精品解析：山东省青岛第十九中学2024-2025学年高三上学期期中考试物理试题

青岛十九中2024-2025学年度第一学期期中模块检测 高三物理试题 说明： 1．本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷。满分100分。答题时间90分钟。 2．请将第Ⅰ卷题目的答案选出后用2B铅笔涂在答题纸对应题目的代号上；第Ⅱ卷用黑色签字笔将正确答案写在答题纸对应的位置上，答在试卷上作废。 第Ⅰ卷（选择题，共40分） 一、单选题（本题共8个小题，每题3分，共24分） 1. 如图所示，某运动员在足球场上进行“带球突破”训练。运动员沿边线将足球向前踢出，足球沿边线运动，为控制足球，运动员又向前追上足球。下列图像和图像可能反映此过程的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．足球沿边线在摩擦力的作用下做匀减速直线运动，速度越来越小；运动员为了追上足球做加速运动，速度越来越大。v-t图像与坐标轴的面积表示位移，当运动员追上足球时，运动员和足球的位移相同，v-t图像与坐标轴围成的面积相同，故AB错误； CD．x-t图像的斜率表示速度，足球做减速运动，足球的x-t图像斜率逐渐减小，运动员向前追赶足球，做加速运动，运动员的x-t图像斜率逐渐增大，当运动员追上足球时，足球和运动员在同一时刻到达同一位置，足球和运动员的x-t图像交于一点，故C错误，D正确。 故选D。 2. 如图所示，北京时间2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射、约10分钟后，神舟十七号载人飞船与火箭成功分离。载人飞船在停泊圆轨道稳定飞行后，在A点经椭圆轨道，由点进入中国空间站预定圆轨道。于北京时间2023年10月26日17时46分，成功对接于空间站天和核心舱前向端口。下列说法正确的是（　　） A. 飞船在停泊圆轨道时的动能大于空间站的动能 B. 飞船在停泊圆轨道时的角速度大于空间站的角速度 C. 飞船在椭圆轨道上经过A点时的速度可能大于 D. 飞船在椭圆轨道上经过点时的加速度大于空间站的加速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．飞船在停泊圆轨道的轨道半径小于空间站预定圆轨道半径，由 得 可知飞船在飞船在停泊圆轨道时速度大小比空间站速度大小大，但不知道二者质量关系，故无法比较二者动能的关系，故A错误； B．由 得 可知飞船在停泊圆轨道时的角速度大于空间站的角速度，故B正确； C．飞船在椭圆轨道上依然没有脱离地球的引力束缚，飞船在椭圆轨道上经过A点时的速度不可能大于，故C错误； D．由 得 可知飞船在椭圆轨道上经过点时的加速度等于空间站的加速度，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，一列简谐横波沿轴传播，实线为时的波形图，虚线为时的波形图。已知该简谐波的传播速度v满足，下列关于平衡位置在处质点的振动图像，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由波形图可知，波长 根据速度范围可以得到周期范围 AB．若横波沿x轴正向传播，处的质点在时由平衡位置向y轴正方向运动，由 解得 结合题干实线波形图可得，0.5s时，若波向右传播，x=2m时的向上振动，则A错误，B正确； CD．若横波沿轴负向传播，处的质点在时由平衡位置向轴负方向运动，由 解得 CD错误。 故选B。 4. 某射击游戏道具如图（a）所示，将圆形转筒十等分后间隔排列五片弧形薄板，其余位置留空，俯视图如图（b）所示。已知转筒直径d＝1m，角速度ω＝8πrad/s，小德用玩具手枪瞄准中轴线随机打出一枪，弹丸可认为做水平匀速直线运动且速度v1＝20m/s，弹丸穿过薄板后速度会减半，忽略空气阻力和弹丸穿过薄板所需时间，下列说法正确的是（ ） A. 薄板上各点线速度相同 B. 薄板上一定会留下一个弹孔 C. 若增大角速度，薄板上至少会留下一个弹孔 D. 若减小角速度，薄板上至少会留下一个弹孔 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据可知，薄板上各点线速度大小相等，方向不同，故A错误； B．子弹在转筒中运动的时间为 此时转筒转过的角度为 由题意可知，子弹入射时与圆心连线处的位置转了，且圆筒与圆心连线每隔有一块薄板，由几何关系可知，薄板上一定会留下一个弹孔，故B正确； CD．由选项B可知，无论是增大角速度还是减小角速度，子弹在薄板上可能不留下弹孔，故CD错误。 故选B。 5. 火灾逃生的首要原则是离开火灾现场，如图所示是火警设计的一种让当事人快捷逃离现场的救援方案：用一根不变形的轻杆MN支撑在楼面平台AB上，N端在水平地面上向右以匀速运动，被救助的人员紧抱在M端随轻杆一起向平台B端靠近，平台高为h，当时，被救人员向B点运动的速率是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】将N端的速度进行分解，设此时与水平方向的夹角为,如图所示 则人的速度等于沿杆的分量，即 根据几何关系可得 解得 故选C。 6. 如图所示为我国自主研发的第一台全地面起重机QAY25，起重范围从25t到2600t。若该起重机由静止开始竖直提升质量为200t的物体，其图像如图所示，不计其它阻力，g取，下列说法正确的是（　　） A. 起重机的额定功率为 B. 重物上升的最大速度 C. 重物0~10s内做匀加速直线运动 D. 7s内起重机对重物做的功为 【答案】D 【解析】 【详解】C．由图像可知重物匀加速运动的时间为 可知重物0~5s内做匀加速直线运动，故C错误； A．根据牛顿第二定律与功率表达式可得 ， 联立可得 由图像的斜率可得 解得起重机的额定功率为 故A错误； B．当牵引力等于重力时重物有最大速度，则重物的最大速度 故B错误； D．内设起重机对重物做的功为，对重物由动能定理得 解得 后起重机功率恒定，那么内起重机对重物做的功为 那么内起重机对重物做的功为 故D正确。 故选D。 7. CRH380A型电力动车组共8节车厢，中间6节为动车，自带动力，另外2节为拖车，不带动力。如图所示为动车在水平长直轨道上的模拟运行图，每节动力车厢的额定功率均为P。列车以额定功率向右以最大速度运行，1号车厢会受到前方空气的阻力，假设车厢碰到空气前空气的速度为0，碰到车厢后空气的速度变为与车厢速度相同。已知空气密度为ρ，1号车厢的迎风面积（垂直运动方向上的投影面积）为S。若每节车厢的质量均相等，不计其他阻力，忽略其它车厢受到的空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 列车的最大运行速度大小为 B. 列车的最大运行速度大小 C. 若突然撤去动力，6号车厢对7号车厢的作用力大小为 D. 若突然撤去动力，6号车厢对7号车厢的作用力大小为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．设列车的最大运行速度为v，动车对空气的作用力为F，对极短时间t内碰到车厢的空气，根据动量定理得 Ft=ρvtSv-0 解得 F=ρSv2 由牛顿第三定律知空气对列车的阻力大小等于F。当牵引力等于阻力时，列车的速度达到最大，则 6P=Fv 联立解得 故AB错误； CD．由上得 若突然撤去动力，对8节车厢的整体 对7、8节车厢整体，由牛顿第二定律得 F67=2ma 联立解得动力6号车厢对7号车厢的作用力 故C错误，D正确。 故选D。 8. 如图甲所示，某多级直线加速器由n个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，各金属圆筒依序接在交变电源的两极M、N上，序号为C的金属圆板中央有一个质子源，质子逸出的速度不计，M、N两极加上如图乙所示的电压，一段时间后加速器稳定输出质子流。已知质子质量为m、电荷量为e，质子通过圆筒间隙的时间不计，且忽略相对论效应，则（　　） A. 质子在各圆筒中做匀加速直线运动 B. 质子进入第n个圆筒瞬间速度为 C. 各金属筒的长度之比为1:：： D. 质子在各圆筒中的运动时间之比为1:：： 【答案】C 【解析】 【详解】A．金属圆筒中电场为零，质子不受电场力，做匀速运动，故A错误； B．质子进入第n个圆筒时，经过n次加速，根据动能定理 解得 故B错误； D．只有质子在每个圆筒中匀速运动时间为时，才能保证每次在缝隙中被电场加速，故D错误； C．第n个圆筒长度 则各金属筒的长度之比为1:：：，故C正确。 故选C。 二、多选题（本题共4个小题，每题4分，共16分） 9. 如图所示，正六棱柱上下底面的中心为O和，A、D两点分别固定等量异号的点电荷，下列说法正确的是（　　） A. 点与点的电场强度相同 B. 点与点的电势差小于点与点的电势差 C. 将试探电荷由F点沿直线移动到O点，其电势能先增大后减小 D. 将试探电荷由O点沿直线运动到点，其电势能先减小后增大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据电场强度的叠加可知，正电荷在点产生场强和负电荷在点产生的场强大小相等，方向不同，正电荷在点产生场强和负电荷点产生的场强大小相等，方向不同，因此点与点的电场强度大小相等，电场强度方向不同，故A错误； B．由等量异种电荷的电势分布可知 ，，， 因此 可得 故B正确； C．由等量异种电荷的电势分布可知，由F点沿直线移动到O点电势先升高再降低，正电荷在电势高的地方电势能大，将试探电荷+q由F点沿直线移动到O点，其电势能先增大后减小，故C正确； D．为等势线，将试探电荷+q由O点沿直线运动到点，其电势能不变，故D错误。 故选BC。 10. 如图甲所示，倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，匀强电场沿斜面方向。带正电的滑块以一定的初速度从斜面底端开始上滑。若斜面足够长，上滑过程中木块的机械能和动能随位移变化的关系图线如图乙所示，，则下列说法正确的是（　　） A. 滑块上升过程中动能与电势能之和增大 B. 滑块的重力大小为 C. 滑块受到的电场力大小为 D. 滑块上滑过程中，重力势能增加了 【答案】BC 【解析】 【详解】A．滑块上升过程中重力势能增加，根据能量守恒，动能与电势能之和减少，故A错误； D．由图知，上滑过程中，机械能减少，则电场力对木块做负功,，物块的机械能减少了 动能减少 所以木块的重力势能增加了 故D错误； C．由图乙可知木块上滑的距离为，则有 滑块受到的电场力大小为 故C正确； B．木块上滑过程中，重力做负功，木块的动能转化为重力势能，则有 则木块的重力大小为 故B正确。 故选BC。 11. 如图所示，一个固定的光滑导轨长臂水平、短臂竖直；一根不可伸长的轻绳，一端系在质量为m的圆环上，另一端与质量为m的小球相连，圆环套在长臂上。左手扶住圆环，右手拿起小球将细线水平拉直，已知细线长度，此时圆环距离短臂，现将圆环与小球同时由静止释放，小球向下摆动，环与短臂碰后粘连（碰撞时间极短）。在小球向下摆动过程中，小球与环沿绳方向速度始终相等，重力加速度为。从释放小球到小球第一次到达最低点的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 小球与环组成的系统机械能不守恒 B. 小球与环组成的系统在水平方向上动量守恒 C. 环的最大速度大小为 D. 小球运动的最大速度大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】小球与圆环释放瞬间，小球与圆环水平方向上不受外力，水平方向动量守恒，根据平均动量守恒有 相等时间里小球与环水平位移相等，所以当环与短臂碰撞时，小球的水平位移也为，由于 所以当圆环与短臂碰撞时，小球未到最低点，之后环与短臂粘连，小球做圆周运动到最低点。 A．环与短臂粘连时，小球与环沿绳方向的速度减为0，机械能不守恒，A正确； B．环与短臂粘连前系统水平方向动量守恒，粘连后水平方向动量不守恒，B错误； C．如图 环与断臂碰撞前瞬间速度最大，设最大速度为，绳与水平方向夹角为，根据水平方向动量守恒，有 可得小球的水平速度为 根据机械能守恒定律，有 在小球向下摆动过程中，小球与环沿绳方向速度始终相等，有 可得 联立解得 C错误； D．小球运动到最低点时速度最大，设速度为，环与短臂粘连时，小球与环沿绳方向的速度减为0，小球的速度为 根据动能定理，有 解得 D正确。 故选AD。 12. 为了使金属小球稳定在同一竖直平面内运动，避免单摆稳定性差的问题。如图所示，用两条长为1.15m的不可伸长的细线固定一质量为的金属小球，悬挂在水平直杆两端上，小球静止时，端细线与杆的夹角为。当小球受到垂直纸面方向的扰动做微小摆动时（已知，重力加速度。则（　　） A. 金属小球做简谐运动 B. 摆角变小，周期将变大 C. 金属小球摆动周期约为 D. 金属小球经过最低点时，端拉力为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．金属小球受到垂直纸面方向的扰动做微小摆动，可知其类似单摆，小球做简谐运动，选项A正确； B．单摆的周期与摆角无关，选项B错误； C．摆长 则金属小球摆动周期约为 选项C正确； D．若金属球静止在最低点时，A端拉力 解得 当金属小球经过最低点时，因为速度不为零，根据 可知端拉力 选项D错误。 故选AC。 第Ⅱ卷（非选择题，共60分） 三、实验题（共14分，13题8分，14题6分。） 13. 某同学用图示装置做“验证动量守恒定律”实验，先将小球a从斜槽轨道上某点由静止释放，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次，取平均落点为B，再把同样大小的小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端处，让球a仍从原释放点由静止开始滚下，且与b球相碰，碰后两球均向前运动，分别落在记录纸的不同位置，重复10次，取平均落点为A、C。 （1）本实验不需测量的物理量是______（填字母序号）。 A．小球a、b的质量、 B．斜槽轨道末端到水平地面的高度H C．球a的释放点与斜槽轨道末端的高度差h D．小球a、b离开斜槽轨道后做平抛运动的时间t （2）下列情况会产生实验误差或不符合实验要求的有______（填字母序号）。 A．小球在斜槽上运动时有摩擦 B．多次实验时，a球没有从同一位置释放 C．a球质量小于b球质量 D．小球弹性不好，发生的不是弹性碰撞 （3）经测量，，，小球落地点的平均位置到O点的距离，，。碰撞前后动量的相对百分误差公式为，p为碰撞前的总动量，为碰撞后的总动量，计算可得______。 （4）两小球正碰时恢复系数，其中是两小球碰后分离的相对速度，是两小球碰前接近的相对速度。若，说明碰撞是弹性碰撞，没有动能损失，若，说明碰撞不是弹性碰撞，有动能损失，计算可得______（结果保留两位有效数字）。 【答案】 ①. BCD ②. BC ③. 2% ④. 0.74 【解析】 【详解】(1)[1]A．设碰前a的速度为，碰后a的速度为，b的速度为，本实验需验证，需测量小球a、b的质量。故A正确，与题意不符； BCD．平抛运动的时间相等，水平位移与初速度成正比，故可以用水平位移代替速度，不需测量斜槽轨道末端到水平地面的高度H及平抛运动的时间t。a每次从斜槽同一位置释放即可，不需测量释放点与斜槽轨道末端的高度差h。故BCD错误，与题意相符。 本题选不需测量的故选BCD。 (2)[2]A．a每次从斜槽同位置释放，摩擦力做的功相同，每次碰前a的速度相同，摩擦力不会产生实验误差。故A正确，与题意不符； B．多次实验时，若a球没有从同一位置释放，各次碰前a的速度不相同，会产生实验误差。故B错误，与题意相符； C．a球质量若小于b球质量，碰撞后a可能被反弹，不符合实验要求。故C错误，与题意相符； D．若小球弹性不好，发生的不是弹性碰撞，不影响动量守恒定律的验证。故D正确，与题意不符。 本题选会产生实验误差或不符合实验要求的故选BC。 (3)[3]由题意得 (4)[4]由题意得 14. 某同学在实验室取两个完全相同的木盒，来测量木盒与木板之间的动摩擦因数。由于实验室中的天平损坏，无法称量质量，他采用“对调法”完成测量，如图甲所示，一端装有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，木盒1放置在长木板上，左端与穿过打点计时器的纸带相连，右端用细线跨过定滑轮与木盒2相接。 （1）实验前，________（填“需要”或“不需要”）调整定滑轮的角度使细线与木板平行，________（填“需要”或“不需要”）将长木板左侧垫高来平衡摩擦力。 （2）实验时，木盒1不放细沙，在木盒2中装入适量的细沙，接通电源，释放纸带，打点计时器打出一条纸带，加速度记为，随后将木盒1与木盒2（含细沙）位置互换，换一条纸带再次实验，打出第二条纸带，加速度记为，两纸带编号为第一组，改变木盒2中细沙的多少，重复上述过程，得到多组纸带。如图乙为某组实验中获得的两条纸带中的一条，其中相邻两计数点间还有4个计时点未标出，已知交流电源的频率为50Hz，则该纸带运动的加速度________（保留3位有效数字）。 （3）将实验测得的加速度绘制在丙图中，得到关系图像，已知当地重力加速度为，由图像可得木盒与木板间的动摩擦因数为________（保留2位有效数字）。 （4）由于纸带的影响，实验测得的动摩擦因数将________（填“偏大”或“偏小”）。 （5）实验过程中，有时“对调法”两次实验不能全部完成，导致实验数据无效，下列能解决此问题的实验方案是________（填字母）。 A．逐步减少木盒2的细沙开展后续实验 B．逐步增多木盒2的细沙开展后续实验 C．开始时直接将细沙放入木盒1中开展实验 D．用密度更大的铁砂代替细沙开展实验 【答案】 ①. 需要 ②. 不需要 ③. 1.20 ④. 0.54 ⑤. 偏大 ⑥. AC##CA 【解析】 【详解】（1）[1][2]调整定滑轮的高度，使细线与长木板平行，这样细线的拉力就沿水平方向；且不需要将长木板左侧垫高来平衡摩擦力，因为摩擦力不会影响该实验对动摩擦因数的测量； （2）[3]相邻两计数点间还有4个计时点未标出，则相邻计数点间的时间间隔为；根据逐差法得出加速度 （3）[4]设木盒1的质量为，木盒2的质量为，对整体分析有 位置互换后 联立解得 根据图像代入数据得 （4）[5]由于纸带与打点计时器间有摩擦，所以测量的动摩擦因数会偏大； （5）[6]逐步减少木盒2的细沙开展后续实验或直接将细沙放入木盒1中开展实验，可以确保对调后能完成实验。 故选AC。 四、计算题（共46分，8分+8分+14分+16分） 15. 如图甲所示，一个不计重力的弹性绳水平放置，O、b、c是弹性绳上的三个质点。现让质点O从t＝0时刻开始，在竖直面内做简谐运动，其位移随时间变化的振动方程为y＝20sin5πt（cm），形成的简谐波同时沿该直线向Ob和Oc方向传播。在t1＝0.5s时，质点b恰好第一次到达正向最大位移处，O、b两质点平衡位置间的距离L1＝0.8 m，O、c两质点平衡位置间的距离L2＝0.6 m。求： (1)此横波的波长和波速； (2)计算0～1.0s的时间内质点c运动的总路程．并在图乙中画出t＝1.0s时刻向两方向传播的大致波形图.（画波形图时不要求解题过程） 【答案】(1)λ=0.8m,v=2m/s (2)s=1.4m， 【解析】 【详解】①由质点o位移随时间变化的振动方程可知： 设质点o振动产生的机械波的波长为λ，波速为v，由题意可得： 可得：v=2m/s 据波长、波速和周期的关系，可得该波的波长λ=vT 解得：λ=0.8m ②设波由o点传播到c点所用时间为t2，t2之前质点c处于静止状态． 从t=0开始经过：后，质点c即将向上振动，其振幅为A=20cm，振动周期和振源a的周期相等为T=0.4s，则运动时间为： 走过的路程为： 质点c的振动图象为下图所示： 16. .如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两极板不带电,上极板接地,它的极板长l=0.1 m,两极板间距离d=0.4 cm．有一束相同微粒组成的带电粒子流从两极板中央平行于极板射入,由于重力作用微粒落到下极板上．已知微粒质量为m=2×10-6 kg,电荷量为q=+1×10-8 C,电容器电容为C=10-6 F,g取10 m/s2． （1）为使第1个微粒的落点范围在下极板中点到紧靠边缘的B点之间,则微粒入射速度v0应为多少? （2）若带电粒子落到AB板上后电荷全部转移到极板上,则以上述速度射入的带电粒子最多能有多少个落到下极板上? 【答案】（1）2.5 m/s≤v0≤5 m/s（2）600个 【解析】 【详解】(1)第一个粒子在极板间做平抛运动,即水平位移： 竖直位移： 为使第一粒子能落在下板中点O到紧靠边缘的B点之间，x必须满足： 即： 带入数据计算得出： (2)由题意可知： 代入数据得：s.   由： 代入数据得: 根据牛顿第二定律有： 代入数据解得： C. 最多能有落到下极板上的带电粒子的个数： 代入数据得:个. 答：(1)微粒入射速度v0应满足. (2)以上述速度入射的带电粒子,最多能有600个落到下极板上. 17. 如图甲所示，质量为的物块A和质量为的物块B用跨过光滑小定滑轮的足够长的轻质细线相连接，细线不可伸长，A放在倾角为的无限长粗糙斜面上，A与斜面间的动摩擦因数，B放在水平面上，B与水平面间的动摩擦因数，质量为的小物块C放在物块B上，小物块C与物块B间的动摩擦因数。时，在B上施加一个水平向左的外力，力随时间做周期性变化，如图乙所示。物块A、B运动过程中不会和滑轮相撞，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知重力加速度的大小，求 （1）0.5s末物块B的加速度大小； （2）1.5s末物块A的速度大小； （3）0～22s内物块A的位移大小。 【答案】（1）0 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 假设B与C相对静止：设此时B与C的加速度大小为 对B与C 对A 联立解得 故假设成立，0~0.9s内A、B、C均静止 ，即末物块B的加速度大小为0 【小问2详解】 0.9s~1.8s内：假设B与C相对静止，设此时B与C的加速度大小为 对A 对B与C 联立解得 假设成立，0.9~1.8s内A、B、C一起加速，1.5s末，A的加速时间为 设此时A的速度为 则有 解得 【小问3详解】 1.8s~2.7s内：假设B与C相对静止，设此时B与C的加速度大小为 对A 对B与C 联立解得 故假设成立，1.8s~2.7s内A、B、C一起减速运动，物体A从，时速度达到最大，然后开始减速。设经过时间速度减为零，则 解得 即物体A在2.4s减速为零，然后一直静止到2.7s，此后重复0.9s~2.7s内的运动过程。其周 T=1.8s 则 解得 每个周期T内的位移 时间内的位移 则0~22s内物块A的位移大小 解得 18. 如图所示，水平地面上放有木板A、B，木板A与地面间的动摩擦因数为μ=0.1，可视为质点的物块C静置于木板A的左端。长为1m、不可伸长的轻绳一端系于O点，另一端拴一小球D，钉子P位于物块C的正上方，OP间距等于绳长的一半，OP连线与水平方向的夹角θ=37°，初始锁定木板B，将小球D从绳水平拉直的位置由静止释放，到达最低点时与静止的物块C发生碰撞，碰后小球D反弹到达最高点时，轻绳刚好离开钉子P；物块C滑至木板A右端时，二者共速，且此时木板A与木板B发生碰撞；碰后木板A恰好能返回初始位置。已知木板A和物块C的质量均为m=0.3kg，所有碰撞均为弹性碰撞，物块C与两木板间的动摩擦因数相同，重力加速度大小g=10m/s2。求： （1）小球D的质量M； （2）物块C与木板间的动摩擦因数µC； （3）A板的长度LA； （4）现在解除B的锁定，小球D仍由绳水平拉直的位置从静止释放，最终C在B上未掉下，已知木板B的质量mB=0.9kg，木板B与地面间的摩擦忽略不计，求木板B的最小长度d。 【答案】（1）0.1kg （2）0.3 （3）0.5m （4） 【解析】 【小问1详解】 根据题意，小球D下摆过程中有 解得 小球D碰后反弹上摆过程中有 解得 小球D碰C，由动量守恒定律和能量守恒定律有 解得 ， 【小问2详解】 C在A上滑行时，对A有 解得 A碰B后，对A有 解得 木板B锁定，A碰B后恰能返回初始位置，则碰撞前后A的加速度大小相等 解得 【小问3详解】 C在A上滑行时，对C有 解得 C在A上滑行的过程中 解得时间 C、A的位移相对关系 解得A板长 【小问4详解】 根据上述分析可知，A、C共速 方向向右，解除B锁定后，A碰B，对A、B有 解得 ， 设物块C在B上滑行至共速过程中，有 解得 方向向右，设C在B上向右滑过d，有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 青岛十九中2024-2025学年度第一学期期中模块检测 高三物理试题 说明： 1．本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷。满分100分。答题时间90分钟。 2．请将第Ⅰ卷题目的答案选出后用2B铅笔涂在答题纸对应题目的代号上；第Ⅱ卷用黑色签字笔将正确答案写在答题纸对应的位置上，答在试卷上作废。 第Ⅰ卷（选择题，共40分） 一、单选题（本题共8个小题，每题3分，共24分） 1. 如图所示，某运动员在足球场上进行“带球突破”训练。运动员沿边线将足球向前踢出，足球沿边线运动，为控制足球，运动员又向前追上足球。下列图像和图像可能反映此过程的是（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，北京时间2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射、约10分钟后，神舟十七号载人飞船与火箭成功分离。载人飞船在停泊圆轨道稳定飞行后，在A点经椭圆轨道，由点进入中国空间站预定圆轨道。于北京时间2023年10月26日17时46分，成功对接于空间站天和核心舱前向端口。下列说法正确的是（　　） A. 飞船在停泊圆轨道时的动能大于空间站的动能 B. 飞船在停泊圆轨道时的角速度大于空间站的角速度 C. 飞船在椭圆轨道上经过A点时的速度可能大于 D. 飞船在椭圆轨道上经过点时的加速度大于空间站的加速度 3. 如图所示，一列简谐横波沿轴传播，实线为时的波形图，虚线为时的波形图。已知该简谐波的传播速度v满足，下列关于平衡位置在处质点的振动图像，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 4. 某射击游戏道具如图（a）所示，将圆形转筒十等分后间隔排列五片弧形薄板，其余位置留空，俯视图如图（b）所示。已知转筒直径d＝1m，角速度ω＝8πrad/s，小德用玩具手枪瞄准中轴线随机打出一枪，弹丸可认为做水平匀速直线运动且速度v1＝20m/s，弹丸穿过薄板后速度会减半，忽略空气阻力和弹丸穿过薄板所需时间，下列说法正确的是（ ） A. 薄板上各点线速度相同 B. 薄板上一定会留下一个弹孔 C. 若增大角速度，薄板上至少会留下一个弹孔 D. 若减小角速度，薄板上至少会留下一个弹孔 5. 火灾逃生的首要原则是离开火灾现场，如图所示是火警设计的一种让当事人快捷逃离现场的救援方案：用一根不变形的轻杆MN支撑在楼面平台AB上，N端在水平地面上向右以匀速运动，被救助的人员紧抱在M端随轻杆一起向平台B端靠近，平台高为h，当时，被救人员向B点运动的速率是（ ） A. B. C. D. 6. 如图所示为我国自主研发的第一台全地面起重机QAY25，起重范围从25t到2600t。若该起重机由静止开始竖直提升质量为200t的物体，其图像如图所示，不计其它阻力，g取，下列说法正确的是（　　） A. 起重机的额定功率为 B. 重物上升的最大速度 C. 重物0~10s内做匀加速直线运动 D. 7s内起重机对重物做的功为 7. CRH380A型电力动车组共8节车厢，中间6节为动车，自带动力，另外2节为拖车，不带动力。如图所示为动车在水平长直轨道上的模拟运行图，每节动力车厢的额定功率均为P。列车以额定功率向右以最大速度运行，1号车厢会受到前方空气的阻力，假设车厢碰到空气前空气的速度为0，碰到车厢后空气的速度变为与车厢速度相同。已知空气密度为ρ，1号车厢的迎风面积（垂直运动方向上的投影面积）为S。若每节车厢的质量均相等，不计其他阻力，忽略其它车厢受到的空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 列车的最大运行速度大小为 B. 列车的最大运行速度大小 C. 若突然撤去动力，6号车厢对7号车厢的作用力大小为 D. 若突然撤去动力，6号车厢对7号车厢的作用力大小为 8. 如图甲所示，某多级直线加速器由n个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，各金属圆筒依序接在交变电源的两极M、N上，序号为C的金属圆板中央有一个质子源，质子逸出的速度不计，M、N两极加上如图乙所示的电压，一段时间后加速器稳定输出质子流。已知质子质量为m、电荷量为e，质子通过圆筒间隙的时间不计，且忽略相对论效应，则（　　） A. 质子在各圆筒中做匀加速直线运动 B. 质子进入第n个圆筒瞬间速度为 C. 各金属筒的长度之比为1:：： D. 质子在各圆筒中的运动时间之比为1:：： 二、多选题（本题共4个小题，每题4分，共16分） 9. 如图所示，正六棱柱上下底面的中心为O和，A、D两点分别固定等量异号的点电荷，下列说法正确的是（　　） A. 点与点的电场强度相同 B. 点与点的电势差小于点与点的电势差 C. 将试探电荷由F点沿直线移动到O点，其电势能先增大后减小 D. 将试探电荷由O点沿直线运动到点，其电势能先减小后增大 10. 如图甲所示，倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，匀强电场沿斜面方向。带正电的滑块以一定的初速度从斜面底端开始上滑。若斜面足够长，上滑过程中木块的机械能和动能随位移变化的关系图线如图乙所示，，则下列说法正确的是（　　） A. 滑块上升过程中动能与电势能之和增大 B. 滑块的重力大小为 C. 滑块受到的电场力大小为 D. 滑块上滑过程中，重力势能增加了 11. 如图所示，一个固定的光滑导轨长臂水平、短臂竖直；一根不可伸长的轻绳，一端系在质量为m的圆环上，另一端与质量为m的小球相连，圆环套在长臂上。左手扶住圆环，右手拿起小球将细线水平拉直，已知细线长度，此时圆环距离短臂，现将圆环与小球同时由静止释放，小球向下摆动，环与短臂碰后粘连（碰撞时间极短）。在小球向下摆动过程中，小球与环沿绳方向速度始终相等，重力加速度为。从释放小球到小球第一次到达最低点的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 小球与环组成的系统机械能不守恒 B. 小球与环组成的系统在水平方向上动量守恒 C. 环的最大速度大小为 D. 小球运动的最大速度大小为 12. 为了使金属小球稳定在同一竖直平面内运动，避免单摆稳定性差的问题。如图所示，用两条长为1.15m的不可伸长的细线固定一质量为的金属小球，悬挂在水平直杆两端上，小球静止时，端细线与杆的夹角为。当小球受到垂直纸面方向的扰动做微小摆动时（已知，重力加速度。则（　　） A. 金属小球做简谐运动 B. 摆角变小，周期将变大 C. 金属小球摆动周期约为 D. 金属小球经过最低点时，端拉力为 第Ⅱ卷（非选择题，共60分） 三、实验题（共14分，13题8分，14题6分。） 13. 某同学用图示装置做“验证动量守恒定律”实验，先将小球a从斜槽轨道上某点由静止释放，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次，取平均落点为B，再把同样大小的小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端处，让球a仍从原释放点由静止开始滚下，且与b球相碰，碰后两球均向前运动，分别落在记录纸的不同位置，重复10次，取平均落点为A、C。 （1）本实验不需测量的物理量是______（填字母序号）。 A．小球a、b的质量、 B．斜槽轨道末端到水平地面的高度H C．球a的释放点与斜槽轨道末端的高度差h D．小球a、b离开斜槽轨道后做平抛运动的时间t （2）下列情况会产生实验误差或不符合实验要求的有______（填字母序号）。 A．小球在斜槽上运动时有摩擦 B．多次实验时，a球没有从同一位置释放 C．a球质量小于b球质量 D．小球弹性不好，发生的不是弹性碰撞 （3）经测量，，，小球落地点的平均位置到O点的距离，，。碰撞前后动量的相对百分误差公式为，p为碰撞前的总动量，为碰撞后的总动量，计算可得______。 （4）两小球正碰时恢复系数，其中是两小球碰后分离的相对速度，是两小球碰前接近的相对速度。若，说明碰撞是弹性碰撞，没有动能损失，若，说明碰撞不是弹性碰撞，有动能损失，计算可得______（结果保留两位有效数字）。 14. 某同学在实验室取两个完全相同的木盒，来测量木盒与木板之间的动摩擦因数。由于实验室中的天平损坏，无法称量质量，他采用“对调法”完成测量，如图甲所示，一端装有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，木盒1放置在长木板上，左端与穿过打点计时器的纸带相连，右端用细线跨过定滑轮与木盒2相接。 （1）实验前，________（填“需要”或“不需要”）调整定滑轮的角度使细线与木板平行，________（填“需要”或“不需要”）将长木板左侧垫高来平衡摩擦力。 （2）实验时，木盒1不放细沙，在木盒2中装入适量的细沙，接通电源，释放纸带，打点计时器打出一条纸带，加速度记为，随后将木盒1与木盒2（含细沙）位置互换，换一条纸带再次实验，打出第二条纸带，加速度记为，两纸带编号为第一组，改变木盒2中细沙的多少，重复上述过程，得到多组纸带。如图乙为某组实验中获得的两条纸带中的一条，其中相邻两计数点间还有4个计时点未标出，已知交流电源的频率为50Hz，则该纸带运动的加速度________（保留3位有效数字）。 （3）将实验测得的加速度绘制在丙图中，得到关系图像，已知当地重力加速度为，由图像可得木盒与木板间的动摩擦因数为________（保留2位有效数字）。 （4）由于纸带的影响，实验测得的动摩擦因数将________（填“偏大”或“偏小”）。 （5）实验过程中，有时“对调法”两次实验不能全部完成，导致实验数据无效，下列能解决此问题的实验方案是________（填字母）。 A．逐步减少木盒2的细沙开展后续实验 B．逐步增多木盒2的细沙开展后续实验 C．开始时直接将细沙放入木盒1中开展实验 D．用密度更大的铁砂代替细沙开展实验 四、计算题（共46分，8分+8分+14分+16分） 15. 如图甲所示，一个不计重力的弹性绳水平放置，O、b、c是弹性绳上的三个质点。现让质点O从t＝0时刻开始，在竖直面内做简谐运动，其位移随时间变化的振动方程为y＝20sin5πt（cm），形成的简谐波同时沿该直线向Ob和Oc方向传播。在t1＝0.5s时，质点b恰好第一次到达正向最大位移处，O、b两质点平衡位置间的距离L1＝0.8 m，O、c两质点平衡位置间的距离L2＝0.6 m。求： (1)此横波的波长和波速； (2)计算0～1.0s的时间内质点c运动的总路程．并在图乙中画出t＝1.0s时刻向两方向传播的大致波形图.（画波形图时不要求解题过程） 16. .如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两极板不带电,上极板接地,它的极板长l=0.1 m,两极板间距离d=0.4 cm．有一束相同微粒组成的带电粒子流从两极板中央平行于极板射入,由于重力作用微粒落到下极板上．已知微粒质量为m=2×10-6 kg,电荷量为q=+1×10-8 C,电容器电容为C=10-6 F,g取10 m/s2． （1）为使第1个微粒的落点范围在下极板中点到紧靠边缘的B点之间,则微粒入射速度v0应为多少? （2）若带电粒子落到AB板上后电荷全部转移到极板上,则以上述速度射入的带电粒子最多能有多少个落到下极板上? 17. 如图甲所示，质量为的物块A和质量为的物块B用跨过光滑小定滑轮的足够长的轻质细线相连接，细线不可伸长，A放在倾角为的无限长粗糙斜面上，A与斜面间的动摩擦因数，B放在水平面上，B与水平面间的动摩擦因数，质量为的小物块C放在物块B上，小物块C与物块B间的动摩擦因数。时，在B上施加一个水平向左的外力，力随时间做周期性变化，如图乙所示。物块A、B运动过程中不会和滑轮相撞，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知重力加速度的大小，求 （1）0.5s末物块B的加速度大小； （2）1.5s末物块A的速度大小； （3）0～22s内物块A的位移大小。 18. 如图所示，水平地面上放有木板A、B，木板A与地面间的动摩擦因数为μ=0.1，可视为质点的物块C静置于木板A的左端。长为1m、不可伸长的轻绳一端系于O点，另一端拴一小球D，钉子P位于物块C的正上方，OP间距等于绳长的一半，OP连线与水平方向的夹角θ=37°，初始锁定木板B，将小球D从绳水平拉直的位置由静止释放，到达最低点时与静止的物块C发生碰撞，碰后小球D反弹到达最高点时，轻绳刚好离开钉子P；物块C滑至木板A右端时，二者共速，且此时木板A与木板B发生碰撞；碰后木板A恰好能返回初始位置。已知木板A和物块C的质量均为m=0.3kg，所有碰撞均为弹性碰撞，物块C与两木板间的动摩擦因数相同，重力加速度大小g=10m/s2。求： （1）小球D的质量M； （2）物块C与木板间的动摩擦因数µC； （3）A板的长度LA； （4）现在解除B的锁定，小球D仍由绳水平拉直的位置从静止释放，最终C在B上未掉下，已知木板B的质量mB=0.9kg，木板B与地面间的摩擦忽略不计，求木板B的最小长度d。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $