2025-2026学年山东省青岛市城阳区高三（上）期中物理试卷（含答案）

这是一份2025-2026学年山东省青岛市城阳区高三（上）期中物理试卷（含答案），共7页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.关于光学相关知识，下列说法正确的是( )
A. 泊松亮斑是光通过圆孔衍射形成的
B. “3D电影”的观看利用了光的衍射
C. 用标准平面检查光学平面的平整度利用了光的偏振
D. 用光导纤维束传送图像等信息利用了光的全反射
2.2025年9月9日，我国用捷龙三号运载火箭，成功将吉利星座05组卫星发射升空。如图所示，卫星先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在远地点P点火加速，进入圆形轨道Ⅱ。下列说法正确的是( )
A. 卫星在近地点的速率小于远地点的速率
B. 卫星从近地点到远地点的过程中引力做负功
C. 卫星在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上与地心的连线在相同时间内扫过的面积相等
D. 卫星在轨道Ⅰ上经过P点时的加速度小于在轨道Ⅱ上经过P点时的加速度
3.如图所示，智能机器狗在倾角θ=30°的斜面上先匀速向下滑行，再以加速度a=1m/s2加速向下滑行，斜面对机器狗的作用力分别为F1和F2。已知重力加速度大小g=10m/s2，则F1F2等于( )
A. 9110
B. 10 91
C. 1
D. 5
4.如图所示，水平传送带以足够大的速度顺时针匀速转动，一轻质弹簧左端固定在墙上，右端与质量为m的小滑块相连，将小滑块从弹簧原长位置由静止释放。已知弹簧的劲度系数为k，弹簧始终在弹性限度内，小滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ，小滑块未脱离传送带，重力加速度为g。关于小滑块向右运动的过程，下列说法正确的是( )
A. 小滑块的加速度一直减小B. 小滑块的最大位移为μmgk
C. 小滑块的最大速度为μg mkD. 弹簧的最大弹性势能为μ2m2g22k
5.均匀介质中有一由A点向B点传播的简谐横波。t=0时刻，A点偏离平衡位置的位移为−0.15m，B点此时位于波谷位置；t=3s时，B点第一次回到平衡位置；t=4s时，A点第一次回到平衡位置。已知AB间距离为1.1m，该波波长大于1.1m，不考虑波传播过程中的能量损失。关于该机械波，下列说法正确的是( )
A. 周期T=6sB. 波速v=1.1m/sC. 波长λ=1.2mD. 振幅A=0.3m
6.如图为我国某公司研发的一种新型飞行救生圈，旨在更高效的对落水者进行施救。该装置的动力由四个相同的螺旋桨提供，螺旋桨高速旋转向下推动空气产生升力。已知该装置的质量为m，单个螺旋桨产生的气流横截面积为S，空气密度为ρ，重力加速度为g。当该装置在空中悬停时，螺旋桨吹出风速大小为( )
A. 12 mgρSB. mg2ρSC. mgρSD. 2mgρS
7.如图所示，从斜面上以某一速度v沿与斜面成α角斜向上抛出一小球，一段时间后，小球垂直撞上斜面。已知斜面倾角θ=30°，小球与斜面碰撞时间极短，且碰撞前后无能量损失，则α角的正切值为( )
A. 35B. 33C. 32D. 1
8.如图甲为青岛海上嘉年华摩天轮，是青岛的地标景观，其简化图如图乙所示。某游客乘坐摩天轮随座舱在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，座位始终保持水平，游客与座位之间的动摩擦因数为μ且始终保持相对静止。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则座舱做圆周运动的速率不能超过( )
A. gR 1+μ2B. μgR 1+μ2C. gR 1−μ2D. μgR 1−μ2
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.在xOy平面内，y轴左右两侧分别存在不同的均匀介质Ⅰ和Ⅱ。两波源S1和S2分别位于x1=−8m和x2=12m处，t=0时刻两波源开始振动，振幅均为5cm，分别向右和向左传播；t=1s时完整的波形图如图所示，下列说法正确的是( )
A. 波源S1发出的波先传播到x=0处
B. 波源S1发出的波进入介质Ⅱ后波速为6m/s
C. 波源S1发出的波再经1.5s传播到x=2m处
D. 0～3s内，x=3m处的质点经过的路程为40cm
10.如图所示，半径均为R的两相同光滑半圆形凹槽a、b静止在光滑水平面上，其中a槽左侧紧靠墙面，两凹槽左侧上方R处有可视为质点的两相同小球。现将小球由静止释放，小球均恰好沿切线进入凹槽。已知凹槽和小球的质量分别为2m和m，下列说法正确的是( )
A. 两小球分别与a槽和b槽组成的系水平方向动量守恒
B. 两小球第一次运动到最低点时速度大小之比为 3： 2
C. 两小球第一次运动到最低点时的水平位移之比为3：1
D. 两小球第一次离开凹槽右端上升的最大高度之比1：3
11.如图所示，光滑水平面上有一质量M=3kg、长L=2m的薄木板AB，右端d=0.5m处有一高h=1.25m的平台。一质量m=1kg的小猫，从木板A端缓慢走到B端，稍作停顿后以某一速度起跳，刚好从平台左侧C点沿水平方向跳到平台上。已知重力加速度大小g=10m/s2，小猫可视为质点。下列说法正确的是( )
A. 小猫起跳时距离平台的水平距离为1.5m
B. 小猫起跳时速度方向与水平方向夹角的正切值为2.5
C. 小猫起跳时木板相对地面的速度大小为23m/s
D. 小猫起跳过程中所消耗的能量为916J
12.如图所示，一内壁光滑的半球形碗固定在水平面上，可视为质点的小球a、b用轻杆连接，轻杆的长度为半球形碗半径的 3倍，初始时b球刚好静止于碗口位置。现用竖直向下的力作用在b球上，使b球缓慢移动到与a球等高。已知b球的质量为m，两球始终在同一竖直面内，重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. a球的质量为2m
B. a球的质量为3m
C. 移动过程中，轻杆对b球的弹力逐渐增大
D. 移动过程中，轻杆对b球的弹力先减小后增大
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
13.某同学利用如图甲所示的实验装置验证动量守恒定律。将气垫导轨放置在水平桌面上，光电门1和光电门2相隔适当距离安装好，滑块1和2的上端都装有宽度相同的遮光条，测得滑块1、2(包含遮光条)的质量m1=300g、m2=250g。
(1)实验前需调节气垫导轨水平，将气垫导轨平放在桌面上，打开气源，将滑块1放到导轨右端，轻推滑块1，若滑块1通过光电门1的时间______ (填“大于”“小于”或“等于”)通过光电门2的时间，则导轨水平；
(2)将滑块1放在导轨右端，滑块2放在两光电门之间，轻推滑块1，滑块1通过光电门1后与滑块2发生碰撞，读出光电门1的挡光时间t1=2.50ms和光电门2的两次挡光时间t2=4.00ms、t3=5.70ms，用游标卡尺测得遮光条的宽度d如图乙所示，则d=______ cm；
(3)由以上数据可计算出碰撞前滑块1的动量大小为______ kg⋅m/s，碰撞后滑块1和滑块2的总动量大小为______ kg⋅m/s。由该实验可知，在误差允许范围内，两滑块碰撞前后系统的动量守恒。(结果均保留两位有效数字)
14.物理兴趣小组设计了一个探究平抛运动特点的实验装置，如图甲所示，水平台面正对贴有坐标纸的墙面，台面下方有平行光源，将小球从斜面某一高度由静止释放，从台面末端水平飞出，墙上就会出现小球的投影，用频闪照相机记录某段时间内小球在墙上的投影如图乙所示。已知坐标纸每小格的边长为5cm，重力加速度大小g=10m/s2。
(1)频闪照相机的闪光频率为______ Hz，乙图中A投影点的竖直速度大小为______ m/s；
(2)该兴趣小组又设计一个新的方案，将平行光源更换成点光源，放置在平台最右端，重复上述操作，得到小球在墙上某段时间内的投影如图丙所示，由图丙可知投影点做______运动，若测得平台右端到墙的距离为30cm，则小球做平抛运动的初速度大小为______ m/s。
四、计算题：本大题共4小题，共46分。
15.如图所示，边长为20m的正方形泳池底部正中央水平安装了一条长为10m的灯带。已知泳池的水深h=73m，水的折射率n=43，光在真空中的传播速度c=3×108m/s。求(结果可保留根号)
(1)灯光恰好在水面发生全反射时，光到达水面的时间t；
(2)灯光照亮水面的面积S。
16.如图所示，质量M=1kg的足够长木板置于光滑水平面上，木板最左端放一质量m=1kg的小物块，距木板右端L=2m处有一固定弹性挡板，木板撞上挡板后原速率弹回。对木板施加水平向右的恒力F=8N，整个过程中物块未离开木板。已知木板与物块间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度大小g=10m/s2。求：
(1)木板第一次撞上挡板时物块的动能Ek；
(2)从开始运动到木板第二次撞上挡板，物块与木板因摩擦产生的热量Q。
17.如图所示，一粗糙矩形水平面ABCD与一光滑半圆柱轨道BCEF相切于BC边，B、C、E、F位于同一竖直面内，在半圆柱轨道EF边固定一竖直弹性挡板，物块垂直撞击挡板前后，速度方向相反、大小不变。从D点沿水平面朝各个方向发射m=0.2kg的小物块。已知两轨道面沿BC方向足够长，AB长L=2.5m，半圆柱轨道半径R=0.4m，物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.1。
(1)若小物块从D点以某一初速度沿DC方向发射，恰好能运动至半圆柱轨道最高点，求初速度v0的大小；
(2)若小物块从D点以某一初速度沿DC方向发射，小物块能进入半圆柱轨道且在半圆柱轨道内不脱轨，求小物块在C点对轨道压力FN的取值范围；
(3)若撤去EF处的挡板，令小物块初速度v0′=7m/s，方向与CD边成任意角沿水平面发射，求小物块从EF边飞出后落地点到BC边垂直距离d的取值范围。
18.如图所示，P为弹性发射装置，倾角θ=30°的足够长斜面固定在水平面上，其上放有长L=1.125m的薄板(厚度忽略不计)，薄板上端A点与斜面顶端对齐。弹射装置P将一滑块以速度v0=3 3m/s水平弹出，滑块恰好从A点沿斜面方向滑上薄板，薄板下端底部有一挡板，滑块与挡板碰撞时，滑块和薄板速度交换。已知薄板与斜面的动摩擦因数μ1=3 38，与滑块的动摩擦因数μ2= 32，薄板和滑块的质量均为m=1kg，滑块可视为质点，不计空气阻力，重力加速度大小g=10m/s2，求：
(1)弹射装置P离斜面顶端的竖直高度h；
(2)滑块第一次运动至挡板时到斜面顶端的距离x1；
(3)滑块滑上薄板后运动的总路程s。
参考答案
1.D
2.B
3.B
4.C
5.D
6.A
7.C
8.B
9.BD
10.BD
11.BCD
12.AC
13.等于 0.405 0.49;0.48
14.10;1.5 匀速直线;1.0
15.灯光恰好在水面发生全反射时，光到达水面的时间t为16 727×10−8s；
灯光照亮水面的面积S为(7π+20 7)m2
16.(1)木板第一次撞上挡板时物块的动能为8J (2)从开始运动到木板第二次撞上挡板，物块与木板因摩擦产生的热量为809J
17.(1)小物块恰好能运动至半圆柱轨道最高点时，初速度v0的大小为5m/s (2)小物块在C点对轨道压力FN的取值范围为(2N,6N]∪[12N,+∞) (3)小物块从EF边飞出后落地点到BC边垂直距离d的取值范围为[0.8m,4 75m]
18.(1)弹射装置P离斜面顶端的竖直高度h为0.45m (2)滑块第一次运动至挡板时到斜面顶端的距离x1为1.15m (3)滑块滑上薄板后运动的总路程s为7.5m