2024-2025学年山东师大附中高三（上）质检物理试卷（答案）

2024-2025学年山东师大附中高三（上）质检物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共24分。
1.年月日时分，中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域，成功发射枚携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹，准确落入预定海域。全程飞行试验行程公里，落点靶区为公里正方形区域，实际偏差仅为米。如图是导弹的飞行轨迹，导弹的速度与所受合外力的关系可能正确的是( )
A. 图中点 B. 图中点 C. 图中点 D. 图中点
2.如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长为，，当将与接入电压恒为的电路时，电流为，若将与接入电压恒为的电路中，则电流为( )
A. B. C. D.
3.年月日，嫦娥六号携带月背土壤准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域。如图为嫦娥六号发射及返回地球过程的示意图。下列说法正确的是( )
A. 嫦娥六号在轨道Ⅰ的运行速度大于
B. 嫦娥六号由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要在点加速
C. 嫦娥六号在轨道Ⅰ的周期比轨道Ⅱ的周期大
D. 嫦娥六号在轨道Ⅰ的机械能比轨道Ⅱ的机械能小
4.蹦床运动是一种集竞技、健身、观赏和娱乐于一体的综合性运动。某同学在练习蹦床运动时在弹性网上安装压力传感器，利用压力传感器记录了他运动过程中所受蹦床弹力随时间的变化图像，如图所示。不计空气阻力，取重力加速度大小。下列说法正确的是( )
A. 该同学刚开始处于静止状态，可算出其质量为
B. 该同学在内先处于失重状态，后一直处于超重状态
C. 该同学全程的最大加速度为
D. 该同学在内离开蹦床上升的最大高度为
5. 年月，武汉“光谷光子号”空轨正式运营，它是目前国内唯一一条悬挂式单轨线路，是为了打造生态大走廊而规划的旅游线路。假设一列空轨列车从“高新四路站”出发，途中做匀加速直线运动先后经过、、三点，间的距离是的倍。列车头经过点的速度为，在段的平均速度是段平均速度的倍，则列车头经过点的速度为( )
A. B. C. D.
6.粗糙的半圆柱体固定在水平地面上，截面如图所示。质量为的小物块在拉力的作用下，从半圆柱体的底端缓慢向上滑动。已知拉力的方向始终与小物块的运动方向相同与圆弧相切，小物块与半圆柱体表面的动摩擦因数为，重力加速度大小为。若小物块和圆心的连线与水平方向的夹角为，在从增大到的过程中，下列说法正确的是( )
A. 拉力一直增大 B. 拉力先减小后增大
C. 时，拉力最大 D. 拉力的最小值为
7.如图所示，电源电动势、内阻恒定，定值电阻的阻值等于，定值电阻的阻值等于，闭合开关，平行板电容器两板间有一带电液滴刚好处于静止状态。将滑动变阻器滑片向上滑动，理想电压表、、示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表示数变化量的绝对值为，下列说法正确的是( )
A. 理想电压表示数增大，理想电压表示数增大，理想电流表示数减小
B. 带电液滴将向下运动，定值电阻中有从流向的瞬间电流
C.
D. 电源的输出功率可能先变大后变小
8.如图所示，、两个小球穿在一根与水平面成角的光滑固定杆上，并用一细绳跨过光滑定滑轮相连。当两球静止时，绳与杆的夹角也为，绳沿竖直方向。现沿杆缓慢向上拉动球，至与杆垂直后释放，下列说法正确的是( )
A. 球质量是球质量的倍
B. 绳子的拉力对两球做功功率关系为
C. 球从开始运动到返回至初位置时，两球重力势能变化的关系为
D. 运动中两球最大动能的关系为
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.如图所示，为固定的光滑圆弧轨道，为圆心，水平，竖直，轨道半径为，将质量为的小球可视为质点从点由静止释放，在小球从点运动到点的过程中，下列说法正确的是( )
A. 小球所受合力冲量的方向为水平向右 B. 小球所受支持力冲量的方向为水平向右
C. 小球所受合力冲量的大小为 D. 小球所受重力冲量的大小为
10.利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势，电源内阻，电阻。当将质量为的重物固定时，电压表的示数为；当重物不固定且电动机最终以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示数为。忽略所有阻力，重力加速度取，则以下说法正确的是( )
A. 重物匀速上升时电路中电流为
B. 重物匀速上升时电路中电流为
C. 重物匀速上升时电动机的输出功率是
D. 重物匀速上升的速度是
11.如图所示，空间有一正方体，点固定电荷量为的点电荷，点固定电荷量为的点电荷，、分别为上下两个面的中心点，下列说法正确的是( )
A. 点与点的电场强度相同
B. 点与点的电势相同
C. 点与点的电势差等于点与点的电势差
D. 将带正电的试探电荷由点沿直线移动到点，其电势能先增大后减小
12.如图甲所示，一轻质弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端与质量为的小物体栓接，紧靠着的右端放置质量为的小物体，、均静止，弹簧处于原长状态。现对施加水平向左的恒力，使和一起向左运动，当两者速度为零时撤去，、最终均停止运动。以初始时静止的位置为坐标原点，向左为正方向，从开始向左运动到撤去前瞬间，的加速度随位移变化的图像如图乙所示。已知、两物体与地面间的动摩擦因数均为，重力加速度大小取，弹簧弹性势能与形变量的关系为为弹簧劲度系数。下列说法正确的是( )
A. B.
C. 的最大速度为 D. 最终停在位置
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
13.某班级学生在为探究弹簧弹力与形变量的关系，设计了如图甲所示的实验装置。
在实验过程中，以下说法正确的是______。填正确答案标号
A.弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度
B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧竖直且读数时钩码处于平衡状态
C.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量
如图乙所示，小组和小组分别测得了弹簧和弹簧两根弹簧的伸长量与所挂钩码质量之间的关系，则弹簧的劲度系数______选填“大于”、“等于”或“小于”弹簧的劲度系数。
如图丙所示，若不考虑弹簧自身重力的影响，将弹簧和弹簧串联接起来，把两根弹簧当成一根新弹簧，则新弹簧的劲度系数约弹簧的______倍。
14.某实验小组用图实验装置验证动量守恒定律。主要步骤为：
将斜槽固定在水平桌面上，使斜槽的末端水平；
让质量为的小球多次从斜槽上位置静止释放，记录其平均落地点位置；
把质量为的小球静置于槽的末端，再将小球从斜槽上位置静止释放，与小球相碰，并多次重复，记录两小球的平均落地点位置；
记录小球抛出点在地面上的垂直投影点，测出碰撞前后两小球平均落地点的位置、、与的距离分别为、、。
本实验中使用的小球的质量 ______选填“大于”、“等于”或“小于”小球的质量。
本实验中小球和小球的半径______选填“必须相同”或“可以不同”。
若两球碰撞时动量守恒，应满足的关系式为______。均用题中所给物理量的符号表示
完成上述实验后，实验小组对上述装置进行了改造，如图所示，图中圆弧为圆心在斜槽末端的圆弧。使小球仍从斜槽上点由静止滚下，重复实验步骤和的操作，得到两球落在圆弧上的平均位置为、、，测得斜槽末端与、、三点的连线与竖直方向的夹角分别为、、，则可验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为______用所测物理量的字母表示。
四、计算题：本大题共4小题，共46分。
15.在某部惊险动作片中有对跳伞运动员进行紧急救援的场景。现进行如下模拟：在时将带有制动装置的甲物体无初速度从高空悬停的飞机释放，在时甲物体打开制动装置，发现甲物体接着以的加速度继续加速下落。与此同时从飞机上无初速度释放带有制动装置的乙物体，先不打开制动装置去追赶甲物体，一段时间后追上甲物体，并经一系列救援操作，两物体最终一起安全落地。不计空气阻力，已知重力加速度取，求：
两物体间的最远距离；
乙物体追上甲物体的时间。
16.应用于机场和火车站的安全检查仪，其传送装置可简化为如图所示的模型。传送带在电动机驱动下始终保持的速率逆时针方向运行，、间的距离为。已知行李可视为质点质量，与传送带之间的动摩擦因数，旅客把行李无初速度地放在处，行李从点离开传送带，重力加速度大小取，求：
行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度；
行李从到过程中电动机额外消耗的电能。
17.如图所示，空间内存在方向为竖直向下、大小为的匀强电场，半径为的光滑绝缘圆弧轨道固定在电场中的竖直面内，为圆弧的竖直直径，为圆心，与竖直方向的夹角为。在点沿水平方向抛出一个质量为、电荷量为的带正电小球，小球恰好从点无碰撞地进入圆弧轨道。不计小球的大小，重力加速度大小为，、两点在同一水平线上，求：
小球从点抛出时初速度的大小；
小球沿圆弧轨道向上运动过程中，能到达圆弧轨道的最高位置离点的高度；
若小球到点时，保持电场强度的大小不变，方向变为水平向右，求此后小球在圆弧轨道上运动的最大速度。
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. 大于
14.大于 必须相同 ； 。
15.解：由题意可得，当两物体共速时距离最远，则有：
解得：
此时乙物体下落的高度为：
甲物体下落的高度为：
解得：
两物体间的最远距离：
设经过乙物体追上甲物体，则有：
解得：
答：两物体间的最远距离为；
乙物体追上甲物体的时间为。
16.解：行李先向左做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有：
代入数据解得：
行李匀加速直线运动到与传送带共速的过程有：
代入数据得到：
在该时间内行李的位移：，行李箱未到端。
则行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为：
行李从到过程中与传送带因摩擦产生热量为：
行李从到过程中电动机额外消耗的电能：
答：行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为；
行李从到过程中电动机额外消耗的电能为。
17.解：小球从点到点的过程中，由牛顿第二定律可得：，解得：，设小球的初速度为，小球到点时的速度沿电场方向的分速度为，由运动学公式可得：，解得：
在点，根据速度分解可得：；
小球在点的速度为：，设小球缸要离开圆弧轨道式，小球的位置和点连线与竖直方向的夹角为，小球的速度为，由牛顿第二定律可得：
由动能定理可得：
联立代入数据解得：，因此小球能到达圆弧轨道的最高点位置离点的高度为：；
由力与运动关系可知，当小球运动的位置和点的连线与的夹角为时，速度最大，根据动能定理可得：
代入数据解得：。
答：小球从点抛出时初速度的大小为；
小球沿圆弧轨道向上运动过程中，能到达圆弧轨道的最高位置离点的高度为；
此后小球在圆弧轨道上运动的最大速度为。
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，以的方向为正方向，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，以方向为正方向，有
滑块与木板再次共速过程，以方向为正方向，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
解得
答：滑块到达点瞬间对圆弧轨道的压力大小为；
木板与滑块第一次共速时的速度大小为；
滑块与木板第二次碰撞后时两者间的距离为；
木板的长度为。
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