山东省日照市2024-2025学年高三上学期校际联合考试（期中）物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12022级高三上学期校际联合考试物理注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。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，再选涂其他答案标号。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，将本试卷和答题卡一并交回。4.本试卷共8页，满分100分，考试时间90分钟。一、单项选择题：本题包括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。1.一列沿x轴负方向传播的简谐横波在时刻的波形如图所示，质点P、Q的平衡位置分别位于和处。时质点P第一次到达波峰，下列判断正确的是（）A.时，质点Q通过平衡位置向y轴负方向运动B.该波的波速为5m/sC.时，质点P的加速度最大D.0∼1.2s的时间内，质点P运动的路程为6m【答案】B【解析】B．因为波沿轴负方向传播，且时质点P第一次到达波峰，即时质点Q的振动传播到质点P，所以，波速为故B正确；A．由图可知，波长为，则周期为所以即，时间内，质点Q振动了个周期，此时通过平衡位置向y轴正方向运动，故A错误；C．当即，质点P振动半个周期，回到平衡位置，此时加速度最小，为零，故C错误；D．时间内所以，质点P运动的路程为故D错误。故选B。2.无人机在某次航拍过程中从地面上开始起飞，水平方向和竖直方向的速度随时间变化的规律分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是（）A.0∼2s内无人机做变加速直线运动 B.2s末无人机的速度大小为14m/sC.2s∼4s内无人机做匀变速曲线运动 D.0∼4s内无人机的位移大小为44m【答案】C【解析】A．根据图像可知，0∼2s内水平方向的加速度为根据图像可知，0∼2s内竖直方向的加速度为则0∼2s内无人机的加速度为由于无人机在时刻的速度为0，则0∼2s内无人机做匀加速直线运动，故A错误；B．2s末无人机的速度大小为故B错误；C．2s∼4s内无人机水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动，则无人机的合运动为匀变速曲线运动，故C正确；D．根据图像可知，0∼4s内无人机的水平位移大小为无人机的竖直位移大小为则0∼4s内无人机的位移大小为故D错误。故选C。3.如图所示，劲度系数为k的轻弹簧上端固定，下端通过细线连接两个质量均为m的小球a和b，系统处于静止状态。时烧断细线，时弹簧的弹力第一次为零。重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A.小球a做简谐运动的振幅为 B.小球a做简谐运动的周期为C.时，小球a的动能最大 D.时，小球a的回复力为零【答案】C【解析】A．根据可知，在平衡位置时，弹簧的伸长量为烧断细线前所以，小球a做简谐运动的振幅为故A错误；B．根据简谐运动的对称性可知，小球a运动到最高点时，弹簧的形变量为即，小球a运动到最高点时弹簧处于原长，所以，小球a做简谐运动的周期为故B错误；C．根据简谐运动的时间对称可知，时，小球a运动到平衡位置，即小球a的动能最大，故C正确；D．时，小球a运动到最高点，位移最大，回复力最大，故D错误。故选C。4.关于质点做直线运动的图像，下列说法正确的是（）A.甲图中，质点在0∼2s的时间内，平均速度大于3m/sB.乙图中，质点做匀加速运动的加速度大小为C.丙图中，若质点在时的速度为零，则其做往返运动D.丁图中，在时，质点的运动方向发生改变【答案】A【解析】A．若质点做初速度为0、末速度为6m/s的匀加速直线运动，其平均速度为根据v-t图像与时间轴所围面积表示位移，可知，0∼2s该物体的位移大于匀加速直线运动的位移，所以物体在0∼2s这段时间内的平均速度大于3m/s，故A正确；B．根据位移与时间的关系有，结合图像斜率可知解得故B错误；C．根据可知，乙图像中，阴影面积表示到时间内物体速度变化量，则质点的速度方向不变，不会做往返运动，故C错误；D．图像的斜率代表速度，由图可知质点做匀速直线运动，速度方向不变，故D错误；故选A。5.如图所示，火星与地球在同一平面内沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动。已知地球的公转周期为T，火星轨道半径是地球轨道半径的1.5倍。当火星、地球、太阳三者在同一直线上且地球位于太阳和火星之间时，称为火星冲日。只考虑太阳对行星的引力，下列说法正确的是（）A.火星的公转周期为B.相邻两次火星冲日的时间间隔为C.火星与地球绕太阳做匀速圆周运动的向心加速度大小之比为D.火星与地球绕太阳做匀速圆周运动的线速度大小之比为【答案】B【解析】A．设地球轨道半径r，地球之为M，火星轨道半径1.5r，由开普勒第三定律得解得故A错误；B．由万有引力定律得角速度故火星的角速度小于地球的角速度，两次火星冲日时，地球比火星多跑了一周，设故相邻两次火星冲日的时间间隔为t，则解得故B正确；C．由万有引力定律得可知向心加速度大小之比为故C错误；D．由万有引力定律得火星与地球绕太阳做匀速圆周运动的线速度大小之比为故D错误。故选B。6.2024年8月4日，樊振东赢得了巴黎奥运会乒乓球男子单打项目的金牌。某次发球时，樊振东以初速度竖直向上抛出乒乓球，乒乓球经过时间t到达最高点，落回抛出点之前已经匀速，匀速运动的速度大小为v。已知乒乓球的质量为m，重力加速度为g，乒乓球在运动过程中受到的空气阻力大小与其速率成正比。下列说法正确的是（）A.上升过程中重力的冲量大于下降过程中重力的冲量B.上升过程中空气阻力的冲量大于下降过程中空气阻力的冲量C.空气阻力与速率的比例系数为D.乒乓球从最高点落回到抛出点的时间为【答案】D【解析】A．由牛顿第二定律，上升过程随着速度的减小，阻力逐渐减小，加速度逐渐减小，下降过程随着速度的增大，阻力逐渐增加，加速度逐渐减小，可知上升过程的平均加速度大于下降过程的平均加速度，而上升过程中由于上升和下降过程中，位移大小相等，而上升过程的平均加速度大，所用时间短，则重力的冲量小于下降过程中重力的冲量，故A错误；B．做出小球的v-t图像，如图所示第一、第四象限中阴影部分的面积表示上升和下降过程的位移大小相等方向相反；若将纵坐标改为f，由于f∝v，因此第一、第四象限中阴影部分的面积仍相等，其物理意义为上升、下降过程阻力的冲量等大反向，故B错误；C．根据题意，落回抛出点之前已经匀速，匀速运动速度大小为v。由解得故C错误；D．对整个过程，设向下为正方向，根据动量定理由B选项可知上升、下降过程阻力的冲量等大反向，解得解得乒乓球从最高点落回到抛出点的时间为故D正确；故选D。7.2024年3月20日，长征八号火箭成功将鹊桥二号中继卫星送入预定地月转移轨道。如图所示，鹊桥二号沿地月转移轨道运动到月球引力的范围内，经过轨道控制进入周期为24小时的环月椭圆轨道（A为近月点，B为远月点），再经过变轨绕月球做匀速圆周运动。已知地月转移轨道、环月椭圆轨道、绕月圆轨道相切于点A，近月点A到月球中心的距离与远月点B到月球中心的距离之比为。则鹊桥二号（）A.在A、B两点的加速度大小之比为B.在绕月圆轨道上的运行周期为9小时C.在地月转移轨道上奔月的过程中，所受的引力一直做正功D.在绕月圆轨道运动经过点A的速度大于在环月椭圆轨道运动经过点B的速度【答案】D【解析】A．由牛顿第二定律有解得可知在A、B两点的加速度大小之比为。故A错误；B．根据开普勒第三定律解得故B错误；C．在地月转移轨道上奔月的过程中，靠近地球位置附近，远离地球，引力做负功，故C错误；D．从B点进入以月心和B连线为半径的圆轨道需要在B点进行加速，而对于绕月圆轨道运动经过点A和以月心和B连线为半径的圆轨道经过B点的速度，根据得可知，绕月圆轨道运动经过点A的速度大于以月心和B连线为半径的圆轨道经过B点的速度，所以在绕月圆轨道运动经过点A的速度大于在环月椭圆轨道运动经过点B的速度，故D正确。故选D。8.如图所示，一横截面为三角形的水渠，在同一水平面上，且，从A点以不同的初速度水平抛出小石子，小石子落地后不反弹。不计空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）A.落到边上的小石子，初速度越大，落地时的速度方向与水平方向的夹角越大B.初速度为的小石子能落到边上C.落到O点的小石子，运动过程中离的最远距离为D.能垂直打到边上的小石子，初速度大小为【答案】B【解析】A．落到边上的小石子，设斜面倾角为，由平抛运动的规律知设落在斜面上的小石子落地时的速度方向与水平方向的夹角为，则所以所有落到边上的小石子落地时的速度方向与水平方向的夹角相等，故A错误；B．初速度越大的石子，飞行距离越远，设最远落在O点的石子用时为t，由平抛运动的规律知，解得B选项所给速度小于，故B正确；C．将小石子的速度分解为沿AO方向的和垂直AO方向的，将小石子的加速度分解为沿AO方向的和垂直AO方向的则有，，离斜面最远时联立解得最远距离为故C错误；D．若水平抛出，并垂直撞击在OB边，则速度偏角满足由平抛运动的规律知，由几何关系可知联立可得故D错误。故选B。二、多项选择题：本题包括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，实线是一列简谐横波在t=0时的波形图，虚线是这列波在t=1s时的波形图。下列判断正确的是（）A.x=0处的质点，在t=1s时的位移为−5cmB.若波沿x轴正方向传播，波速可能为3m/sC.若波沿x轴负方向传播，波速可能为11m/sD.若波沿x轴负方向传播，x=0处的质点在t=2s时位于波峰【答案】BD【解析】A．由题意可知，x=0处的质点，在t=1s时的位移即为图像中虚线在x=0处的位移，则根据波的传播特点结合数学知识可知，此时x=0处质点的位移为故A错误；B．由图像知，该列波的波长为λ=8m，若波沿x轴正方向传播，经过t=1s则可得波速当n=0时，v=3m/s，故B正确；C．若波沿x轴负方向传播，经过t=1s则可得波速显然该情形下，波速不可能为11m/s，故C错误；D．若波沿x轴负方向传播，则在t=2s内波向左传播的距离为可知t=2s时的波形图相当于t=0时的波形图（实线）向左平移个波长，故此时x=0处的质点位于波峰位置，故D正确。故选BD。10.2023年华为问界M9新车发布。某次测试中，质量、额定功率的问界M9在平直路面上由静止启动。问界M9先做匀加速直线运动，当速度时达到额定功率，之后保持功率不变继续加速，达到最大速度后匀速运动。问界M9从开始启动到达到最大速度所用的时间为25s，整个运动过程中受到的阻力大小不变。下列说法正确的是（）A.问界M9运动中受到的阻力大小为8000NB.问界M9开始启动时的加速度大小为C.问界M9从开始启动到达到额定功率所用时间为15sD.问界M9从开始启动到达到最大速度通过的位移大小为625m【答案】AC【解析】A．汽车达到最大速度后做匀速直线运动，牵引力等于阻力，有代入数据得阻大小为A正确；B．汽车匀加速直线运动结束时达到额定功率，此时速度为，有代入数据得汽车匀加速过程的牵引力大小为由牛顿第二定律得代入数据得加速度大小为B错误；C．问界M9从开始启动到达到额定功率过程，汽车做匀加速直线运动，由运动学公式得代入数据得问界M9从开始启动到达到额定功率所用时间为C正确；D．问界M9从开始启动到达到最大速度过程中，由动能定理得代入数据得D错误。故选AC。11.如图所示，质量均为m的小球a和b分别栓接在一根弹性绳的两端，且处于同一位置。某时刻a球自由下落，同时将b球以速度水平向右抛出。当两小球之间的距离第三次等于弹性绳的原长时，两小球恰好落地，该过程中两小球发生的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短，不计一切阻力，两小球可视为质点。两球下落的过程中，下列说法正确的是（）A.两小球和弹性绳组成的系统动量和机械能都守恒B.弹性绳的最大弹性势能为C.弹性绳最长时，两小球的速度大小均为D.a球落地时的速度小于b球落地时的速度【答案】BD【解析】A．由于a球是自由下落，而b球是以一定的速度水平抛出，所以两小球和弹性绳组成的系统在竖直方向上的动量是不守恒的（因为重力作用会改变竖直方向上的动量）。同时，考虑到两小球初始时的机械能不等（b球有动能，a球只有重力势能），并且在碰撞过程中虽然机械能守恒，但整个过程中由于重力做功，系统总的机械能也是不守恒的，故A错误；B．水平方向上共速时弹性势能最大，设此时两小球竖直速度均为，根据水平方向上的动量守恒有根据能量守恒有两小球在竖直方向上做匀变速直线运动，则有以上联立方程得故B正确；C．水平方向上共速时弹性势能最大，弹性绳最长，此时水平方向此时两小球竖直速度均为＞0，则根据速度的合成可知两小球的速度大小均大于，故C错误；D．两个小球在水平方向的运动可看成小球b以速度在水平方向运动的弹簧模型，依题意分析可得，初始时两小球在水平方向上的动量不为零，且方向向右，两球形成的系统总体会朝着右侧运动，当第一次等于弹性绳的原长时，水平方向a球静止，b球的速度向右为，两球相对远离运动状态，则=0＜；当第二次达到弹性绳的原长时，由，可得此时水平方向动量守恒水平方向为两球相对靠近运动状态，当第三次达到弹性绳的原长时，水平方向恢复为初始状态故D正确。故选BD。12.如图所示，倾角θ=30°，顶端固定光滑滑轮的斜面体放置在水平面上，一跨过滑轮的轻质细绳，一端悬挂质量为m的重物A，另一端与斜面上质量为2m的物块B相连，滑轮与物块B之间的细绳平行于斜面。现用外力F缓慢拉动细绳上的结点O，使细绳OO′部分从竖直拉至水平，整个过程中始终保持外力F的方向与细绳OO′的夹角α=120°不变，且细绳OO′部分始终拉直，物块B和斜面体始终处于静止状态，下列说法正确的是（）A.细绳OO′的拉力先增大后减小 B.斜面对物块B的摩擦力一直增大C.外力F一直增大 D.地面对斜面体的摩擦力先增大后减小【答案】ACD【解析】AC．以结点O为研究对象，受到两段细绳的拉力和外力F，其中OA段拉力大小等于mg，结点O转动过程中，动态分析图如下根据拉密定理有由于α保持不变，因此为定值。结点O转动至水平的过程中，β角从钝角一直减小到直角，可得F逐渐增大，γ角从60°一直增大到150°，绳子的拉力F1先增大后减小，故AC正确；B．对物块B受力分析可知，物块B受重力2mg、绳子的拉力F1、支持力NB和摩擦力fB的作用，则物块B沿斜面方向，由平衡条件得由于绳子的拉力F1先增大后减小，所以斜面对B的摩擦力不可能一直增大，故B错误；D．对A、B及斜面整体受力分析，地面对斜面体的摩擦力大小等于外力F在水平方向的分力，外力F在水平方向的分力为利用数学的积化和差公式可得β角从180°一直减小到90°，F水平先增大后减小，所以摩擦力也是先增大后减小，故D正确。故选ACD。三、非选择题：本题包括6小题，共60分。13.在“探究互成角度的两个力的合成规律”的实验中，步骤如下：①在桌面上平放一块木板，在木板上铺一张白纸，用图钉把白纸固定在木板上。②把橡皮条的一端固定在木板上的一点，在橡皮条的另一端系上两条细绳，细绳的另一端系有绳套。③用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使结点到达某一位置O点，在白纸上记录O点的位置和两细绳的方向，读出两个弹簧测力计的示数、。④只用一个弹簧测力计，通过细绳把橡皮条拉到步骤④中O点的位置，读出并记录弹簧测力计的示数F，同时记下细绳的方向。完成下列问题：（1）本实验采用的科学方法是______（选填选项前的字母）。A．理想实验法B.控制变量法C.等效替代法D.物理模型法（2）实验中某次弹簧测力计的示数如图甲所示，读数为______N。（3）完成实验后，取下白纸，用铅笔和刻度尺在白纸上从O点沿着两条细绳的方向画直线，同学们按照一定的标度做出、和F的图示，如图乙所示。请你在答题卡上以、为邻边做平行四边形，做出与的合力_____。（4）比较与F，得出实验结论。【答案】（1）C（2）3.70（3）【解析】[1]该实验是用一个力作用产生的作用效果与两个力共同作用产生的作用效果相同，来探究两个互成角度的力的合成规律，所以使用的科学方法是等效替代法。故选C。[2]由图可知，弹簧测力计的读数为3.70N；[3]以、为邻边做平行四边形，作出对角线，如图所示14.某物理学习小组通过实验验证机械能守恒定律，实验设计的思路是测出物体下落过程中减少的重力势能和对应过程增加的动能，在实验误差允许的范围内，若二者相等，从而验证机械能守恒定律。（1）安装实验器材如图甲所示，经检查发现一处错误，错误是______。（2）纠正错误后顺利完成实验。图乙是该实验小组打出的一条点迹清晰的纸带，纸带上的O点是第一个点，测得第1个点和第2点之间的距离接近2mm。选取纸带上连续的计时点A、B、C、D作为计数点，并测出各计数点到O点的距离分别为17.80cm，21.68cm、25.90cm、30.51cm。已知打点计时器所用电源的频率是，重物的质量为，重力加速度，则打点计时器打下点O到点C的过程中，重物减少的重力势能______J，增加的动能______J。（计算结果均保留三位有效数字）（3）重力势能的减少量略大于动能的增加量，其原因可能是______。【答案】（1）电磁打点计时器电源接得错误，应使用8V左右交流电源（2）0.2540.244（3）重物下落过程中受到空气阻力，空气阻力做负功，机械能减小。【解析】（1）由图甲可以看出，电源使用电池组不合适，电磁打点计时器应使用8V左右交流电源。（2）[1]测得第1个点和第2点之间的距离接近2mm，表示O点为重物做自由落体运动初始时刻打下的点。则打点计时器打下点O到点C的过程中，重物减少的重力势能为[2]打点计时器打下点C时的速度为打点计时器打下点O到点C的过程中，增加的动能为（3）重力势能的减少量略大于动能的增加量，其原因可能是：重物下落过程中受到空气阻力，空气阻力做负功，机械能减小。15.一辆汽车在平直的公路上以的速度匀速行驶，司机发现正前方有一电动自行车以的速度同向匀速运动，司机经过的反应时间后开始刹车，汽车做匀减速运动，加速度大小为，恰好没有撞上电动自行车。（1）求司机发现电动自行车时与电动自行车之间的距离；（2）若汽车减速的加速度大小为，求汽车减速过程中与电动自行车之间的最小距离s。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详析】汽车与电动自行车速度相等时到达同一位置，刚好不撞，设减速时间为，则到达同一位置时，汽车的位移为电动自行车的位移为司机发现电动自行车时与电动自行车之间的距离为以上各式联立，解得小问2详析】汽车与电动自行车速度相等时，间距最小，设汽车减速时间为，则汽车的位移为电动自行车的位移为汽车减速过程中与电动自行车之间的最小距离为联立，解得16.如图所示，半径的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合，转台能以不同的角速度绕竖直轴匀速转动。一小物块随陶罐一起转动，且它和O点的连线与之间的夹角为60°，已知小物块与陶罐间的动摩擦因数，重力加速度，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（1）若小物块恰好不受摩擦力，求水平转台的角速度；（2）要使小物块与陶罐相对静止，求转台转动的角速度范围。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详析】若小物块恰好不受摩擦力，物块仅受到重力与指向球心弹力，根据牛顿第二定律有解得【小问2详析】小物块与陶罐相对静止，当摩擦力达到最大静摩擦力，且方向沿切线向上时，角速度达到最小值，对小物块进行分析，如图所示则有，其中解得当摩擦力达到最大静摩擦力，且方向沿切线向下时，角速度达到最大值，对小物块进行分析，如图所示则有，其中解得综合上述有17.如图所示，倾角θ=37°的传送带以v0=10m/s的速率逆时针匀速转动。质量为1kg的滑块从传送带底端A处由静止释放，同时对滑块施加平行于传送带向上、大小为12N的拉力F。已知滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，传送带底端A到顶端B的距离l=30m，重力加速度g=10m/s2。（1）若拉力F始终作用在滑块上，求滑块从A运动B的时间；（2）为使滑块能从A运动到B，求拉力F作用的最短时间；（3）若拉力F作用的时间为，求滑块离开传送带时的速度大小。【答案】（1）（2）5s（3）12m/s【解析】【小问1详析】滑块在力F的作用下向上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得解得由题意可知解得滑块从A运动B的时间为【小问