山东省青岛第二中学2024-2025学年高三上学期期中物理试卷（原卷版）-A4

这是一份山东省青岛第二中学2024-2025学年高三上学期期中物理试卷（原卷版）-A4，共9页。试卷主要包含了5m/s等内容，欢迎下载使用。
1.本卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，90分钟。
2.全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。
第Ⅰ卷（共40分）
一、单选题：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，只有一项符合题目要求。
1. 如图所示，门球运动是老年人喜爱的健身运动，用球杆击打水平面上放置的门球，顺利完成球门设计路线为赢。现门球可视为质点从O点水平向右被击出后，视做匀减速直线运动，两相邻门间的距离均为3m，球全程不与任何窄门相碰且恰好停在5号门的正下方。已知：门球在4号门和5号门之间滑行的时间为1s，下列说法正确的（ ）
A. 门球的加速度大小为3，方向水平向左
B. 门球经过1号门时的速度大小为12m/s
C. 门球由1号门滑至5号门所用的时间为4s
D. 门球在1号门和5号门之间滑行的平均速度大小为7.5m/s
2. 如图所示，在正四面体P-ABC中，O是底面AB边的中点，若在A、B两点分别固定一个带正电、电荷量都为Q的点电荷。下列说法中正确的是（ ）
A. P点的电场强度与C点的电场强度相同
B. P、C两点的电势相等，所以PC是一条等势线
C. 将带正电的试探电荷q从O点沿着OC移动到C点，电荷的电势能逐渐增加
D. 从O点沿着OC移动到C点的过程中，电场强度先增加后减少
3. 如图所示，现用三根细线a、b、c将质量均为m的两个小球1和2连接并悬挂，两小球均处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为30°，细线c水平。重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 细线c对小球2的拉力大小为
B. 细线b对小球2的拉力大小为
C. 若将细绳c的右端缓慢上移，并保持小球1和2的位置始终不变，则细绳c的拉力一定先变小后变大
D. 若将细绳b剪断，则在剪断细绳b的瞬间，细线a对小球1的拉力大小仍然不变。
4. 如图所示，人造地球卫星1在圆形轨道Ⅰ上运行，人造地球卫星2在椭圆轨道Ⅱ上运行，其中椭圆轨道上的A点为远地点，B点为近地点，设地球表面重力加速度为g，地球半径为R，两轨道相切于A点，下列说法正确的是（ ）
A. 卫星2在B点的速度小于在卫星2在A点的速度
B. 卫星1在A点的加速度等于卫星2在A点的加速度
C. 卫星1和卫星2在相同时间内与地球连线扫过的面积相等
D. 卫星1在轨道Ⅰ上通过A点的动能大于在卫星2在轨道Ⅱ上通过A点的动能
5. 如图甲所示，O点为单摆的固定悬点，在其正下方的P点有一个钉子，现将小球拉开一定的角度后开始运动，小球在摆动过程中的偏角不超过5°，OA绳长1.6m。从某时刻开始计时，绳中的拉力大小F随时间t变化的关系如图乙所示，重力加速度g取10，忽略一切阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 时小球位于A点B. 时小球位于B点
C. D. OP之间的距离为1.2m
6. 如图所示，水平面上的半圆柱体曲面光滑，与地面接触的平面比较粗糙。小球A置于半圆柱体上，小球B用水平轻弹簧拉着系于竖直板上，两小球A、B通过光滑滑轮O用轻质细线相连，整个装置处于静止状态，已知B球质量为m。O点在半圆柱体圆心的正上方，OA与竖直方向成37°角，OA长度与半圆柱体半径相等，OB与竖直方向成53°角，已知，。下列说法正确的是（ ）
A. 小球A的质量为2mB. 半圆柱体对A球支持力的大小为
C. 地面对半圆柱体的摩擦力的大小为D. 滑轮O对轻质细线的作用力竖直向上
7. 如图所示，一倾斜传送带与水平面成角，以v=10m/s的速度顺时针运行，A、B两端相距l=40m。现每隔1s把质量m=1kg的工件（视为质点）轻放在传送带上的A端，当每个工件离开B端时恰好在A端放上一个工件，每个工件与传送带间的动摩擦因数均为，g取10，下列说法正确的是（ ）
A. 传送带上始终有7个工件
B. 两个工件间的最小距离为2.5m
C. 满载时与空载时相比，电机对传送带的牵引力增大了30N
D. 若传送带上只有一个工件，将其从A点运送到B点传送带需要多消耗电能400J
8. 如图所示，一个质量为M的带有光滑圆弧轨道的小车静止在光滑水平面上，一质量为m的小球以水平速度从小车的左端冲上小车，经过时间t到达最大高度，此时小球恰好与O点相平，之后小球又返回小车的左端。下列说法正确的是（ ）
A. 小球回到小车左端后一定做平抛运动
B 圆弧轨道半径
C. 经过时间t，小车位移大小为
D. 小球上升过程中，轨道对小球的冲量大小为
二、多选题：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，选错的得0分。
9. 如图为倾角为的斜坡，斜坡底端Q点正上方有M和N两点，甲战斗机以水平速度飞到M点时释放炸弹A，准确命中斜坡上的一点P，MP的连线垂直于坡面；乙战斗机以水平速度飞到N点时释放炸弹B，也准确命中斜坡上的同一点P，命中时速度方向恰好垂直于斜坡。已知炸弹在空中可视作做平抛运动。下列说法正确的是（ ）
A. 炸弹A、B在空中的飞行时间之比为
B. 重力对炸弹A、B做功之比为2：1
C. 任意相同时间内，炸弹A、B在空中的速度变化量之比为1：1
D.
10. 在沿x轴方向上电场强度E与坐标x的关系如图所示，取坐标原点为零电势，电场强度E沿x轴正方向为正。一个质量为m、电荷量为-q的带电粒子，从处由静止释放，若粒子仅受电场力作用。下列说法正确的是（ ）
A. 该带电粒子将做简谐运动且振幅2a
B. 粒子的最大动能
C. x=a处电势为
D. 粒子第一次运动到原点所用的时间为
11. 如图，劲度系数为k的轻弹簧一端固定在地面上，另一端固定一质量为 的托盘，在托盘上放置一质量为的小物块，系统静止时弹簧顶端位于B点 （未标出）。时刻对小物块施加竖直向上的外力F，小物块由静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为a，重力加速度为g。以弹簧处于原长时，其顶端所在的位置为坐标原点，竖直向下为正方向，建立坐标轴。时刻物块与托盘脱离，下列图像中能正确反映外力F、物块与托盘之间的作用力 FN的大小随小物块位置坐标x或时间t变化的是（ ）
A. B. C. D.
12. 如图所示，质量为M=2kg木板AB静止放在光滑水平面上，木板右端B点处固定一根轻质弹簧，弹簧处于原长状态时左端在C点，C点到木板左端的距离L=1.0m，可视为质点的小木块质量为m，静止放置在木板的左端；现对木板AB施加水平向左的恒力F=24N，0.5s时撤去恒力F，此时木块恰好到达弹簧自由端C处，此后的运动中没有超过弹簧的弹性限度。已知木板C点左侧部分与木块间的动摩擦因数，C点右侧部分光滑；取。下列说法正确的是（ ）
A. 撤去恒力F后，木板先做减速运动再做加速运动最后匀速运动
B. 恒力F对木板AB做功为30J
C. 整个运动过程中，弹簧的最大弹性势能
D. 整个运动过程中，系统产生的热量Q=8.0J
第Ⅱ卷（非选择题共60分）
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13. 某实验小组用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。
（1）某次实验打出的纸带不小心断了，剩余中间部分如图乙所示，纸带的______端（选填“左”或者“右”）断掉的部分与重锤相连；
（2）图乙中已标出相邻两点之间的距离，已知打点的频率为f，重力加速度为g，则打“4”这个点时重锤的速度大小为______；
（3）选取______段（选填“3到9”、“4到8”或“5到7”）验证机械能守恒更合理，如果满足关系______时，说明重锤下落过程中机械能守恒。
14. 在“验证动量守恒定律”的实验中，某同学用如图a所示的装置进行了如下的操作：
①先调整斜槽轨道，使其末端的切线水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于靠近槽口处，使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；
②将木板向右平移适当的距离，再使小球a从原固定点由静止释放，撞在木板上并在白纸上留下痕迹B；
③把半径相同的小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球a仍从原固定点由静止释放，和小球b相碰后，两球撞在木板上并在白纸上留下痕迹A和C；
④用刻度尺测量白纸上O点到A、B、C三点的距离分别为、和。
请回答下列问题：
（1）若验证两小球碰撞过程动量是否守恒，还需要测量的物理量有______；
（2）请写出验证动量守恒的表达形式______；若两小球发生弹性碰撞，还需要满足的表达式______；
（3）若采用图b所示实验装置，图中圆弧为圆心在斜槽末端的圆弧。使小球a仍从斜槽上原固定点由静止滚下，重复开始的实验，得到两球落在圆弧上的平均位置为M＇、P＇、N＇。测得斜槽末端与M＇、P＇、N＇三点的连线与水平方向的夹角分别为、、，则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为（用所测物理量的字母表示）______。
15. 一平面简谐波以速度0.8 m/s沿x轴负方向传播。已知原点的振动图象如图所示。试写出：
（1）这列波的周期和波长；
（2）原点的振动方程表达式。
16. 打弹珠游戏承载了许多人的童年回忆，如图是打弹珠的某种玩法；在竖直平面内放置一半径为R的固定光滑细管（忽略管的内径），半径OM竖直，ON与竖直方向夹角成60°，O点为圆心。一直径略小于管内径的质量为m的弹珠（可视为质点），由N点正上方P点静止释放（NP长度大小未知），弹珠在N处与细管发生短暂碰撞后进入细管，若弹珠从M点飞出后恰好能击中N点，则取得胜利，已知重力加速度为g，不计一切摩擦。
（1）求胜利过程M点处管道对小球的压力。
（2）求胜利过程小球进入光滑细管前一刻重力瞬时功率P的大小。
17. 如图所示，竖直面内存在直角坐标系xOy，平行于y轴的虚线MN、PQ将第一象限分为Ⅰ、Ⅱ两个区域。区域Ⅰ的宽度为3d，在的区域内存在竖直向上的匀强电场，在的区域内存在竖直向下的匀强电场。区域Ⅱ的宽度为d，其内部存在平行于xOy平面且方向未知的匀强电场。质量为m、电荷量为q（）的带电小球由O点沿x轴正方向以的速度射入Ⅰ区域，小球仅从直线上的点A穿过后，经过点垂直MN进入区域Ⅱ，经过PQ与x轴的交点C，BC两点的电势差。、、的大小均未知，小球重力不可忽略，不计空气阻力，重力加速度为g。求：
（1）C点的速度大小；
（2）区域Ⅰ中匀强电场的大小；
（3）小球在区域Ⅱ中从B到C过程中所受电场力冲量大小。
18. 随着科技的发展，仿真机器人越来越多的应用于军事、工业、抗洪救灾等方面。如图为某仿真机器兔的某次测试，厚度相同、质量相等的木板A与轨道B并排静止在光滑水平面上，木板A与轨道B水平部分上表面粗糙，轨道B竖直四分之一圆形部分的表面光滑，尺寸不计的仿真机器兔静止于木板A左端。已知A、B质量m均为2kg，A木板长2m，B轨道水平部分长1.1m，四分之一圆半径R=0.05m，机器兔质量M为6kg，重力加速度，忽略空气阻力。
（1）机器兔从A木板左端走到A木板右端时，求机械兔与轨道B左端的水平距离；
（2）已知轨道B水平部分上表面摩擦因数，机器兔走到A木板右端相对木板静止后，固定木板A，以与水平方向成45°夹角，大小为4m/s的速度起跳，落到轨道B上后不反弹，且保持水平速度不变，然后在轨道上无动力滑行，求机械兔第一次离开轨道时，机械兔的速度大小；