丰城县中2023-2024学年高三上学期期中考试
物 理
本试卷总分值为100分 考试时长为75分钟
考试范围：必修一，必修二，动量
选择题（本题共11小题，每小题4分,共44分.1-7为单项选题，8-11为多项选择题，全选对得4分，漏选得2分，有选错，多选的得0分）
1. 电动平衡车越来越受到年轻人的喜爱，如图所示。当人站在电动平衡车上和车一起匀速水平前进的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. 人和平衡车的总机械能一直保持不变
B. 平衡车车轮往往做得比较粗糙是为了减小摩擦力
C. 人和平衡车匀速运动的速度越快，惯性越大
D. 平衡车受到的重力和地面对车的支持力是一对平衡力
2.在杭州举行的第19届亚运会男子3米跳板决赛中，中国选手包揽冠亚军。从运动员离开跳板开始计时，跳水过程中运动员重心的图像如图所示，运动员的轨迹视为直线，取竖直向下为正方向。下列说法正确的是（ ）
运动员在时到达水下最深处
B. 运动员在时已浮出水面
C. 运动员在的位移大小小于
D. 运动员在的位移大小为
3.滑板运动是一项青春、时尚、绿色，阳光的体育运动。如图所示，跳台的斜面AB长为L，C点为斜面中点。滑板运动员（视为质点）从斜面顶端A点水平跃出，第一次速度为v0，刚好落在C点；第二次试跳中，要落在斜面底端B点，则离开A点时水平速度大小应为（ ）
A． B．2v0
C． D．3v0
4.木板MN的N端通过铰链固定在水平地面上，M端可自由转动．刚开始A、B两物块叠放在一起静止在木板上，如图所示，此时B物块上表面水平，木板与地面之间的夹角为．现使夹角缓慢增大，若此过程中A、B与木板始终保持相对静止状态．则( )
A. 物块A、B间始终没有摩擦力
B. 物块B对物块A的作用力不变
C. 木板对物块B的作用力减小
D. 木板与物块B之间摩擦力减小
5.张老师周末在家大扫除，移动衣橱时，无论怎么推也推不动，于是他组装了一个装置，如图所示，两块相同木板可绕A处的环转动，两木板的另一端点B、C分别用薄木板顶住衣橱和墙角，该同学站在该装置的A处。若调整装置A点距地面的高时，B、C两点的间距，B处衣橱恰好移动。已知该同学的质量为，重力加速度大小取，忽略A处的摩擦，则此时衣橱受到该装置的水平推力为（ ）
A. 1680N B. 1470N C. 875N D. 840N
6. 2020年7月23日12时41分，在海南岛文昌航天发射场，长征五号遥四运载火箭将我国首次执行火星探测任务的“天问一号”探测器发射升空，飞行2000多秒后，成功将探测器送入预定“地火”转移轨道，此后探测器将被火星引力捕获，绕火星运动，开始探测火星任务，其大致的运行轨迹如图所示。已知火星质量与地球质量之比为，火星半径与地球半径之比为，忽略火星和地球自转。关于“天问一号”，下列说法正确的是( )
A. 要使“天问一号”成功飞向火星，在地球上的发射速度应满足7.9km/s≤v≤11.2km/s
B. 火星表面与地球表面的重力加速度之比为
C. 当“天问一号”分别绕火星和地球表面做匀速圆周运动时，其向心加速度之比为
D. 当“天问一号”分别绕火星和地球表面做匀速圆周运动时，其运行的线速度之比为
7. 如图所示，三个水平圆盘A、B、C紧挨在一起，转动过程中不打滑。已知A、B、C的半径之比为1∶2∶3，现将可视为质点的两个小物块M和N分别置于B、C的边缘随圆盘一起转动，M、N与圆盘之间的最大静摩擦力均为其所受重力的倍。从静止开始缓慢增大A转动的角速度，则下列说法正确的是（ ）
A. B、C两圆盘转动的方向相反
B. M与圆盘之间先发生相对滑动
C. A、B、C三个圆盘转动的角速度之比为3∶2∶1
D. A、B、C三个圆盘边缘处的向心加速度大小之比为3∶2∶1
8.快递运输时，我们经常看到，有些易损坏物品外面都会利用充气袋进行包裹，这种做法的好处是
A. 可以大幅度减小某颠簸过程中物品所受合力的冲量
B. 可以大幅度减小某颠簸过程中物品动量的变化
C. 可以使某颠簸过程中物品动量变化的时间延长
D. 可以使某颠簸过程中物品动量对时间的变化率减小
9.2023年11月3日，我国在文昌航天发射场使用长征七号运载火箭，成功将通信技术试验卫星十号发射升空，发射任务获得圆满成功。关于该地球同步轨道卫星，下列说法正确的是（ ）
A．卫星的重力小于在地球表面时受到的重力 B．卫星处于完全失重状态，所受重力为零
C．卫星离地面的高度是一个定值 D．卫星相对地面静止，处于平衡状态
10. 当前我国“高铁”事业发展迅猛，假设一辆高速列车在机车牵引力和恒定阻力作用下，在水平轨道上由静止开始启动，其v-t图像如图所示，已知在0～t1时间内为过原点的倾斜直线，t1时刻达到额定功率P，此后保持功率P不变，在t3时刻达到最大速度v3，以后匀速运动．下列判断正确的是（ ）
A. 从0至t3时间内，列车一直匀加速直线运动
B. t2时刻的加速度小于t1时刻的加速度
C. 在t3时刻以后，机车的牵引力为零
D. 该列车所受的恒定阻力大小为
11. 江南多雨，屋顶常常修成坡度固定的“人”字形，“人”字形的尖顶屋可以看做由两个斜面构成，斜面与水平方向的夹角均为α，房屋长度为一定值，将雨滴从“人”字形坡顶开始的下滑过程简化为如图所示的模型，雨滴从光滑斜面顶端由静止下滑，做匀变速直线运动，不考虑雨滴滑下时质量的变化，下列说法正确的是( )
A.α越大，雨滴滑下的时间越长 B.α越大，雨滴滑下的时间越短
C.α越大，雨滴滑下时的动能越大 D.α越大，雨滴滑下时的动量越大
二、实验题（本题共2小题，共18分。第11题每空2分，共8分；第12题每空2分，共10分）
12.（8分） 丰城中学高一4班在做“研究匀变速直线运动”的实验时，李强同学得到一条用打点计时器打下的纸带，如图所示，各个计数点已经在纸带上标出，图中每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，其中，，，，，，打点计时器接频率的交流电源。
（1）小车的加速度a=________m/s2（要求充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度________m/s。（结果均保留两位有效数字）
（2）如果交变电流的频率，但当时做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比______。（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（3）如果交变电流的电压U>220V，但当时做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比______。（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
13. （10分）如图所示， 丰城中学高二5班用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个大小相同小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系：先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O。接下来的实验步骤如下：
步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上、重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；
步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；
步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置、、离点的距离，即线段、、的长度、、。
（1）入射小球1的质量应_______（选填“大于”“等于”或“小于”）被碰小球2的质量；入射小球1的半径应_______。（选填“大于”“等于”或“小于”）被碰小球2的半径。
（2）除了图中器材外，实验室还备有下列器材，完成本实验还必须使用的两种器材是______。
A．秒表 B．天平 C．刻度尺 D．打点计时器
（3）下列说法中正确的是_______。
A．如果小球每次从同一位置由静止释放，每次的落点一定是重合的
B．重复操作时发现小球的落点并不重合，说明实验操作中出现了错误
C．用半径尽量小的圆把 10 个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置
D．仅调节斜槽上固定位置 A，它的位置越低，线段 OP 的长度越大
（4）当所测物理量满足表达式_________________（用所测物理量的m1、m2、L1、L2、L3表示）时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。如果还满足表达式__________________（用所测物理量m1、m2、L1、L2、L3表示）时，即说明两球是弹性碰撞。
三计算题（共3大题 12分，12分，14分，共38分。要求写岀必要的文字和过程）
14.（12分）据统计，开车时看手机发生事故的概率是安全驾驶的23倍，开车时打电话发生事故的概率是安全驾驶的2.8倍。一辆汽车在平直公路上以某一速度行驶时，司机低头看手机3s，相当于盲开60m，该车遇见紧急情况，紧急刹车的距离（从开始刹车到停下时汽车所行驶的距离）至少是20m。根据以上提供的信息
（1）求汽车行驶的速度大小和刹车的最大加速度大小；
（2）若该车以108km/h的速度在高速公路上行驶时，前方150m处道路塌方，该车司机低头看手机3s后才发现危险，已知司机的反应时间为0.6s，刹车的加速度与（1）问中大小相等。试通过计算说明汽车是否会发生交通事故。
15. （12分）如图所示，图1是丰城丰水湖公园游乐场中水上过山车实物图片，图2是其原理示意图。在原理图中半径为R=8m的圆形轨道固定在离水面高h=3.2m的水平平台上，圆轨道与水平平台相切于A点，A、B分别为圆形轨道的最低点和最高点。过山车（实际是一艘带轮子的气垫小船，可视作质点）高速行驶，先后会通过多个圆形轨道，然后从A点离开圆轨道而进入光滑的水平轨道AC，最后从C点水平飞出落入水中，整个过程刺激惊险，受到很多年轻人的喜爱。已知水面宽度为s=12m，假设运动中不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，结果可保留根号。
（1）若过山车恰好能通过圆形轨道的最高点B，则其在B点的速度为多大？
（2）为使过山车安全落入水中，则过山车在C点的最大速度为多少？
（3）某次运动过程中乘客在圆轨道最低点A对座椅的压力为自身重力的3倍，则气垫船落入水中时的速度大小是多少？
15. （14分）算盘是我国古老的计算工具，现代生活中偶尔还会见到。它中心带孔的相同算珠可在算盘的固定导杆上滑动，设每颗算珠的质量均为，使用前算珠需要归零。如图所示，水平放置的算盘中有甲、乙两颗算珠未归零，甲靠中挡，甲、乙相隔，乙与边框相隔，算珠与导杆间的动摩擦因数。现用手指将甲以的初速度拨出，甲、乙碰撞后瞬间甲的速度大小，方向不变，碰撞时间极短。算珠均可视为质点，取重力加速度大小。
（1）通过计算，判断乙算珠能否滑动到边框处；
（2）求甲、乙碰撞过程中损失的机械能；
（3）求甲算珠从拨出到停下所需的时间。丰城县中2023-2024学年高三上学期期中考试
参考答案
选择题（本题共11小题，每小题4分,1-7为单项选题，8-11为多项选择题，全选对得4分，漏选得2分，有选错，多选的得0分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 A C A B B B B CD AC BD CD
12.【答案】 ①. 0.80 0.40 ②. 偏小 ③.不变
13.【答案】 ①. 大于 ②. 等于 ③. BC或CB ④. C ⑤. ⑥.
14.（1）根据题意知，低头看3s手机相当于盲开60m，由此可以知道，汽车运动的速度大小为
v==20m/s----------2分
设汽车刹车的最大加速度大小为a，把刹车过程看成反方向的初速度为零的匀加速直线运动，由v2=2ax得 ------------3分
（2）在高速公路上汽车的速度为v′=108km/h=30m/s
司机看手机时，汽车发生的位移为x1=v′t=30×3m=90m---------2分
反应时间内发生的位移为x2=v′Δt=30×0.6m=18m---------2分
刹车后汽车发生的位移为---------2分
所以汽车前进的距离为x=x1＋x2＋x3=153m>150m---------1分
所以会发生交通事故。
15.(1)过山车恰好过最高点时，只受重力，有---------2分
则---------2分
(2)离开C点后做平抛运动，由 ---------2分
故最大速度为---------1分
(3)在圆轨道最低点有
解得---------2分
平抛运动竖直速度为---------1分
则落水速度为---------2分
16.【答案】（1）能；（2）；（3）
【详解】解：（1）设甲算珠与乙算珠碰撞前甲算珠的瞬时速度大小为，对甲算珠在导杆上滑动，由动能定理有 解得---------2分
甲、乙算珠碰撞，由动量守恒定律有 ---------2分
对乙算珠，由动能定理有
解得，所以乙算珠恰能滑动到边框处。---------2分
（2）甲、乙算珠碰撞过程中损失的机械能---------2分
解得---------1分
（3）甲算珠与乙算珠碰撞前、后的运动，根据牛顿第二定律有
解得加速度大小---------1分
甲算珠与乙算珠碰撞前的运动时间---------1分
甲算珠与乙算珠碰撞后甲算珠运动的距离---------1分
故甲算珠与乙算珠碰撞后的运动时间---------1分
甲算珠从拨出到停下所需的时间---------1分
