2024届山东省青岛第六十八中学高三上学期期中学业水平检测物理试题（Word版）

这是一份2024届山东省青岛第六十八中学高三上学期期中学业水平检测物理试题（Word版），共14页。试卷主要包含了考试结束后，只需要上交答题卡等内容，欢迎下载使用。
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，只需要上交答题卡。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 如图甲，细线下悬挂一个没有柱塞的注射器，注射器内装有墨水。当注射器在竖直面内做小角度摆动时，沿着垂直于摆动方向匀速拖动下方硬纸板，注射器流出的墨水在硬纸板上形成了图乙所示的曲线。下列说法中正确的是（ ）

A. 匀速拖动硬纸板移动距离L的时间等于注射器运动的周期
B. 可以用x轴作为时间轴，用y轴表示注射器运动的位移
C. 拖动硬纸板的速度越大，注射器运动的周期越短
D. 拖动硬纸板的速度越大，注射器运动的周期越长
2. 物块沿直线以一定的初速度匀减速滑行2m后停下，已知物块通过前0.5m用时为，则物块通过最后0.5m用时（ ）
A. B. C. D.
3. 利用智能手机的加速度传感器可测量手机自身的加速度。用手掌托着智能手机，打开加速度传感器，从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的竖直方向加速度随时间变化的图像，该图像以竖直向上为正方向。下列说法正确的是（ ）
A. 手机一直没有离开手掌
B. 时刻手机运动到最高点
C. 时刻手机开始减速上升，时刻速度0
D. 时刻手机开始减速上升，时间内手机所受的支持力一直减小
4. 实验室对一款市场热销的扫地机器人在材质均匀的水平地板上进行相关测试。通过测试获得机器人在直线运动中水平牵引力大小随时间的变化关系如图甲所示，以及相同时段机器人的加速度随时间变化关系如图乙所示。若不计空气阻力，重力加速度下列说法正确的是（ ）
A. 机器人的质量为6kg
B. 机器人与水平桌面间的最大静摩擦力为6N
C. 0～4s内，合外力的冲量为13.5N·s
D. 0～4s内，合外力做功为12J
5. 智能呼啦圈轻便美观，深受大众喜爱。如图甲，将带有滑轮的短杆一端穿入腰带外侧轨道，另一端悬挂一根带有配重的轻绳，将腰带水平系在腰间，通过人体扭动，配重会随短杆做水平匀速圆周运动。其简化模型如图乙所示，悬挂点P到腰带中心点O的距离为0.2m，绳子与竖直方向夹角为θ，绳长为0.5m，可视为质点的配重质量为0.5kg，重力加速度，下列说法正确的是（ ）
A. 增大转速，腰带受到的合力变大
B. 增大转速，则身体对腰带的摩擦力增大
C. 当用力转动使θ变大时，配重运动周期变小
D. 当使用者掌握好锻炼节奏后能够使θ稳定在37°，此时配重的角速度为5rad/s
6. 如图，两光滑直杆OA、OB成60°夹角固定在竖直平面内，其角平分线OC竖直。质量均为m的甲、乙两小环套在杆上，用轻质弹簧相连，开始时两环在同一高度且弹簧处于原长状态。将两环同时由静止释放，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力。在两环沿直杆下滑的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 两环的加速度一直减小
B. 两环的速度先增大后减小
C. 两环与杆间的弹力先增大后减小
D. 两环的加速度为零时，弹簧的弹性势能最大
7. 如图甲，某高架桥的引桥可视为一个倾角为30°的斜面。一质量m=2000kg的电动汽车从引桥底端由静止开始加速，其加速度a随速度v变化的关系如图乙所示，电动汽车的速度达到1m/s后，牵引力功率保持恒定。已知行驶过程中电动汽车受到的阻力（摩擦和空气阻力）不变，重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A. 电动汽车所受阻力为4000N
B. 电动汽车速度达到1m/s后，牵引力功率为24kW
C. 第1s内电动汽车牵引力功率P与时间t满足P=14000t
D. 第1s内电动汽车机械能的增加量等于牵引力与阻力做功的代数和，大小为12000J
8. “雨打芭蕉”是文学中常见的抒情意象。当雨滴竖直下落的速度为v时，为估算雨打芭蕉产生的压强p，建立以下模型：芭蕉叶呈水平状，落到芭蕉叶上的雨滴一半向四周溅散开，溅起时竖直向上的速度大小为，另一半则留在叶面上。已知水的密度为，不计重力和风力的影响，则压强p为（ ）
A. B. C. D.
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 一列机械波沿x轴正向传播，图甲是t=0时的波形图，图乙是介质中质点M的振动图像，已知t=0时M点位移为，下列说法正确的是（ ）
A. 该机械波的波速为1.0m/s
B. M点的横坐标可能为1.5m
C. t=0时，M点振动方向向下
D. t=1.0s时，M点位移仍为
10. 如图，倾角为θ的斜面固定在墙角，质量为M的尖劈放置在斜面上，尖劈右侧面竖直，用与斜面平行的轻绳系住一个质量为m的球，球与尖劈的接触面光滑，斜面与尖劈间摩擦力恰好为0，整个系统处于静止状态。沿球心O对球施加一个水平向左的恒力F后，系统仍处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A. 对球施加水平推力后，轻绳的拉力可能变大
B. 对球施加水平推力后，尖劈对斜面的压力一定变大
C. 尖劈的质量M与球的质量m之比为
D. 对球施加水平推力后，斜面与尖劈间的摩擦力可能仍为0
11. 中国在2030年之前将实现载人登月。假设质量为m的飞船到达月球时，在距离月球表面的高度等于月球半径处先绕月球做匀速圆周运动，周期为。已知月球自转周期为，月球半径为R，万有引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A. 地球上发射飞船速度至少为11.2km/h
B. 飞船绕月球做匀速圆周运动时，其内部物体处于完全失重状态
C. 当飞船停在月球纬度60°水平面上时，其随月球自转向心加速度为
D. 当飞船停在月球赤道的水平面上时，受到的支持力为
12. 如图，倾角为30°的光滑斜面固定在水平地面上，斜面底端有一垂直于斜面的固定挡板，质量均为4kg的A、B两物体用轻弹簧拴接。对物体B施加一沿斜面向下的压力F，使B静止于P点。撤掉力F，当B运动至最高点时，A刚要离开挡板。已知弹簧的劲度系数为200N/m，重力加速度，弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是（ ）
A. 物体B运动过程中，A、B和弹簧组成的系统机械能及动量均守恒
B. 物体B静止于P点时弹簧的形变量是0.3m
C. 物体B静止于P点时，压力F的大小为40N
D. 弹簧弹性势能最大值为8J
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13. 如图甲、乙，是两种“验证机械能守恒定律”的实验方案。
（1）图甲中，释放纸带前，正确的操作方式是___________。
（2）图乙中，将拉力传感器固定在天花板上，不可伸长的细线一端连在拉力传感器上的O点，另一端系住可视为质点的钢球。开始钢球静止于最低位置，此时拉力传感器示数为，重力加速度为g，则钢球质量m=___________；将钢球拉至细线与竖直方向成θ角度由静止释放，记下传感器的最大示数F，改变θ角，重复操作，记下每次传感器的最大示数F，并作出图像，如果钢球的机械能守恒，下列图像合理的是___________。
14. 如图是某校兴趣小组在做“验证动量守恒定律”实验时设计的装置。已知该装置由弧形轨道和平直轨道两部分组成，弧形轨道下端与平直轨道相切，a、b两滑块材料、表面粗糙程度均相同。
其操作步骤如下：
①将装置放在水平桌面上；
②如图甲，将滑块a从弧形轨道上某点由静止释放，一段时间后停在平直轨道上，用刻度尺测出滑块在平直轨道的滑行距离；
③如图乙，将滑块b放置在平直轨道左端，再次将滑块a从同一点由静止释放，两滑块碰撞后同向运动，最终均静止在平直轨道上，测出两滑块在平直轨道上的滑行距离、；
回答以下问题：
（1）为了完成实验，该小组还需用到的测量工具是___________。
（2）该实验中需满足的条件是___________。
A．圆弧轨道必须光滑
B．平直轨道必须水平
C．滑块a的质量必须大于b的质量
（3）若a、b质量之比为k，关系式___________成立则说明两滑块碰撞过程中动量守恒，关系式___________成立则说明两滑块之间发生弹性碰撞（用题目中所给符号表示）。
（4）实际的操作中滑块与平直轨道之间存在摩擦阻力，这会造成两滑块a、b碰撞后动量之和___________（填“大于”“等于”或“小于”）碰撞前滑块a的动量。
15. 如图，沿水平方向的长绳上存在两个振动周期相同的波源A、B，波源A向下起振，波源B向上起振，绳上的O点位于AB之间。若只有波源A振动，测得A起振16s后O处的质点第一次到达波峰；若只有B振动，测得B起振8s后O处的质点第一次到达波峰。已知OA=100m，OB=60m。
（1）求该介质中波沿水平方向传播的周期T；
（2）若两波源同时开始振动，请判断O点是振动加强点还是振动减弱点。
16. 今年中秋、国庆“双节”叠加，人们旅游热情高涨，餐饮酒店也迎来了客流高峰，用工需求增大，部分餐饮企业“招聘”了一批“机器人服务员”（图甲）。工作时只需让机器人停靠在出餐口，厨师将餐盘放在机器人的托盘上，点击屏幕上桌号，机器人就能自己进行配送。某次配送过程中，机器人服务员正在沿图乙中电脑规划的路线给16号桌送餐，已知弧长和半径均为4m的圆弧BC与直线路径AB、CD相切，AB段长度为4m，CD段长度为12m，机器人以2m/s的速度匀速率通过ABC段时餐盘与托盘恰好不发生相对滑动，通过C点之后在某位置开始做匀减速直线运动，最终停在16号桌旁的D点。求：
（1）餐盘和托盘间动摩擦因数μ：
（2）餐盘和托盘不发生相对滑动的情况下，配送过程从A点到D点的最短时间t。
17. 图甲是游乐场中一款深受小朋友喜爱的射击游戏，设备中水枪内部存有一定量的水，投币后水枪能绕中轴自由转动且持续发射水柱，玩家通过调整发射方向和发射速率击中前方竖直液晶屏上的目标，水柱打到液晶屏上后沿屏幕流入下方水槽。如图乙，水枪正对液晶屏以的速率发射水柱，已知枪口朝上与水平方向夹角为θ=37°，枪口与液晶屏间水平距离L=1.2m，与水槽底面间竖直距离h=0.5m，水柱的横截面积，水的密度，重力加速度，sin37°=0.6，cs37°=0.8，不计空气阻力。求（结果保留两位有效数字）：
（1）水枪对出射水柱做功的功率P；
（2）水柱击中屏幕位置距水槽底面的高度H；
（3）水柱能够垂直击中液晶屏时的发射速率v。
18. 如图，沿逆时针方向转动传送带与水平方向夹角为30°，木板B静置在光滑水平面上，足够长的平台D固定在B右侧L处，D的上表面光滑且与B等高，与轻质弹簧相连的滑块C静止在D的上表面。现将滑块A轻放在传送带最高点，一段时间后A以的速度到达传送带底端，并通过一小段光滑曲面滑上木板B。当A、B相对静止时A恰好运动到B的右端，同时B、D发生碰撞，碰后A滑上D并通过弹簧推动C，若C右侧某位置锁定一竖直弹性挡板Q（图中未画出），A、C分开前C会与Q碰撞，碰撞过程中没有能量损失，碰后立即撤去Q。已知A与传送带间动摩擦因数，A、B间动摩擦因数，A、B均可视为质点，质量均为，C的质量，重力加速度。求：
（1）传送带长；
（2）木板B的长度s和木板B与右侧平台D间的距离L；
（3）滑块C与挡板碰撞后，A与C相互作用的过程中，弹簧弹性势能最大值的范围（结果可用分数表示）

答案
1-5【答案】B
【答案】A
【答案】D
【答案】C
【答案】C
6-12【答案】B
【答案】C
【答案】D
【答案】ACD
【答案】BC
【答案】BD
【答案】BC
13【答案】 ①. C ②. ③. C
14【答案】 ①. 天平和刻度尺 ②. C ③. ④. ⑤. 等于
15（1）因为在相同介质中波的波速相同，且两波的振动周期相同，则波长相同。
若只有波源A振动，A起振16s后O处的质点第一次到达波峰，则有
若只有B振动，测得B起振8s后O处的质点第一次到达波峰，则有
联立解得
（2）若两波源同时开始振动，O点到两波源的路程差为
路程差为半波长的奇数倍，但波源起振方向相反，则O点是振动加强点。
16【答案】（1）0.1；（2）11s
（1）餐盘与托盘恰好不发生相对滑动，摩擦力提供向心力有
解得
（2）机器人以2m/s的速度匀速率通过ABC段的时间为
s
设机器人在CD段匀速的时间为，则位移为
匀减速时的加速度为
设减速的时间为，则有
解得

解得总时间为
=11s
17【答案】（1）022W；（2）0.15m；（3）5m/s
（1）单位时间发射水的质量
水枪对出射水柱做功的功率
（2）水柱斜抛运动，水平方向
竖直方向
水柱击中屏幕位置距水槽底面的高度
（3）水柱能够垂直击中液晶屏时，竖直方向
水平方向
解得
18【答案】（1）；（2），；（3）
（1）根据题意，在传送带上，对滑块A，由牛顿第二定律有
解得
由速度与位移公式有
（2）A与B系统动量守恒，由动量守恒定律有
解得
根据能量守恒定律有
解得
A恰好滑到B右端时，B与右侧固定平台相碰，在B加速至共速的过程中，对B由动能定理得
解得
（3）滑块C与挡板D碰撞前，A、C系统动量守恒，有
滑块C与挡板D碰撞后至A、C共速过程，A、C系统动量守恒，由动量守恒定律有
解得A、C共速时速度为
全过程A、C与弹簧组成的系统机械能守恒，共速时弹簧弹性势能最大，则有
C与D碰撞前，从A开始压缩弹簧至弹簧再次恢复原长的过程中，有
又由动量守恒定律有
解得
故C与D碰撞前A的速度取值范围在到之间，根据
由二次函数图像性质，可知当时，弹簧的弹性势能最大值最大，为
当时，弹簧的弹性势能最大值最小，为
则弹簧弹性势能最大值的范围