山东省日照市2027届高三上学期开学考试物理试卷（含答案）

山东日照市2026-2027学年高三上学期开学考试物理试题一、单选题1．如图所示，背越式跳高是专业运动员在比赛中常用的跳高技术。下列说法中正确的是（）A．研究运动员跳高动作时，运动员可看成质点B．“背越式”掌握好的运动员过横杆时重心也要高于横杆C．运动员起跳时对地面的作用力与地面对运动员的作用力大小相等D．整个过程中，运动员的重心在身体上的位置保持不变2．如图所示，质量均为m的物块A、B上、下表面均与斜面平行，物块B叠放在物块A上，一起沿倾角为的固定斜面匀速下滑。重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．物块A、B间没有摩擦力B．物块A受到物块B的摩擦力方向沿斜面向上C．物块A受到斜面的摩擦力大小为D．物块A与斜面间的动摩擦因数3．某次新能源汽车安全测试中，汽车沿平直的公路行驶，突然发现前方有障碍物，智能系统识别后紧急制动。从制动开始计时，该汽车运动的图像如图所示。下列说法正确的是（）A．末汽车的速度为B．第内汽车的平均速度为C．前内汽车的位移为D．第内汽车的位移为4．如图所示为运动合成与分解的演示实验。在一端封闭的长玻璃管内注满清水，水中放一个圆柱形红蜡块，将长玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧。现将玻璃管倒置，同时将玻璃管紧贴着黑板沿水平方向向右移动，蜡块的实际运动轨迹如图中虚线所示，已知蜡块相对玻璃管匀速上升。关于红蜡块的运动，下列说法正确的是（）A．速度不断增大 B．速度先减小后增大C．加速度保持不变 D．加速度先水平向右后水平向左5．天琴计划是以中国为主导的国际空间引力波探测计划，该计划利用三颗完全相同的卫星组成等边三角形编队，地球位于等边三角形的中心。已知三颗卫星之间的距离为L，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，忽略三颗卫星A、B、C之间的作用力。则下列说法正确的是（）A．卫星的周期为 B．卫星的加速度为C．卫星距离地面的高度为 D．卫星的运行速度为6．如图所示，一同学站在滑板A的右端以的速度与滑板A一起向右做匀速直线运动，在其右端有一静止的滑板B，当滑板A靠近滑板B时，该同学迅速从滑板A跳上滑板B，紧接着又从滑板B跳回滑板A，最终两滑板恰好不相撞。已知该同学的质量为，两滑板的质量均为，不计滑板与地面间的摩擦和空气阻力。下列说法正确的是（）A．滑板A和滑板B组成的系统动量守恒B．跳离滑板B的过程中，滑板B的速度减小C．跳回滑板A后，该同学和滑板的共同速度为D．整个过程中，该同学对滑板B的水平方向冲量大小为7．如图所示，一倾角、上表面光滑、底面粗糙的直角三角形底座放置在水平粗糙地面上，为固定在点的竖直杆，在其顶端O点处有一轻质光滑小滑轮。轻绳一端与质量为m的小滑块P可视为质点）相连，另一端绕过小滑轮，在拉力F的作用下，拉着小滑块P从a点沿ab缓慢上滑，运动过程中底座始终保持静止，拉力F的方向与竖直方向的夹角始终和OP绳与竖直方向的夹角相等。已知，重力加速度为g，d点为ab上的一点，不计空气阻力。小滑块P从a点滑到d点的过程中，下列说法正确的是（）A．小滑块P在a处时，细绳的拉力大小为B．地面对底座的摩擦力不断减小C．底座对地面的压力先减小后增大D．底座对小滑块P的作用力一直增大8．如图所示，一倾角足够长的光滑斜面固定在水平面上，底部有一垂直斜面的挡板。一劲度系数为k的轻弹簧两端分别与物块A、B拴接，初始时，物块B紧靠挡板，物块A静止在斜面上。现将物块C从斜面上与物块A距离的位置处由静止释放，与A碰撞后粘在一起。已知物块A、B、C的质量分别为、、，碰撞时间极短，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度为g，弹性势能（其中k为轻弹簧的劲度系数、x为轻弹簧的形变量）。下列判断正确的是（）A．物块C、A碰撞前弹簧的形变量为B．物块C、A碰撞后瞬间的速度大小为C．碰后物块C、A做简谐运动的振幅为D．物块B对挡板的最大压力与最小压力之差为二、多选题9．如图甲所示，固定在轻杆一端的小球，可以绕轻杆另一端O在竖直平面内做圆周运动。测得小球通过最高点时的速度大小v，与在最高点时受杆的作用力F，得到图像如图乙所示。取竖直向上为正方向，g取。下列判断正确的是（）A．小球的质量为B．轻杆的长度为C．若小球通过最高点时的速度大小为，则轻杆对小球的作用力大小为D．若小球通过最高点时的速度大小为，则小球受到的合外力为10．科学研究发现银河系中存在彼此潮汐锁定的双星系统，即它们绕连线上的同一点O做匀速圆周运动，同时自转，由于潮汐力的作用，其自转周期逐渐与公转周期同步。已知某彼此潮汐锁定的双星系统中，、B两星的质量之比为，它们的密度近似相等。下列说法正确的是（）A．A、B两星公转的向心力大小之比为B．A、B两星公转轨道半径之比为C．A、B两星公转的向心加速度大小之比为D．A、B两星“赤道”上放置的物体随星体自转时线速度之比为11．如图所示，质量均为的木块A、B并排放在光滑水平面上，木块A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为l的细线，细线另一端系一质量为m的小球C。现将小球C拉起使细线水平伸直且无拉力，并由静止释放小球C，重力加速度为g，小球和木块均可视为质点。下列判断正确的是（）A．小球C从释放到轨迹最低点的过程中，物体A、B和小球C组成的系统动量守恒B．小球C从释放到轨迹最低点的过程中，木块A移动的距离为C．木块A、B分离时，木块A的速度大小为D．小球C轨迹最低点与第一次上升到轻杆左侧最高点的高度差为12．如图所示，劲度系数为100N/m的轻弹簧下端连接在倾角为53°的固定光滑斜面的底端，上端连接物块P。斜面顶端O处有一定滑轮（可视为质点），圆环Q套在光滑竖直杆上，物块P通过平行于斜面的轻绳绕过定滑轮与圆环Q相连。竖直杆上有A、B、C三个点，其中A点与O点等高，AO=0.6m，AB=0.45m，AC=0.8m。初始时通过外力使圆环Q静止在C点，此时轻绳的拉力大小为60N。现撤去外力，将圆环Q由静止释放。已知物块P的质量为5kg，圆环Q的质量为1kg，重力加速度大小取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，弹簧始终在弹性限度内。下列判断正确的是（）A．圆环Q经过B点时，弹簧的弹性势能为0.125JB．圆环Q经过B点时的速度大小为2m/sC．圆环Q从C点运动到A点的过程中，轻绳拉力对物块P做的功为16JD．圆环Q从C点运动到A点的过程中，圆环Q的动能增加了8J三、实验题13．如图甲所示，为某实验小组验证机械能守恒定律的实验装置。在竖直木板上贴上白纸，白纸上有一正方形，边水平，用9条平行于边的线将正方形10等分，每份的高度为。长为的细线一端与固定在点的力传感器相连，另一端拴接一个小球。实验时，依次从1-9号线由静止释放小球，每次释放时细线均拉直。已知小球的质量为m，忽略小球的大小，重力加速度为g。(1)关于实验器材，下列说法正确的是_______A．应选用密度大的钢质小球B．应选用密度小的木质小球C．应选用几乎没有弹性的细线D．应选用弹性良好的细线(2)记录每次小球由静止释放到最低点的高度（为正整数，），以及小球运动过程中力传感器的最大示数，作出图像，如图乙所示。若图像是一条倾斜直线，图像与纵轴的截距等于_______，斜率等于_______，则小球运动过程中机械能守恒。（用m、g表示）14．某实验小组用如图甲所示实验装置探究“质量一定时加速度与物体受力的关系”。(1)下列实验操作，正确的是_______（选填选项前的字母）。A．调节定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行B．细绳下端挂上槽码，将长木板右端用垫块适当垫高，以补偿小车受到的阻力C．实验时应先释放小车再接通打点计时器的电源D．除图中器材外，还需要刻度尺(2)图乙是某次实验过程中得到的纸带，A、B、C、D、E、F、G是选取的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个计时点没有画出，打点计时器使用的电源频率，则小车运动的加速度_______（结果保留2位有效数字）。(3)另一实验小组采用图丙的装置进行实验。实验时保持长木板水平、滑块质量不变。在沙桶中放入适量细沙，由静止释放滑块，记录力传感器的示数F，利用纸带上打出的点计算出滑块的加速度a。改变沙桶中细沙的质量重复实验，得到多组F、a，并作出图像如图丁所示。已知图像的斜率为k，横轴截距为b。重力加速度为g，除滑块与长木板之间的摩擦外，其余阻力均可忽略不计。由图丁可知，滑块的质量为_______；滑块与长木板之间的动摩擦因数为_______。（用k、b、g表示）四、解答题15．一简谐横波沿水平方向传播，如图甲所示，在波的传播方向上有A、B、C三点，其中，时刻开始观察到A、C两点处质点的振动情况分别如图乙和丙所示。求：(1)该波的波长(2)若振源位于A点，起振方向向上，且（为波长），那么从振源起振开始计时，B处质点第1次到达波峰需要多长时间？16．一辆轿车在一段平直的公路上以的速度匀速行驶，司机发现前方同车道有一辆货车以的速度匀速行驶。为避免追尾，在两车相距时，司机开始制动做匀减速运动同时鸣笛。前方货车司机听到鸣笛声后立即以的加速度做匀加速运动。若轿车刹车从的速度减小到零时运动的距离为，不考虑声音的传播时间。(1)求轿车刹车时的加速度大小；(2)请判断轿车能否与货车发生追尾。若能发生追尾，求追尾时轿车的速度大小；若不能发生追尾，求轿车与货车的最小距离。五、综合题17．如图甲所示，跳台滑雪赛道的助滑道与起跳平台平滑连接，长直着陆坡与水平面的夹角。质量的运动员沿助滑道从A点下滑，到达起跳平台末端B点以速度沿水平方向飞出，在空中飞行一段距离后落在着陆坡上。已知g取，，。(1)若不考虑飞行过程中空气对运动员的作用，求B点与落点C之间的距离及运动员到达落点C时的速度；(2)若考虑飞行过程中空气对运动员的作用，运动员在空中飞行时受到空气对运动员作用力F的大小恒为运动员重力的，方向与竖直方向夹角恒为，如图乙所示。求运动员到达落点D时的速度方向与水平方向夹角的正切值。（，）六、解答题18．如图所示，竖直平面内有一半径的四分之一光滑固定圆弧轨道AB，其下端B点与一水平传送带平滑连接，水平传送带右端C点与足够长的光滑水平面平滑连接。水平面上均匀排列着2026个质量均为的滑块（可视为质点），从左到右依次编号为1、2、3、…、2025、2026，相邻滑块间距均为，1号滑块恰好静止在C点，其他滑块均静止。一质量的物块a（可视为质点），以速率从A点沿圆弧切线进入圆弧轨道，其与传送带间的动摩擦因数，所有碰撞均为弹性正碰且碰撞时间不计。已知传送带长度，以恒定速率沿顺时针方向转动，g取。(1)求物块a第一次和1号滑块碰撞前的速率；(2)若物块a经过B点记为零时刻，求2026号滑块开始运动的时刻；(3)求整个过程中物块a与传送带间因摩擦产生的总热量Q（保留两位小数）。参考答案题号12345678910答案CDCBADBCBDBC题号1112答案BCDAD13．(1)AC(2)14．(1)AD(2)0.50(3)15．(1)若波由A传向C，；若波由C传向A，(2)16．(1)(2)不会发生追尾，最小距离为【详解】（1）轿车做匀减速直线运动，末速度为0，由匀变速直线运动速度-位移公式解得（2）设经过时间两车速度相等，有解得此过程中轿车位移货车位移两车位移差故不会追尾。最小距离为17．(1)；，速度方向与水平方向夹角为，其正切值。(2)【详解】（1）不考虑飞行过程中空气对运动员的作用，运动员从B点水平飞出后做平抛运动，落在倾角为的着陆坡上，因此位移偏角等于，设飞行时间为，水平位移竖直位移由位移偏角关系整理得代入、、，解得B、C的距离是着陆坡上的斜距，满足解得落点C处的竖直分速度运动员到达落点C时的速度大小速度方向与水平方向夹角为，其正切值。（2）有恒定空气作用力时，空气作用力水平方向：空气作用力的水平分量向左，大小水平加速度大小以水平向右为正，水平方向做匀减速运动，任意时刻水平速度水平位移竖直方向：取向下为正，空气作用力的竖直分量向上，大小为竖直加速度竖直方向做匀加速运动，任意时刻竖直速度竖直位移落在着陆坡上时位移满足整理得解运动时间落点处速度偏角的正切值对比位移关系可得运动员到达落点D时的速度方向与水平方向夹角的正切值。18．(1)(2)406.1s(3)20.45J【详解】（1）从A到B的过程中，物块a在光滑圆弧轨道上下滑，机械能守恒。设到达B点的速度为，则有解得从B到C的过程中，物块a滑上皮带时速度大于皮带速度，因此物块受到向左的滑动摩擦力，做匀减速运动。由牛顿第二定律物块减速到与皮带共速所需的位移为所以物块a在到达C点前已经与皮带共速，接着做匀速运动。因此，物块a第一次到达C点与1号滑块碰撞前的速率为（2）物块在传送带上匀减速运动的时间匀速运动的时间从B到C的总时间在C点，物块a与静止的1号滑块发生弹性正碰。设碰后a的速度为，1号滑块的速度为。由动量守恒和机械能守恒得解得，由于2026个小滑块质量相等，碰撞时速度交换，故从1号滑块开始运动到2026号滑块开始运动时间为所以，2026号滑块开始运