2024-2025學(xué)年北京市海淀區(qū)清華大學(xué)附中高三（上）質(zhì)檢物理試卷（10月份）（含答案）

第=page11頁(yè)，共=sectionpages11頁(yè)2024-2025學(xué)年北京市海淀區(qū)清華大學(xué)附中高三（上）質(zhì)檢物理試卷（10月份）一、單選題：本大題共14小題，共42分。1.有關(guān)運(yùn)動(dòng)與相互作用的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是(

)A.一個(gè)物體速度向東，則其受合力一定向東

B.一個(gè)物體速度越大，則其受合力一定越大

C.一個(gè)物體受合力為0，則其速度一定為0

D.一個(gè)物體受合力越大，則其速度變化一定越快2.ETC是高速公路上不停車電子收費(fèi)系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱。汽車在進(jìn)入ETC通道感應(yīng)識(shí)別區(qū)前需要減速至5m/s，然后勻速通過(guò)感應(yīng)識(shí)別區(qū)。甲、乙兩輛以15m/s的速度行駛的汽車在進(jìn)入ETC通道感應(yīng)識(shí)別區(qū)前都恰好減速至5m/s，減速過(guò)程的v?t圖像如圖所示，則(

)A.t1時(shí)刻甲車的速度大于乙車的速度

B.0～t1時(shí)間內(nèi)甲、乙兩車的平均速度相同

C.0～t13.如圖，一小球放置在木板與豎直墻面之間.設(shè)墻面對(duì)球的壓力大小為N1，球?qū)δ景宓膲毫Υ笮镹2.以木板與墻連接點(diǎn)所形成的水平直線為軸，將木板從圖示位置開始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置.不計(jì)摩擦，在此過(guò)程中(

)A.N1始終減小，N2B.N1始終減小，N2始終減小

C.N1先增大后減小，D.N1先增大后減小，N4.如圖所示，光滑水平桌面上木塊A、B疊放在一起，木塊B受到一個(gè)大小為F水平向右的力，A、B一起向右運(yùn)動(dòng)且保持相對(duì)靜止。已知A的質(zhì)量為m、B的質(zhì)量為2m，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是(

)A.木塊A受到兩個(gè)力的作用

B.木塊B受到四個(gè)力的作用

C.木塊A所受合力大小為F3

D.木塊B受到A的作用力大小為5.如圖所示，在距地面同一高度處將三個(gè)相同的小球以相同的速率分別沿豎直向下、豎直向上、水平向右的方向拋出，不計(jì)空氣阻力，比較這三個(gè)小球從拋出到落地的過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是(

)A.重力對(duì)每個(gè)小球做的功都各不相同

B.重力對(duì)每個(gè)小球的沖量都各不相同

C.每個(gè)小球落地時(shí)的速度都各不相同

D.每個(gè)小球落地時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率都各不相同6.如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的桿一端固定在過(guò)O點(diǎn)的水平轉(zhuǎn)軸上，另一端固定質(zhì)量為m的小球。桿在電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下在豎直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)小球以角速度ω做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其中A點(diǎn)為最高點(diǎn)，C點(diǎn)為最低點(diǎn)，B、D點(diǎn)與O點(diǎn)等高。已知重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是(

)A.小球在B、D兩點(diǎn)受到桿的作用力大于mg

B.小球在A、C兩點(diǎn)受到桿的作用力大小的差值為6mg

C.小球在B、D兩點(diǎn)受到桿的作用力大小等于mω2L

D.小球從A點(diǎn)到7.嫦娥五號(hào)探測(cè)器(以下簡(jiǎn)稱探測(cè)器)經(jīng)過(guò)約112小時(shí)奔月飛行，在距月面約400km環(huán)月圓形軌道成功實(shí)施3000N發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火，約17分鐘后，發(fā)動(dòng)機(jī)正常關(guān)機(jī)。根據(jù)實(shí)時(shí)遙測(cè)數(shù)據(jù)監(jiān)視判斷，嫦娥五號(hào)探測(cè)器近月制動(dòng)正常，從近圓形軌道Ⅰ變?yōu)榻曼c(diǎn)高度約200km的橢圓軌道Ⅱ，如圖所示。已知月球的直徑約為地球的14，質(zhì)量約為地球的181，請(qǐng)通過(guò)估算判斷以下說(shuō)法正確的是(

)A.月球表面的重力加速度與地球表面的重力加速度之比為4：81

B.月球的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為2：9

C.“嫦娥五號(hào)”進(jìn)入環(huán)月橢圓軌道Ⅱ后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，探測(cè)器從Q點(diǎn)運(yùn)行到P點(diǎn)過(guò)程中機(jī)械能增加

D.關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后的“嫦娥五號(hào)”不論在軌道Ⅰ還是軌道Ⅱ運(yùn)行，“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器在Q點(diǎn)的速度大小都相同8.木星“沖日”是指地球、木星在各自軌道上運(yùn)行到太陽(yáng)、地球和木星排成一條直線或近乎一條直線，地球位于太陽(yáng)與木星之間，“沖日”時(shí)木星距離地球最近，也最明亮。已知木星的公轉(zhuǎn)周期約為12年，質(zhì)量約為地球質(zhì)量的320倍，半徑約為地球半徑的11倍，下列說(shuō)法正確的是(

)A.地球運(yùn)行的加速度比木星的小B.木星與地球公轉(zhuǎn)軌道半徑之比約為12：1

C.此次“沖日”現(xiàn)象后，經(jīng)過(guò)約1.09年會(huì)再次出現(xiàn)D.木星與地球密度之比約為4：19.足夠長(zhǎng)的傳送帶水平放置，在電動(dòng)機(jī)的作用下以速度v2逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，一質(zhì)量為m的小煤塊以速度v1滑上水平傳送帶的左端，且v1>v2。小煤塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，重力加速度大小為A.煤塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為2(v1+v2)μg

B.煤塊在傳送帶上的痕跡長(zhǎng)為(v10.直升機(jī)懸停在空中，由靜止開始投放裝有物資的箱子，箱子下落時(shí)所受的空氣阻力與箱子下落的速度成正比，下落過(guò)程中箱子始終保持圖示狀態(tài)。下列說(shuō)法正確的是(

)A.下落過(guò)程中箱內(nèi)物體的加速度逐漸增大

B.箱子接近地面時(shí)，箱內(nèi)物體受到的支持力比剛釋放時(shí)大

C.如下落距離足夠大時(shí)，箱內(nèi)物體可能不受箱子底部的支持力作用

D.下落過(guò)程中箱內(nèi)物體的機(jī)械能增大11.2023年，我國(guó)“雙曲線二號(hào)”火箭完成垂直起降飛行試驗(yàn)，意味著運(yùn)載火箭的可重復(fù)使用技術(shù)取得了重要突破。試驗(yàn)過(guò)程中，火箭持續(xù)向下噴射燃?xì)猥@得豎直向上的推力，若地面測(cè)控系統(tǒng)測(cè)出火箭豎直起降全過(guò)程的v?t圖像如圖所示，火箭在t=0時(shí)刻離開地面，在t4時(shí)刻落回起點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力及火箭質(zhì)量的變化，下列說(shuō)法正確的是(

)A.在t1時(shí)刻，火箭上升到最高位置

B.在0?t1時(shí)間內(nèi)，火箭受到的推力先增大后逐漸減小為零

C.在t1?t12.在課堂中，老師用如圖所示的實(shí)驗(yàn)研究平拋運(yùn)動(dòng)．A、B是質(zhì)量相等的兩個(gè)小球，處于同一高度．用小錘打擊彈性金屬片，使A球沿水平方向飛出，同時(shí)松開B球，B球自由下落．某同學(xué)設(shè)想在兩小球下落的空間中任意選取兩個(gè)水平面1、2，小球A、B在通過(guò)兩水平面的過(guò)程中，動(dòng)量的變化量分別為△pA和△pB，動(dòng)能的變化量分別為△EkA和A.△pA=△pB，△EkA=△EkB B.△pA13.一名連同裝備總質(zhì)量為M的航天員，脫離宇宙飛船后，在離飛船x處與飛船處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)。裝備中有一個(gè)高壓氣源能以速度v(以飛船為參考系)噴出氣體從而使航天員相對(duì)于飛船運(yùn)動(dòng)。如果航天員一次性向遠(yuǎn)離飛船方向噴出質(zhì)量為Δm的氣體，使航天員在時(shí)間t內(nèi)勻速返回飛船。下列說(shuō)法正確的是(

)A.噴出氣體的質(zhì)量Δm等于Mxvt

B.若高壓氣源噴出氣體的質(zhì)量不變但速度變大，則返回時(shí)間大于t

C.若高壓氣源噴出氣體的速度變大但動(dòng)量不變，則返回時(shí)間大于t

D.14.有一些問(wèn)題你可能不會(huì)求解，但你仍有可能對(duì)這些問(wèn)題的解是否合理進(jìn)行分析和判斷.例如從解的物理量單位，解隨某些已知量變化的趨勢(shì)，解在一些特殊條件下的結(jié)果等方面進(jìn)行分析，并與預(yù)期結(jié)果、實(shí)驗(yàn)結(jié)論等進(jìn)行比較，從而判斷解的合理性或正確性．

舉例如下：如圖所示，質(zhì)量為M、傾角為θ的滑塊A放在水平地面上，把質(zhì)量為m的滑塊B放在A的斜面上，忽略一切摩擦，有人求得B相對(duì)地面的加速度a=M+mM+msin2θgsinθ，式中g(shù)為重力加速度．A.當(dāng)θ=0°時(shí)，該解給出a=0，這符合常識(shí)，說(shuō)明該解可能對(duì)的

B.當(dāng)θ=90°時(shí)，該解給出a=g，這符合實(shí)驗(yàn)結(jié)論，說(shuō)明該解可能對(duì)的

C.當(dāng)M?m時(shí)，該解給出a=g

sinθ，這符合預(yù)期的結(jié)果，說(shuō)明該解可能對(duì)的

D.當(dāng)m?M時(shí)，該解給出a=g/sinθ，這符合預(yù)期的結(jié)果，說(shuō)明該解可能對(duì)的二、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共18分。15.圖1為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置。

(1)實(shí)驗(yàn)中，先接通電源，再釋放重物，得到圖2所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測(cè)得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為?A、?B，?C。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T。設(shè)重物的質(zhì)量為m。從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過(guò)程中，重物的重力勢(shì)能變化量ΔEp=______，動(dòng)能變化量ΔEk=______。

(2)如圖3所示，利用光電計(jì)時(shí)器等器材做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)。有一直徑為d、質(zhì)量為m的金屬小球從A處由靜止釋放，下落過(guò)程中能通過(guò)A處正下方、固定于B處的光電門，測(cè)得A、B間的高度差H(H?d)，光電計(jì)時(shí)器記錄下小球通過(guò)光電門的時(shí)間為t，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。則：

①多次改變H，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，作出H隨1t2的變化圖像。如圖4所示，當(dāng)圖中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直徑d滿足表達(dá)式______時(shí)，可判斷小球下落過(guò)程中機(jī)械能守恒。

②實(shí)驗(yàn)中，因受空氣阻力的影響，小球的動(dòng)能增加量16.某同學(xué)用如圖1所示的裝置來(lái)完成“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)。用天平測(cè)量小球1和2的質(zhì)量分別為m1、m2，且m1>m2。在木板上鋪一張白紙，白紙上面鋪放復(fù)寫紙，記下重垂線所指的位置O。先不放球2，使球1從斜槽上某一點(diǎn)S由靜止?jié)L下，多次實(shí)驗(yàn)，找到其落點(diǎn)的平均位置P。再把球2靜置于斜槽軌道末端，讓球1仍從S處由靜止釋放，與球2相碰后兩球均落在水平木板上，多次重復(fù)該過(guò)程，找到兩球落點(diǎn)的平均位置M和N。

(1)本實(shí)驗(yàn)應(yīng)滿足的條件是______。

A.軌道光滑

B.調(diào)節(jié)斜槽末端水平

C.小球1的半徑等于小球2的半徑

D.需要的測(cè)量?jī)x器有刻度尺和秒表

(2)用刻度尺測(cè)量出水平射程OM、OP、ON，在誤差允許的范圍內(nèi)，若滿足______關(guān)系，可說(shuō)明兩個(gè)小球的碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒。

(3)本實(shí)驗(yàn)通過(guò)測(cè)量小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程來(lái)代替小球碰撞前后的速度，依據(jù)是______。

(4)某同學(xué)拍攝了臺(tái)球碰撞的頻閃照片如圖2所示，在水平桌面上，臺(tái)球1向右運(yùn)動(dòng)，與靜止的臺(tái)球2發(fā)生碰撞。已知兩個(gè)臺(tái)球的質(zhì)量相等，他測(cè)量了臺(tái)球碰撞前后相鄰兩次閃光時(shí)間內(nèi)臺(tái)球運(yùn)動(dòng)的距離AB、CD、EF，其中EF與AB連線的夾角為α，CD與AB三、簡(jiǎn)答題：本大題共1小題，共10分。17.小行星撞擊地球雖然發(fā)生概率較低，卻會(huì)使地球生命面臨重大威脅。我國(guó)已經(jīng)提出了近地小行星防御的發(fā)展藍(lán)圖，計(jì)劃在2030年實(shí)現(xiàn)一次對(duì)小行星的動(dòng)能撞擊，2030至2035年間實(shí)現(xiàn)推離偏轉(zhuǎn)。

已知地球質(zhì)量為M，可視為質(zhì)量分布均勻的球體，引力常量為G。若一顆質(zhì)量為m的小行星距離地心為r時(shí)，速度的大小v=2GMr，m遠(yuǎn)小于M。不考慮地球運(yùn)動(dòng)及其它天體的影響。

(1)若小行星的速度方向垂直于它與地心的連線，通過(guò)分析判斷該小行星能否圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)。

(2)若小行星的速度方向沿著它與地心的連線指向地心。已知取無(wú)窮遠(yuǎn)處的引力勢(shì)能為零，則小行星在距地心為r處的引力勢(shì)能Ep=?GMmr。

a.設(shè)想提前發(fā)射質(zhì)量為0.1m的無(wú)人飛行器，在距離地心為r處與小行星發(fā)生迎面撞擊，小行星撞后未解體。將撞擊過(guò)程簡(jiǎn)化為完全非彈性的對(duì)心碰撞。為徹底解除小行星對(duì)地球的威脅，使其不與地球碰撞。求飛行器撞擊小行星時(shí)的最小速度v0。

b.設(shè)想對(duì)小行星施加適當(dāng)?shù)摹巴屏Α焙?，使其在距離地心為四、計(jì)算題：本大題共3小題，共30分。18.跳臺(tái)滑雪是冬奧會(huì)的比賽項(xiàng)目之一，如圖位移簡(jiǎn)化后的跳臺(tái)滑雪的雪道示意圖。助滑坡由AB和BC組成，AB為斜坡，BC為R=10m的圓弧面，二者相切與B點(diǎn)，與水平面相切于C，AC豎直高度差?1=40m，CD為豎直跳臺(tái)，運(yùn)動(dòng)員連通滑雪裝備總質(zhì)量為80kg，從A點(diǎn)由靜止滑下，通過(guò)C點(diǎn)水平飛出，飛行一段時(shí)間落到著陸破DE上，CE間水平方向的距離x=100m，豎直高度差為?2=80m，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2，求：

(1)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)C點(diǎn)的速度大?。?/p>

(2)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)滑道的壓力大?。?/p>

(3)運(yùn)動(dòng)員由A19.我國(guó)航天員在“天宮課堂”中演示了多種有趣的實(shí)驗(yàn)，包括質(zhì)量的測(cè)量在內(nèi)的一系列實(shí)驗(yàn)(圖甲)。

(1)質(zhì)量測(cè)量的一種方法可通過(guò)艙壁上打開的一個(gè)支架形狀的質(zhì)量測(cè)量?jī)x完成，由牛頓第二定律F=ma可知，如果給物體施加一個(gè)已知的力，并測(cè)得物體在這個(gè)力作用下的加速度，就可以求出物體的質(zhì)量。

如圖乙，假如航天員在A、B兩物塊中間夾了一個(gè)質(zhì)量不計(jì)的壓力傳感器，現(xiàn)讓艙壁支架給B物塊一個(gè)恒力F，此時(shí)壓力傳感器示數(shù)為N1。將A、B對(duì)換位置，給A施加相同的恒力F，壓力傳感器示數(shù)為N2。求A、B兩物塊的質(zhì)量之比。

(2)在太空實(shí)驗(yàn)室中還可以利用勻速圓周運(yùn)動(dòng)測(cè)量小球質(zhì)量。如圖丙所示，不可伸長(zhǎng)的輕繩一端固定于O點(diǎn)，另一端系一待測(cè)小球，使其繞O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。用力傳感器測(cè)得繩上的拉力為F，用停表測(cè)得小球轉(zhuǎn)過(guò)n圈所用的時(shí)間為t，用刻度尺測(cè)得O點(diǎn)到球心的距離為圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r。這種方法求得小球的質(zhì)量m是多少？若測(cè)量r時(shí)未計(jì)入小球半徑，則所得質(zhì)量偏大、偏小還是不變？20.體育課上，直立起跳是一項(xiàng)常見的熱身運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員先蹲下，然后瞬間向上直立跳起，如圖1所示。

(1)一位同學(xué)站在力傳感器上做直立起跳，力傳感器采集到的F?t圖線如圖2所示。請(qǐng)根據(jù)圖像求這位同學(xué)的質(zhì)量？說(shuō)出他在力傳感器上0.3s時(shí)的超重和失重情況，并求出起跳過(guò)程中的最大加速度am。取重力加速度g=10m/s2。

(2)為了進(jìn)一步研究直立起跳過(guò)程，這位同學(xué)構(gòu)建了如圖3所示的簡(jiǎn)化模型?？紤]到起跳過(guò)程中，身體各部分肌肉(包括上肢、腹部、腿部等肌肉)的作用，他把人體的上、下半身看作質(zhì)量均為m的兩部分A和B，這兩部分用一個(gè)勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連。起跳過(guò)程相當(dāng)于壓縮的彈簧被釋放后使系統(tǒng)彈起的過(guò)程。已知彈簧的彈性勢(shì)能Ep與其形變量Δx的關(guān)系為Ep=12kΔx2，要想人的雙腳能夠離地，即B能離地，起跳前彈簧的壓縮量至少是多少？已知重力加速度為g。

(3)“爆發(fā)力”是體育運(yùn)動(dòng)中對(duì)運(yùn)動(dòng)員身體水平評(píng)估的一項(xiàng)重要指標(biāo)，人們通常用肌肉收縮產(chǎn)生的力與速度的乘積來(lái)衡量肌肉收縮的爆發(fā)能力，其最大值稱之為“爆發(fā)力”。

某同學(xué)想在家通過(guò)直立起跳評(píng)估自己的“爆發(fā)力”，為了簡(jiǎn)化問(wèn)題研究，他把人離地前重心的運(yùn)動(dòng)看作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，認(rèn)為起跳時(shí)人對(duì)地面的平均蹬踏力大小等于肌肉的收縮力。他用體重計(jì)測(cè)量出了人的質(zhì)量為m和用米尺分別測(cè)量了蹲下時(shí)頭頂?shù)降孛娴母叨?參考答案1.D

2.C

3.B

4.C

5.B

6.A

7.B

8.C

9.B

10.B

11.C

12.A

13.C

14.D

15.?mg?B

m(?C?16.BC

m1?OP=m1?OM+m2?ON

根據(jù)平拋的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，有x=vt，?=12gt217.解：(1)若小行星在該位置做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)速度大小為v1，由萬(wàn)有引力起供向心大力

GMmr2=mv12r

得v1=GMr

由于v≠v1，故小行星不能圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；

(2)a.設(shè)碰撞后小行星的速度大小為v2，為徹底解除小行星的威脅，應(yīng)使小行星被撞后能運(yùn)動(dòng)至無(wú)窮遠(yuǎn)處，根據(jù)能量守恒定律有

?G(m+0.1m)?Mr+12(m+0.1m)v22=0

得v2=2GMr

以飛行器速度方向?yàn)檎较?，飛行器撞擊小行星的過(guò)程，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有

0.1mv0?mv=(0.1m+m)v2

得v18.解：(1)運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的時(shí)間，由?2=12gt2，解得t=4s；

運(yùn)動(dòng)員通過(guò)C