临沂市高三教学质量检测考试
物理试题参考答案及评分标准
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．Ｂ ２．Ｄ ３．Ａ ４．Ｂ ５．Ｃ ６．Ａ ７．Ｄ ８．Ｃ
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，选对但不全得 ２ 分，有选错的得 ０ 分．
９．ＢＤ １０．ＡＣＤ １１．ＡＤ １２．ＢＣ
三、非选择题：本题共 ６ 小题，共 ６０ 分．
２
１３．（６ 分）（１）１．７５ （２） ｄ （３） ｄ
ｔ ２ｋ
评分标准：每空 ２ 分，共 ６ 分
１４．（８ 分）（１）Ｃ （２）４ ∶ １ １ ∶ ２ 做匀速圆周运动的物体，在质量和转动半径一定时，所
需向心力与转动的角速度的平方成正比
评分标准：每空 ２ 分，共 ８ 分
１５．（７ 分）解：（１）由平抛运动规律，水平方向：ｘ＝ ｖｔ …………………………………… ①
１
竖直方向：ｈ＝ ｇｔ２ ………………………………………………………………………… ②
２
ｓ２ ＝ｈ２＋ｘ２ …………………………………………………………………………………… ③
解得：ｖ＝ １．５ｍ ／ ｓ …………………………………………………………………………… ④
（２）由动能定理：－μｍｇＬ＝ １ ｍｖ２－ １ ｍｖ２０ ………………………………………………… ⑤２ ２
解得：μ＝ ０．２５ ……………………………………………………………………………… ⑥
评分标准：①～④、⑥式每式 １ 分，⑤式 ２ 分． 用其他方法求解的同样给分
１６．（９ 分）解：（１）由冲量公式有 Ｉ＝ｍｖ …………………………………………………… ①
：ｖ＝ Ｉ解得 ………………………………………………………………………………… ②
ｍ
甲球到达 Ｐ Ｌ Ｌｍ点所用时间 ｔ１ ＝ ＝ ……………………………………………………… ③ｖ Ｉ
物理试题答案 第 １ 页（共 ４ 页）
Ｒ
乙球做单摆运动的周期 Ｔ＝ ２π ……………………………………………………… ④
ｇ
１ π Ｒ
乙球第 １ 次到达 Ｐ 点所用时间 ｔ２ ＝ Ｔ＝ ………………………………………… ⑤４ ２ ｇ
ｔ
： １ ＝ ２ｍＬ ｇ解得 ………………………………………………………………………… ⑥
ｔ２ πＩ Ｒ
（２）由于乙球运动的周期性，所以乙球到达 Ｃ 点的时间为
ｔ Ｔ Ｔ π Ｒ乙 ＝ ＋ｎ ＝（２ｎ＋１） （ｎ＝ ０，１，２，…） …………………………………………… ⑦４ ２ ２ ｇ
甲球到达 Ｐ 点所用时间 ｔ甲 ＝
Ｌ ＝Ｌｍ …………………………………………………… ⑧
ｖ Ｉ′
由 ｔ乙 ＝ ｔ甲解得 Ｉ′＝
２ｍＬ ｇ
＋ （ｎ
＝ ０，１，２，…） ……………………………………… ⑨
（２ｎ １）π Ｒ
评分标准：①～⑨每式 １ 分。
１７．（１４ 分）解：（１）由动能定理得
（ｍｇ ｓｉｎ３７°－μｍｇ ｃｏｓ３７°）Ｌ＝ １ ｍｖ２１－０ …………………………………………………… ①
２
解得 ｖ１ ＝ ８ｍ ／ ｓ ……………………………………………………………………………… ②
（２）由牛顿第二定律得 μｍｇ＝ｍａ１ ……………………………………………………… ③
物块与传送带共速时，由速度公式得 ｖ＝ ｖ１－ａ１ ｔ１ ………………………………………… ④
解得 ｔ１ ＝ ４．８ｓ ……………………………………………………………………………… ⑤
ｖ２１ － ｖ
２
２ａ１ ２ａｔ ＝ １匀速运动阶段的时间 ２ ＝ ２．４ｓ ………………………………………………… ⑥ｖ
第 １ 次在传送带上往返运动的时间
ｔ＝ ｔ１＋ｔ２ ＝ ７．２ｓ ……………………………………………………………………………… ⑦
（３）物块从 Ｐ 点匀减速到 ０ 时运动的时间
ｖ
ｔ １ ８３ ＝ ＝ ＝ ３．２ｓ ………………………………………………………………………… ⑧ａ１ ２．５
这段时间内传送带运动的位移
ｘ１ ＝ ｖｔ３ ＝ １２．８ｍ …………………………………………………………………………… ⑨
传送带匀速运动，电动机增加的牵引力
Ｆ＝μｍｇ＝ ５Ｎ ……………………………………………………………………………… ⑩
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电动机多做的功
Ｗ＝Ｆｘ１ ＝ ６４Ｊ ………………………………………………………………………………
（４）由分析可知，物块第一次离开传送带以后，每次再到达传送带和离开传送带的速度大
小相等，物块最终停止在 Ｐ 点，则根据能量守恒有
Ｑ＝μｍｇＬ ｃｏｓ３７°＋ １ ｍｖ２ ＝ ４８Ｊ ………………………………………………………………
２
由摩擦生热可知
Ｑ＝μｍｇＳ ｃｏｓ３７° ……………………………………………………………………………
联立可得
Ｓ＝ １２ｍ ……………………………………………………………………………………
评分标准：每式 １ 分，共 １４ 分
１８．（１６ 分） 解：（１）在乙恰能通过轨道最高点的情况，设乙到达最高点速度为 ｖＤ，乙离开
Ｄ 点到达水平轨道的时间为 ｔ，乙的落点到 Ｂ 点的距离为 ｘ，则
ｍｖ２
ｍｇ＝ Ｄ …………………………………………………………………………………… ①
Ｒ
２Ｒ＝ １ ｇｔ２ ………………………………………………………………………………… ②
２
ｘ＝ ｖＤ ｔ ……………………………………………………………………………………… ③
联立①②③得 ｘ＝ ０．４ｍ …………………………………………………………………… ④
（２）设碰撞后甲、乙的速度分别为 ｖ甲、ｖ乙，有
ｍｖ０ ＝ｍｖ甲＋ｍｖ乙 …………………………………………………………………………… ⑤
１ ｍｖ２ ＝ １ ｍｖ２ ＋ １ ２０ 甲 ｍｖ乙 …………………………………………………………………… ⑥２ ２ ２
联立⑤⑥得
ｖ乙 ＝ ｖ０ ……………………………………………………………………………………… ⑦
由动能定理，得
－ｍｇ·２Ｒ＝ １ ｍｖ２ － １Ｄ ｍｖ２乙 ………………………………………………………………… ⑧２ ２
联立①⑦⑧得
ｖ０ ＝ ５ｇＲ ＝ １０ｍ ／ ｓ ……………………………………………………………………… ⑨
（３）设甲的质量为 Ｍ，碰撞后甲、乙的速度分别为 ｖＭ、ｖｍ，有
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Ｍｖ０ ＝ＭｖＭ＋ｍｖｍ …………………………………………………………………………… ⑩
１ Ｍｖ２ １ ２ １ ２０ ＝ ＭｖＭ＋ ｍｖｍ …………………………………………………………………… ２ ２ ２
２Ｍｖ０
联立⑩ 得 ｖｍ ＝ ＋ ……………………………………………………………………… Ｍ ｍ
由 可知，在 Ｍ 从 ｍ 开始增大时：ｖ０≤ｖｍ＜２ｖ０ …………………………………………
设乙球过 Ｄ 点时速度为 ｖ′Ｄ，由动能定理得
－ｍｇ·２Ｒ＝ １ ｍｖ′ ２Ｄ －
１ ｍｖ２ｍ ………………………………………………………………… ２ ２
联立⑨ 得 ２ｍ ／ ｓ≤ｖ′ ２Ｄ ＜４ ２ｍ ／ ｓ ………………………………………………………
设乙在水平轨道上的落点距 Ｂ 点的距离为 ｘ′，有
ｘ′＝ ｖ′Ｄ ｔ ………………………………………………………………………………………
联立② 得 ０．４ｍ≤ｘ′＜１．６ｍ ……………………………………………………………
评分标准：每个标号 １ 分，全对 １６ 分。
物理试题答案 第 ４ 页（共 ４ 页）临沂市2022-2023学年高三上学期期中考试
物理
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、座号等信息填写在答题卡和试卷指定位置处。
2．回答选择题时，选出每小题的答案后，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，再选涂其它答案标号。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．考试结束后，将本试卷和答题卡一并收回。
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．了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要．以下符合史实的是（ ）
A．牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动
B．伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法
C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因
D．哥白尼发明了望远镜，发现了围绕木星转动的星球，表明了“地球中心说”是错误的
2．如图所示，两卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用R、T、、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积．下列关系式正确的是（ ）
A． B． C． D．
3．如图所示，从倾角为37°斜面底端O点斜向上抛出一个与水平面夹角为74°、大小的小球，已知重力加速度，，，空气阻力忽略不计，则小球落到斜面上的点距O点的距离为（ ）
A．5.25 m B．5.75 m C．6.25 m D．6.75 m
4．如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为M，到小环的距离为L，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F．小环和物块以速度v向右匀速运动，当小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向上摆动，整个过程中，物块在夹子中没有滑动，小环和夹子的质量均不计，小环、夹子和物块均可视为质点，重力加速度为g．下列说法正确的是（ ）
A．物块向右匀速运动时，绳中的张力大于
B．小环碰到钉子P时，绳中的张力等于
C．速度v不能超过
D．物块上升的最大高度为
5．某一赛车在倾角的斜面上以恒定功率加速启动并沿斜面向上运动，其加速度a与速度的倒数的关系图像如图所示，已知运动过程中赛车与路面间的摩擦阻力恒定不变（不计其它阻力），汽车的质量为，．则赛车的输出功率为（ ）
A． B． C． D．
6．某物理兴趣小组研究了1924年提出的“以光压为动力的太阳帆深空探测器”模型：设探测器在轨道上运行时，让太阳光垂直薄膜光帆照射并全部以原速率反射，从而产生光压；若每秒每平方米可获得太阳光能为E、薄膜光帆的面积为S、探测器的质量为m、真空中光速为c，则探测器的加速度a为（ ）
A． B． C． D．
7．如图所示，倾斜直杆的左端固定在水平地面上，与地面成角，杆上穿有质量为m的小球a和轻质环b，两者通过一条细绳跨过定滑轮相连接．当a、b静止时，oa段绳与杆的夹角也为，不计一切摩擦，重力加速度为g．则下列说法正确的是（ ）
A．a受杆的弹力方向垂直杆向下 B．b受杆的弹力方向垂直杆向上
C．绳对a的拉力大小为 D．杆对a的支持力大小为
8．如图所示，质量分别为m和3m的物体A、B用一根轻弹簧相连，置于光滑的水平面上，物块A刚好与墙壁接触．现用外力缓慢向左推物体B使弹簧压缩，然后撤去外力，此过程中外力做功W，对两物体的运动情况以下说法正确的是（ ）
A．从撤去外力到A物离开墙壁的过程中，墙壁对物体A的冲量为0
B．在物体A离开墙壁后的运动过程中，物体A运动速度不可能为0
C．在物体A离开墙壁后的运动过程中，物体A运动速度的最大值为
D．在物体A离开墙壁后的运动过程中，物体B运动速度的最小值为0
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，选对但不全得2分，有选错的得0分．
9．我们知道，处于自然状态的水都是向重力势能更低处流动的，当水不再流动时，同一滴水在水表面的不同位置具有相同的重力势能，即水面是等势面。通常稳定状态下水面为水平面，但将一桶水绕竖直固定中心轴以恒定的角速度转动，稳定时水面呈凹状，如图所示，这一现象依然可用等势面解释：以桶为参考系，桶中的水还多受一个“力”，同时水还将具有一个与这个“力”对应的“势能”．为便于研究，在过桶竖直轴线的平面上，以水面最低处为坐标原点、以竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系，质量为m的小水滴（可视为质点）在这个坐标系下具有的“势能”可表示为．该“势能”与小水滴的重力势能之和为其总势能，水会向总势能更低的地方流动，稳定时水表面上的相同质量的水将具有相同的总势能．根据以上信息可知，下列说法正确的是（ ）
A．在O点处，该“势能”最小
B．在O点处，该“势能”最大
C．与该“势能”对应的“力”类似于重力，其方向始终指向O点
D．与该“势能”对应的“力”的类似于弹簧弹力，其大小随x的增大而增大
10．一列简谐横波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9 m的a、b两质点的振动图像如图所示．下列描述该波的图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
11．如图所示，劲度系数为的轻弹簧下端固定于倾角为的光滑斜面底端，上端连接质量为5kg的物块Q，Q同时与和斜面平行的轻绳相连，轻绳跨过固定在斜面顶端O点的定滑轮与套在光滑竖直固定杆上的物块P连接，图中O、B两点等高，其间距．当整个系统静止时，P在A点静止不动，A、B间距离，此时轻绳中张力大小为．现将P从杆上B点上方0.4 m处的C点由静止释放，P从C点到A点过程中绳子一直存在张力，不计滑轮大小及摩擦．，，，下列说法正确的是（ ）
A．P的质量为4 kg B．P的质量为3 kg
C．P到达A时的速度大小为 D．P到达A时的速度大小为
12．如图所示为一款近期火爆的玩具“弹簧小人”，由头部、弹簧及底部组成，头部质量为m，弹簧质量不计，劲度系数为k，底部质量为，开始弹簧小人静止于桌面上，现轻压头部后由静止释放，小人不停上下振动，已知当弹簧形变量为x时，其弹性势能，不计一切摩擦和空气阻力，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内，则下列判断中正确的是（ ）
A．若刚释放时头部的加速度大小为g，则小人在振动过程中底部能离开桌面
B．若刚释放时头部的加速度大小为g，则小人在运动过程中头部的最大速度为
C．若小人在振动过程中底部恰好不能离开桌面，头部在最高点的加速度为
D．若小人在振动过程中底部恰好不能离开桌面，则轻压头部释放时弹簧的压缩量为
三、非选择题：本题共6小题，共60分．
13．（6分）一课外活动小组对“用单摆测量重力加速度”的实验进行了改进．如图甲所示，一根不可伸长的细线系住质量为m的小钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方距离小钢球很近，在小钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条．将钢球拉至不同位置由静止释放，让小钢球在竖直面内摆动，用光电计时器测出遮光条经过光电门的遮光时间t，记录小钢球每次下落的高度h．
（1）某同学用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则________mm；
（2）若小球通过最低点时，与光电门连接的数字计时器显示的挡光时间为t，则小球经过最低点时的速度大小________（用题中所给符号表示）．
（3）作出的图像，如图丙所示．若已知该图像的斜率为k，则当地的重力加速度________（用题中所给符号表示，不计小球运动过程中受到的空气阻力）．
14．（8分）如图所示为“探究向心力大小的表达式”的实验装置——向心力演示器，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动．槽内的小球也随着做匀速圆周运动．使小球做匀速圆周运动的向心力由挡板对小球的压力提供球对挡板的反作用力，通过与挡板相连的横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，根据标尺露出的等分格，可以计算出两小球所受向心力大小的比值．左、右变速塔轮通过皮带连接，并可通过改变皮带所处的层来改变左、右塔轮的角速度之比．实验时，将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A（或B）处，已知A、C分别到塔轮中心的距离相等，B到塔轮中心的距离是A到塔轮中心的距离的2倍．
（1）在该实验中，主要利用了________来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系。
A．理想实验法 B．微元法 C．控制变量法 D．等效替代法
（2）在某次实验中，一组同学把两个完全相同的小球分别放在A、C位置，将皮带处于塔轮的某一层上．匀速转动手柄时，左边标尺露出4个分格，右边标尺露出1个分格，则A、C位置处的小球转动所需的向心力之比为________，皮带连接的左、右塔轮半径之比为________，此次实验说明________．
15．如图所示，质量为的物块以的速度从左端滑上表面粗糙水平桌面，然后从桌面的右端飞出，最终落在距飞出桌面点距离为的水平地面上．已知桌面长为桌子高为，不计空气阻力，重力加速度，求：
（1）物块飞出桌面时的速度大小；
（2）物块与桌面间的动摩擦因数．
16．（9分）如图所示，是一长为L的水平放置光滑弧形槽，弧形槽半径R，R远大于AB的弧长，弧形槽的左端有一微小凹槽，P为最低点．现有一物理兴趣小组进行闯关比赛，比赛选手从E点（为圆弧的最低点）沿EP方向给质量为m的小球甲一个冲量I，同时从A点由静止释放小球乙，甲、乙两小球在P点相碰可视为比赛选手过关，两小球均视为质点．求：
（1）甲、乙两球第1次到达P点时所用时间之比；
（2）要想比赛过关，比赛选手在E点给小球甲的冲量大小需满足的条件．
17．（14分）如图所示，一足够长的水平传送带以的速度向右传送，与倾角为37°的斜面的底端P平滑连接，将一质量的小物块从A点静止释放．已知A、P的距离，物块与斜面、传送带间的动摩擦因数均为，取，，．求：
（1）小物块第一次滑过P点时的速度大小；
（2）小物块第一次在传送带上往返运动的时间t；
（3）物块第一次从P点冲上传送带到沿传送带运动到最远处的过程中，电动机因传送物块多做的功；
（4）从释放到最终停止运动，小物块在斜面上运动的总路程．
18．（16分）如图所示，为竖直平面内的光滑轨道，其中AB段是水平的，BD段为半径的半圆，两段轨道相切于B点，小球甲以速度沿水平轨道向右运动，与静止在B点的小球乙发生弹性碰撞．已知甲、乙两球的质量均为．（水平轨道足够长，甲、乙两球可视为质点，．）
（1）甲、乙两球碰撞后，乙恰能通过轨道的最高点D，求乙在轨道上的首次落点到B点的距离；
（2）在满足（1）的条件下，求甲的速度；
（3）若甲仍以速度向右运动，增大甲的质量，保持乙的质量不变，求乙在轨道上的首次落点到B点的距离范围．
