2024-2025学年山东省菏泽市高三（上）期中考试物理试卷（含答案）

2024-2025学年山东省菏泽市高三（上）期中考试物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.物体做直线运动的图像如图所示，关于对该图像的理解，下列说法正确的是( )
A. 时间内物体的速度和加速度均为负值
B. 时间内物体的速度和位移均不断减小
C. 时间内物体的速度方向和加速度方向都发生了变化
D. 在时刻物体回到了出发点
2.如图所示，质量相等的物块、通过轻质弹簧连接。物块的另一端与轻绳连接，手提轻绳使系统向上做加速度大小为的匀加速运动。已知重力加速度为，若突然松手，则在松开手的瞬间，物块、的加速度大小分别为( )
A. B. C. D.
3.某汽车司机驾驶汽车正以的速度行驶，在距离人行横道停车线处看到有行人通行，司机需要一定反应时间采取制动措施，制动后，汽车做匀减速运动的加速度大小为。为了在停车线前停车，该司机的反应时间不应超过( )
A. B. C. D.
4.北京时间月日，在巴黎奥运会乒乓球女单决赛中我省运动员陈梦夺得金牌。假设某次击球时，乒乓球以的速度垂直击中球拍，后以的速度反向弹回，不考虑乒乓球的旋转，乒乓球的质量，则乒乓球撞击球拍的过程中( )
A. 乒乓球对球拍的作用力大于球拍对乒乓球的作用力
B. 乒乓球对球拍的冲量小于球拍对乒乓球的冲量
C. 乒乓球的动量变化量大小为
D. 乒乓球对球拍的平均作用力大小为
5.如图甲所示，轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个质量的物块，处于静止状态，以物块所在处为原点，以竖直向下为正方向建立轴，重力加速度。现对物块施加竖直向下的拉力使物块做匀变速运动，随变化的情况如图乙所示弹簧处于弹性限度内。在物块下移的过程中，动能的增量为( )
A. B. C. D.
6.如图所示为某赛车比赛中的精彩瞬间。赛车正在倾斜轨道上转弯，假设赛车运动的轨道平面始终在水平面内，赛车的速度为，倾斜轨道与水平方向夹角为，赛车转弯的半径为，重力加速度为，则下列说法正确的是( )
A. 时，赛车有沿倾斜轨道向上运动的趋势
B. 时，赛车刚好没有沿倾斜轨道向上或向下运动的趋势
C. 时，赛车沿倾斜轨道向下会受到摩擦力作用
D. 时，赛车沿倾斜轨道向下会受到摩擦力作用
7.如图所示，内壁光滑的半圆形轨道竖直放置，为最低点，为右侧最高点。现用力将小球从点沿轨道缓慢拉至点，且保持力的方向与竖直方向的夹角始终为。关于该过程下列说法正确的是( )
A. 力先增大后减小
B. 力一直增大
C. 轨道对小球的支持力先增大后减小
D. 轨道对小球的支持力一直增大
8.如图所示，内壁光滑的三圆弧管道固定在竖直面内，点为圆心，、两点分别为管道端口，连线水平，连线竖直，直径略小于管道内径、完全相同的两小球、通过轻质细绳连接，球处于点，球处于点。已知圆弧半径为，重力加速度，不计空气阻力。现由静止释放两小球，小球落地瞬间被锁定，则小球能够到达的最大高度为( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.如图所示，在光滑水平面上停放着质量为，装有半径为的光滑弧形槽的小车，质量为的小球以水平速度从弧形槽的右端点沿弧形槽向上滑去，到达某一高度后，小球又返回点。已知重力加速度为，则下列说法正确的是( )
A. 小球返回到点后将做自由落体运动
B. 小球返回到点后将向右做平抛运动
C. 小球沿弧形槽上升的最大高度为
D. 若小球以 的 水平速度滑上弧形槽，小球能上升的最大高度为
10.现在很多小区安装了自主洗车房，假设洗车房内的高压水枪喷出的水在空中为圆柱形，且直径为，水流的速度大小为，水柱能垂直冲击汽车。在冲洗时若有一半的水在汽车表面顺流而下，另一半的水以原速率返回。已知水的密度为，下列说法正确的是( )
A. 高压水枪单位时间内喷出的水的质量为
B. 人手持高压水枪的力应大于
C. 水柱对汽车的平均压强为
D. 水柱对汽车的平均冲击力大小为
11.某时刻，两卫星、和地球球心在同一条直线上且在地球两侧，两卫星、的轨道在同一平面，两轨道的交点为和，如图所示。已知卫星的近地点和远地点的距离为，卫星的运行轨道半径为，只考虑地球对卫星的引力，下列说法正确的是( )
A. 卫星和分别运动到点时，加速度相同
B. 卫星在、两点时的速度相同
C. 图示位置时，卫星的线速度小于卫星的线速度
D. 运行中两卫星可能会相撞
12.如图所示，倾角为的传送带以速率顺时针匀速转动。现将质量为的物块可视为质点，轻轻的放在传送带的点，经过时间与传送带共速，再经过时间到达传送带的点，两过程中物块的位移分别为，传送带的位移分别为。已知物块与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度为，下列说法正确的是( )
A. 动摩擦因数需满足
B. 时间段内，一定有
C. 全程摩擦力对物块所做的功为
D. 全程传送带因传送物块而多消耗的电能为
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
13.某同学用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
平衡摩擦力时_____填“需要”或“不需要”连上细绳，带着钩码一起运动。
实际上平衡摩擦力后，小车所受合力_____填“大于”“等于”或“小于”钩码重力。
若某次打出的纸带点迹如图乙所示，已知打点计时器所接电源的频率为，则可计算出小车的加速度_____。
14.“验证动量守恒实验”的装置的简化示意图如图甲所示，入射小球的质量为，被碰小球的质量为。
对于该实验的要求及对应目的，下列说法正确的是_____填正确答案标号。
A. 为了保证碰撞过程中两小球动量守恒，两小球的质量应满足
B. 为了保证碰后能向右飞出，两小球的质量应满足
C. 实验中使用的斜槽不需要光滑，但是为了保证两小球能做平抛运动，需要斜槽末端水平
多次从同一位置由静止释放入射小球，小球在纸上留下很多个痕迹，如图乙所示，为了确定落点，三个圆中最合理的 是_____填正确答案标号。
A. ． ．
如果碰撞过程满足动量守恒，则需要验证的表达式为______________用表示，若进一步验证该碰撞是否为弹性碰撞，则还需要满足的表达式为__________。用表示
四、计算题：本大题共4小题，共40分。
15.甲、乙两人骑自行车沿同一直线同向行驶，甲的速度为，乙在甲前方处，乙的速度为，甲经过的反应时间后，开始以加速度做匀减速直线运动。
试通过计算判断甲、乙是否会相撞；
若甲一直匀减速直至停下，求甲匀减速运动的位移。
16.如图所示，某同学在篮球比赛中直入篮筐投中一个三分球。已知出手点的高度，篮筐的高度，篮球的出手速度，方向与水平方向间的夹角为，重力加速度，，求：
篮球从出手到进入篮筐所用的时间；
出手点到篮筐的距离。结果保留根式
17.如图所示，高度、倾角的斜面固定在水平地面上，斜面的右侧有一劲度系数的弹簧，弹簧右端与墙面拴接，原长时左端位于点，斜面最低点与点间的距离。将一质量的小物块可视为质点以初速度水平向右抛出，下落高度后恰好无碰撞的从斜面最高点进入斜面，然后从点无机械能损失地进入水平地面，滑行一段时间后挤压弹簧。已知物块与斜面和水平地面间的动摩擦因数分别为，弹簧始终在弹性限度内，其弹性势能为弹簧的形变量，重力加速度，求：
的大小；
弹簧的最大压缩量；
物块最终停止的位置与点的距离。
18.如图所示，半径的光滑圆弧轨道与光滑水平地面相切于点，右侧有一质量的长木板静置于光滑水平地面上，木板上表面左、右两端点分别为、，间距离足够大，质量的滑块静置在点。现将一质量的滑块从点由静止释放，一段时间后，滑块与木板发生弹性碰撞，当木板与滑块共速后，滑块再次与木板发生弹性碰撞，最终滑块与木板共速时恰好位于点。已知滑块与木板间的动摩擦因数为，重力加速度，求：
滑块到达点瞬间对圆弧轨道的压力大小；
木板与滑块第一次共速时的速度大小；
滑块与木板第二次碰撞后时两者间的距离；
木板的 长度。
参考答案
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13.不需要；小于； 。
14.； ； ；。
15.解：设从甲开始减速到共速所需的时间为 ，对该过程有，
解得，
甲在反应时间内运动的距离，
甲、乙共速前二者的相对位移，
由，
可知甲、乙不会相撞。
甲一直匀减速至速度减为零的过程中，有，
解得。

16.解：设篮球从出手到进入篮筐所用的时间为，竖直方向上，有

其中

解得
或 舍去
水平方向上，有

出手点到篮筐的距离

解得
。

17.解：对物块的平抛过程，竖直方向有
物块恰好无碰撞地进入斜面可得
联立解得
设弹簧的最大压缩量为 ，对物块从抛出到第一次减速到零过程，由动能定理可得，
解得 或 舍
对物块从第一次减速到零至反弹回到点过程，由动能定理可得，
解得，
设物块从点冲上斜面后，运动距离 后速度减为零，对该过程，由动能定理可得，
解得，
由可知，此后物块将保持静止，所以物块最终停在斜面上，最终停止的位置到点的距离为 。

18.解：滑块从点到点过程，由动能定理可得，
在点，由牛顿第二定律可得，
结合牛顿第三定律可得，滑块到达点瞬间对圆弧轨道的压力大小。
滑块第一次与木板发生弹性碰撞过程，有，，
联立解得，，
滑块与木板第一次共速过程，有，
解得。
滑块与木板碰撞后反向，到达圆弧最高点再次反向，回到水平地面，速度大小变为 ，追击速度为 的木板，由于 间距离足够远，在追上前，滑块与木板已经共速，滑块与木板再次碰撞，仍旧为弹性碰撞，有，，
滑块与木板再次共速过程，有，，，
解得，，，
解得。
由于，故滑块不再与木板发生第三次碰撞，木板的长度为滑块与木板两次相对位移之和，第一次相对位移，
第二次相对位移，
木板的长度。

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