考試時間75分鐘試題滿分100分
命題人：高三物理組校對人：高三物理組
一、選擇題（1-7題單選題每題4分。8-10題為多選題每題6分，漏選得3分、錯選不得分。共計46分）
1.對于日常生活中的一些現(xiàn)象，下列說法正確的是（ ）
A.運動員在110m欄比賽過程中的平均速率比平均速度大
B.研究行駛的復(fù)興號列車的運動時，列車一定可以看成質(zhì)點
C.高速行駛的轎車緊急剎車，剎車時間越短，轎車慣性越大
D.作用力和反作用力是等大反向的一對力，作用效果可以相互抵消
2.商場自動感應(yīng)門如圖，人走進(jìn)時兩扇門從靜止開始同時向左右平移，兩扇門移動距離均為2m，若門完全打開時速度恰好為0，且門加速和減速時的加速度大小均為0.5m/s2，則：為使門能最快打開，其最高運行速度至少應(yīng)設(shè)置為（ ）
A.2m/sC.1m/s
3.如圖所示，一根輕繩a一端固定于豎直墻上的A點，另一端繞過動滑輪P懸掛一重物B，其中P與A之間的繩子處于水平狀態(tài)：另一根輕繩b一端與動滑輪P的軸相連，繞過光滑的定滑輪Q后在其端點O施加一水平向左的拉力F，使整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)?；喚鶠楣饣?、輕質(zhì)，且大小可以忽略。已知輕繩b與豎直方向夾角為θ?，F(xiàn)拉住繩子的端點O使其向左緩緩移動一小段距離，則（ ）
A.拉力F增大，角θ增大
B.拉力F減小，角θ減小
C.輕繩a對滑輪P的作用力減小
D.輕繩b對滑輪Q的作用力增大
4.游樂園的夜晚身披彩燈的摩天輪格外醒目。若摩天輪繞中間的固定軸勻速轉(zhuǎn)動，則以下說法正確的是（ ）
A.因為角速度為恒量，所以在相同的時間內(nèi)，乘客的速度變化量相同
B.乘客在最低點時，他的動量變化率為零
C.當(dāng)乘客位于摩天輪的最高點時他對座椅的壓力最小
D.乘客在與轉(zhuǎn)軸等高的位置時，他的加速度就是重力加速度
5.某行星的兩衛(wèi)星A、B繞以該行星為焦點的橢圓軌道運行，A、B受到該行星的引力隨時間的變化如圖所示，其中，衛(wèi)星A、B與行星的距離分別為rA、rB，假設(shè)衛(wèi)星A、B只受到行星的引力。下列敘述正確的是（ ）
A. A與B的繞行周期之比為
B. rA的最大值與rB的最小值之比為2∶1
C. rB的最小值與rA的最小值之比為2∶3
D.衛(wèi)星A與衛(wèi)星B的質(zhì)量之比為32∶81
6.如圖甲所示，質(zhì)量為m的底座B放在水平面上，通過輕彈簧與質(zhì)量同樣為m的物塊A連接，現(xiàn)在豎直方向給物塊A一初速度，當(dāng)物塊A運動到最高點時，底座B與水平面間的作用力剛好為零。從某時刻開始計時，物塊A的位移隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示，已知重力加速度為g，則下列說法正確的是（ ）
甲乙
A.振動過程中物塊A的機(jī)械能守恒
B.物塊A在任意1s內(nèi)通過的路程均為20m
C.底座B對水平面的最大壓力為6mg
D.物塊A的振動方程為
7.雨打芭蕉是中國古代文學(xué)中常見的抒情意象，為估算雨滴撞擊芭蕉葉產(chǎn)生的平均壓強(qiáng)p，小華同學(xué)將一圓柱形的量杯置于院中，測得一段時間t內(nèi)杯中水面上升的高度為h，查詢得知當(dāng)時雨滴下落的速度為v，水的密度為ρ。設(shè)雨滴豎直下落到水平的芭蕉葉上后以原來的速率豎直反彈。則由于雨滴撞擊而產(chǎn)生的平均壓強(qiáng)p為（ ）
A. B. C. D.
8.智能機(jī)械臂已經(jīng)廣泛應(yīng)用于制造行業(yè)。圖中展示了機(jī)械臂正在用機(jī)械手夾住紙箱一起勻減速向上提起的過程，且加速度a小于重力加速度g。下列說法正確的是（ ）
A.機(jī)械手對紙箱的壓力是由于機(jī)械手形變而產(chǎn)生的
B.提起過程中，機(jī)械手的壓力越大，紙箱受到的摩擦力越大
C.提起過程中，機(jī)械手對紙箱作用力的功率越來越小
D.提起過程中，紙箱的機(jī)械能增加
9.一列簡諧機(jī)械橫波沿x軸傳播，其在時的波形圖如圖a所示，P、Q是介質(zhì)中的兩個質(zhì)點，圖b是質(zhì)點Q的振動圖象。則（ ）
A.該列波沿x軸負(fù)方向傳播
B.該列波的波速是0.18m/s
C.在時，質(zhì)點Q的位移為
D.質(zhì)點P的平衡位置的坐標(biāo)x=2cm
10.如圖，容量足夠大的圓筒豎直放置，水面高度為h，在圓筒側(cè)壁開一個小孔P，筒內(nèi)的水從小孔水平射出，設(shè)水到達(dá)地面時的落點距小孔的水平距離為x，小孔P到水面的距離為y.短時間內(nèi)筒內(nèi)水面高度幾乎不變，且可以認(rèn)為小水滴從水面處運動至小孔P的過程中機(jī)械能守恒。重力加速度為g，不計空氣阻力，在這段時間內(nèi)，下列說法錯誤的是（ ）
A.水從小孔P射出的速度大小為
B. y越小，小孔出水的速度v越小，則x越小
C.從小孔噴出的小水滴在空中運動的過程中，動量變化率不是定值
D.從小孔噴出但未落地的水的總質(zhì)量m與y有關(guān)，當(dāng)時，m有最大值
二、實驗題（每空2分，共計14分）
11.（6分）為探究物體加速度a與外力F和物體質(zhì)量M的關(guān)系，研究小組同學(xué)們在教材案例的基礎(chǔ)上又設(shè)計了不同的方案，如圖所示：方案甲中在小車前端固定了力傳感器與細(xì)線相連，可以從傳感器直接讀出細(xì)線拉力：方案乙中拉動小車的細(xì)線通過滑輪與彈簧測力計相連，從測力計示數(shù)可讀出細(xì)線拉力：方案丙中用帶有光電門的氣墊導(dǎo)軌和滑塊代替木板和小車。打點計時器的供電頻率f=50Hz。
（1）關(guān)于上述不同實驗方案的操作，下列說法正確的是 。
A.各方案都需要使拉動小車（滑塊）的細(xì)線與軌道平行
B.在研究加速度與質(zhì)量關(guān)系的時候，保證槽碼的質(zhì)量不變，即可確保力F一定
C.甲、乙兩方案必須使長木板處于水平位置
D.各方案通過作出a-M圖像即可直觀得出加速度與質(zhì)量的關(guān)系
（2）如圖丁所示為一次記錄小車運動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E、F、G為相鄰的計數(shù)點，兩個計數(shù)點間還有四個點未畫出，小車運動到D點瞬時速度為 m/s，小車運動的加速度為 m/s2（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）.
12.（8分）某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計了如圖甲所示裝置來驗證機(jī)械能守恒定律。重物A的質(zhì)量為M，重物A和質(zhì)量未知的托盤B用繞過很光滑定滑輪的輕繩連接，重物A上裝有質(zhì)量不計的遮光片，在托盤B的上放有6個質(zhì)量均為m的槽碼，此時系統(tǒng)剛好平衡且保持靜止。豎直標(biāo)尺下端固定有光電門。
甲乙
（1）固定重物A，先記下遮光片在標(biāo)尺上對準(zhǔn)的位置，再將托盤B上面的槽碼移一個放在重物A上面。由靜止釋放重物A，記錄遮光片通過光電門的遮光時間t，用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d，結(jié)果如圖乙所示，由此讀出d= mm。遮光片擋光時重物A的速度為v= （用字母表示）。
（2）再將托盤B上面的槽碼分別依次移動n=2個、3個、4個、5個、6個放在重物A上面，重復(fù)（1）實驗，且保持每次重物A初始下落的位置不變。測得每次實驗對應(yīng)的遮光片遮光時間t，通過標(biāo)尺測出重物A釋放時遮光片離光電門的距離h，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。以t2為縱軸，以 （填n或或）為橫軸繪制圖像，如果圖像斜率等于 （用題中所給的物理量符號表示）且過原點的直線，則可以得出系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。
三、解答題（13題10分，14題12分，15題18分，共計40分）
13.雪地轉(zhuǎn)椅是一種游樂項目，其中心傳動裝置帶動轉(zhuǎn)椅在雪地上滑動。如圖（a）、（b）所示，傳動裝置有一水平圓盤高度可調(diào)的水平圓盤，可繞通過中心O點的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動。圓盤邊緣A處固定連接一輕繩，輕繩另一端B連接轉(zhuǎn)椅（視為質(zhì)點）。轉(zhuǎn)椅運動穩(wěn)定后，其角速度與水平圓盤角速度相等。已知重力加速度為g，轉(zhuǎn)椅與雪地之間的動摩擦因數(shù)為μ，不計空氣阻力。
圖（a） 圓盤在水平雪地圖（b） 圓盤在空中
（1）在圖（a）中（俯視圖），若水平圓盤在水平雪地上未升起，并且以角速度ω1勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)椅運動穩(wěn)定后在水平雪地上繞O點做半徑為r1的勻速圓周運動。求AB與OB之間夾角α的正切值。
（2）將圓盤升高，如圖（b）所示。當(dāng)水平圓盤以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)椅運動穩(wěn)定后在水平雪地上繞O1點做半徑為r2的勻速圓周運動，繩子與豎直方向的夾角為θ，并且此時轉(zhuǎn)椅恰好離開地面。求此時水平圓盤的角速度ω2。
14.光滑斜坡上，可視為質(zhì)點的甲、乙兩個滑塊，m甲=7kg，m乙=1kg，現(xiàn)將兩滑塊分別從H甲=0.45m、H乙=1.25m的高度同時由靜止開始下滑，此后過程中乙滑塊與已經(jīng)停下來的甲滑塊相撞（碰時間極短）后剛好滑回斜坡底端O點。已知斜坡與水平面在O點平滑相接，兩滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1，g取10m/s2則：
（1）兩滑塊相撞的位置到O點的距離為多少？兩物塊最終距離為多少？
（2）兩滑塊相撞過程系統(tǒng)損失的機(jī)械能為多少？兩滑塊與地面摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能總共為多少？
15.如圖所示，一質(zhì)量M=1.0kg，高h(yuǎn)=0.7m的平板車靜置在光滑水平地面上，其左端靜止放置一輛質(zhì)量m=0.2kg大小可忽略的四驅(qū)電動玩具小車，右側(cè)同一豎直平面有固定的光滑圓弧軌道AC，軌道半徑R=1.25m，圓心角為2θ，θ=37°，左右兩端點A、C等高，圓弧最低點B位于水平地面上。緊接C點，有一長S=1.59m的傾斜傳送帶，上表面DE沿圓弧C點的切線方向，傳送帶以v=2m/s的速度順時針運動。玩具小車啟動后，恰好能從A點沿AC圓弧切線進(jìn)入軌道，并最終到達(dá)E點后飛離。已知該四驅(qū)電動玩具小車在平板車和傳送帶上運動時，輪胎共產(chǎn)生自重0.8倍的動力，且從C點到D點速度不變。sin37°=0.6，cs37°=0.8。忽略空氣阻力，g取10m/s2。求：
（1）玩具小車到達(dá)A點速度vA；
（2）玩具小車在B點受到支持力的大小FN；
（3）平板車的長度l；
（4）傳送帶由于運送玩具小車而消耗的電能。
遼寧省實驗中學(xué)2024-2025學(xué)年度上學(xué)期期中階段測試
高三年級物理答案
一、選擇題（1-7題單選題每題4分。8-10題為多選題每題6分，漏選得3分、錯選不得分。共計46分）
1.A2.C3.D4.C5.D6.D7.B8.ACD9.ABC10.BC
二、實驗題（每空2分，共計14分）
11.（6分）（1）A。（2）0.25m/s，0.50m/s2（每空2分）
12.（8分）（1）4.80，；（2），。（每空2分）
三、解答題（13題10分，14題12分，15題18分，共計40分）
13.【解析】（1）轉(zhuǎn)椅做勻速圓周運動，設(shè)此時輕繩拉力為T，轉(zhuǎn)椅質(zhì)量為m，受力分析可知輕繩拉力沿切線方向的分量與轉(zhuǎn)椅受到地面的滑動摩擦力平衡，沿徑向方向的分量提供圓周運動的向心力，故可得：
圖（a）圓盤在水平雪地圖（b）圓盤在空中
聯(lián)立解得：
（2）設(shè)此時輕繩拉力為T'，沿水平和豎直方向的分力分別為，
由于此時恰好離開地面，所以與地面間正壓力為0
對轉(zhuǎn)椅根據(jù)牛頓第二定律得：，
聯(lián)立解得：
14.【解析】解：（1）兩物塊自由釋放后，沿光滑斜面做勻加速直線運動，滑到底端過程中機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒公式
可得：，，
甲在水平面做勻減速直線運動，其停止的位置即為相撞位置，
由動能定理：可得：
乙在水平面做勻減速直線運動到達(dá)甲停止位置時：由動能定理：
可得：v3=4m/s
因為乙碰撞后恰好返回O點，由動能定理：
可得乙與甲相撞后返回速度v4=3m/s
由碰撞中動量守恒：可得甲碰后速度：
由可得：
所以：甲乙都停下后的距離為
（2）由碰撞過程中能量守恒，
可得系統(tǒng)損失的機(jī)械能：
由于碰撞過程中，系統(tǒng)沒有損失機(jī)械能，因此整個過程中系統(tǒng)的重力勢能最終全部轉(zhuǎn)化與水平面摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能。可得：
15.
【解析】解：（1）玩具小車離開平板車后到達(dá)A點的過程做平拋運動，設(shè)離開平板車時的速度大小
為v0，到達(dá)A點的速度為vA，由幾何關(guān)系可得vA的方向與水平方向的夾角為θ，根據(jù)平拋運動的性質(zhì)可得，在A點水平分速度大小為，豎直分速度大小為。
平拋過程在豎直方向有：
解得：，，沿圓弧切線方向與水平成53°角
（2）從A到B，由動能定理得：
在B點由牛頓第二定律的：
解得：
（3）玩具小車在平板車上滑到過程，設(shè)小車與平板車的速度大小分別為v1、v2，此過程小車與平板車的位移大小分別為x1、x2，兩者組成的系統(tǒng)動量守恒，以向右為正方向，則有：
可得：可得：
對玩具小車，由動能定理得：
解得：，
平板車長度為：
（4）玩具小車到達(dá)D點的速度為，由牛頓第二定律得：
解得：
玩具小車在傳送帶上做勻加速直線運動，由運動學(xué)公式：
解得：（另一解為負(fù)值，舍棄）
在時間t內(nèi)，傳送帶對地位移為：
傳送帶由于運送玩具小車而多消耗的電能就等于其克服摩擦力做的功，玩具小車產(chǎn)生的動力等于其與傳送帶之間的摩擦力，則有：

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