大庆市部分中学2023-2024学年高三上学期期中考试
物理试题
试题说明：1、本试题满分 100 分，答题时间 75 分钟。
2、请将答案填写在答题卡上，考试结束后只交答题卡。
第Ⅰ卷 选择题部分
单项选择题（每小题只有一个选项正确，共7小题，每小题4分，共28分。）
1.2022年6月5日，法国网球公开赛圆满落幕。高速旋转的网球在空气中飞行将受到垂直于气流方向的横向力的作用，球体产生横向位移，改变原来的运动轨迹，这就是马格努斯效应。研究表明，马格努斯力的大小与球在流体中飞行的瞬时速度、球旋转的角速度ω、球半径R以及流体的密度、流体与球面间的粘性系数A有关，其表达式为，关于表达式中A的单位。下列说法正确的是（ ）
A．国际单位制中，A的单位是N/m3 B．国际单位制中，A的单位是kg/rad
C．国际单位制中，A的单位是kg/m2 D．国际单位制中，A是一个没有单位的比例系数
2.如图所示为一辆轿车连续通过两条减速带的过程中速度随时间变化的图象．t＝0时，轿车开始通过第一条减速带，t＝3.0 s时，轿车开始通过第二条减速带，则两条减速带之间的距离d为( )
A．5 m
B．8 m
C．11 m
D．14 m
3.带电粒子仅在电场力作用下，从电场中a点以初速度进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点，如图所示，则从a到b过程中，下列说法正确的是( )
A．粒子带负电荷 B．粒子先加速后减速
C．粒子加速度一直增大 D．粒子的机械能先减小后增大
4.如图，两物块P、Q用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳相连，开始时P静止在水平桌面上。将一个水平向右的推力F作用在P上后，轻绳的张力变为原来的一半。已知P、Q两物块的质量分别为、，P与桌面间的动摩擦因数，重力加速度。则推力F的大小为（ ）
A． B． C． D．
5.某人在河谷边以一定初速度水平抛出一小石块，抛出的小石块可以落在抛出点左侧的任何位置，其简化模型如图所示，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．初速度越大，小石块落地时间越长
B．初速度越大，小石块落地时间越短
C．以不同的初速度水平抛出，小石块落地速度与水平方向的夹角可能相同
D．初速度越大，小石块落地速度与水平方向的夹角越小
6.2023年5月11日，天舟六号货运飞船成功对接中国空间站天和核心舱，空间站和另一地球卫星的轨道如图所示，二者的运动均可看成匀速圆周运动，且轨道在同一平面上。已知卫星-地心的连线与卫星—空间站的连线的最大夹角为，地球半径为，空间站距地面的高度为，万有引力常量为，重力加速度为，忽略地球自转。下列判断正确的是（ ）
A．中国空间站的运行周期为
B．卫星的轨道半径为
C．空间站与卫星的线速度之比为
D．空间站与卫星的角速度之比为1：
7.经研究表明取无穷远处为零电势，导体球表面的电势与导体球所带的电荷量成正比，与导体球的半径成反比。金属小球a和金属小球b的半径之比为，所带电荷量大小之比，两小球间距远大于小球半径且间距为L时，它们之间的相互引力大小为F。现将金属小球a与金属小球b相互接触，达到静电平衡后再放回到原来位置，这时a、b两球之间的相互作用力是（不考虑万有引力）（ ）
A．库伦斥力 B．库伦斥力 C．库伦引力 D．库伦引力
多项选择题（每小题有多个选项正确，共3小题，每小题6分，共18分。）
8.如图，一个表面光滑，且装满水的空心球总重力为G，左侧紧靠在竖直墙面上，右侧由方形物块顶在其右下方的A点，使球处于静止状态。空心球的圆心为O，半径为R，A点距离圆心O的竖直距离为。则（ ）
A. 方块物体对空心球的弹力大小为2G
B. 仅将方块物体向右移动少许，墙面对空心球的弹力将不变
C. 仅将空心球里的水放掉一小部分，方形物块对球的弹力将变小
D. 仅将空心球里的水放掉一小部分，方形物块对球的弹力与水平方向的夹角将变小
9.某国际研究小组观测到一组双星系统，它们绕二者连线上的某点做匀速圆周运动，科学家在地球上用望远镜观测到一个亮度周期性变化的光点，这是因为其中一个天体挡住另一个天体时，光点亮度会减弱。现科学家用一航天器去撞击双星系统中的一颗小行星，撞击后，科学家观测到系统光点明暗变化的时间间隔变短。若不考虑撞击引起的小行星质量变化，且撞击后该双星系统仍能稳定运行，则被航天器撞击后（ ）
A．该双星系统的运动周期变大 B．两颗小行星做圆周运动的半径之比保持不变
C．两颗小行星中心连线的距离增大 D．两颗小行星的向心加速度均变大
10.用轻杆通过铰链相连的小球A、B、C、D、E处于竖直平面上，各段轻杆等长，其中小球A，B的质量均为2m，小球C、D、E的质量均为m现将A、B两小球置于距地面高h处，由静止释放，假设所有球只在同一竖直平面内运动，不计一切摩擦，当地的重力加速度为,则在下落过程中（ ）
A．小球A、B、C、D、E组成的系统机械能守恒
B．小球A、B、C、D、E组成的系统动量守恒
C．小球B落地的速度大小为
D．当小球A的机械能最小时，地面对小球C的支持力大小为mg
第Ⅱ卷 非选择题部分
实验题（11题6分，12题8分，共14分。 ）
11.在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图1所示的装置。实验操作的主要步骤如下：
A．在一块平木板上钉上复写纸和白纸，然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前，木板与槽口之间有一段距离，并保持板面与轨道末端的水平段垂直
B．使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹A
C．将木板沿水平方向向右平移一段距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹B
D．再将木板水平向右平移同样距离x，让小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，在白纸上得到痕迹C
若测得，A、B间距离，B、C间距离，已知当地的重力加速度g取
（1）根据上述直接测量的量和已知的物理量可以计算出小球平抛的初速度______；
（2）关于该实验，下列说法中不正确的是______
A．斜槽轨道不一定光滑
B．每次释放小球的位置必须相同
C．每次小球均需由静止释放
D．小球的初速度可通过测量小球的释放点与抛出点之间的高度h，再由机械能守恒求出
（3）另外一位同学根据测量出的不同x情况下的和，令，并描绘出了如图2所示的图像，若已知图线的斜率为k，则小球平抛的初速度大小与k的关系式为____。（写出字母表达形式）
12.某同学验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒，实验装置如图所示。A、B为两个直径相同的小球。实验时，不放B，让A从固定的斜槽上E点自由滚下，在水平面上得到一个落点位置；将B放置在斜槽末端，让A再次从斜槽上E点自由滚下，与B发生正碰，在水平面上又得到两个落点位置。三个落点位置标记为M、N、P。
（1）为了确认两个小球的直径相同，该同学用10分度的游标卡尺对它们的直径进行了测量，某次测量的结果如下图所示，其读数为__________。
（2）下列关于实验的要求哪个是正确的__________。
A．斜槽的末端必须是水平的 B．斜槽的轨道必须是光滑的
C．必须测出斜槽末端的高度 D．A、B的质量必须相同
（3）如果该同学实验操作正确且碰撞可视为弹性碰撞，A、B碰后在水平面上的落点位置分别为__________、__________。（填落点位置的标记字母）
计算题（13题12分，14题12分，15题16分，共40分。 ）
13.如图甲所示，小物块从右侧滑上匀速转动的足够长的水平传送带，其位移与时间的变化关系如图乙所示．图线的0-3s段为抛物线，3-4.5s段为直线．求：
（1）传送带的速度大小；
（2）物块刚滑上传送带时的速度大小．
14.质量为的滑板静止在光滑水平地面上，滑板上表面段水平长度为段是半径为的四分之一光滑圆弧，如图所示。质量为的小物块（小物块可视为质点）以初速度冲上滑板，已知，其中为重力加速度。小物块与滑板段的动摩擦因数为，在以后的运动过程中。
求：（1）若滑板固定在地面上，小物块不能从C点飞出，则应满足什么条件；
（2）若解除对滑板的固定，小物块不能从C点飞出，则应满足什么条件；
15.如图所示，倾角为θ的斜面底端固定一个挡板P，质量为m的小物块A与质量不计的木板B叠放在斜面上，A位于B的最上端且与挡板P相距L.已知A与B、B与斜面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2，且μ1>tanθ>μ2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A与挡板P相撞的过程中没有机械能损失．将A、B同时由静止释放，当地的重力加速度为g。
求：(1)求A、B释放瞬间小物块A的加速度大小a1；
(2)若A与挡板P不相撞，求木板B的最小长度；
(3)若木板B的长度为，求整个过程中木板B运动的总路程。大庆市部分中学2023-2024学年高三上学期期中考试
物理试题答案
选择题：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C D A C D A AC BD ACD
实验题
2 D
12. 10.5 A M P
计算题
13.【解析】：（1）由图像得，3s后物块随传送带做匀速直线运动，则
（2）由图像得，物块做匀减速直线运动，则
14.【解析】（1）若滑板固定，设小物块刚好能运动到点时，由能量守恒可知
可解得所以小物块不能从C点飞出，应满足的条件为
（2）若解除对滑板的固定，设小物块运动至C点时，小物块与滑板速度相等为，由动量守恒和能量守恒可知：；上面两式联立，可解得所以小物块不能从C点飞出，应满足的条件为：
15.【解析】(1)释放A、B，它们一起匀加速下滑．以A、B为研究对象，由牛顿第二定律有
mgsinθ－μ2mgcosθ＝ma1，解得a1＝gsinθ－μ2gcosθ.
(2)在B与挡板P相撞前，A和B相对静止，以相同的加速度一起向下做匀加速运动．B与挡板P相撞后立即静止，A开始匀减速下滑．若A到达挡板P处时的速度恰好为零，此时B的长度即为最小长度l0.
从A释放至到达挡板P处的过程中，B与斜面间由于摩擦产生的热量：
Q1＝μ2mgcosθ·(L－l0)
A与B间由于摩擦产生的热量
Q2＝μ1mgcosθ·l0
根据能量守恒定律有mgLsinθ＝Q1＋Q2
解得l0＝L.
(3)分两种情况：
①若l≥l0，B与挡板P相撞后不反弹，A一直减速直到静止在木板B上
木板B通过的路程x＝L－l.
②若l
B与斜面间由于摩擦产生的热量
Q′2＝μ2mgcosθ·x，根据能量守恒定律有mgLsinθ＝Q′1＋Q′2，
解得x＝.
