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辽宁省大连市金州高级中学2023-2024学年高三物理上学期期中考试试题（Word版附解析）
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这是一份辽宁省大连市金州高级中学2023-2024学年高三物理上学期期中考试试题（Word版附解析），共9页。
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试题卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共 10 小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第 1～7 题只有一项符合题目要求，每个小题 4 分；第 8～10 题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有错选或不答的得 0 分。
1．以下物理量为矢量，且单位是国际单位制基本单位的是（ ）
A．时间、s B．位移、m C．力、N D．能量、J
2．某同学在直跑道上做运动的图像如图所示，该同学（ ）
A．t1时刻和t3时刻速度方向相同，加速度方向相反
B．t1时刻和t3时刻速度方向相反，加速度方向相同
C．t3时刻和t5时刻速度方向相反，加速度方向相反
D．t3时刻和t5时刻速度方向相同，加速度方向相同
3．如图所示，航展飞行表演中喷出的烟雾显现出飞机的运动轨迹。在此过程中飞机（ ）
A．速度可能始终保持不变
B．所受合力可能始终保持不变
C．所受合力方向沿曲线上各点的切线方向
D．速度方向沿曲线上各点的切线方向
4．如图所示，一固定斜面倾角为θ，将小球A从斜面顶端以速率v0水平向右抛出，小球击中了斜面上的P点；将小球B从空中某点以相同速率v0水平向左抛出，小球恰好垂直斜面击中Q点．不计空气阻力，重力加速度为g，小球A、B在空中运动的时间之比为（ ）
A．2tan2θ：1 B．tan2θ：1 C．1：2tan2θ D．1：tan2θ
5．图甲是沿x轴负向传播的某简谐横波在某时刻的波形图。图乙是介质中质点P的振动图像。由此可知图甲可能是以下哪个时刻的波形图（ ）
A．B．C．D．
6．如图所示，两颗地球卫星A、B均沿图示方向绕地球做匀速圆周运动，若卫星A、B的线速度大小之比为p，则（ ）
A．A、B的轨道半径之比为p2
B．A、B的角速度大小之比为p2
C．A、B的向心加速度大小之比为p4
D．A、B受到地球的万有引力大小之比p4
7．如图所示，一小球套在竖直固定的光滑圆环上，在圆环的最高点有一个光滑小孔，一根轻绳的下端系着小球，上端穿过小孔用力拉住，开始时小球在圆环最低点的右侧。现缓慢拉动轻绳，使小球沿圆环缓慢上升一小段距离，该过程中（ ）
A．小球对圆环的压力减小 B．小球对圆环的压力增大
C．小球对轻绳的拉力减小 D．小球对轻绳的拉力增大
8．如图所示，水平传送带AB长L=10m，以恒定速率v1=2m/s运行。初速度大小为v2=4m/s的小物块（可视为质点）从与传送带等高的光滑水平地面上经A点滑上传送带。小物块的质量m=1kg，物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.4，g取10m/s2，则（ ）
A．小物块离开传送带时的速度大小为2m/s
B．小物体在传送带上的运动时间为2s
C．小物块与传送带间的摩擦生热为16J
D．小物块和传送带之间形成的划痕长为4.5m
9．如图所示，竖直固定的光滑直杆上套有一个质量为m的小滑块，一原长为l的轻质弹簧左端固定在O点，右端与滑块相连。直杆上有a、b、c、d四个点，b点与O点在同一水平线上且Ob＝l，Oa、Oc与Ob的夹角均为37°，Od与Ob的夹角为53°。现将滑块从a点静止释放，在滑块下滑到最低点d的过程中，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g，。在此过程中滑块（ ）
A．在b点时动能最大
B．在c点的速度大小为
C．从a点到c点的过程中，弹簧弹力做功为零
D．从c点下滑到d点的过程中机械能的减少量为
10．在一均匀介质中，波源坐标分别为和的两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播。两波源在t=0时刻同时开始振动，t=0.1s时的波形图如图所示。此时位于x=0.1cm和x=0.4cm处的两个质点都恰好开始振动，则（ ）
A．两列简谐波波速的大小均为0.02m/s
B．t=0.2s时，x=0.2cm处的质点向上振动
C．t=0.2s时，x=0.2cm处的质点的位移大小为0.4cm
D．两列波均传播到x=0.25cm处时，该质点振动始终减弱
二、非选择题：本题共 5 小题，共 54 分。
11．（6分）某物理兴趣小组将力传感器固定在小车上，小车置于水平桌面上，用如图所示的装置探究物体的加速度与力的关系，并根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的 QUOTE a-F a-F图像。
（1）由图像知小车与桌面之间的摩擦力为 N。
（2）本实验是否要求细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量？ （填“是”或“否”）。
（3）由图像求出小车和传感器的总质量为 kg（保留一位有效数字）。
12．（8分）某同学利用如图所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验，操作步骤如下：
①在水平桌面上的适当位置固定好弹簧发射器，使其出口处切线与水平桌面相平；
②在一块长平木板表面先后钉上白纸和复写纸，将该木板竖直并贴紧桌面右侧边缘。将小球a向左压缩弹簧并使其由静止释放，a球碰到木板，在白纸上留下压痕P；
③将木板向右水平平移适当距离，再将小球a向左压缩弹簧到某一固定位置并由静止释放，撞到木板上，在白纸上留下压痕P2；
④将半径相同的小球b放在桌面的右边缘，仍让小球a从步骤③中的释放点由静止释放，与b球相碰后，两球均撞在木板上，在白纸上留下压痕P1、P3。
（1）下列说法正确的是 。
A．小球a的质量一定要大于小球b的质量
B．弹簧发射器的内接触面及桌面一定要光滑
C．步骤③④中入射小球a的释放点位置一定相同
（2）本实验必须测量的物理量有 。
A．小球的半径r
B．小球a、b的质量m1、m2
C．弹簧的压缩量x1，木板距离桌子边缘的距离x2
D．小球在木板上的压痕P1、P2、P3分别与P之间的竖直距离h1、h2、h3
（3）根据相关物理规律，可以分析出b球在白纸上留下的压痕是 （填“P1”或“P2”或“P3”）
（4）用（2）中所测的物理量来验证两球碰撞过程中动量是否守恒，当满足关系式
时，则证明a、b两球碰撞过程中动量守恒。
13．（10分）如图所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，一个物块恰好能沿斜面匀速下滑。若此物块从斜面底端以v0=6m/s的初速度冲上斜面，设斜面足够长，取g=10m/s2．求：
（1）物块与斜面间的动摩擦因数；
（2）物体上滑的加速度的方向和大小；
（3）物块上滑的最大距离。
14．（12分）如图甲所示，在水平路段AB上有一质量为2×103 kg的汽车，正以10 m/s的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的v－t图像如图乙所示（在t＝15 s处水平虚线与曲线相切），运动过程中汽车发动机的输出功率保持20 kW不变，假设汽车在两个路段上受到的阻力（含地面摩擦力和空气阻力等）各自有恒定的大小。求：
（1）汽车在AB路段上运动时所受阻力的大小；
（2）汽车刚好到达B点时的加速度的大小；
（3）BC路段的长度。
15．（18分）如图所示，质量为m的工件甲静置在光滑水平面上，其上表面由光滑水平轨道AB和四分之一光滑圆弧轨道BC组成，两轨道相切于B点，圆弧轨道半径为R，质量为m的小滑块乙静置于A点。不可伸长的细线一端固定于O点，另一端系一质量为M的小球丙，细线竖直且丙静止时O到球心的距离为L。现将丙向右拉开至细线与竖直方向夹角为θ并由静止释放，丙在O正下方与甲发生弹性碰撞（两者不再发生碰撞）；碰后甲向左滑动的过程中，乙从C点离开圆弧轨道。已知重力加速度大小为g，不计空气阻力。
（1）求丙与甲碰后瞬间各自速度的大小；
（2）求乙落回轨道后，乙对甲压力的最大值；
（3）仅改变BC段的半径，其他条件不变，通过计算分析乙运动过程的最高点与A点间的高度差如何变化。
高三物理参考答案
11．（6分）（1）0.1 （2） 否 （3）1（每空2分）
12．（8分）（1） AC （2） BD （3） P1 （4） （每空2分）
13．（10 分）
解：（1）物体恰好能沿斜面匀速下滑，则重力沿斜面的分力等于摩擦力，即
mgsinθ=μmgcsθ 解得：μ=0.75 （3分）
（2）若物体重力沿斜面的分力和摩擦力滑都沿斜面向下，则由此产生的加速度为a，有牛顿第二定律得：
-（mgsinθ+μmgcsθ）=ma 解得：a=-12m/s2
加速度的大小为12m/s2，方向沿斜面向下 （4分）
（3）由运动学公式：0-v0 22 2=2as解得：s=1.5m （3分）
14.（12分）
（1）2000 N；（2）－1 m/s2；（3）68.75 m
【详解】（1）汽车在AB路段时，有F1＝Ff1 P＝F1v1 Ff1＝
联立解得 Ff1＝2 000 N （3分 ）
（2）t＝15 s时汽车处于平衡状态，有F2＝Ff2 P＝F2v2 Ff2＝
联立解得 Ff2＝4 000 N
t＝5 s时汽车开始做减速运动，F1－Ff2＝ma
解得 a＝－1 m/s2 （5分）
（3）由动能定理得PΔt－Ff2x＝mv22－mv12
解得 x＝68.75 m （4分）
15．（18分）【答案】（1），；（2）；（3）见解析
【详解】（1）丙向下摆动过程中机械能守恒 （1分）
丙与甲碰撞过程，由动量守恒得 （1分）
由机械能守恒得 （1分）
解得碰后瞬间，丙速度大小 （1分）
甲速度大小 （1分）
（2）乙从C点离开时，因甲、乙水平速度相同，故乙仍从C点落回。当乙回到B点时，乙对甲压力最大，设此时甲速度大小为，乙的速度大小为。从丙与甲碰撞结束至乙回到B点过程中，由水平方向动量守恒得 （1分）
由机械能守恒得 （1分）
解得， （1分）
设此时甲对乙的弹力为，由牛顿第二定律得 （1分）
由牛顿第三定律知乙对甲压力的最大值 （1分）
（3）乙从C点离开时，甲、乙水平速度相同，设甲速度为，从丙与甲碰撞结束至乙从C点离开甲过程，甲、乙水平方向动量守恒 （1分）
解得
若减小段BC的半径，乙一定能从C点离开，设乙从C点离开时乙竖直方向速度大小为，从丙与甲碰撞结束至乙从C点离开甲过程中，由机械能守恒得
（1分）
又因为 （1分）
解得
设从乙离开C至最高点 （1分）
（1分）
该高度差与R无关，即高度差不变，若增大BCF段的半径，乙仍能从C点离开，与减小BC段的半径结论相同。
若增大BC段的半径，乙不能从C点离开，则上升至最高点时甲、乙速度相同，由机械能守恒得 （1分）
解得 （1分）
该高度差与R无关，即高度差不变。综上所述，乙运动过程的最高点与A点间的高度差为定值。 （1分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
A
D
A
B
C
C
AD
CD
ABD
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试题卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共 10 小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第 1～7 题只有一项符合题目要求，每个小题 4 分；第 8～10 题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有错选或不答的得 0 分。
1．以下物理量为矢量，且单位是国际单位制基本单位的是（ ）
A．时间、s B．位移、m C．力、N D．能量、J
2．某同学在直跑道上做运动的图像如图所示，该同学（ ）
A．t1时刻和t3时刻速度方向相同，加速度方向相反
B．t1时刻和t3时刻速度方向相反，加速度方向相同
C．t3时刻和t5时刻速度方向相反，加速度方向相反
D．t3时刻和t5时刻速度方向相同，加速度方向相同
3．如图所示，航展飞行表演中喷出的烟雾显现出飞机的运动轨迹。在此过程中飞机（ ）
A．速度可能始终保持不变
B．所受合力可能始终保持不变
C．所受合力方向沿曲线上各点的切线方向
D．速度方向沿曲线上各点的切线方向
4．如图所示，一固定斜面倾角为θ，将小球A从斜面顶端以速率v0水平向右抛出，小球击中了斜面上的P点；将小球B从空中某点以相同速率v0水平向左抛出，小球恰好垂直斜面击中Q点．不计空气阻力，重力加速度为g，小球A、B在空中运动的时间之比为（ ）
A．2tan2θ：1 B．tan2θ：1 C．1：2tan2θ D．1：tan2θ
5．图甲是沿x轴负向传播的某简谐横波在某时刻的波形图。图乙是介质中质点P的振动图像。由此可知图甲可能是以下哪个时刻的波形图（ ）
A．B．C．D．
6．如图所示，两颗地球卫星A、B均沿图示方向绕地球做匀速圆周运动，若卫星A、B的线速度大小之比为p，则（ ）
A．A、B的轨道半径之比为p2
B．A、B的角速度大小之比为p2
C．A、B的向心加速度大小之比为p4
D．A、B受到地球的万有引力大小之比p4
7．如图所示，一小球套在竖直固定的光滑圆环上，在圆环的最高点有一个光滑小孔，一根轻绳的下端系着小球，上端穿过小孔用力拉住，开始时小球在圆环最低点的右侧。现缓慢拉动轻绳，使小球沿圆环缓慢上升一小段距离，该过程中（ ）
A．小球对圆环的压力减小 B．小球对圆环的压力增大
C．小球对轻绳的拉力减小 D．小球对轻绳的拉力增大
8．如图所示，水平传送带AB长L=10m，以恒定速率v1=2m/s运行。初速度大小为v2=4m/s的小物块（可视为质点）从与传送带等高的光滑水平地面上经A点滑上传送带。小物块的质量m=1kg，物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.4，g取10m/s2，则（ ）
A．小物块离开传送带时的速度大小为2m/s
B．小物体在传送带上的运动时间为2s
C．小物块与传送带间的摩擦生热为16J
D．小物块和传送带之间形成的划痕长为4.5m
9．如图所示，竖直固定的光滑直杆上套有一个质量为m的小滑块，一原长为l的轻质弹簧左端固定在O点，右端与滑块相连。直杆上有a、b、c、d四个点，b点与O点在同一水平线上且Ob＝l，Oa、Oc与Ob的夹角均为37°，Od与Ob的夹角为53°。现将滑块从a点静止释放，在滑块下滑到最低点d的过程中，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g，。在此过程中滑块（ ）
A．在b点时动能最大
B．在c点的速度大小为
C．从a点到c点的过程中，弹簧弹力做功为零
D．从c点下滑到d点的过程中机械能的减少量为
10．在一均匀介质中，波源坐标分别为和的两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播。两波源在t=0时刻同时开始振动，t=0.1s时的波形图如图所示。此时位于x=0.1cm和x=0.4cm处的两个质点都恰好开始振动，则（ ）
A．两列简谐波波速的大小均为0.02m/s
B．t=0.2s时，x=0.2cm处的质点向上振动
C．t=0.2s时，x=0.2cm处的质点的位移大小为0.4cm
D．两列波均传播到x=0.25cm处时，该质点振动始终减弱
二、非选择题：本题共 5 小题，共 54 分。
11．（6分）某物理兴趣小组将力传感器固定在小车上，小车置于水平桌面上，用如图所示的装置探究物体的加速度与力的关系，并根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的 QUOTE a-F a-F图像。
（1）由图像知小车与桌面之间的摩擦力为 N。
（2）本实验是否要求细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量？ （填“是”或“否”）。
（3）由图像求出小车和传感器的总质量为 kg（保留一位有效数字）。
12．（8分）某同学利用如图所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验，操作步骤如下：
①在水平桌面上的适当位置固定好弹簧发射器，使其出口处切线与水平桌面相平；
②在一块长平木板表面先后钉上白纸和复写纸，将该木板竖直并贴紧桌面右侧边缘。将小球a向左压缩弹簧并使其由静止释放，a球碰到木板，在白纸上留下压痕P；
③将木板向右水平平移适当距离，再将小球a向左压缩弹簧到某一固定位置并由静止释放，撞到木板上，在白纸上留下压痕P2；
④将半径相同的小球b放在桌面的右边缘，仍让小球a从步骤③中的释放点由静止释放，与b球相碰后，两球均撞在木板上，在白纸上留下压痕P1、P3。
（1）下列说法正确的是 。
A．小球a的质量一定要大于小球b的质量
B．弹簧发射器的内接触面及桌面一定要光滑
C．步骤③④中入射小球a的释放点位置一定相同
（2）本实验必须测量的物理量有 。
A．小球的半径r
B．小球a、b的质量m1、m2
C．弹簧的压缩量x1，木板距离桌子边缘的距离x2
D．小球在木板上的压痕P1、P2、P3分别与P之间的竖直距离h1、h2、h3
（3）根据相关物理规律，可以分析出b球在白纸上留下的压痕是 （填“P1”或“P2”或“P3”）
（4）用（2）中所测的物理量来验证两球碰撞过程中动量是否守恒，当满足关系式
时，则证明a、b两球碰撞过程中动量守恒。
13．（10分）如图所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，一个物块恰好能沿斜面匀速下滑。若此物块从斜面底端以v0=6m/s的初速度冲上斜面，设斜面足够长，取g=10m/s2．求：
（1）物块与斜面间的动摩擦因数；
（2）物体上滑的加速度的方向和大小；
（3）物块上滑的最大距离。
14．（12分）如图甲所示，在水平路段AB上有一质量为2×103 kg的汽车，正以10 m/s的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的v－t图像如图乙所示（在t＝15 s处水平虚线与曲线相切），运动过程中汽车发动机的输出功率保持20 kW不变，假设汽车在两个路段上受到的阻力（含地面摩擦力和空气阻力等）各自有恒定的大小。求：
（1）汽车在AB路段上运动时所受阻力的大小；
（2）汽车刚好到达B点时的加速度的大小；
（3）BC路段的长度。
15．（18分）如图所示，质量为m的工件甲静置在光滑水平面上，其上表面由光滑水平轨道AB和四分之一光滑圆弧轨道BC组成，两轨道相切于B点，圆弧轨道半径为R，质量为m的小滑块乙静置于A点。不可伸长的细线一端固定于O点，另一端系一质量为M的小球丙，细线竖直且丙静止时O到球心的距离为L。现将丙向右拉开至细线与竖直方向夹角为θ并由静止释放，丙在O正下方与甲发生弹性碰撞（两者不再发生碰撞）；碰后甲向左滑动的过程中，乙从C点离开圆弧轨道。已知重力加速度大小为g，不计空气阻力。
（1）求丙与甲碰后瞬间各自速度的大小；
（2）求乙落回轨道后，乙对甲压力的最大值；
（3）仅改变BC段的半径，其他条件不变，通过计算分析乙运动过程的最高点与A点间的高度差如何变化。
高三物理参考答案
11．（6分）（1）0.1 （2） 否 （3）1（每空2分）
12．（8分）（1） AC （2） BD （3） P1 （4） （每空2分）
13．（10 分）
解：（1）物体恰好能沿斜面匀速下滑，则重力沿斜面的分力等于摩擦力，即
mgsinθ=μmgcsθ 解得：μ=0.75 （3分）
（2）若物体重力沿斜面的分力和摩擦力滑都沿斜面向下，则由此产生的加速度为a，有牛顿第二定律得：
-（mgsinθ+μmgcsθ）=ma 解得：a=-12m/s2
加速度的大小为12m/s2，方向沿斜面向下 （4分）
（3）由运动学公式：0-v0 22 2=2as解得：s=1.5m （3分）
14.（12分）
（1）2000 N；（2）－1 m/s2；（3）68.75 m
【详解】（1）汽车在AB路段时，有F1＝Ff1 P＝F1v1 Ff1＝
联立解得 Ff1＝2 000 N （3分 ）
（2）t＝15 s时汽车处于平衡状态，有F2＝Ff2 P＝F2v2 Ff2＝
联立解得 Ff2＝4 000 N
t＝5 s时汽车开始做减速运动，F1－Ff2＝ma
解得 a＝－1 m/s2 （5分）
（3）由动能定理得PΔt－Ff2x＝mv22－mv12
解得 x＝68.75 m （4分）
15．（18分）【答案】（1），；（2）；（3）见解析
【详解】（1）丙向下摆动过程中机械能守恒 （1分）
丙与甲碰撞过程，由动量守恒得 （1分）
由机械能守恒得 （1分）
解得碰后瞬间，丙速度大小 （1分）
甲速度大小 （1分）
（2）乙从C点离开时，因甲、乙水平速度相同，故乙仍从C点落回。当乙回到B点时，乙对甲压力最大，设此时甲速度大小为，乙的速度大小为。从丙与甲碰撞结束至乙回到B点过程中，由水平方向动量守恒得 （1分）
由机械能守恒得 （1分）
解得， （1分）
设此时甲对乙的弹力为，由牛顿第二定律得 （1分）
由牛顿第三定律知乙对甲压力的最大值 （1分）
（3）乙从C点离开时，甲、乙水平速度相同，设甲速度为，从丙与甲碰撞结束至乙从C点离开甲过程，甲、乙水平方向动量守恒 （1分）
解得
若减小段BC的半径，乙一定能从C点离开，设乙从C点离开时乙竖直方向速度大小为，从丙与甲碰撞结束至乙从C点离开甲过程中，由机械能守恒得
（1分）
又因为 （1分）
解得
设从乙离开C至最高点 （1分）
（1分）
该高度差与R无关，即高度差不变，若增大BCF段的半径，乙仍能从C点离开，与减小BC段的半径结论相同。
若增大BC段的半径，乙不能从C点离开，则上升至最高点时甲、乙速度相同，由机械能守恒得 （1分）
解得 （1分）
该高度差与R无关，即高度差不变。综上所述，乙运动过程的最高点与A点间的高度差为定值。 （1分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
A
D
A
B
C
C
AD
CD
ABD
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