北京市海淀區(qū)2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期11月期中考試物理試題

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1海淀區(qū)2024-2025學(xué)年第一學(xué)期期中練習(xí)高三物理本試卷共8頁，100分?？荚嚂r(shí)長90分鐘。考生務(wù)必將答案答在答題紙上，在試卷上作答無效?？荚嚱Y(jié)束后，將本試卷和答題紙一并交回。第一部分本部分共10題，每題3分，共30分。在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的題只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的，有的題有多個(gè)選項(xiàng)是正確的。全部選對(duì)的得3分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分。把正確的答案填涂在答題紙上。1．將手機(jī)放在支架上，如圖所示，和分別是支架對(duì)手機(jī)作用力的兩個(gè)分力。如果將手機(jī)支架和水平方向的夾角減小，在此過程中手機(jī)始終保持靜止，則（）A．不變 B．增大 C．增大 D．減小2．在第33屆夏季奧運(yùn)會(huì)男子自由泳決賽中，我國運(yùn)動(dòng)員游出的好成績，打破世界紀(jì)錄，贏得冠軍。已知運(yùn)動(dòng)員從長的游泳池的起點(diǎn)游出，沿直線到達(dá)對(duì)岸，再折返回到起點(diǎn)觸及池壁，完成比賽。下列說法正確的是（）A．題目中的“”指的是位移大小 B．題目中的“”指的是時(shí)刻C．運(yùn)動(dòng)員完成全程比賽的位移大小為 D．在研究運(yùn)動(dòng)員游泳動(dòng)作時(shí)不能將他看作質(zhì)點(diǎn)3．我國航天員在“天宮課堂”中做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)，將不可伸長的輕繩一端固定于點(diǎn)，另一端系一小球，使其繞點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是（）A．小球繞點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡可以處于任意平面B．若保持周期不變，增大圓周運(yùn)動(dòng)半徑，則拉力增大C．若保持圓周運(yùn)動(dòng)半徑不變，增大周期，則拉力增大D．若保持圓周運(yùn)動(dòng)半徑不變，增大速度，則拉力增大4．一列簡諧橫波在時(shí)的波形如圖所示。介質(zhì)中處的質(zhì)點(diǎn)沿軸方向做簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為。下列說法正確的是（）A．該簡諧橫波的振幅為B．該簡諧橫波的波速是C．經(jīng)過，質(zhì)點(diǎn)將沿軸正方向移動(dòng)到處D．若某時(shí)刻處的波源突然停止振動(dòng)，則后質(zhì)點(diǎn)也會(huì)停止振動(dòng)5．如圖所示，、兩個(gè)物體相互接觸，但并不黏合，放置在光滑水平地面上，兩物體的質(zhì)量均為。從開始，推力和拉力分別作用于物體、上，和隨時(shí)間變化的規(guī)律分別為和。關(guān)于內(nèi)兩物體的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法正確的是（）A．物體運(yùn)動(dòng)的加速度逐漸減小 B．物體運(yùn)動(dòng)的加速度先不變后變大C．時(shí)，物體與物體剛好分離 D．時(shí)，物體與物體剛好分離6．2023年5月10日，天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船進(jìn)入預(yù)定軌道，次日經(jīng)點(diǎn)火沿運(yùn)動(dòng)方向加速，變軌后與中國空間站組合體完成交會(huì)對(duì)接，在距地球表面約的空間站軌道運(yùn)行。若在預(yù)定軌道和空間站軌道上天舟六號(hào)均繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A．天舟六號(hào)的預(yù)定軌道高度大于B．天舟六號(hào)在預(yù)定軌道上運(yùn)行時(shí)的速度大于C．天舟六號(hào)在預(yù)定軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度小于地球表面的重力加速度D．天舟六號(hào)在預(yù)定軌道上的運(yùn)行周期小于其在空間站軌道上的運(yùn)行周期7．水平放置的力傳感器可以記錄站在傳感器上的人對(duì)其壓力隨時(shí)間的變化情況。某次實(shí)驗(yàn)，人從靜止站立開始，先下蹲至最低點(diǎn)再用力向上跳起。傳感器記錄了如圖所示的圖像，圖線上每個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻和壓力大小的數(shù)據(jù)均可獲取。取重力加速度，下列說法正確的是（）A．根據(jù)圖像中信息可知人向上跳起后離開傳感器兩次B．通過數(shù)據(jù)可計(jì)算出每一次人跳起后離開傳感器的高度C．在內(nèi)，人從靜止站立下蹲至最低點(diǎn)D．從最低點(diǎn)向上跳起至離開傳感器的過程中，人始終處于超重狀態(tài)8．將如圖所示的跳水過程簡化為運(yùn)動(dòng)員沿豎直方向的運(yùn)動(dòng)。若運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為，起跳后重心上升的最大高度為，從最高點(diǎn)至入水后速度減為零的過程所用時(shí)間為，重力加速度為，不考慮空氣阻力。根據(jù)題中信息，可以求得（）A．在上升過程中，運(yùn)動(dòng)員重力勢能的變化量B．從入水到速度減為零的過程中，水的阻力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做的功C．在空中運(yùn)動(dòng)過程中，重力對(duì)運(yùn)動(dòng)員的沖量大小D．從入水到速度減為零的過程中，水對(duì)運(yùn)動(dòng)員作用力的沖量大小9．如圖所示，在時(shí)小球被斜向上拋出，空氣阻力可以忽略。以拋出點(diǎn)為原點(diǎn)，以水平向右為軸正方向，豎直向上為軸正方向，建立平面直角坐標(biāo)系。關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)過程中，動(dòng)量在方向的分量隨時(shí)間、動(dòng)量在方向的分量隨時(shí)間、動(dòng)能隨水平位移、動(dòng)能隨豎直位移的變化關(guān)系，圖中可能正確的是（）A． B． C． D．10．液體的表面張力會(huì)使液體表面總處于繃緊的狀態(tài)。設(shè)想在液面上作一條分界線，張力的作用表現(xiàn)在，分界線兩邊液面以一定的拉力相互作用，的大小與分界線的長度成正比，即（為液體的表面張力系數(shù)），的方向總是與液面相切，并垂直于液面的分界線。小明設(shè)計(jì)了一個(gè)簡易裝置用來測量某液體的表面張力系數(shù)。如圖1所示，間距為的U型細(xì)框上放置一細(xì)桿，兩者間摩擦不計(jì)。將裝置從肥皂水中取出后水平放置，會(huì)形成一水平膜（忽略膜受到的重力），甲、乙分別為俯視圖和正視圖，由于表面張力的緣故，膜的上、下表面會(huì)對(duì)產(chǎn)生水平向左的力。小明用一測力計(jì)水平向右拉住使其保持靜止，測力計(jì)示數(shù)為，接著用該肥皂水吹成了球形肥皂泡，如圖2所示。當(dāng)肥皂泡大小穩(wěn)定時(shí)，測得其球形半徑為。下列說法正確的是（）圖1圖2A．表面張力系數(shù)的單位是 B．測得肥皂水的表面張力系數(shù)為C．肥皂泡內(nèi)部氣體壓強(qiáng)大于外部大氣壓強(qiáng) D．肥皂泡內(nèi)外氣體對(duì)右側(cè)半球膜的壓力差為第二部分本部分共8題，共70分。11．（5分）如圖所示，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。圖中的點(diǎn)為小球拋出點(diǎn)在記錄紙上的垂直投影。先將球多次從斜軌上位置靜止釋放，找到其平均落點(diǎn)。然后，把半徑相同的球靜置于水平軌道的末端，再將球從斜軌上位置靜止釋放，兩球相碰，重復(fù)多次，分別確定碰后球和球的平均落點(diǎn)和。測得球的質(zhì)量為，球的質(zhì)量為，且。（1）實(shí)驗(yàn)中，確定平均落點(diǎn)需要的器材是__________（選填選項(xiàng)前的字母）。A．天平 B．秒表 C．圓規(guī)（2）分別測出到平均落點(diǎn)的距離，記為、、。①實(shí)驗(yàn)中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的，可以通過測量小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程來代替小球碰撞前后的速度。簡述其可行的依據(jù)：__________。②在誤差允許范圍內(nèi)，若關(guān)系式__________成立，即可驗(yàn)證碰撞前后動(dòng)量守恒。（3）某同學(xué)認(rèn)為，在上述實(shí)驗(yàn)中僅更換球和球的材質(zhì)，其他條件不變，可以使碰后兩小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程發(fā)生變化。請(qǐng)分析關(guān)于射程的關(guān)系式中，可能成立的是__________（選填選項(xiàng)前的字母）。A． B． C．12．（10分）某小組同學(xué)用如圖1所示裝置完成“用單擺測量重力加速度大小”的實(shí)驗(yàn)。圖1圖2圖3（1）制作單擺時(shí)，應(yīng)該選擇的懸掛方式是圖2中的__________（選填“甲”或“乙”）。（2）讓刻度尺的零刻度線對(duì)準(zhǔn)擺線的懸點(diǎn)，測量擺長，根據(jù)圖3所示，可測得擺長__________。（3）該小組同學(xué)測出單擺的擺長及完成次全振動(dòng)所用的時(shí)間，可以推導(dǎo)出重力加速度__________（用、、表示）。（4）該小組同學(xué)多次調(diào)整擺長，并分別記錄相應(yīng)單擺完成30次全振動(dòng)所用時(shí)間，處理數(shù)據(jù)繪出圖像，如圖4所示?？梢杂?jì)算出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萠_________（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。圖4（5）若已測得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。將一個(gè)擺長為的單擺，從平衡位置拉開很小的角度后靜止釋放，未測量其周期。忽略空氣阻力，以平衡位置作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，則此擺球偏離平衡位置的位移與時(shí)間的關(guān)系式為__________。13．（8分）如圖所示，一滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從光滑且足夠長的固定斜面底端出發(fā)，以初速度沿斜面上行，一段時(shí)間后返回斜面底端。已知斜面的傾角為，滑塊質(zhì)量為，重力加速度為。求：（1）滑塊沿斜面上行的最大距離；（2）滑塊從出發(fā)到返回斜面底端過程所用時(shí)間；（3）當(dāng)滑塊返回斜面底端時(shí)，重力對(duì)滑塊做功的瞬時(shí)功率。14．（8分）跳臺(tái)滑雪是冬季奧運(yùn)會(huì)最具觀賞性的項(xiàng)目之一。圖為簡化的跳臺(tái)滑雪的雪道示意圖，現(xiàn)有運(yùn)動(dòng)員穿專用滑雪板從助滑道上滑下后，從跳臺(tái)處沿水平方向飛出，在斜坡處著陸。已知運(yùn)動(dòng)員（含裝備）的質(zhì)量，測得間的距離，斜坡與水平方向的夾角，取重力加速度，不計(jì)空氣阻力。求運(yùn)動(dòng)員（含裝備）（1）從處運(yùn)動(dòng)到處所用時(shí)間；（2）從處運(yùn)動(dòng)到處過程中，動(dòng)量變化量的大小和方向；（3）在處著陸前瞬間的動(dòng)能。15．（8分）生活中常用高壓水槍清洗汽車，當(dāng)高速水流射向物體，會(huì)對(duì)物體表面產(chǎn)生沖擊力，從而實(shí)現(xiàn)洗去污垢的效果。圖為利用水槍噴水洗車的簡化示意圖。已知水槍噴水口的橫截面積為，水的密度為，不計(jì)流體內(nèi)部的黏滯力。假設(shè)水流垂直打到車身表面后不反彈，測得水槍管口單位時(shí)間內(nèi)噴出水流體積為。（1）求水槍噴水口噴出水流的速度大?。唬?）高壓水槍通過動(dòng)力裝置將水由靜止加速噴出，求噴水時(shí)動(dòng)力裝置的輸出功率至少有多大；（3）清洗車身時(shí)，汽車靜止不動(dòng)，忽略水流噴出后在豎直方向的運(yùn)動(dòng)。計(jì)算水流對(duì)車身表面的平均作用力的大小。16．（9分）萬有引力定律揭示了天體運(yùn)行規(guī)律與地上物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律具有內(nèi)在的一致性。（1）地球同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同。已知地球質(zhì)量為，自轉(zhuǎn)周期為，萬有引力常量為，求地球同步衛(wèi)星的軌道半徑。（2）由于地球自轉(zhuǎn)的影響，在地球表面不同的地方，物體的重量會(huì)隨緯度的變化而有所不同。將地球視為質(zhì)量均勻分布的球體，不考慮空氣的影響。用彈簧秤稱量一個(gè)相對(duì)于地面靜止的小物體的重量，設(shè)在地球北極地面稱量時(shí)，彈簧秤的讀數(shù)是；在赤道地面稱量時(shí)，彈簧秤的讀數(shù)是。a．求在赤道地面，小物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心力大??；b．求在緯度為45°的地面稱量時(shí)，彈簧秤的讀數(shù)。17．（10分）轉(zhuǎn)動(dòng)被淋濕的雨傘，雨水會(huì)被甩落到地面。某同學(xué)觀察到，在雨傘加速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中水滴被甩落，他猜想雨傘轉(zhuǎn)速增加的快慢不同，水滴落點(diǎn)的遠(yuǎn)近也會(huì)不同。為了驗(yàn)證猜想，他設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)。如圖1所示，半徑為的水平圓盤在電機(jī)帶動(dòng)下可繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，且通過控制電機(jī)調(diào)整圓盤轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速可以緩慢增大，也可以迅速增大。圓盤靜止時(shí)，在其邊緣處放一質(zhì)量為的小物體。已知小物體與圓盤間動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度為，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。圖1（1）圓盤初始靜止，控制電機(jī)，讓圓盤的轉(zhuǎn)速緩慢增大。當(dāng)轉(zhuǎn)速增大到某一值時(shí)，小物體被甩出。求：a．小物體被甩出時(shí)圓盤角速度的大??；b．小物體被甩出前，加速過程中摩擦力對(duì)小物體做的功。（2）通過研究小物體被甩出后落到水平地面的情況，可以模擬水滴從雨傘邊緣甩落的情況。設(shè)在圓盤轉(zhuǎn)速緩慢增大的情況下，小物體被甩出后的落點(diǎn)到中心軸的距離為；在圓盤轉(zhuǎn)速迅速增大的情況下，小物體被甩出后的落點(diǎn)到中心軸的距離為。圖2a．在圖2中，畫出在圓盤轉(zhuǎn)速迅速增大的情況下，小物體所受摩擦力的示意圖；b．寫出在圓盤轉(zhuǎn)速迅速增大的情況下，小物體被甩出瞬間所受摩擦力與瞬時(shí)速度的關(guān)系式，并由此比較和的大小關(guān)系。（注意：解答中需要用到、但題目中沒有給出的物理量，要在解題過程中做必要的說明）18．（12分）“深蹲跳”是一項(xiàng)利用自重訓(xùn)練的健身運(yùn)動(dòng)，需要先蹲下，然后靠大腿、臀部等的肌肉讓整個(gè)身體向上直立跳起。如圖甲所示，運(yùn)動(dòng)員做該動(dòng)作，在離開地面瞬間，全身繃直，之后保持該姿勢達(dá)到最大高度。小明和小紅運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)該對(duì)象和過程構(gòu)建了簡化的物理模型來研究“深蹲跳”。已知重力加速度為，不計(jì)空氣阻力。甲乙丙（1）測得運(yùn)動(dòng)員在離開地面之后上升的最大高度為，求運(yùn)動(dòng)員離開地面瞬間的速度大小。（2）小明考慮到起跳過程中身體各部分肌肉的作用，構(gòu)建了如圖乙所示的模型：把運(yùn)動(dòng)員的上、下半身看作質(zhì)量均為的、兩部分，這兩部分用一質(zhì)量不計(jì)的輕彈簧相連，靜止時(shí)彈簧的壓縮量為。起跳過程相當(dāng)于壓縮的彈簧被釋放后使系統(tǒng)彈起的過程。小明查得彈簧的彈性勢能與其形變量滿足關(guān)系，為彈簧的勁度系數(shù)。a．求圖乙模型中彈簧的勁度系數(shù)；b．要想人的雙腳能夠離開地面，即能離地，計(jì)算起跳前彈簧壓縮量的最小值。（3）小紅發(fā)現(xiàn)，在運(yùn)動(dòng)員離開地面上升的過程中，繃直身體的各部分基本處于相對(duì)靜止的狀態(tài)，于是她在小明構(gòu)建的模型基礎(chǔ)上做了進(jìn)一步修正：如圖丙所示，和間連一質(zhì)量不計(jì)的輕桿（圖中虛線所示），當(dāng)被壓縮的彈簧伸長到原長時(shí)，輕桿將彈簧的長度鎖定，此后上升過程中和的相對(duì)位置固定，代表繃直的身體離開地面。根據(jù)小紅的模型，當(dāng)彈簧的壓縮量為時(shí)，計(jì)算運(yùn)動(dòng)員跳起的最大高度?！飬⒖即鸢浮铩谝徊糠止?0題，每題3分，共30分。在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的題只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的，有的題有多個(gè)選項(xiàng)是正確的。全部選對(duì)的得3分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分。1．BD 2．D 3．ABD4．AD 5．BC6．CD 7．AB 8．AD9．B 10．BCD第二部分共8題，共20分。11．（5分）（1）C（2）①平拋運(yùn)動(dòng)的下落高度一定，運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，水平射程與速度大小成正比②（3）AB12．（10分）（1）乙（2）（3）（4）9.86（5）（或其他正確答案均可得分）13．（8分）（1）以沿斜面向上為正方向，設(shè)滑塊的加速度為，根據(jù)牛頓第二定律，有得根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得（2）以沿斜面向上為正方向，滑塊速度變化量為根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得（3）根據(jù)瞬時(shí)功率定義，得14．（8分）（1）運(yùn)動(dòng)員在豎直方向下落高度根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，有豎直方向得（2）根據(jù)動(dòng)量定理，有可知，方向豎直向下（3）根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，有水平方向豎直方向得15．（8分）（1）管口單位時(shí)間內(nèi)噴出水的體積得（2）在噴水口處，設(shè)經(jīng)過的時(shí)間噴出水的質(zhì)量為，有在時(shí)間內(nèi)動(dòng)力裝置做功轉(zhuǎn)化為水的動(dòng)能得（3）選取剛要撞擊到車身表面上的一段水柱為研究對(duì)象，設(shè)初速度方向?yàn)檎?/p>