文档内容
山东新高考联合质量测评 10 月联考试题
高三物理
本卷满分100分,考试时间90分钟
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的学校、班级、姓名、考号、座号填涂在相应位置。
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,考生必须将试题卷和答题卡一并交回。
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. 如图所示,质量为m的小物块在力F的作用下沿天花板做匀加速直线运动,F与水平方向的夹角为 ,
小物块与天花板之间的动摩擦因数为 ,加速度大小为a,重力加速度为g。在物体沿天花板运动的过程
中,关于小物块的受力个数,下列选项正确的是( )
A. 1或2 B. 2或3
C. 3或4 D. 2或4
【答案】D
【解析】
【详解】若在竖直方向上存在
则此时小物块只受外力F和重力mg两个力的作用;
若在竖直方向上存在
则此时小物块只受外力F、弹力N、摩擦力f和重力mg四个力的作用;
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学科网(北京)股份有限公司故选D。
2. 无人机的底部安装了盒子,装有4个金属小球,某次操作中无人机在一定高度沿水平方向做匀减速直线
运动,通过用电脑控制的电磁铁每间隔相等时间逐一自由释放小球。当最后一个小球释放时,无人机恰好
悬停在空中,且第一个小球未落地,不计空气阻力。空中小球的排列图形可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】无人机在空中沿水平直线向右做匀减速运动,在时间 内水平方向位移变化量为
竖直方向做自由落体运动,在时间 内竖直方向位移变化量为
说明水平方向位移变化量与竖直方向位移变化量比值一定,则小球连线的倾角就是一定的,且上方小球的
水平速度小于下方小球的水平速度,即上方小球在下方小球的左边。
故选C。
3. 2023年5月30日,神舟十六号载人飞船入轨后,成功对接于空间站天和核心舱径向端口。飞船和空间
站的变轨对接可简化为如图所示的过程,飞船变轨前稳定运行在I轨道,其半径为 ,运行速度为 ;空
间站运行在III轨道,其半径为 ,运行速度为 ;椭圆轨道II为飞船的转移轨道。轨道I和II、II和III
分别相切于P、Q两点, 和 均为逆时针方向,关于变轨过程,下列说法正确的是( )
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学科网(北京)股份有限公司A. 飞船在P点点火加速后的加速度变大
B. 飞船在椭圆轨道上经过P、Q两点的速率之比为
C. 从图示位置起,为了使飞船在Q点实现与空间站首次对接, 角度为
D. 飞船在P点变轨后的速度一定大于
【答案】C
【解析】
【
详解】A.根据牛顿第二定律可得
解得
可知飞船在P点点火加速后瞬间的加速度不变,故A错误;
B.船在椭圆轨道上经过P、Q两点时,由开普勒第二定律可知
飞船在椭圆轨道上经过P、Q两点的速率之比为
故B错误;
C.从图示位置起,为了使飞船在Q点实现与空间站首次对接,设椭圆轨道II的周期为 ,圆轨道III的
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学科网(北京)股份有限公司周期为 ,则有
根据开普勒第三定律可得
联立解得
故C正确;
D.飞船在P点变轨后的速度大于圆轨道I的线速度,但不知道圆轨道I是否近地圆轨道,所以不能确定飞
船在P点变轨后的速度是否大于 ,故D错误。
故选C。
4. 如图所示,人在岸上拉船,开始时绳与水面夹角为 ,水的阻力恒为f,船在靠岸的过程中,关
于船的运动,下列说法正确的是( )
A. 若人以恒定的速度拉绳,则船的速度保持不变
B. 若人以恒定的速度拉绳,则船的速度变小
C. 若人以恒定的拉力 拉绳,则船加速度的大小变大
D. 若人以恒定的拉力 拉绳,则船加速度的大小先变小后变大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由关联速度可得
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学科网(北京)股份有限公司船在靠岸的过程中,角度增大,船速变大,AB错误;
CD.由牛顿第二定律可知
角度增大,船加速度先减小后增大,故C错误,D正确。
故选D。
5. 某中学航天课外活动小组在发射飞行器,升空后,飞行器斜向上运动,方向与竖直方向成 角做匀加
速直线运动,加速度大小为 ,如图所示。若空气阻力大小为重力的 倍,g为重力加速度,飞行器
的质量为m保持不变,则飞行器推力(不再考虑其它作用力, )的大小是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】对重力进行矢量分解,根据牛顿第二定律有
解得
根据力的合成有
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学科网(北京)股份有限公司故选B。
6. 如图所示,一物体放在固定的粗糙斜面上,物体和斜面之间的动摩擦因数为 ,现给物体施加一力F,
使物体沿斜面向上做匀加速直线运动,加速度大小为a,重力加速度为g,在物体沿斜面向上移动距离为x
的过程中,下列说法正确的是( )
A. 摩擦力做功大小与F方向无关
B. 合力做功大小与F方向有关
C. 若F的方向沿斜面向上,则F做功为
D. 力F做功的最小值为
【答案】D
【解析】
【详解】A.设力 与斜面的夹角为 ,则摩擦力大小为
可知摩擦力大小与F方向有关,则摩擦力做功大小与F方向有关,故A错误;
B.合力做功大小为
可知合力做功大小与F方向无关,故B错误;
C.若F的方向沿斜面向上,根据牛顿第二定律可得
可得
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学科网(北京)股份有限公司则F做功为
故C错误;
D.根据
可知当摩擦力做功为0时,F做功最小,则有
故D正确。
故选D。
7. 一质点做匀变速直线运动,第3s内与第4s内的位移之比 ,第6s内位移 ,根据所给信息,
下列说法正确的是( )
A. 质点的初速度为
B. 质点的加速度为
C. 第4s与第5s的位移之比是
D. 第4s末瞬时速度为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由题意知第3s与第4s内质点速度之比为 ,根据匀变速直线运动的推论知,第 末与
第 末的瞬时速度之比 ,则有
得
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学科网(北京)股份有限公司又
联立得
选项A、B错误;
C.第4s与第5s的位移之比即 末与第 末的瞬时速度之比
C正确;
D.根据
得
D错误。
故选C。
8. 如图所示,质量 的玩具动力小车在水平面上运动时,小车牵引力 和受到的阻力
均为恒力,小车用一根不可伸长的轻绳拉着质量为 的物体由静止开始运动。运动 后,
轻绳从物体上脱落,物体继续滑行一段时间后停止。物体与地面之间的动摩擦因数为 ,g取
,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
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学科网(北京)股份有限公司A. 轻绳脱落之前,小车的加速度大小是
B. 轻绳脱落之前,绳的拉力为5N
C. 轻绳脱落之后,物体继续滑行时间2s
D. 物体刚停止时,小车的速度大小是
【答案】B
【解析】
【详解】AB.对整体由牛顿第二定律可知
解得
对m分析:
选项A错误,B正确;
C.绳子脱离时物块的速度
物块的加速度
根据
可得
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学科网(北京)股份有限公司选项C错误;
D.绳子脱离后,对M分析:
则
物体刚停止时,小车的速度大小
选项D错误。
故选B。
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. 图像法作为一种数学物理方法,在研究物理问题的各物理量之间的关系中被广泛应用。其中(x、v、
a、t分别表示物体的位移、速度、加速度和时间)。
下面结合两种图像来研究物体的运动:
问题一:从 时刻开始,物块在外力作用下由静止开始沿x轴做匀变速直线运动,其位置和速率的二次
方的关系图线如图甲所示。
问题二:一物体由静止开始沿直线运动,其加速度a与位移x的关系图线如图乙所示。则下列说法中正确
的是( )
A. 问题一(甲图): 时物块位于 处
B. 问题一(甲图):物块运动的加速度大小为
C. 问题二(乙图):物体最终静止
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学科网(北京)股份有限公司D. 问题二(乙图):物体的最大速度为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.对甲图,根据公式
由图像得
初位置在 处,两秒内的位移
因此 时物块位于 处,选项A正确,B错误。
CD.根据公式
得图像面积 的2倍为 ,速度最大时位移为2x。因此一直加速不会静止,最大速度满足
0
得
C错误,D正确
故选AD。
10. 如图所示,一足够长的斜面固定在水平地面上,斜面倾角 ,斜面底端固定一劲度系数为k的轻
弹簧,弹簧上端与小滑块接触但不栓接,滑块与斜面间的动摩擦因数 。现将滑块压缩弹簧至A点
保持静止,此时弹簧处于压缩状态,弹力为3mg,某一时刻释放小滑块,小滑块沿斜面向上运动。已知弹
簧弹性势能的表达式 ,重力加速度为g, 。下列说法正确的是( )
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学科网(北京)股份有限公司A. 小滑块上升的最大高度
B. 小滑块上升的最大高度
C. 小滑块的最大动能
D. 小滑块的最大动能
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.初始时
上升到最大高度时
由能量守恒定律得
得
A错误,B正确;
CD.当
时动能最大
由能量守恒定律得
解得
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学科网(北京)股份有限公司C正确,D错误。
故选BC。
11. 如图所示,光滑水平面上,一质量为m的小滑块在水平恒力F作用下从A点由静止开始做匀加速直线
运动到B点,B点为圆弧轨道最低点,在B点撤去恒力F后,小滑块刚好能够通过光滑圆弧轨道的最高点,
之后做平抛运动,刚好落到A点,圆弧轨道的半径为R,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 恒力
B. 恒力
C. 物块落到A点时重力的瞬时功率为
D. 物块在B点对轨道的压力大小
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.物块在C点根据牛顿第二定律有
对C到A过程,根据平抛运动规律有
对B到C过程,根据动能定理有
对A到B过程,根据动能定理有
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学科网(北京)股份有限公司解得
故A正确,B错误;
的
C.物块在A点竖直方向 瞬时速度为
根据功率的计算公式有
故C正确;
D.在B点对滑块根据牛顿第二定律有
解得
根据牛顿第三定律对轨道压力为6mg,故D错误;
故选AC。
12. 竖直平面内有一半径为R的圆,O为圆心,直径AB沿水平方向,将质量为m的小球从A点以相同的
速率 抛出,抛出的方向不定,小球进入圆内同时受到一个平行于圆面的恒力F作用,其大小等于mg,g
为重力加速度,小球从A点抛出后会经过圆上的不同点,在这些所有的点中,小球到达C点的动能最大,
已知,AC与AB夹角为 , 。下列说法正确的是( )
A. 恒力F的方向沿AC方向
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学科网(北京)股份有限公司B. 恒力F的方向沿OC方向
C. 小球到达C点的动能
D. 小球到达B点的动能
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB.小球到达C点的动能最大,可知小球从A到C,外力做功最大,则恒力F的方向沿AC方向,
故A正确,B错误;
CD.对A到C,根据动能定理有
解得
对A到B,根据动能定理有
解得
故CD正确;
故选ACD。
三、非选择题(本题共6小题,共60分)
13. 在“探究平抛运动的特点”实验中:
(1)用甲装置探究平抛运动竖直分运动特点,用小锤击打弹性金属片后,A球做平抛运动,同时B球被
释放,做自由落体运动,改变小球距地面的高度和小锤击打的力度,多次重复实验,发现两个小球总是同
时落地,则得出的结论是:____________。
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学科网(北京)股份有限公司(2)用乙装置进行实验,竖直挡板上附有复写纸和白纸,可以记下钢球撞击挡板时的点迹,实验时竖直
挡板初始位置紧靠斜槽末端,钢球从P点静止滚下,撞击挡板留下痕迹0,将挡板依次水平向右移动x,重
复实验,留下痕迹1、2、3、4,痕迹0和1之间的距离计为 痕迹1和2之间的距离计为 ,痕迹2和3
之间的距离计为 ,已知当地的重力加速度为 。
甲同学测得 , , ,则可以计算出小球平抛的水平初速度为
__________m/s(保留两位有效数字);
乙同学改变了挡板水平移动的距离x,测得一组数据 , ,则可以计算出小球平抛的
水平初速度为__________m/s(保留两位有效数字)。
试分析哪位同学的操作误差较大,并分析原因___________。
【答案】 ①. 平抛运动的竖直分运动是自由落体运动 ②. ③. ④. 乙同学,因为只
有一组数据,偶然性较大
【解析】
【详解】(1)[1]发现两球总是同时落地,可知两球在竖直方向的运动情况一样,由此可以得到的结论是
∶平抛运动在直方向上的分运动是自由落体运动。
(2)[2]竖直方向
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学科网(北京)股份有限公司得水平方向运动x的时间
水平速度
[3]竖直方向
得
水平速度
[4]乙同学,因为只有一组数据,偶然性较大。
的
14. “验证机械能守恒定律” 实验有许多实用方案,下面给出常见的几种实验装置图。
(1)图甲中,释放纸带前,正确的操作方式是________。
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学科网(北京)股份有限公司A. B.
C. D.
(2)图乙中,将拉力传感器固定在天花板上,不可伸长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
________;将钢球拉至细线与竖直方向成 角处无初速释放,拉力传感器显示拉力的最大值为F,将
钢球拉至细线与竖直方向不同 角静止释放,记下拉力传感器最大示数F,并作出 图像,如果
钢球的机械能守恒,下列图像合理的是________。
A. B. C.
(3)丙图中,气垫导轨上质量为M的滑块通过轻质细绳绕过滑轮与质量为m的钩码相连,绳子的悬挂点
与拉力传感器相连,滑块上遮光条宽度为d、滑块静止时遮光条中心到光电门中心的距离为L,实验时,
滑块由静止释放,测得遮光条通过光电门的时间为 ,拉力传感器的读数为F,不计滑轮轴、滑轮与轻质
细绳之间的摩擦。则满足关系式________(用已知量符号表示)时,运动过程中系统机械能守恒。
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学科网(北京)股份有限公司【答案】 ①. C ②. ③. C ④.
【解析】
【详解】(1)[1] 为了减小阻力,两限位孔与纸带要在同一竖线上,用手提重物时,为充分利用纸带,重
物应尽量靠近打点计时器;
故选C。
(2)[2] 根据题意,由平衡条件有
解得
m=
[3]根据机械能守恒则有
在最低点拉力与重力的合力提供向心力
联立解得
图线为斜率为负 的一次函数;
故选C。
(3)[4]滑块通过光电门的速度为
根据动滑轮的特点可知钩码的速度为滑块速度的一半,再依据机械能守恒,可得
即
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学科网(北京)股份有限公司15. 如图所示,一物体沿水平面从A到B做匀变速直线运动,已知AC间的距离为12m,CB间距离为
18m,物体在AC段运动时间为3s,在CB段运动时间为2s。求:
(1)物体在A处的速度和运动过程中的加速度大小;
(2)物体通过AB中点时的瞬时速度与通过C点瞬时速度的差值。
【答案】(1) , ;(2)
【解析】
【详解】(1)设物体的初速度 ,加速度a,AC段有
AB段有
得
,
(2)AB位移中点在C点右侧3m处,设为D点,AD间距离15m,则有
得
根据
得
物体通过AB中点时的瞬时速度与通过C点瞬时速度的差值为
16. 如图所示,一足够长的固定斜面,斜面倾角为 。上表面光滑,斜面底端放一长为 ,质
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学科网(北京)股份有限公司量 的木板B,B的上表面下端放一小物块A,A可以看作质点,A质量为 ,AB间的
动摩擦因数为 ,AB均保持静止。现在A上施加一个沿斜面斜向上的恒力 ,力F始终作用在
A上,取 ,求:
(1)A、B分离的时间;
(2)B从开始运动到滑回到出发点的总时间。
【答案】(1) ;(2)
【解析】
【详解】(1)对A分析,根据牛顿第二定律可得
解得
对B分析,根据牛顿第二定律可得
解得
由
解得A、B分离的时间为
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学科网(北京)股份有限公司(2)A、B分离时,B的速度为
B通过的位移为
A、B分离后对B分析,有
解得
则B从开始运动到滑回到出发点的总时间为
17. 如图所示,一倾角为 足够长的固定斜面OC,斜面上一点B,B点正上方 处有一点
A,在A点以 的速率抛出一小球,抛出的方向不定。运动轨迹在OAB所在的平面内。(不计空
气阻力,g取 , )
(1)求小球落回斜面的最长时间 ;
(2)求小球落回斜面的最短时间 ;
(3)若从A点竖直上抛,同时受到水平方向的恒定风力作用,风力大小是重力的 倍。经过一段时间,
小球到达与抛出点A等高的C点,求从A点到C点过程中最小速度v的大小。
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学科网(北京)股份有限公司【答案】(1) ;(2) ;(3)
【解析】
【详解】(1)A点到斜面的垂直距离为
垂直斜面的加速度
方向垂直于斜面向下;取垂直斜面向上为正方向,当球垂直斜面向上抛出时时间最长为 ,有
解得
(2)垂直于斜面向下抛出时间最短为 有
解得
(3)对球受力分析,F为合力
方向与竖直方向成 角
可知
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学科网(北京)股份有限公司将 沿F所在直线方向和垂直F方向分解,可知在沿F所在直线方向上做匀变速运动,在垂直F方向上做
匀速运动,故当速度与F垂直时速度最小为
18. 如图所示一固定光滑斜面底端固定一轻弹簧,一质量 小滑块在外力作用下压缩弹簧静止在A
点,滑块与弹簧不栓接,斜面倾角 ,斜面在B点与一传送带平滑连接,AB间距离 ,传送
带顺时针转动,速度可调,传动带 ,滑块与传送带的动摩擦因数 ,传送带在C点与光滑
的圆弧轨道相切,圆弧轨道半径 ,某时刻将滑块由静止释放,滑块在弹力的作用下向上运动,当
到达B点时(已与弹簧分离),速度 ,已知重力加速度 , 。
(1)求弹簧初始状态的弹性势能;
(2)若滑块刚好到达C点,求传送带的速度;
(3)若滑块能够进入圆弧轨道且恰好不从圆弧轨道脱离,求传送带的速度。
【答案】(1) ;(2) ;(3)
【解析】
【详解】(1)对AB段分析,由能量守恒得
解得
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学科网(北京)股份有限公司(2)当滑块速度大于传送带的速度时,根据牛顿第二定律有
解得
当滑块速度小于传送带的速度时,根据牛顿第二定律有
解得
设传送带的速度为 由刚好到达C点得,则有
解得
(3)当滑块刚到能到达D点时,对CD段分析,由动能定理得
解得
设此时传送带速度为
解得
当滑块恰好能够通过E点时,对CE段分析由动能定理得
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学科网(北京)股份有限公司解得
设此时传动带的速度为
解得
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