山东省济南市山东省实验中学2024-2025学年高三上学期11月期中考试物理试题

山东省实验中学2022级高三期中考试 物理试题 注意事项： 1. 本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。 2. 答题前，考生务必将姓名、考生号等个人信息填写在答题卡指定位置。 3. 考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑； 非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 一、单项选择题：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，只有一项是符合题目要求的。 1. 在航空航天、汽车工程、能源动力等诸多领域中，流体动力学模型扮演着至关重要的角色。研究表明，球形物体在液体中运动时除了受到浮力，还会受到阻力，其关系式为：f=kyrvˣ，式中η称为黏性系数，其单位为 kg/(m·s)，r和ν分别是球的半径和速度，k是一个无单位的常数。 A. 1 B. C. 2 D. 3 2. 如图所示，一根光滑轻绳穿过质量为m的小环A，轻绳的两端分别固定在 B、C两点，给小环施加一个水平向左的拉力，小环静止时，AB 段轻绳竖直，AC 段轻绳与水平方向的夹角为37°. 已知重力加速度为g, sin37°=0.6, cos37°=0.8, 则施加的拉力 F等于( ) A. mg 3. 如图所示，杂技表演中，绕过光滑定滑轮的轻绳一端吊着重物，另一端吊着表演者，开始时表演者抓紧绳索，结果他以大小为a₁的加速度随绳一起下降； 然后表演者快速地沿绳向上爬，结果他不再下降，而是相对地面保持静止，此时重物以大小为 的加速度随绳一起竖直向上运动。若重物与表演者的质量之比为k，不计空气阻力，则 为( ) A.. k 4. 在蹦床运动过程中，用力传感器测出弹簧床对运动员的弹力F，下图是绘制的F随时间t的变化图像，不计空气阻力，重力加速度 则下列说法正确的是 ( ) A. 运动员的质量为40kg B. 运动员在3.6s~4.8s内处于超重状态 C. 运动员的最大加速度大小为40m/s² D. 运动员离开蹦床上升的最大高度为 12.8m 5. 中国计划在2030年前实现载人登月。一宇航员在地球的表面上以一定的速度竖直跳起，能跳到的最大高度为h₁，若他在另一星球a的表面上以相同的速度竖直跳起，能跳到的最大高度为h₂。地球、星球a均视为球体，地球与星球a的半径之比为k，不考虑两星球自转的影响，则地球与星球a的平均密度之比为( ) 6. 如图所示，一辆轿车以20m/s的速度，从匝道驶入限速为90km/h的某高架桥快速路的行车道。由于前方匀速行驶的货车速度较小，轿车司机踩油门超车，加速8s后发现无超车条件，立.即踩刹车减速，经过3s减速后，刚好与前方货车保持约60m左右距离同速跟随。整个过程中轿车的速度与时间的关系如图乙所示，货车一直保持匀速。下列说法中正确的是( ) A. 该过程轿车出现了超速情况 B. 该过程轿车的平均加速度大小为 C. 该过程轿车与货车之间的距离先减小后增大 D. 轿车开始加速时与货车的距离约为 100m 7. 如图所示，平行金属板中有一个带电油滴悬浮在两板间的P点，不考虑电流表和电压表对电路的影响，选地面的电势为零，当滑动变阻器R的滑片向b端移动时，下列说法正确的是( ) A. 油滴带负电，将向上运动 B. P点的电势升高 C. 电源的效率变低 D. 电压表、电流表的示数均变小 8. 如图甲所示，质量为2kg的小球B与质量未知的小球C用轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，另有一小球A 以6m/s的初速度向右运动，t=2s时球A 与球B碰撞并瞬间粘在一起，碰后球B 的v-t图像如图乙所示。已知弹簧的弹性系数k=240N/m，弹簧的弹性势能 为弹簧的形变量)，整个运动过程中弹簧始终在弹性限度内。下列判断正确的是( ) A. 碰后球 B 的速度为零时弹簧长度最短 B. 碰后球 B 的速度为零时球C的加速度为零 C. 碰后运动过程中，小球B 加速度的最大值为20m/s² D. 碰后运动过程中，小球 B 加速度的最大值为30m/s² 二、多项选择：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，错选得0分。 9. 静止在水平面上的物体受到水平向右的推力F作用，如图甲所示：推力F随时间t的变化规律如图乙所示：t=2.5s时物体开始运动，此后物体的加速度a随时间t的变化规律如图丙所示：已知滑动摩擦力是最大静摩擦力的 ，取重力加速度大小； ,由图可知 ( ) A. 物体所受摩擦力一直增大 B. t=3s时物体的速度大小为0.375m/s C. 物体的质量为2kg D. 物体与水平面间的动摩擦因数为0.5 10. 如图1所示，在倾角θ=30°的斜面顶端平台固定一电动机，现工人师傅将质量 的货物放置在斜面底端，开动电动机使其保持功率不变，货物在绳子的拉力作用下从静止开始沿斜面向上运动，经过t=2s后货物开始做匀速直线运动，在t=3s时，突然电动机转轮卡壳不动(绳子的拉力瞬间变为零)，货物又向上运动一段时间后停在斜面上，货物运动的v-t图像如图2所示。已知重力加速度g取10m/s²，下列说法正确的是 ( ) A. 货物与斜面之间的动摩擦因数为 B. 电动机的额定功率为2000W C. 货物在斜面上一共前进了6m D. 当货物加速到 1m/s时, 其加速度大小为5m/s². 11. 如图所示， 正三棱柱ABC-A'B'C'的A点固定一个电荷量为+Q的点电荷， C点固定一个电荷量为 - Q的点电荷，D、D'点分别为AC、A'C'边的中点，选无穷远处电势为0。下列说法中正确的是 ( ) A. B、B'、D、D' 四点的电场强度方向相同 B. 将一负试探电荷从A'点移到C'点，其电势能减少 C. 将一正试探电荷沿直线从B 点移到D'点，电场力始终不做功 D. 若在A'点再固定一电荷量为+Q的点电荷，C'点再固定一个电荷量为-Q的点电荷，则D点的电场强度指向 B点 12. 如图所示，质量为m的光滑大圆环用细轻杆固定在竖直平面内，两个质量均为2m的小环(可视为质点) 套在大圆环上，将两个小环同时从大圆环的最高点a由静止释放，两小环分别沿大圆环两侧下滑。已知重力加速度为g，从两小环开始下滑到运动至大圆环最低点c的过程中，下列说法正确的是( ) A. 小环从a运动到b的过程中，大圆环对小环的弹力始终指向大圆环的圆心 B. 小环运动到b点时，大圆环与小环间的作用力一定不为零 C. 大圆环对轻杆的作用力可能为零 D. 大圆环对轻杆作用力的最大值为21mg 第II卷. 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13.(6分)某同学利用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，所用器材包括：安装 phyphoxAPP 的智能手机、铁球、刻度尺、钢尺等。实验过程如下： (1)一钢尺伸出水平桌面少许，将质量为m的铁球放在钢尺末端，用刻度尺测出钢尺上表面与地板间的高度差h=78.00cm; (2) 运行手机 phyphox APP 中的声音“振幅”(声音传感器) 项目; (3)迅速敲击钢尺侧面，铁球自由下落。传感器记录下声音振幅随时间变化的曲线如图乙所示，第一、第二个尖峰的横坐标分别对应铁球开始下落和落地时刻。测得这两个尖峰的时间间隔为t=0.40s。 (4) 若铁球下落过程机械能守恒，则应满足等式： (请用物理量符号m、g、h、t表.示)。 (5)若铁球质量为50g, g=9.80m/s²,则下落过程中减小的重力势能 增加的动能 (结果保留3位小数)。 (6) 敲击钢尺侧面时若铁球获得一个较小的水平速度，对实验测量结果 (选填“有”或“没有”) 影响。 14.(8分)某同学测量一根粗细均匀的金属丝的电阻率，取长L=400.0m的一段导线绕成线圈。 (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，测量数据如图甲所示，则D= mm。 (2)用多用电表“×10”挡初测线圈的电阻，发现指针偏转角度过大，则应该换用 (选填“×100”或“×1”) 挡。换用合适的挡位，正确操作粗略测得线圈的电阻。 (3)除开关、导线外，实验室提供以下的实验器材，为多测几组数据以便精确测量金属丝电阻。 A. 电源E (电动势为3.0V, 内阻不计); B. 滑动变阻器R₁(0~10Ω); C. 滑动变阻器 D. 电压表 (量程为0~3V和0~15V, 内阻很大); E. 电流表 (量程为0~0.6A和0~3A, 内阻约为2Ω)。 (4)用笔画线代替导线将图乙中的实物图补充完整。 (5)测出多组数据后，描绘出U-I图线如图丙所示。根据实验数据，则该金属丝的电阻率约为 (保留1位有效数字)。 15. 随着高层建筑的发展，乘电梯上下楼已成为日常。如图所示为某种电梯结构的简化示意图。已知电动机的额定电压为380V, 额定电流为11A, 轿厢质量为1000kg, 重力加速度g=10m/s²。 (1)某次在做电梯性能测试实验时，电梯轿厢内无乘客，电动机不工作。测得轿厢 A 上升25m用时5s，求此时电梯的配重B 的质量； (2) 电梯承载800kg的乘客，以1.2m/s的速度匀速上升时，求电动机内阻消耗的功率。 16. 某旋转喷灌机进行农田喷灌的示意图如图所示，喷口出水速度的方向可调节。该喷灌机的最大功率为P=2000W，喷灌机所做功的75%转化为水的动能，喷口的横截面积。 水的密度 重力加速度 喷口距离地面的高度 忽略空气阻力，不考虑供水水压对水速的影响。求： (1) 喷灌机的最大喷水速度 v； (2) 喷口出水速度方向与水平面夹角θ=30°时，该喷灌机的最大喷灌面积， (保留三位有效数字) 17. 如图所示，竖直平面xOy内，第一象限和第三象限有水平向右的匀强电场，场强大小均为E。悬点在A(0，L)，长为L的绝缘细绳悬挂着质量为m的带电小球(可视为质点)，小球静止时，细绳与竖直方向的夹角θ=37°。现将小球拉至B(L，L)，由静止释放，当小球摆到O点时(第一次穿过y轴)，细绳恰好断裂。小球在第三象限中运动一段时间后，再次穿过y轴上的C点(图上未标出)。重力加速度大小为g， 求： (1)小球运动到O·点的速度大小； (2)C 点的坐标; (3)小球在第三象限运动过程中，动能最小值是多少? 求小球从O点到动能最小的位置所用时间。 18. 如图所示，将滑块A 无初速地轻放在水平传送带左端，传送带将 A 以 v₀=8.0m/s的速度送上静置于光滑水平面上的木板B，A恰好滑到B右端时相对B静止，随后B与右侧固定平台相.碰，平台光滑与B等高且无限长，碰后B 瞬间静止，A滑上平台后压缩轻弹簧推动滑块 C，A与弹簧接触但不粘连； 若在C的右侧不同位置设置弹性挡板D(未画出)，C与D碰撞前后C的速度等大反向，且碰撞后立即撤去挡板D，挡板的位置不同，C与D 碰撞时的速度不同。已知A在传送带上运动的位移x=8m，传送带右端与木板左端的间隙很小可忽略不计，A、B间的动摩擦因数μ=0.2, A、B质量均为m=1.0kg, C的质量. A、C可视为质点，重力加速度取 求： (1) A与传送带间的动摩擦因数μ的最小值； (2) B的长度L以及B与右侧平台间的最小距离d； (3) C与D碰撞后，A与C相互作用过程中，弹簧的弹性势能最大值. Epm的范围(结果可用分数表示)。 学科网（北京）股份有限公司 $$