山东省菏泽市2023-2024学年高三上学期11月期中考试物理试题（B）

PAGEPAGE12023—2024学年度第一学期期中考试高三物理试题（B）2023.11注意事项：1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。2．答题前，考生务必将姓名、班级等个人信息填写在答题卡指定位置。3．考生作答时，请将〖答案〗答在答题卡上。选择题每小题选出〖答案〗后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的〖答案〗标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的〖答案〗无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．下列说法正确的是（）A．图甲是医学上用来检查人体胃、肠、气管等脏器的内窥镜，它的工作原理是光的折射B．图乙是灯焰在肥皂膜上所形成的像，如果用另一颜色的光做这个实验，从肥皂膜上看到的亮条纹的位置相同C．图丙是泊松亮斑，说明光具有波动性D．图丁是在观看立体电影时，观众要戴上特制的眼镜，该眼镜的工作原理是光的干涉2．宇宙中有两颗恒星S1、S2，半径均为R。如图分别是两颗恒星周围行星的公转周期T2与公转半径r3的关系图像，则（）A．恒星S1与恒星S2的质量之比为2：1B．恒星S1与恒星S2的质量之比为4：1C．恒星S1与恒星S2的密度之比为1：2D．恒星S1与恒星S2的密度之比为2：13．如图所示是用木槌把糯米饭打成糍粑的场景，已知木槌质量为12kg，木槌刚接触糍粑时的速度为6m/s，打击糍粑0.1s后木槌静止，重力加速度为，木槌击打糍粑过程中所受平均作用力大小为（）A．1080N B．840N C．720ND．600N4．小明利用手机传感器，测得电梯从静止开始运行的加速度－时间（a－t）图像，如图所示。手机传感器中加速度向上时为正值，在0~3.4s内下列说法正确的是（）A．0.6s~0.8s电梯处于匀加速上升阶段B．1.3s电梯运动方向发生改变C．2.3s电梯上升至最高点 D．1.7s~2.3s手机所受的支持力不变5．下端附着重物的粗细均匀木棒，竖直浮在河面，在重力和浮力作用下，沿竖直方向做频率为1Hz的简谐运动，与此同时，木棒在水平方向上随河水做匀速直线运动，如图甲所示。以木棒所受浮力F为纵轴，木棒水平位移x为横轴建立直角坐标系，浮力F随水平位移x的变化如图乙所示。下列说法正确的是（）A．x从0.05m到0.15m的过程中，木棒的重力势能一直增大B．x从0.20m到0.30m时，木棒加速度方向竖直向下，逐渐增大C．木棒的重力大小为D．木棒实际的运动是简谐运动6．防烫取物夹是生活中的常用工具，如图甲所示，我们可以用夹子夹住长方形托盘，侧视图如图乙所示。已知托盘的质量为m＝160g，托盘侧边与竖直方向的夹角为，夹子与托盘两侧共有4个接触点，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，，。当托盘水平静止时，下列说法正确的是（）A．托盘与取物夹每个接触点处弹力的大小为0.24NB．托盘与取物夹每个接触点处摩擦力的大小为0.32NC．取物夹与托盘侧边接触点间的动摩擦因数的最小值为0.75D．取物夹与托盘侧边接触点间的动摩擦因数的最小值为0.607．如图所示的装置，P为动滑轮，Q为定滑轮，A、B两物块的质量分别为m、2m，重力加速度为g，两滑轮重力及摩擦不计。初始时用手托住物块B，使系统处于静止状态，撤去手的瞬间，物块A的加速度大小为（）A． B． C． D．g8．某电视台正在策划“快乐向前冲”节目的场地设施，如图所示，AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人（人可看作质点）运动，下方水面上漂浮着一个匀速转动半径为R＝1m铺有海绵垫的转盘，转盘轴心离平台的水平距离为L、平台边缘与转盘平面的高度差H＝3.2m。选手抓住悬挂器后，按动开关，在电动机的带动下从A点沿轨道做初速度为零，加速度为的匀加速直线运动，起动后2s人脱离悬挂器。已知人与转盘间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。则（）A．人随悬挂器水平运动的位移大小2mB．人脱离悬挂器时的速率2m/sC．当L＝5.2m时选手恰好落到转盘的圆心上D．人相对转盘静止后不会被甩下，转盘的角速度不应超过2rad/s二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9．北京冬奥会开幕当天，正在执行我国首个行星际探索任务的“天问一号”探测器，将五星红旗、北京冬奥会和冬残奥会会徽的同框照片传回地球，送上了一份“最高”的冬奥礼物。我国“天问一号”火星探测器于2020年7月首先发射进入地球轨道，然后择机进入霍曼转移轨道，经过一段时间的太空旅行，成功到达火星并被火星捕获，现正在火星地面上进行各项研究探测活动。如图所示是“天问一号”发射轨迹示意图，已知火星的公转周期为1.8年，利用题中信息，做出下列判断正确的是（）A．可求出地球与火星的公转半径之比B．可求出地球与火星连续两次距离最近的间隔时间C．可求出地球表面与火星表面的重力加速度之比D．“天问一号”在地球上的发射速度小于7.9km/s10．一列沿x轴传播的简谐横波在t＝2s时的波形如图甲所示，图乙表示介质中x＝2m处质点的振动图像，则下列说法正确的是（）A．该波沿x轴负方向传播B．该波沿x轴正方向传播C．x＝0处质点的振动方程为D．x＝0处质点的振动方程为11．如图所示，一半圆槽的质量为M，半径为R，静止在光滑水平桌面上，一质量为m的小型机器人（可视为质点）置于半圆槽的A端，在无线遥控器控制下，小型机器人从半圆槽A端沿圆弧移动到B端。下面说法正确的是（）A．小型机器人与半圆槽组成的系统动量守恒B．半圆槽运动的距离是C．半圆槽与小型机器人运动的水平距离之和为RD．小型机器人运动的位移是半圆槽位移的倍12．图甲为儿童玩具百变弹珠拼装滚球滑道，其中一部分轨道简化模型如图乙，假设图乙中竖直平面内的光滑圆弧轨道半径为R＝0.1m，平台与轨道的最高点等高，一颗质量m＝20g且可视为质点的弹珠从平台边缘的A处水平射出，恰能沿圆弧轨道上P点的切线方向进入轨道，轨道半径OP与竖直线的夹角为53°，已知，，重力加速度为，则（）A．弹珠从平台上的A点射出时的速度大小为3m/sB．弹珠从平台上的出射点A到圆轨道入射点P之间的水平距离为0.24mC．弹珠到达圆弧轨道最低点时的速度大小是D．弹珠沿轨道通过圆弧的最高点Q时对轨道的弹力大小为0.36N三、非选择题：本题共6小题，共60分。13．（6分）利用如图所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系，实验操作步骤如下：（1）垫高木板的一端，然后挂上托盘和砝码，通过调整垫块的尺寸改变木板的倾角，使小车拖着纸带沿木板匀速下滑；（2）取下托盘和砝码，测出其总质量为m，让小车沿木板下滑，测出加速度，已知重力加速度为g；（3）改变砝码质量和木板倾角，多次测量。①实验获得如图所示的纸带，计数点a、b、c、d、e、f间均有四个点未画出，打点计时器正常工作时所加交变电流频率为50Hz，则在打c点时小车的速度大小______m/s（保留两位有效数字）；②小车的质量M＝______（用题中给出物理量表示），本实验______（填“需要”或“不需要”）满足条件。14．（8分）用圆锥摆粗略验证向心力的表达式。（1）细线下端悬挂一个小钢球，上端固定在铁架台上；将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，钢球静止时正好位于圆心；用手带动钢球，设法使它做匀速圆周运动的轨迹竖直投影在纸上的某个圆，钢球摆动幅度很小，如图所示。（2）完成测量：用天平测小钢球的质量m；用直尺测钢球做匀速圆周运动的轨道半径r和钢球距悬点的竖直高度h，用秒表测量钢球运动n圈经过的时间t，重力加速度为g。回答下列问题：①通过实验得到钢球做匀速圆周运动所需的向心力______。②通过分析钢球的受力，可得钢球所受合力近似为______。该式计算的结果与真实值相比______（选填“偏大”“相等”或“偏小”）。③若只要求验证与二者大小是否相等，不要求计算与的大小，则上述测量过程中不需要测量的物理量是______。④若与在误差范围相等，便粗略验证了向心力表达式正确性。15．（8分）如图，OBCD为半圆柱体玻璃砖的横截面，OD为直径，一束由两种颜色（紫光和红光）组成的复色光从O点沿AO方向从真空射入玻璃，两色光在玻璃砖中传播路径分别为OB、OC，用时为、。则：（1）光线AOB是哪种光的传播路径，请说明理由；（2）比较、的大小。16．（8分）“天鲲号”是中国大陆首艘从设计到建造拥有完全自主知识产权的重型自航绞吸船，如图甲所示。在不考虑空气阻力的情况下，“天鲲号”在吹沙填海工程中喷出泥沙的运动可看成斜上抛运动，如图乙所示。若该船作业过程中排泥管口距海面有一定的高度h＝7.2m，排泥管的仰角为，喷出泥沙相对于排泥管出口的最大高度也是h＝7.2m，重力加速度，已知，。求：（1）排泥管口喷出泥沙的速度大小；（2）泥沙能到达的海平面上的最远点与排泥管口的水平距离x。17．（14分）如图所示，一足够长的倾斜传送带以速度v＝2m/s顺时针匀速运动，传送带与水平方向的夹角。底部有墨粉且质量为的小物块P和质量为的小物块Q由跨过光滑定滑轮不可伸长的轻绳连接，小物块P与定滑轮间的轻绳与传送带平行。某时刻小物块P从传送带上端以速度冲上传送带（此时P、Q的速率相等），已知物块P与传送带间的动摩擦因数，不计滑轮的质量，整个运动过程中物块Q都没有上升到定滑轮处。已知，，重力加速度为。求：（1）小物块P刚冲上传送带时轻绳的拉力为多大；（2）小物块P速度减为零时的加速度大小；（3）小物块P从刚冲上传送带到运动到最低点的过程中在传送带上留下的墨迹长度。18．（16分）如图所示的形支架和足够长的木板均固定在水平地面上，形支架的倾斜部分与木板通过一小段光滑圆弧平滑衔接，支架倾斜部分的倾角为。物块A、物块B、木板C的质量分别为m、7m、7m，物块A与支架倾斜部分的动摩擦因数为，物块A、B与木板C之间的动摩擦因数均为。现让物块A从距木板上表面高H＝8m处由静止滑下，在支架倾斜部分底端与物块B发生第一次碰撞，B在长木板上停止后物块A与其发生第二次碰撞，所有碰撞均为弹性碰撞，碰撞时间极短，且物块A、B均视为质点，已知，，重力加速度为。求：（1）物块A第一次到达支架倾斜部分底端时的速度大小；（2）物块A第二次到达支架倾斜部分底端时的速度大小；（3）物块A从距木板上表面高H处滑下到与物块B发生第二次碰撞经历的时间；（4）若长木板不固定且水平面光滑，计算说明物块A与物块B能否发生第二次碰撞。若能够发生，求发生第二次碰撞时长木板的位移；若不能发生，请说明理由。（不计支架与木板C间摩擦）——★参考答案★——一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．C2．C3．B4．D5．A6．C7．B8．D二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9．AB10．AC11．BD12．BC三、非选择题：本题共6小题，共60分。13．（6分）（3）①0.18（2分）②（2分）不需要（2分）14．（8分）①（2分）②（2分）偏小（2分）③钢球质量m和轨道半径r（2分）15．（8分）解：（1）紫光的传播路径是AOB，因为紫光的频率比红光的频率大，故紫光的折射率大，由得，入射角一样，紫光折射率大即紫光的折射角小，故AOB是紫光的传播路径。（2分）（2）设任一光线的入射角为i，折射角为r，光在玻璃中传播的路程是s，半圆柱的半径R。则光在玻璃中的速度为（1分）由几何知识得：（1分）则光在玻璃传播时间为：（1分）又知（1分）得（1分）入射角i相同，R、c等相同，即（1分）16．（8分）解：（1）由题意知（1分）（1分）解得（1分）（2）泥沙从管口运动到最高点，有（1分）从最高点运动到海平面有（1分）由于（1分）（1分）由以上各式联立得（1分）17．（14分）解：（1）物块P刚冲上传送带时相对传送带向下运动，所以P所受摩擦力方向沿传送带倾斜向上，受力分析知，对Q则有（1分）对P则有（2分）联立解得加速度大小为（1分）（2）设此时P的加速度为，对Q有（1分）对P有（1分）联立解得加速度大小为（1分）（3）对小物块P减速到与传送带共速过程分析，对P研究（1分）解得（1分）此过程，传送带位移为则（1分）与传送带共速到减速到0的过程中，对P有（1分）解得（1分）此过程，传送带位移（1分）小物块P从刚冲上传送带到运动到最低点的过程中在传送带上留下的墨迹长度为1.6m（1分）18．（16分）解：（1）物块A第一次从斜面顶端到底端过程中，由动能定理得：（1分）解得：（1分）（2）设A与B碰后，A的速度为，B的速度为，则有：（1分）设A与B碰后返回斜面顶端过程中，沿斜面向上运动的最大距离为x，有：