山东省部分学校2023-2024学年高三上学期10月联考
物 理
本试卷满分100分，考试用时90分钟。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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．本试卷主要考试内容：必修第一册，必修第二册第五章。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．一个质点在恒力F的作用下的运动轨迹如图中的实线所示，质点经过坐标原点时的速度方向沿图中虚线，则恒力F可能（ ）
A．沿x轴正方向 B．沿x轴负方向 C．沿y轴正方向 D．沿y轴负方向
2．甲、乙两质点均向右沿直线匀速运动，乙质点恰好在B点追上甲质点。已知甲质点的速度大小为，乙质点的速度大小为，甲、乙两质点先后经过A点的时间间隔为t，则A、B两点的距离为（ ）
A． B． C． D．
3．工程建设常要用到塔吊，塔吊臂上的小车A沿塔吊臂水平向左匀速运动的同时，将小车A正下方的物体B吊起，物体B的运动轨迹沿图中的虚线。下列说法正确的是（ ）
A．物体B做匀速直线运动 B．物体B做匀加速直线运动
C．物体B做匀减速直线运动 D．物体B沿图中虚线先加速后减速
4．如图所示，倾角为的粗糙斜面固定在水平地面上，跨过轻质滑轮的轻质细绳左端与物块A连接，右端与物块B连接时，物块A恰好能沿斜面匀速下滑，仅将细绳右端的物块B换为物块C时，物块A恰好能沿斜面匀速上滑。已知物块A与斜面间的动摩擦因数为0.5，滑轮摩擦不计，取重力加速度大小，，则物块B、C的质量之比等于（ ）
A． B． C． D．
5．如图所示，轻弹簧的一端固定，另一端连着小球A，小球A的下面用另一根相同的轻弹簧连着小球B，一根轻质细绳一端连接小球A，另一端固定在墙上，平衡时细绳水平，弹簧与竖直方向的夹角为60°，弹簧的形变量为弹簧形变量的3倍，重力加速度大小为g。将细绳剪断的瞬间，下列说法正确的是（ ）
A．小球A的加速度大小为 B．小球A的加速度大小为
C．小球B的加速度大小为 D．小球B的加速度大小为g
6．用倾角为30°的传送带向卡车内输送货物，如图所示。现将质量为4kg、可视为质点的货物P轻放到传送带底端，当货物P离开传送带时刚好与传送带共速。已知货物P和传送带间的动摩擦因数为，传送带始终以4m/s的速度顺时针转动，A、B两轮大小不计，取重力加速度大小。下列说法正确的是（ ）
A．货物P在传送带上运动时受到的摩擦力大小为20N
B．货物P在传送带上运动时的加速度大小为
C．货物P在传送带上运动的时间为2s
D．传送带B轮距地面的高度为1.6m
7．如图所示，高为0.45m、斜面长为0.75m的斜面体B静置于光滑水平面上，将小球A从斜面体顶点释放的同时，给斜面体施加一水平拉力，使其沿水平面加速运动，小球A恰好竖直下落。取重力加速度大小，则当小球A落地时，斜面体的速度大小为（ ）
A．4m/s B．5m/s C．6m/s D．7m/s
8．如图所示，某同学在操场练习掷铅球，第一次以仰角掷出，第二次以仰角掷出，结果铅球都落到了P点。已知铅球两次从同一点掷出且速度大小相等，则铅球掷出后的水平射程与掷出时的高度的比值为（ ）
A． B． C． D．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．2022年11月3日，空间站“梦天”实验舱顺利完成转位，“梦天”实验舱将主要聚焦微重力方向的太空科学实验研究。在人类进入空间站体验微重力环境之前，人们就开始在地面进行微重力模拟实验工作，图为中国科学院国家微重力实验室落塔。实验过程中，实验装置从塔的底部加速上升，待加速停止后装置仅在重力作用下竖直上抛，实验装置继续向上运动一段时间到达塔顶后下落，在下落到一定位置时开始匀减速，直至速度为0。关于该实验装置从顶端下落至减速为0的过程中的图像及图像可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
10．如图所示，水平面上有一点光源，在点光源和墙壁的正中间有一小球，将小球自水平面以初速度竖直向上抛出，不计空气阻力，已知重力加速度大小为g，则小球在空中运动的过程中，关于小球的影子在竖直墙壁上的运动情况，下列说法正确的是（ ）
A．影子的最大速度为 B．影子的加速度方向向上
C．影子的加速度大小为2g D．影子上升的最大高度为
11．如图所示，质量为1kg的木板B静置在足够大的水平地面上，其左端有一可视为质点、质量为2kg的物块A，现对物块A施加一水平向右、大小为9N的恒力，两者由静止开始运动，2s后撤去恒力，物块A恰好能到达木板B的右端。已知物块A与木板间B的动摩擦因数为0.2，木板B与水平地面间的动摩擦因数为0.1，取重力加速度大小，下列说法正确的是（ ）
A．撤去恒力时木板B的速度大小为2m/s B．木板B的长度为2.5m
C．木板B运动的最大距离为9m D．物块A运动的最大距离为13.5m
12．如图所示，质量为m的小球a与质量为2m的小球b通过不可伸长的轻绳相连，小球a还与固定在O点的另一根轻绳连接，现在小球b上作用一拉力F，保持O、a间轻绳与竖直方向的夹角始终为60°，重力加速度大小为g，关于两小球平衡时，下列说法正确的是（ ）
A．拉力F的最小值为
B．a、b间轻绳中的最小张力为
C．当拉力F最小时，a、b间轻绳中的张力大小为
D．当两根轻绳中的张力相等时，拉力F的大小为
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．（6分）在“探究平抛运动的特点”的实验中，用图甲所示的实验装置进行实验，每次实验时将竖直挡板向右平移2l。
（1）关于本实验，下列说法正确的是______。
A．斜槽轨道必须光滑
B．轨道末端必须水平
C．每次释放小球时的位置可以不同
（2）实验中在白纸上得到了如图乙所示的四个点，图中相邻两条平行线间的距离为l，若当地重力加速度大小为g，则小球离开轨道末端时的速度大小为______。
14．（8分）学校实验室有许多规格相同的弹簧测力计，将弹簧测力计与刻度尺放在一起，如图甲所示。
（1）由图甲可知，该弹簧的劲度系数______N/m。
（2）小林同学想测量某词典受到的重力，发现量程不够，他用3个弹簧测力计同时竖直向上将该词典拉起，稳定后其示数分别为4.4N、4.5N、4.6N，则该词典受到的重力大小______N。
（3）小贾同学将弹簧测力计中的弹簧取出，发现其内部弹簧（质量不计）的自然长度均为9.00cm，小贾制作一个半径为12.00cm的圆盘，将3个弹簧的一端均匀固定在圆环上，另外一端固定打结，结点恰好在圆心O处，如图乙所示。将圆盘水平放置，在结点O处悬挂一文具盒，平衡时测得结点下降了5.00cm，则每根弹簧的弹力大小______N，文具盒受到的重力大小______N。（结果均保留一位小数）
15．（7分）如图所示，轻质动滑轮下方悬挂质量为m的重物A，平衡时轻质细线与水平方向的夹角，不计一切摩擦，重力加速度大小为g，求：
（1）重物B的质量M；
（2）细线对定滑轮的作用力大小F。
16．（9分）足球比赛中，经常使用“边路突破，下底传中”的战术，即攻方队员带球沿边线前进，到底线附近进行传中。运动员在中线处将足球沿边线以的速度踢出，经后运动员从静止开始以的加速度匀加速追赶足球，当运动员速度达到最大后保持不变，恰好在足球停止运动前追上。已知足球在地面上减速时的加速度大小，求：
（1）运动员追赶足球的过程中与足球的最大距离x；
（2）运动员的最大速度。
17．（14分）据报道，我国自主研发的新一代战略隐形轰炸机轰-20已试飞完成。某次试飞中，轰-20实施对点作业，即对山坡上的目标A进行轰炸。轰-20沿水平方向匀速飞行，飞行高度为H，到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹，炸弹恰好垂直击中A点，整个过程如图所示。已知A点距山坡底端的高度为h，不计空气阻力，重力加速度大小为g，求：
（1）炸弹在空中运动的时间t；
（2）A点到山坡底端的距离d；
（3）轰-20飞行的速度大小；
（4）炸弹击中目标时的速度大小v。
18．（16分）倾角为的固定斜面与足够长的水平地面平滑连接，表面光滑的滑块A从斜面上距水平地面高h处由静止释放，之后与静止在水平地面上的滑块B（位置并不固定）发生正碰，滑块A反弹后冲上斜面，之后每次都是滑块B停下来后滑块A才与之碰撞。已知滑块B与水平地面间的动摩擦因数，两滑块每次碰撞时间极短且碰撞前、后两滑块的速度大小都等于碰前滑块A速度的一半，重力加速度大小为g。
（1）求滑块A第一次碰撞前的速度大小；
（2）求滑块A第n次碰撞使滑块B移动的距离；
（3）求滑块B在水平地面上滑动痕迹的最大长度；
（4）若要每次都是滑块B停下来后滑块A才与之碰撞，则斜面的倾角需要满足怎样的条件？
山东省部分学校2023-2024学年高三上学期10月联考
物理参考答案
1．B 【解析】本题考查力与运动的关系，目的是考查学生的理解能力。力指向轨迹的凹侧，若恒力F沿y轴正方向，则轨迹不会与y轴相交，选项B正确。
2．C 【解析】本题考查直线运动，目的是考查学生的推理论证能力。设A、B两点间的距离为L，依题意有，解得，选项C正确。
3．A 【解析】本题考查运动的合成，目的是考查学生的理解能力。小车A沿塔吊臂匀速运动，物体B的运动轨迹为直线，所以物体B在竖直方向也匀速运动，选项A正确。
4．D 【解析】本题考查物体的平衡，目的是考查学生的理解能力。当悬挂物块B时有，当悬挂物块C时有，解得，选项D正确。
5．B 【解析】本题考查牛顿第二定律，目的是考查学生的推理论证能力。在绳子剪断瞬间，弹簧由于形变没有瞬间变化，弹力不会突变，所以小球B受力仍然平衡，加速度为0，选项C、D均错误；设小球B的质量为m，则弹簧中的弹力为3mg，在水平方向的分力为，在竖直方向的分力为，所以小球A的质量为，剪断细绳的瞬间，小球A受到的合力与绳子剪断前的拉力大小相等，小球A的加速度大小为，选项A错误、B正确。
6．D 【解析】本题考查牛顿运动定律的应用，目的是考查学生的推理论证能力。货物P在传送带上运动时受到的摩擦力大小，选项A错误；货物P在传送带上运动时的加速度大小，选项B错误；货物P在传送带上运动的时间，选项C错误；传送带的长度，所以传送带B轮距地面的高度为1.6m，选项D正确。
7．A 【解析】本题考查直线运动，目的是考查学生的推理论证能力。小球A做自由落体运动的时间为0.3s，斜面体B在0.3s内运动了0.6m，解得，选项A正确。
8．C 【解析】本题考查抛体运动，目的是考查学生的创新能力。设铅球掷出时的高度为h，速度大小为，水平射程为x，则有，，即，上式变形有，根据韦达定理有，，解得，选项C正确。
9．BD 【解析】本题考查、图像，目的是考查学生的理解能力。该过程中，实验装置先做自由落体运动，之后做匀减速直线运动，选项B、D均正确。
10．AC 【解析】本题考查直线运动，目的是考查学生的推理论证能力。设经过时间t影子的位移为x，根据相似三角形的知识有，解得，故影子做初速度为、加速度大小为2g的匀减速直线运动，选项A、C均正确，选项B错误；影子上升的最大高度为，选项D错误。
11．ACD 【解析】本题考查牛顿运动定律的应用，目的是考查学生的推理论证能力。分析知木板相对地面滑动，设撤去恒力前物块A的加速度大小为，木板B的加速度大小为，撤去恒力后两者共速前物块A的加速度大小为，共速后两者一起减速时的加速度大小为，有，，，，撤去恒力时木板B的速度大小为2m/s，选项A正确；撤去恒力时物块A的速度大小为5m/s，1s后两者共速，木板B的长度为4.5m，选项B错误；木板B运动的最大距离为9m，选项C正确；物块A运动的最大距离为13.5m，选项D正确。
12．BCD 【解析】本题考查物体的平衡，目的是考查学生的模型建构能力。画出力的矢量图如图所示，当F与虚线垂直时有最小值，最小值，选项A错误；当a、b间轻绳与虚线垂直时，a、b间轻绳中的张力有最小值，最小值，选项B正确；当拉力F最小时，根据余弦定理知，选项C正确；当两根轻绳中的张力相等时，根据余弦定理知，选项D正确。
13．（1）B（2分） （2）（4分）
【解析】本题考查“探究平抛运动的特点”实验，目的是考查学生的实验探究能力。
（1）斜槽不用光滑，每次释放小球时的位置必须相同，选项B正确。
（2）小球在空中的运动经过图中的四点，在竖直方向根据位移差公式有，水平方向满足，解得。
14．（1）62.5（2分） （2）13.5（2分） （3）2.5（2分） 2.9（2分）
【解析】本题考查胡克定律，目的是考查学生的实验探究能力。
（1）根据题图甲可知弹簧的弹力为5N时，弹簧的伸长量为8.00cm，所以弹簧的劲度系数。
（2）该词典受到的重力大小等于3个弹簧测力计的示数之和，即。
（3）如图所示，平衡时每根弹簧的长度均为13.00cm，每根弹簧的伸长量均为4.00cm，每根弹簧的弹力大小均为2.5N，根据竖直方向受力平衡可得文具盒受到的重力大小。
15．【解析】本题考查物体的平衡，目的是考查学生的推理论证能力。
（1）动滑轮右侧细线与水平方向的夹角也为，细线中的张力大小为Mg，有
（2分） 解得。（1分）
（2）根据力的合成有（2分） 解得。（2分）
16．【解析】本题考查追及、相遇问题，目的是考查学生的推理论证能力。
（1）当运动员和足球的速度相等时，两者相距最远，设此时两者的速度大小为v，有
（1分）
（1分） 解得。（2分）
（2）设足球的减速距离为s，减速时间为t，则有（1分）
（1分） （1分） 解得。（2分）
17．【解析】本题考查平抛运动，目的是考查学生的推理论证能力。
（1）炸弹在竖直方向做自由落体运动，则有
（2分） 解得。（1分）
（2）设炸弹的水平位移为x，则有（2分）
（2分） 解得。（1分）
（3）炸弹在水平方向做匀速直线运动，有（2分） 解得。（1分）
（4）设山坡的倾角为，有（2分） 解得。（1分）
18．【解析】本题考查牛顿运动定律的综合应用，目的是考查学生的创新能力。
（1）滑块A在斜面上做匀加速直线运动，有
（2分） 解得。（2分）
（2）滑块A、B第1次碰撞后，两滑块的速度大小均为，第2次碰撞后，两滑块的速度大小均为，所以滑块A、B第n次碰撞后两滑块的速度大小均为，则有
（2分） 解得。（2分）
（3）每次碰后滑块B移动的距离构成的数列为等比数列，有
（2分） 解得。（2分）
（4）设最初滑块B距斜面底端的距离为，第一次碰撞后，滑块B刚好停止时滑块A与之碰撞，此为临界条件。设滑块B第一次碰撞后到停止运动所用时间为t，则有
（1分） （1分）
解得（1分） 所以。（1分）
