北京市2024-2025学年高三上学期期中物理试卷(无答案)

北京市2024-2025学年度第一学期
期中调研试卷
高三物理
本试卷共8页，共100分，调研时长90分钟
第一部分（选择题共42分）
一、单选题（请在每题四个选项中选出最符合题意的一项。每题3分，共42分）
1．用手握住杯子使其在竖直方向静止。下列说法正确的是（ ）
A．杯子受到的摩擦力方向竖直向下
B．手握的越紧，杯子受到的摩擦力就越大
C．手握的越紧，杯子和手之间的最大静摩擦力就越大
D．杯子保持静止是因为手对杯子的压力等于杯子的重力
2．到低处时，为了安全，一般都要屈腿，这样做是为了（ ）
A．减小冲量
B．减小动量的变化量
C．增大与地面的冲击时间，从而减小冲力
D．增大人对地面的压强，起到安全作用
3．如图所示，一辆汽车陷入泥坑中。距离泥坑不远处有一棵大树，驾驶员将一根结实的长绳系在车前端拉钩和大树之间，绷紧绳子后在中点处用力拉绳，把车从泥坑中拉了出来。某一时刻驾驶员施加的拉力为F，绳子与车和树连线的夹角为θ。不计绳的质量，此时绳子给车的拉力为（ ）
A． B． C． D．
4．如图，跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的跳板（A位置）上，随跳板一同向下运动到最低点（B位置）．对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．在这个过程中，运动员的动能一直在减小
B．在这个过程中，跳板的弹性势能一直在增加
C．在这个过程中，运动员所受重力对她做的功大于跳板的作用力对她做的功
D．运动员到达最低点时，其所受外力的合力为零
5．在同一地点有两个静止的声源，发出声波1和声波2在同一空间的空气中沿同一方向传播，图为某时刻这两列波的图像，下列说法正确的是（ ）
A．波1的传播速度比波2的传播速度大
B．在两列波传播的方向上，不会产生稳定的干涉现象
C．相对于同一障碍物，波2比波1的衍射现象更明显
D．在两列波传播方向上运动的观察者，听到这两列波的频率均与从声源发出的频率相同
6．如图所示，一辆可视为质点的汽车以恒定的速率驶过竖直面内的凸形桥。已知凸形桥面是圆弧形柱面则下列说法中正确的是（ ）
A．汽车在凸形桥上行驶的过程中，所受合力始终为零
B．汽车在凸形桥上行驶的过程中，始终处于失重状态
C．汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，其机械能守恒
D．汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，所受合力的冲量为零
7．如图所示，质量为的物体A放置在质量为的物体B上，B与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐运动，振动过程中A、B之间无相对运动，设弹簧劲度系数为k，当物体离开平衡位置的位移为x时，A受到的回复力的大小等于（ ）
A．0 B．kx C． D．
8．如图，A、B两小球沿倒置的光滑圆锥内侧在水平面内做匀速圆周运动。则（ ）
A．A球质量大于B球
B．A球线速度大于B球
C．A球转动周期小于B球
D．A球向心加速度小于B球
9．如图所示为汽车在水平路面上启动过程中的速度图像，Oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的水平直线，则下述说法正确的是（ ）
A．时间内汽车做匀加速运动且功率恒定
B．时间内汽车牵引力做功为
C．时间内的平均速度为
D．在全过程中时刻的牵引力及其功率都是最大值，时间内牵引力最小
10．如图所示，位于竖直平面内的一面墙上有A、B、C三个完全相同的窗户。将一个小球斜向上抛出，小球在空中依次飞过A、B、C三个窗户，图中曲线为小球在空中运动的轨迹，轨迹所在的平面靠近竖直墙面，且与墙面平行。不计空气阻力的影响，以下说法中正确的是（ ）
A．小球通过窗户A所用的时间最短 B．小球通过窗户C的平均速度最大
C．小球通过窗户C动量变化量最小 D．小球通过窗户A克服重力做的功最多
11．如图甲所示，一轻弹簧的两端分别与质量为和的两物块相连接，并且静止在光滑的水平桌面上。现使瞬时获得水平向右的速度，以此刻为计时零点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，以下说法正确的是（ ）
A．两物块的质量之比为
B．在时刻和时刻弹簧的弹性势能均达到最大值
C．时间内，弹簧的长度大于原长
D．时间内，弹簧的弹力逐渐减小
12．如图所示，一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球a和b，用手托住球b，当绳刚好被拉紧时，球b离地面的高度为h，球a静止于地面。已知球a的质量为m，球b的质量为3m，重力加速度为g，定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦均不计。若无初速度释放球b，则下列判断正确的是（ ）
A．经过时间，球b恰好落地
B．在球b下落过程中，球b所受拉力大小为mg
C．在球b下落过程中，球a的机械能增加了
D．球b落地前瞬间速度大小为
13．所谓“双星”就是两颗相距较近的恒星，这两颗星各自以一定的速率绕某一中心转动才不致由于万有引力而吸在一起，已知它们的质量分别为和，相距为L，万有引力恒量为G，下列说法不正确的是（ ）
A．它们的轨道半径之比
B．线速度大小之比
C．转动中心O的位置距为
D．它们转动的角速度为
14．如图所示，两质量分别为和的弹性小球（可视为质点）叠放在一起，从高度为h处自由落下，h远大于两小球半径，所有的碰撞都是弹性碰撞，且都发生在竖直方向。已知，不计空气阻力，则质量为的小球反弹后能达到的高度为（ ）
A．5h B．11h C． D．
第二部分（非选择题共58分）
二、实验题（每空2分，共20分）
15．用如图所示的装置探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系，实验时将皮带套在左右半径不同的变速塔轮上，可以探究向心力与以下哪个物理量的关系________。
A．质量 B．半径 C．角速度
16．下图是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。
（1）实验过程中，要建立直角坐标系，在下图中，坐标原点选择正确的是________。
A． B． C． D．
（2）下列图像中图像能说明小球平抛运动轨迹为抛物线的是________。
A． B． C． D．
17．某同学用如图所示的实验装置“验证动量守恒起律”。
（1）上左图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点位置P，测量平抛射程OP，然后把被碰小球静置于水平轨道末端，再将入射球从斜轨上S位置静止释放，与小球相碰，并重复多次。本实验还需要完成的必要步骤________（填选项前的符号）。
A．测量两个小球的质量 B．测量抛出点距地面的高度H
C．测量S离水平轨道的高度h D．测量平抛射程OM、ON
（2）若两球发生弹性碰撞，则OM、ON、OP之间一定满足的关系是________（填选项前的符号）。
A． B． C．
18．某班同学们用单摆测量重力加速度，实验装置如图甲所示。
（1）第一组同学在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时且记数为1，到第n次经过最低点所用的时间为。在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端），再用螺旋测微器测得摆球的直径为d（读数如图乙所示）。
①从图乙可知，摆球的直径为________。
②该小组的一位同学认为单摆周期为，并由此计算当地的重力加速度，若该小组其他操作都正确，他们的测量结果将________。（选填偏大、偏小、不变）
（2）第二组同学经测量得到6组摆长L和对应的周期T，画出图线，然后在图线上选取A、B两个点，坐标如图丙所示．则当地重力加速度的表达式________．处理完数据后，该组同学发现在计算摆长时用的是摆线长度而未计入小球半径，这样________（选填“影响”或“不影响”）重力加速度的计算．
（3）在测量时，第三小组由于操作失误，致使摆球不在同一竖直平面内运动，而是在一个水平面内做圆周运动，如图丁所示，这时如果测出摆球做这种运动的周期，仍用单摆的周期公式求出重力加速度，则求出的重力加速度与重力加速度的实际值相比________（填偏大、偏小、不变）。
三、解答题（共38分）
19．“福建舰”航母首次采用了电磁弹射技术，并于2023年11月份进行“静载”发射测试。在平直长飞行甲板上，弹射轨道长。模拟飞机的弹射小车质量，航母甲板距离水面的高度。设小车被水平弹射离开航母后作平抛运动水平飞行。落入大海。小车在轨道弹射加速过程中，加速度视为恒定且空气阻力和轨道摩擦不计，取重力加速度。求：
（1）小车离开甲板后在空中飞行的时间；
（2）小车落水瞬间的速度大小；
（3）小车在弹射轨道加速过程中受到的电磁推力大小。
20．摩托车骑乘人员必须依法佩戴具有防护作用的安全头盔。刘同学利用课余时间对某头盔的安全性能进行测试，如图所示，他在质量的头盔中装入质量的物块，使头盔从的高处由静止落下，头盔与水平地面发生碰撞后，头盔经过速度减为零（不反弹），由于头盔的缓冲，物块经过速度减为零，取重力加速度大小，不计空气阻力，认为物块减速过程中物块与头盔的作用力可看作恒力。求：
（1）头盔落地瞬间，物块的动量大小p；
（2）在物块的速度减为零的过程中，头盔对物块作用力的大小F；
（3）在头盔的速度减为零的过程中，地面对头盔冲量的大小I。
21．设想在未来的某一天，有一位航天员到达了宇宙中的某一行星表面，航天员利用携带的实验仪器做如下的实验：把一个光滑的“过山车”轨道固定在一个台式电子测力计上，调节测力计示数为零，然后将一个质量为m的小球从倾斜轨道上释放，如图所示。实验过程中发现当把小球从与圆周最高点等高处静止释放时，小球运动到轨道最低点，电子测力计的读数为F，已知行星半径为R，引力常量为G，忽略星球的自转，求：
（1）该行星表面附近的重力加速度大小g；
（2）该行星的平均密度ρ。
（3）在该星球上发射卫星的最小发射速度v。
22．神舟十三号载人飞船的返回舱距地面10km时开始启动降落伞装置，速度减至，并以这个速度开始在大气中降落。在距地面1m时，返回舱的四台缓冲发动机开始竖直向下喷气，舱体再次减速。每次喷气时间极短，返回舱的质量和降落伞提供的阻力可以认为不变。
（1）设最后减速过程中返回舱做匀减速直线运动，并且到达地面时恰好速度为0，求：
a．最后减速阶段的加速度大小；
b．返回舱的总质量大约3吨，根据资料，返回舱发动机对地喷气速度约为，试估算每秒每个喷嘴喷出的气体质量。
（2）若返回舱总质量为M，当其以速度匀速下落过程中，开动喷气发动机开始竖直向下喷气，每次喷出气体的质量为m，如果喷出气体相对地面的速度大小为v，喷气两次后返回舱的速度是多大？
（3）据国家航天局消息，8月太阳探测试验卫星“羲和号”发现，在地球表面附近观测到的单位体积内太阳风粒子的数目为n，每个太阳风粒子的质量为，假设地球周边所观测的太阳风的平均速率为v，且运动过程损失忽略不计，已知太阳到地球的距离为r，请由此推算太阳在单位时间因为太阳风而损失的质量。