山东省滕州市2023-2024学年高三年级上册期中考试物理含解析

山东省枣庄市滕州市2023-2024学年高三上学期期中考试

物理试卷

本试卷共8页。满分100分。考试用时90分钟。

注意事项：

1.答题前，考生务必用0.5毫米黑色墨水签字笔将自己的姓名、准考证号、学校、班级等

填写在答题卡规定的位置。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需

改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写

在本试卷上无效。

3.考试结束后，将答题卡交回。

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只

有一项是符合题目要求的。

1.中国古代的先哲们在认识自然的过程中提出了很多物理学观点，闪烁着智慧的光芒。下列观点中与你

所学的物理学知识吻合的是（）

A.《淮南子•齐俗训》中指出：“趋舍礼俗，犹室宅之居也，东家谓之西家，西家谓之东家，虽皋陶为之

理，不能定其处。”意思是，如果不选定参考点，就不能确定是位于东，还是位于西，这说明任何物体

都处于永恒的运动中

B.《墨经》中指出：“力，形之所以奋也。”意思是力可以使物体由动到静，说明力是改变物体运动的

原因

C.《论衡•效力篇》中指出：“机不能动发，鲁缰不能穿。”意思是说静止的物体没有惯性

D.《韩非子•观行》中指出：“有乌获之劲，而不得人助，不能自举”意思是力气很大的人也不能把自己

举起来，说明一对相互作用力的效果可以相互抵消

2.如图所示，一质点做匀加速直线运动，依次通过A、B、C、。四个位置，已知A8=2m,

CD=12m。且该质点通过AB段、2c段和CD段的时间之比为1:3:1。那么8c段的长度为（）

ABCD~

A.9mB.14mC.21mD.22m

3.某军区演习特种兵飞行跳伞，他从高空中静止的直升机上跳下。在小时刻打开降落伞，在3/。时刻以速

度打着地，运动的速度一时间图像如图所示。则（）

A.在0~九时间内加速度不变，在九~时间内加速度增大

B2fo时刻，伞兵处于失重状态

C.在九~3九，平均速度"＞乜产

D.若第一个伞兵在空中打开降落伞时第二个伞兵立即跳下，则他们在空中的距离先增大后减小

4.中国书法是一种艺术。在楷书笔画中，长横的写法要领如下：起笔时一顿，然后向右行笔，收笔时略

向右按，再向左上回带。某同学在水平桌面上平铺一张白纸，为防止打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处

用镇纸压住。则下列关于从左至右行笔过程中各物体的受力情况说法正确的是（）

|u一|

V_______/

A.毛笔对纸的压力一定大于毛笔的重力B.镇纸受到了向右的静摩擦力

C.白纸受到了2个摩擦力D.桌面受到了向右的静摩擦力

5.宇宙中某恒星质量是太阳质量2倍，单位时间内向外辐射的能量是太阳的16倍。设想地球“流浪”

后绕此恒星公转，且在新公转轨道上的温度与“流浪”前一样。己知以恒星为球心、以，•为半径的球面

上，单位面积单位时间接收到的辐射能量满足E=（稣为恒星单位时间内辐射的总能量），则地球

在“流浪”后的公转周期与绕太阳公转周期的比值为（）

A.8B.472C.4D.2

6.碰碰车是大人和小孩都喜欢的娱乐活动，游乐场上，大人和小孩各驾着一辆碰碰车正对迎面相撞。碰

撞前后两人的位移一时间图像如图所示，已知小孩的质量为30kg,大人的质量为65kg,碰碰车质量相

同，碰撞时间极短。下列说法正确的是（）

x/m

:,

o1234z/s

A.碰前大人和车的速度大小为2mzs

B.碰撞前后小孩的运动方向保持不变

C.碰撞过程中机械能损失为450J

D.碰撞过程中小孩和其驾驶的碰碰车受到的总冲量大小为210NS

7.如图所示，倾角8=30°传送带以大小为4m/s的速度顺时针匀速运行。质量为1kg的某工件（视为

质点）以大小为8m/s的初速度从传送带的底端A冲上传送带，恰好能到达传送带的顶端8,随即被取

走。工件与传送带间的动摩擦因数为夸，取重力加速度大小g=10m/s2。则（）

A.工件沿传送带上滑的时间为2.5s

B.工件在传送带上运动时，摩擦力对其做功为5J

C.传动带A、8两端的距离为4m

D.工件在传送带上运动时，因摩擦产生的热量为21J

8.如图，固定在竖直面内的光滑轨道ABC由直线段A8和圆弧段8C组成，两段相切于B点。AB段与水

平面夹角为6,BC段圆心为。，最高点为C、A与C的高度差等于圆弧轨道的直径2R。小球从A点以初

速度％冲上轨道，能沿轨道恰好到达C点。下列说法正确的是（）

A.小球从8到C的过程中，对轨道的压力逐渐减小

B.小球从A到。的过程中，重力的功率始终保持不变

2

C.水平夹角。应满足cos。2一

3

D.小球的初速度为%=而1

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有

多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9.如图所示，半球形物体A和小球B紧靠着放在一固定斜面上，并处于静止状态，忽略小球B表面的摩

擦。用水平力/沿物体A表面将小球8缓慢拉至物体A的最高点C,物体A始终保持静止状态。则下列

说法中正确的是（）

A.外力尸不断减小

B.物体A受到斜面的摩擦力大小始终增加

C.斜面对A的支持力一直增加

D.小球B对物体A的压力大小一直增加

10.中国科学院紫金山天文台于2022年7月发现两颗小行星20220SI和20220N1。小行星20220S1预估

直径约为230m,小行星20220N1预估直径约为45m。若两小行星在同一平面内绕太阳的运动可视为匀

速圆周运动（仅考虑两小行星与太阳之间的引力），测得两小行星之间的距离△厂随时间变化的关系如图

所示，己知小行星20220S1距太阳的距离大于小行星20220N1距太阳的距离。则关于小行星20220S1和

B.线速度之比为1：J5

C.20220N1的运动周期为T

D.20220S1的运动周期为（2夜-1）7

11.一足够长的光滑斜面固定在水平面上，质量为1kg的小物块在平行斜面向上的拉力尸作用下，以一定

初速度从斜面底端沿斜面向上运动，经过时间，物块沿斜面上滑了1.2m。小物块在F作用下沿斜面上滑

过程中动能和重力势能随位移的变化关系如图线I和H所示。设物块在斜面底端的重力势能为零，重力

加速度g取10m/s2。则（）

01.2x/m

A.斜面的倾角为30°

B.力F的大小为20N

C.小物块上滑1.2m所需时间m0.7s

D.若t时刻撤去拉力F,物块继续沿斜面上滑1.6m

12.如图所示，甲乙两人做抛球游戏，甲站在一辆平板车上，甲与车总质量M=50kg,车与水平地面

间的摩擦不计。另有一质量初=2kg的球，乙站在车对面的地上，身旁有若干质量不等的球。开始车静

止，甲将球以速度v（相对于地面）水平抛给乙，乙接到抛来的球后，马上将另一只球以相同速率v水平

抛回给甲，甲接到球后，再以速率v将此球水平抛给乙，这样反复进行，乙每次抛回给甲的球的质量都等

于他接到球的质量的2倍，则（）

A.甲每一次抛出球后，速度均增加0.041，

B.甲第三次抛出球后，车的速度为0.52丫，方向水平向左

C.从第一次算起，甲抛出4个球后，再也不能接到乙抛回来的球

D,从第一次算起，甲抛出5个球后，再也不能接到乙抛回来的球

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13.某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，将橡皮筋改为劲度系数为400N/m的轻质弹簧

A4',将弹簧的一端A'固定在竖直墙面上。不可伸长的细线OA、OB、OC,分别固定在弹簧的A端和弹簧

秤甲、乙的挂钩上，其中。为OA、OB.OC三段细线的结点，如图1所示。在实验过程中，保持弹簧

A4伸长1.00cm不变。（弹簧均在弹性限度内）

（1）若OA、OC间夹角为90。，弹簧秤乙的读数如图2所示，则弹簧秤甲的读数是No

（2）在（1）问中若保持OA与08的夹角不变，逐渐增大OC与OA的夹角，则弹簧秤甲的读数大小将

，弹簧秤乙的读数大小将。（填“变大”、“变小”、“先变小后变大”）

14.2023年6月，我国建成高超音速风洞，有力促进了我国流体力学的研究。研究发现，空气阻力与物体

相对于空气的速度有关，还与物体的形状、横截面积等因素有关。某实验小组假设空气阻力下和小球速度

的“次方成正比，比例系数为k（称作阻力系数），即/=该小组准备了若干由不同材料（密度为

。）制成的半径相同的小球（半径r）,将它们从足够高的同一个地方静止释放，利用视频分析技术，进

行实验验证。

（1）在时间足够长之后，小球的速度会趋于一个定值，称作收尾速度。已知当地重力加速度为g,那么

收尾速度的表达式为丫=（用A",r,g,P表示）。

（2）为了研究收尾速度匕“与小球密度「的关系，实验小组绘制了In%-In。图像，发现该图像是一条

斜率为，的倾斜直线。这个结果表明空气阻力表达式/=中，〃=。

（3）为了进一步测量该型号小球的阻力系数鼠实验小组开启实验室风洞，产生竖直向上速度大小为

15m/s的风。再把质量为LOkg的小球从风洞顶部以某一初速度竖直下抛，测得下落高度〃随时间r变化

的图像如图中实线1所示。取重力加速度g=10m/s2,则阻力系数4=kg/m（结果保留两位

（4）若仅换用密度更大的小球进行实验，保持风速不变，调节小球下抛速度，所得〃-，图像也是一条直

线，则图像可能为图线（选填“1”、“2”或"3”）。

15.如图所示，水平桌面边缘处固定一轻质定滑轮，物块B叠放在物块A上，B通过水平且不可伸长的

细绳跨过定滑轮与C连接。某时刻，物块A、B保持相对静止，共同向左运动，且细绳绷直。已知物块

A、C质量均为机=LOkg,物块B质量为M=2.0kg,物块A与桌面的动摩擦因数4=0.2,取重力

速度g=10m/s2,不计滑轮摩擦。求：

（1）细绳拉力的大小；

（2）物块B所受摩擦力。

16.如图，光滑水平桌面上有一轻质弹簧，其一端固定在墙上，离地面高度为0.80m。用质量为0$0kg

的小球压弹簧的另一端，使弹簧的弹性势能为1.0J。释放后，小球在弹簧作用下从静止开始在桌面上运

动，与弹簧分离后，从桌面水平飞出。当小球与水平地面碰撞时，其平行于地面的速度分量与碰撞前瞬

间相等；垂直于地面的速度分量大小发生变化。测得小球第二次落点与桌面上飞出点的水平距离为

2.0m»取重力速度g=10m/s2,忽略空气阻力。求：

（1）弹簧对小球冲量的大小：

（2）小球与地面第一次碰撞过程中，小球损失动能与碰撞前动能的比值。

77777777777777777777777777777

17.如图所示，某游戏装置由安装在水平台面上的高度可调的斜轨道AB、竖直圆轨道（在最低点E分别

与水平轨道AE和EG相连）、细圆管道GH〃（山和〃为两段四分之一圆弧）、与J相切的水平直轨道./K

和弹性挡板组成。可认为所有轨道均处在同一竖直平面内，连接处均平滑。己知竖直圆轨道半径为

r=0.40m,小圆弧管道小和大圆弧管道〃的半径分为«=0.2m,/?2=0.8m,斜轨道水平长度

£,=L5m固定不变，L2=0.5m,L=1.0m«一可视为质点的滑块质量为加=100g,滑块与AB、

EG及JK间动摩擦因数均为〃=0.5,其它轨道光滑，不计空气阻力，忽略管道内外半径差异。现调节斜

轨道高度为4,滑块从3点由静止释放后，贴着轨道恰好能滑上水平直轨道JK,求：

（1）斜轨道高度；

（2）滑块经过竖直圆轨道的最高点尸时对轨道的压力；

（3）现调节斜轨道的高度，仍让滑块从B点由静止滑下，碰撞弹性挡板后返回。若滑块在第一次返回

时，要求不脱离轨道，则斜轨道的高度〃满足什么条件?

18.如图所示，长木板最左端静止放置一质量为町=LOkg的小物块，其左侧固定有挡板。木板质量为

2.0kg,与挡板的距离为x=1.33m。长为L=L0m且不可伸长的轻质细线将质量为〃%=2kg的

小球悬挂于。点。现将小球从与。点等高的A点由静止释放，下降〃=0.6m后在8点细线绷直（绷直

时间极短），然后绕。点做圆周运动至。点正下方的C点。已知小球与木板、木板与挡板之间均发生弹

性正碰（碰撞时间极短），小物块与木板间的动摩擦因数〃।=02,木板与地面间的动摩擦因数4二；，

取g=10m/s2,sin37°=0.6.cos37°=0.8。小球与小物块均可视为质点，所有运动及相互作用均发

生在同一竖直面内，空气阻力不计。求：

（1）小球与木板碰撞前的速度七（结果保留1位有效数字）；

（2）木板运动到挡板所需时间f；

（3）木板与小物块间摩擦产生的热量

山东省枣庄市滕州市2023-2024学年高三上学期期中考试

物理试卷

本试卷共8页。满分100分。考试用时90分钟。

注意事项：

1.答题前，考生务必用0.5毫米黑色墨水签字笔将自己的姓名、准考证号、学校、班级等

填写在答题卡规定的位置。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需

改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写

在本试卷上无效。

3.考试结束后，将答题卡交回。

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只

有一项是符合题目要求的。

1.中国古代的先哲们在认识自然的过程中提出了很多物理学观点，闪烁着智慧的光芒。下列观点中与你

所学的物理学知识吻合的是（）

A.《淮南子•齐俗训》中指出：“趋舍礼俗，犹室宅之居也，东家谓之西家，西家谓之东家，虽皋陶为之

理，不能定其处。”意思是，如果不选定参考点，就不能确定是位于东，还是位于西，这说明任何物体

都处于永恒运动中

B.《墨经》中指出：“力，形之所以奋也。”意思是力可以使物体由动到静，说明力是改变物体运动的

原因

C.《论衡•效力篇》中指出：“机不能动发，鲁缰不能穿。”意思是说静止的物体没有惯性

D.《韩非子•观行》中指出：“有乌获之劲，而不得人助，不能自举”意思是力气很大的人也不能把自己

举起来，说明一对相互作用力的效果可以相互抵消

【答案】B

【解析】

【详解】A.位置具有相对性，“东家谓之西家，西家谓之东家”如果不选定参考点，就不能确定是位于

东，还是位于西，这体现了位置描述的相对性，故A错误；

B.“力，形之所以奋也。”意思是力可以使物体由动到静，说明力是改变物体运动状态的原因，故B正

确；

C.惯性是物体的固有属性，只与质量有关，与运动状态无关，故C错误；

D.“有乌获之劲，而不得人助，不能自举、’‘意思是力气很大的人也不能把自己举起来，说明相互作用力

B.2fo时刻，伞兵处于失重状态

C.在％~3%，平均速度"＞乜产

D.若第一个伞兵在空中打开降落伞时第二个伞兵立即跳下，则他们在空中的距离先增大后减小

【答案】D

【解析】

【详解】A.根据u—t图像中斜率表示加速度，由图可知，在0"。时间内加速度不变，在%〜时间内

加速度减小，故A错误；

B.2fo时刻，伞兵加速度向上，处于超重状态，故B错误；

C.假设在％〜31°的时间内，降落伞和伞兵做匀减速运动，丫一，图像如图所示

2

根据u—r图像面积表位移可知，实际运动的位移较小，则实际的平均速度

2

故C错误；

D.若第一个伞兵在空中打开降落伞时第二个伞兵立即跳下，由图可知，开始第一个伞兵速度大于第二个

伞兵的速度，距离增大，由于第一个伞兵减速，第二个伞兵加速，当二者速度相等时，距离最大，之后

第二个伞兵的速度大于第一个伞兵速度，距离减小，故D正确。

故选D。

4.中国书法是一种艺术。在楷书笔画中，长横的写法要领如下：起笔时一顿，然后向右行笔，收笔时略

向右按，再向左上回带。某同学在水平桌面上平铺一张白纸，为防止打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处

用镇纸压住。则下列关于从左至右行笔过程中各物体的受力情况说法正确的是（）

0一

A.毛笔对纸的压力一定大于毛笔的重力B.镇纸受到了向右的静摩擦力

C.白纸受到了2个摩擦力D.桌面受到了向右的静摩擦力

【答案】CD

【解析】

【详解】A.笔在书写的过程中受到重力、手的作用力以及纸的支持力处于平衡状态，由于手对毛笔的作

用力是未知的，所以不能判断出毛笔对纸的压力与毛笔的重力的关系，A错误；

B.白纸始终是静止的，镇纸相对白纸也是静止的，没有运动趋势，则镇纸不受摩擦力作用，B错误；

C.白纸受到笔的向右的滑动摩擦力，同时受到桌面的向左的静摩擦力作用，C正确；

D.白纸受到了毛笔的向右摩擦力作用，有向右的运动趋势，所以受到桌面的向左的摩擦力，力的作用是

相互的，则桌面受到了白纸的向右的摩擦力作用，D正确。

故选CD。

5.宇宙中某恒星质量是太阳质量的2倍，单位时间内向外辐射的能量是太阳的16倍。设想地球“流浪”

后绕此恒星公转，且在新公转轨道上的温度与“流浪”前一样。已知以恒星为球心、以，为半径的球面

上，单位面积单位时间接收到的辐射能量满足后=一与（&,为恒星单位时间内辐射的总能量），则地球

在“流浪”后的公转周期与绕太阳公转周期的比值为（）

A.8B.472C.4D.2

【答案】B

【解析】

【详解】由地球在新公转轨道上的温度与“流浪”前一样可得

E°i_I6E3

4町2

可得

由

GMm4乃2

——；-=m—―r

r2T2

%=4五

工

故选B。

6.碰碰车是大人和小孩都喜欢的娱乐活动，游乐场上，大人和小孩各驾着一辆碰碰车正对迎面相撞。碰

撞前后两人的位移一时间图像如图所示，己知小孩的质量为30kg,大人的质量为65kg,碰碰车质量相

同，碰撞时间极短。下列说法正确的是（）

A.碰前大人和车的速度大小为2mzs

B.碰撞前后小孩的运动方向保持不变

C.碰撞过程中机械能损失为450J

D.碰撞过程中小孩和其驾驶的碰碰车受到的总冲量大小为21ONs

【答案】D

【解析】

【详解】A.位移一时间图像斜率的绝对值表示速度的大小，根据图像可得碰前大人和车的速度大小为

v.=—~-m/s=3m/s

12

故A错误；

B.根据图像可知，碰撞后大人和小孩一起运动，而位移一时间图像的斜率正负表示速度的方向，小孩碰

撞前速度方向为正，碰撞后速度方向为负，故B错误；

C.设碰碰车的质量为M,由动量守恒定律有

（30+M）x2kg-m/s-（65+A7）x3kgm/s=（2M+30+65）x（-l）kg-m/s

解得

M=40kg

根据能量守恒可得碰撞过程中机械能损失为

△E=-(65+40)X32+^(30+40)x22--(65+40+40+30)xl2(J)=525J

C错误；

D.碰前小孩与其驾驶的碰碰车的总动量为

Pi=(30+40)x2kg-m/s=140kg-m/s

碰后总动量为

p1'--70kg-m/s

根据动量定理可得，总冲量

/=Pi'-Pi=-210N-s

故总冲量大小为21ONs,D正确。

故选D。

7.如图所示，倾角6=30°的传送带以大小为4m/s的速度顺时针匀速运行。质量为1kg的某工件(视为

质点)以大小为8m/s的初速度从传送带的底端A冲上传送带，恰好能到达传送带的顶端B,随即被取

走。工件与传送带间的动摩擦因数为手，取重力加速度大小g=10m/s20则()

B

A.工件沿传送带上滑的时间为2.5s

B.工件在传送带上运动时，摩擦力对其做功为5J

C.传动带A、8两端的距离为4m

D.工件在传送带上运动时，因摩擦产生的热量为21J

【答案】A

【解析】

【详解】A.工件所受重力沿传送带向下的分力大小为

G]=mgsin6=0.5mg

滑动摩擦力大小为

f=jjmgcos0=0.3〃2g

当工件的速度大于传送带的速度时，工件受到沿传送带向下的滑动摩擦力，因此工件向上做匀减速运动,

根据牛顿第二定律可得，上滑的加速度大小为

G+f。,2

q=—t——=8m/s'

m

工件从A端上滑至与传送带速度相同的时间

“q=0.5s

此后工件继续向上做匀减速运动，上滑的加速度大小为

2

a2=—~1=2m/s

m

从工件与传送带达到共同速度至工件到达B端的时间为

t2=—=2s

因此工件沿传送带上滑的时间为

f=4+6=2.5s

故A正确；

BC.A、B两端的距离为

rV+VVr

L=-n------H—=7m

2122

设工件返回A端时的速度大小为M，则有

v'2=2a,L

解得

v-2sm/s

根据动能定理可知，工件在传送带上滑行的过程中，摩擦力对工件做的功

W=—mv'2——mvJ.=—18J

22°

故BC错误；

D.工件从B端下滑至A端的时间为

«2

工件在传送带上滑行的过程中，因摩擦产生的热量为

0=号上%)+/1%—/2卜/(讨+。=(36+126)J

故D错误。

故选A»

8.如图，固定在竖直面内的光滑轨道ABC由直线段A8和圆弧段8c组成，两段相切于B点。A8段与水

平面夹角为。，BC段圆心为0,最高点为C、A与C的高度差等于圆弧轨道的直径2R。小球从A点以初

速度均冲上轨道，能沿轨道恰好到达C点。下列说法正确的是()

A.小球从B到C的过程中，对轨道的压力逐渐减小

B.小球从A到C的过程中，重力的功率始终保持不变

2

C.水平夹角。应满足cos。2一

3

D.小球的初速度为％=而凝

【答案】C

【解析】

【详解】A.小球从B到C的过程中，小球做圆周运动，小球沿半径方向的合力提供向心力，令小球所

在位置的半径与竖直方向的夹角为a,则有

v2

mgcosa--m-

根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力

解得

2

A,V

N2=mgcosa-m—

小球从B到C的过程中，速度逐渐减小，可知，小球对轨道的压力逐渐增大，故A错误；

B.小球从A到B的过程中，小球速度逐渐减小，重力恒定，重力方向与速度方向不变，根据瞬时功率的

A.外力F不断减小

B.物体A受到斜面的摩擦力大小始终增加

C.斜面对A的支持力一直增加

D.小球B对物体A的压力大小一直增加

【答案】AC

【解析】

【详解】AD.对小球B分析，受水平拉力、重力和支持力，三力平衡，三个力构成首尾相连的矢量三角

形，如图所示

F

将小球B缓慢拉至物体A的最高点过程中，9变小，故支持力N变小，拉力F也变小，根据牛顿第三定

律，小球B对物体A的压力也减小，故A正确，D错误；

BD.设斜面倾角为对A、B整体分析，受拉力、重力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件，有

f+mygsina+Fcosa

N—[M+m^gcosa-Fsina

由于F减小，故静摩擦力减小，斜面对A的支持力一直增加。故B错误；C正确。

故选ACo

10.中国科学院紫金山天文台于2022年7月发现两颗小行星20220S1和20220N1。小行星20220S1预估

直径约为230m，小行星20220N1预估直径约为45m。若两小行星在同一平面内绕太阳的运动可视为匀

速圆周运动（仅考虑两小行星与太阳之间的引力），测得两小行星之间的距离△厂随时间变化的关系如图

所示，已知小行星20220S1距太阳的距离大于小行星20220N1距太阳的距离。则关于小行星20220S1和

20220N1的说法正确的是（）

A,半径之比为3:1

B.线速度之比为1：J5

C.20220N1的运动周期为T

D.20220S1的运动周期为（2行一1）T

【答案】BD

【解析】

【详解】A.因小行星20220S1距太阳的距离大于小行星20220N1距太阳的距离，可设小行星20220S1

距太阳的距离为门，小行星20220N1距太阳的距离为松。根据图像可知

n-r2=1.5r

ri+;*2=4.5r

联立解得

n=3r

rz=1.5r

则二者轨道半径之比为2：1,故A错误；

CD.由图像可知，经过时间7两星再次相距最近，设小行星20220S1与小行星20220N1绕太阳运动的周

期分别为不、72,则

’2兀24［十

---------1—2乃

根据开普勒第三定律可知

33

2L=2L

解得

7；=（2V2-1）T

故C错误，D正确；

B.设小行星20220S1与小行星20220N1绕太阳运动的线速度分别为也、v2,根据

v=cor

又有

T=生

CD

联立可得线速度之比为

V1:v2=1:5/2

故B正确。

故选BDo

11.一足够长的光滑斜面固定在水平面上，质量为1kg的小物块在平行斜面向上的拉力/作用下，以一定

初速度从斜面底端沿斜面向上运动，经过时间，物块沿斜面上滑了1.2m。小物块在尸作用下沿斜面上滑

过程中动能和重力势能随位移的变化关系如图线I和U所示。设物块在斜面底端的重力势能为零，重力

加速度g取lOm/s?。则（）

01.2x/m

A.斜面的倾角为30°

B.力产的大小为20N

C.小物块上滑1.2m所需时间7s

D.若/时刻撤去拉力凡物块继续沿斜面上滑1.6m

【答案】AD

【解析】

【详解】A.根据

Ep=>ngh=mgxsin0

得

mgx1x10x1.22

所以斜面倾角为

8=30°

故A正确；

B.根据动能定理

Fx-mgx-sin300=8J-2J

得

F=10N

故B错误;

C.根据

/=；〃琮

得初速度为

%=挎=坪3s=2m/s

物块向上运动的加速度为

F-sin0〃,

a=-------=5m/s2

m

沿斜面上滑了1.2m,有

12

%=卬+耳。厂

解得

/=0.4s（负值舍掉）

故C错误;

D.若经过，后撤去拉力F，小物块的机械能不变，此后重力势能增加、动能减小：根据图像可知，/时刻

的机械能为

E=E.K+EPn=8J+6J=14J

根据机械能守恒定律可得

E=sin。

解得上升的最大距离为

,E14cc

x=---------=--------------m=2.8m

mgsin0lx10x0.5

物块继续沿斜面上滑1.6m,故D正确

故选ADo

12.如图所示，甲乙两人做抛球游戏，甲站在一辆平板车上，甲与车的总质量〃=50kg,车与水平地面

间的摩擦不计。另有一质量〃2=2kg的球，乙站在车对面的地上，身旁有若干质量不等的球。开始车静

止，甲将球以速度v（相对于地面）水平抛给乙，乙接到抛来的球后，马上将另一只球以相同速率v水平

抛回给甲，甲接到球后，再以速率v将此球水平抛给乙，这样反复进行，乙每次抛回给甲的球的质量都等

于他接到球的质量的2倍，则（）

A.甲每一次抛出球后，速度均增加0.04u

B.甲第三次抛出球后，车的速度为0.52V,方向水平向左

C.从第一次算起，甲抛出4个球后，再也不能接到乙抛回来的球

D.从第一次算起，甲抛出5个球后，再也不能接到乙抛回来的球

【答案】BC

【解析】

【详解】A.甲第一次抛出球后，对甲、车与第一只球，根据动量守恒定律有

mv-Afv,=0

解得

V,=0.04v

方向水平向左

甲第二次抛出球后，对甲、车与第二只球，根据动量守恒定律有

Mvy+2mv=MV2-2mv

解得

v2=0.2v

方向水平向左

甲第二次抛出球后速度增加量

Av=v2—v,=0.16m/s

故A错误；

B.甲第三次抛出球后，对甲、车与第三只球，根据动量守恒定律有

Mv0+4mv=MV3-4mv

解得

v3=0.52v

方向水平向左，故B正确；

CD.根据规律可知，甲第〃次抛出球后有

,,_|

Mvnn—i.+mv=Mvn,-2mv

根据上述有

（1+22+23+...+2M）WV

匕=M

若甲不能接到乙抛回来的球，则有

解得

n>3

即从第一次算起，甲抛出4个球后，再也不能接到乙抛回来的球，故C正确，D错误。

故选BCo

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13.某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，将橡皮筋改为劲度系数为400N/m的轻质弹簧

AA',将弹簧的一端固定在竖直墙面上。不可伸长的细线OA、OB、0C,分别固定在弹簧的A端和弹簧

秤甲、乙的挂钩上，其中。为OA、。8、0C三段细线的结点，如图1所示。在实验过程中，保持弹簧

AA伸长1.00cm不变。（弹簧均在弹性限度内）

（1）若04、0C间夹角为90。，弹簧秤乙的读数如图2所示，则弹簧秤甲的读数是N»

（2）在（1）问中若保持04与的夹角不变，逐渐增大。C与0A的夹角，则弹簧秤甲的读数大小将

，弹簧秤乙的读数大小将。（填“变大”、“变小”、“先变小后变大”）

【答案】①.5.00②,变小③.先变小后变大

【解析】

【详解】（1）⑴弹簧秤乙的最小分度为0.1N,应估读到0.01N,读数是3.00N,根据胡克定律可得，弹簧

AA'的拉力大小为

E=收=400x0.01N=4.00N

04、OC间夹角为90°,由三力平衡原理可知，弹簧秤甲的读数等于弹簧/IV的拉力与弹簧秤乙的拉力的

矢量和，即

稣=V3.002+4.002N=5.00N

（2）[2][3]若保持0A与OB的夹角不变，逐渐增大OC与。A的夹角，甲、乙两弹簧秤弹力的合力不

变，如图所示，则可知弹簧秤甲的读数大小将变小，弹簧秤乙的读数大小将先变小后变大。

,/////U

A'

14.2023年6月，我国建成高超音速风洞，有力促进了我国流体力学的研究。研究发现，空气阻力与物体

相对于空气的速度有关，还与物体的形状、横截面积等因素有关。某实验小组假设空气阻力/和小球速度

的〃次方成正比，比例系数为k（称作阻力系数），即/该小组准备了若干由不同材料（密度为

「）制成的半径相同的小球（半径r）,将它们从足够高的同一个地方静止释放，利用视频分析技术，进

行实验验证。

（1）在时间足够长之后，小球的速度会趋于一个定值，称作收尾速度。已知当地重力加速度为g,那么

收尾速度的表达式为片（用2,n,/•,g,P表示）。

（2）为了研究收尾速度小与小球密度「的关系，实验小组绘制了In%-InP图像，发现该图像是一条

斜率为3的倾斜直线。这个结果表明空气阻力表达式/中，〃=。

（3）为了进一步测量该型号小球的阻力系数上实验小组开启实验室风洞，产生竖直向上速度大小为

15m/s的风。再把质量为LOkg的小球从风洞顶部以某一初速度竖直下抛，测得下落高度〃随时间/变化

的图像如图中实线1所示。取重力加速度g=10m/s2,则阻力系数%=kg/m（结果保留两位

有效数字）。

（4）若仅换用密度更大的小球进行实验，保持风速不变，调节小球下抛速度，所得-f图像也是一条直

线，则图像可能为图线________（选填力”、"2”或“3”）.

【答案】①.J4"bg

②.2③.0.025④.2

\3k

【解析】

【详解】（1）口］在时间足够长之后，小球做匀速运动，根据平衡条件

mg=kvn

其中

4，

m=p-jrr

3

联立可得

V3k

（2）在时间足够长之后，小球做匀速运动，根据平衡条件

mg=kvn

其中

4%

m=p・一兀r

3

联立可得

P'—jir"-kvn

3

两边取对数

,1,

lnv„,=-lnp

n

斜率

n2

可得

n=2

（3）［3］根据图像可知小球下落的速度为

\h4.5,«,

v=——=——■m/s=5m/s

X0.9

小球相对风的速度为

M=v+v风

根据平衡条件

联立并代入数据可得

k=0.025

(4)14］不改变小球形状，阻力系数不变，增大小球质量，由平衡条件

可得

由此可知，小球质量越大，做匀速直线运动时速度越大，下落时间将会更短，所以图像为“2”。

15.如图所示，水平桌面边缘处固定一轻质定滑轮，物块B叠放在物块A上，B通过水平且不可伸长的

细绳跨过定滑轮与C连接。某时刻，物块A、B保持相对静止，共同向左运动，且细绳绷直。已知物块

A、C质量均为根=1.0kg,物块B质量为M=2.0kg,物块A与桌面的动摩擦因数〃=0.2,取重力

速度g=10m/s2,不计滑轮摩擦。求：

(1)细绳拉力的大小；

(2)物块B所受摩擦力。

【答案】(1)E=6N；(2)/=2N,方向水平向右

【解析】

【详解】(1)设细绳拉力为凡加速度大小为对A、B整体，则有

物块C向上匀减速运动，则有

mg—F=ma

联立解得

F=6N

tz=4m/s2

（2）设物块B所受摩擦力的大小为力可知方向向右，根据牛顿第二定律可得

F+f=Ma

解得

/=2N

方向水平向右。

16.如图，光滑水平桌面上有一轻质弹簧，其一端固定在墙上，离地面高度为0.80m。用质量为0.50kg

的小球压弹簧的另一端，使弹簧的弹性势能为1.0J。释放后，小球在弹簧作用下从静止开始在桌面上运

动，与弹簧分离后，从桌面水平飞出。当小球与水平地面碰撞时，其平行于地面的速度分量与碰撞前瞬

间相等：垂直于地面的速度分量大小发生变化。测得小球第二次落点与桌面上飞出点的水平距离为

2.0m»取重力速度g=10m/s2,忽略空气阻力。求：

（1）弹簧对小球冲量的大小；

（2）小球与地面第一次碰撞过程中，小球损失动能与碰撞前动能的比值。

7

7

7

m

7

77777777777777777777777777777

【答案】（I）/=1必-m/s；（2）攵=0.35

【解析】

【详解】（1）设小球离开桌面时速度大小为%,由机械能守恒可知

「12

稣=5叫

设弹簧对小球冲量的大小为1，根据

I=mv0-0

解得

I=Ikg-m/s

（2）设离开桌面后由平抛运动时间为％,由

,12

设第一次落点与第二次落点之间时间为弓，由