保定市2023-2024学年高三上学期摸底考试（期中）
物理试题
一、单项选择题：本题共7小题，每题4分，共28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。
1.一足够长倾斜传送带如图所示，木箱M沿静止的传送带匀速下滑。某时刻起传送带开始顺时针运转，木箱M将
A.继续匀速下滑
B.减速下滑
C.加速上滑
D.匀速上滑
2.北京时间2023年7月29日，保定一中女足勇夺世界中学足球锦标赛亚军。赛前队员进行颠球训练，用脚背将球以2.08m/s的速率竖直向上颠起，最后球以2.00m/s的速率落回到脚背。设足球离开和落回时脚背离地的距离不变，下列关于足球在空中运动的说法中正确的是
A.上升和下降过程中加速度方向与速度方向始终相反
B.上升和下降过程中加速度方向与速度方向始终相同
C.上升和下降过程中加速度方向相同
D.上升和下降过程中加速度大小不变
3.如图，质量为m的匀质细杆放在光滑半球形碗中且处于静止状态，碗口所在直径水平。已知细杆与水平面成30°角，细杆下端受到碗壁弹力的大小为
A. mgB. mg
C. mgD.mg
4.在光滑水平面上，一质量为4kg的滑块以1m/s的速率沿x轴负方向运动，某时刻开始给滑块施加作用力F，F随时间变化的图像如图所示，其中4~8s和8~12s的两段曲线关于点（8，0）对称。规定力F沿x轴正方向时为正，滑块在12s末的速度大小为
A.3m/s
B.4 m/s
C. 5 m/s
D. 6 m/s
5.如图所示，质量M=6kg、长L=4m的长木板P静止在足够大的光滑水平面上，一质量m=1.5kg的滑块Q（可视为质点）以初速度v0 =7m/s从左侧与木板等高的平台滑上长木板，与此同时给长木板右端施加一水平恒力F=27N。已知滑块与木板间的动摩擦因数 =0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。下列说法中正确的是
A.木板对滑块的摩擦力方向始终不变
B.滑块在木板上运动的加速度始终不变
C.滑块距离木板右端最近时到木板右端的距离为0.5m
D.滑块在木板上相对滑动的时间为1s
6.我国计划在2030年前实现载人登月，如图所示为登月飞船飞行任务中的某个阶段。登月飞船绕月球做顺时针匀速圆周运动，轨道半径为r，周期为T；月球在同一平面内绕地球做顺时针匀速圆周运动，公转周期为T0。已知引力常量为G，下列说法正确的是
A.由已知信息可求出登月飞船的质量
B.由已知信息可求出地球的质量
C.由图示位置到地、月、飞船再次共线，所用时间为
D.由图示位置到地、月、飞船再次共线，所用时间为
7.某学校科技小组制作的太阳能驱动小车如图甲所示。太阳能驱动小车的质量M=40kg，小车在水平地面上由静止开始做直线运动，一段时间内小车的速度v与牵引力的功率P随时间变化的图像分别如图乙、丙所示。已知3s末小车牵引力的功率达到额定功率，10s末小车的速度达到最大值，14s末关闭电动机，再经过一段时间小车停止运动。设整个过程中太阳能驱动小车受到的阻力恒定。下列说法正确的是
A.太阳能驱动小车最大速度为10m/sB.太阳能驱动小车受到的阻力为100N
C.整个过程中，太阳能驱动小车克服阻力做功为3750J
D.关闭电动机后，太阳能驱动小车经过5s停止运动
二、多项选择题：本题共3小题，每题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。
(
A
B
C
)8.某课外活动小组利用频闪照相机研究平抛运动规律，他们用砖墙作为背景，拍摄小球运动的照片，选取照片的局部进行研究，如图所示。照片记录了小球连续5个瞬时位置。已知每块砖的实际厚度为d，小球水平初速度为v0，不计砖块间的缝隙宽度和空气阻力，当地重力加速为g。下列说法正确的是
A.A点不是小球平抛运动的初始位置
B.频闪摄影的频率为
C.每块砖的长度
D.小球在B点的速率等于A、C两点速率的平均值
9．如图所示，卫星发射指挥部飞行控制中心屏幕上显示着展开的世界地图，神州十六号飞船在在同一轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于地球自西向东自转，飞船每个周期在地图上垂直投影的轨迹并不一致。图中A、B两点为飞船相邻两次环绕地球的投影轨迹与地球赤道的交点，先后经过这两点的时间内地球自转的角度。已知地球半径为R，地球自转周期为24h，地球同步卫星轨道半径为6.6R，，下列说法正确的是
A.飞船先经过A点再经过B点B.飞船运动的轨道平面与赤道平面不平行
C.飞船的运行周期约3hD.飞船的轨道半径约为1.04R
10.如图所示，水平面上固定一半径为R的圆弧面，其右侧某位置静置一质量为2m、半径为R的四分之一圆弧滑块B。质量为m的小球A从圆弧面某位置静止释放，初始位置与圆心的连线跟竖直方向夹角=60°，小球A最终冲向B并从滑块B的最高点飞出。所有接触面均光滑，下列说法正确的是
A.小球A从滑块B的最高点飞出时，速度方向竖直向上
B.小球A从滑块B的最高点飞出后，会直接落回水平面，落地点在滑块B运动方向的后方
C.小球A冲出滑块B，在空中运动的时间为
D.相对水平面小球A能到达的最大高度为
三、非选择题：共54分。
11.（8分）用半径相同的两个金属球的碰撞来验证动量守恒定律，装置如图甲所示。
实验操作步骤如下：
①用游标卡尺测量金属球的直径，记为d。
②将A球从斜槽上某固定位置G由静止释放，进入水平轨道后，从轨道末端水平抛出，落到平铺于水平地面的复写纸上，紧贴在复写纸下面的白纸上会留下落点的痕迹。
③重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，如图乙所示。
④再把B球放在水平轨道末端右侧的支柱上（支柱上端与轨道末端齐平），将A球仍从位置G由静止释放，A球和B球碰撞后（支柱在B球被碰飞后顺势倒下），分别在白纸上留下各自的落点痕迹。
⑤重复④操作10次。
⑥通过某种方法标记三个落点的平均位置，分别记为M、P、N。
⑦标记轨道末端在白纸上的竖直投影为O点，支柱在记录纸上的竖直投影为O 点。
⑧测得A球的质量为m1，B球的质量为m2。
⑨用刻度尺分别测量O点到M、P、N的距离，记为x、x1、x2
（1）在这个实验中，两个小球的质量应满足m1m2（选填“>”“<”或“=”）。
（2）由于实验存在偶然误差，导致小球的落点并不固定，所以只能确定落点的平均位置，请在图乙中用笔画出P点的平均位置，要求留下确定P点位置的痕迹或依据。
（3）在实验误差允许范围内，若满足关系式______________________（用题目中给出的物理量表示），则可以认为两球碰撞前后在OP方向上的总动量守恒。
(
图甲
)12.（8分）用如图甲所示装置研究重锤由静止释放后的运动情况。打点计时器所接交流电源的频率为50Hz，重锤上端连接纸带。
（1）下列实验操作中正确的是。
A.实验之前调节装置固定平面为竖直平面，打点计时器限位孔应在同一竖直线上
B.释放重锤之前，用手提着纸带上端，保持静止的同时使得纸带伸直
C.重锤可由图甲中所示位置静止释放
D.应该先释放纸带，再接通打点计时器
（2）经过多次实验，从中选出一条纸带（如图乙所示），选取纸带上其中一点为计时起点O，共选取A、B……K、L等12个点，测量O点到各选取点的距离并列表记录（表中距离单位：cm）。
①想要通过研究重锤的速度随时间变化的规律来研究重锤的运动情况，根据以上数据分别计算各点的速度大小。其中F点速度大小vF=cm/s。（计算结果保留两位小数）
②根据求出纸带上所选的点的速度大小，在坐标中描点并连线，下面连线符合要求的是。
③根据题目中相关信息，求出重锤运动的加速度a=m/s2。（计算结果保留两位小数）
13.（8分）在公路特别是高速路上，为监控机动车车速，经常会设置区间测速路段。所谓区间测速，是指检测机动车通过两个相邻测速监控点之间的路段（测速区间）的平均速率的方法。比如，某高速公路测速区间距离为10km，限速为120km/h，车辆如果用多于或等于5min的时间通过，那么其平均速率就低于或等于120km/h，符合限速要求；如果通过该区间耗时不足5min就超速了。一辆汽车在高速路行驶，经过某位置时，看见区间限速100km/h和测速区间30km的标志，一段时间t后发现汽车的行驶速率一直保持在120km/h，于是用0.01h减速至90km/h（可看成匀减速），其测速区间运动的v-t图像如图所示，最后经过测速终点时恰好符合限速要求。求：
（1）汽车在测速区间行驶的总时间t0和减速过程中加速度大小a；
（2）汽车以120km/h的速率行驶的时间t。
14.（14分）倾角为30°的光滑斜面固定在水平地面上，劲度系数为k的轻弹簧一端固定在斜面底端，另一端与质量为m的物块A连接，物块A右端接一细线，细线平行于斜面绕过斜面顶端的光滑定滑轮与物块B相连。开始时托住物块B使细线恰好伸直且张力为0，然后由静止释放物块B。当B的质量也为m时，物块A沿斜面向上经过P点（图中未标出）时速度最大。已知重力加速度为g，求：
弹簧第一次恢复原长时轻绳上张力的大小；
如果B的质量为2m，A沿斜面向上经过P点时物块B的速度大小。
15.（16分）光滑水平面上固定一半径为R的光滑圆弧轨道A，以圆心O1为坐标原点建立直角坐标系xO1y，圆弧最高点与圆心O1的连线跟x轴线夹60°角，在圆弧轨道右侧某位置放置一质量为M的带有半径为R的光滑圆弧轨道的物块B，圆心O2与物块B左端点连线跟x轴线夹45°角，与右端点连线水平，如图所示。一质量为m的滑块从圆弧轨道A的最高点以某初速度沿切线飞出，恰能无碰撞地从物块B左端进入圆弧轨道。忽略空气阻力，重力加速度为g。求：
（1）滑块在圆弧轨道A最高点时对轨道的压力大小；
（2）滑块在A、B之间运动轨迹最高点的坐标；
（3）试判断滑块能否从物块B的右端滑出去（只需要写出结论，不需要推理过程）。2023年高三摸底考试物理参考答案
一、单项选择题 （共28分，每小题4分）
1. A 2. C 3. B 4. B 5. C 6. D 7. C
二、多项选择题 （共18分，全选对得6分，选对但不全得3分，有错选得0分）
8. ABC 9. BD 10. CD
三、非选择题 （共54分）
11.
（1）> （3分）
（2）用笔大致画一个圆（最上面一个落点痕迹再圈外），圆心即落点平均位置。 （2分）
（也可在图的空白处写明平均位置的获取方法）
（3） （3分）
（或者其他正确的变形式也可以）
12.
（1）AB （2分）
（选对1个给1分，选对2个给2分，错选1个扣1分，最低得0分）
（2） ①2.21（2.21~2.24） （2分）
②C （2分）
（3）9.76（9.75~9.8） （2分）
13.
（1）恰好符合限速得要求，设时间为t，初速度为v0，总位移为x，改变后的速度为vt
……（1分）
解得 t0=0.3h（或者=18min=1080s） ……（1分）
设减速期间加速度得大小为a
……（1分）
解得 a=3000km/h2（或者=0.23m/s2） ……（1分）
（2）对于全过程
……（2分）
解得 t=0.095h（或者=5.7min=342s） ……（2分）
14.
（1）弹簧第一次恢复原长时，二者加速度为a，张力为T
……（2分）
……（2分）
解得 ……（2分）
（2）托住物块B时，弹簧型变量为x0
……（1分）
经过P点时速度最大，此时二者的加速度为0
……（1分）
……（1分）
解得 ……（1分）
当B的质量变为2m时，从初始位置到P点的过程
……（2分）
解得 ……（2分）
15.
（1）设滑块在圆弧最高点的速度为v1，刚进入物块B的圆轨道时速度为v2，因为滑块在飞行过程中水平速度不变，所以有表达式
……（1分）
由机械能守恒定律有
……（2分）
在圆弧轨道的最高点对滑块进行受力分析，由牛顿第二定律有
……（2分）
解得 ，
……（1分）
所以，滑块在圆轨道最高点时对轨道的压力大小为
（2）飞出圆轨道时水平速度 ……（1分）
竖直速度 ……（1分）
从飞出圆轨道到最高点用时为t
……（1分）
飞行的水平位移为sx，竖直位移为sy
……（1分）
……（1分）
设滑块运动的最高点坐标为（x，y）
……（1分）
……（1分）
解得滑块运动的最高点坐标为（R，） ……（1分）
（3）滑块进入物块B的圆弧轨道上运动的过程中，二者组成的系统水平方向上动量守恒，设其滑到物块B的最高点时二者速度相同为v3，设坐标原点所在平面为重力的零势能面
解得
所以，滑块一定会从物块B的右端滑出去。 ……（2分）
