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泰安市高三物理期中考试试题
讲解与拓展提升
2023.11
1. 下列有关光的现象的说法正确的是（　　）
A. 图甲是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的B. 图乙的立体电影原理为光的干涉C. 图丙为某单色光通过双缝后得到的干涉图样
D. 图丁为光照射到圆盘上，在圆盘后面形成的衍射图样
D
【详解】
A．图甲中，干涉条纹弯曲位置是空气膜层厚度较小的区域提前出现了空气膜层厚度较厚区域的条纹可知，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹下的，A错误； B．图乙所示为立体电影原理是利用了光的偏振，B错误；C．干涉条纹是等宽、等亮度的，衍射条纹是中央条纹最亮、最宽，向两侧越来越暗，越来越窄，丙图是单色光通过单缝后得到的衍射条纹，C错误；D．图丁为光射到圆盘得到的衍射图样，若用光照射不透明圆盘时，后面中心处会出现一亮斑，这亮斑被称为泊松亮斑，D正确；故选D。
1．将一块平板玻璃以一定的倾角放置在另一块水平放置的平板玻璃之上，当光从上方入射后，从上往下可看到的干涉条纹，现只将下方玻璃缓慢向下平移，则此过程可观察到（ ）
拓展训练
A．条纹之间的距离变大，条纹向左移动 B．条纹之间的距离不变，条纹向左移动C．条纹之间的距离变大，条纹向右移动 D．条纹之间的距离不变，条纹向右移动
2．关于以下四个示意图，下列说法正确的是（　　）
A．甲图为双缝干涉示意图，可以用白炽灯直接照射双缝，在屏上可以得到等宽、等亮的干涉条纹B．图乙所示用平行单色光垂直照射一层透明薄膜，观察到的明暗相间的干涉条纹，该区域薄膜厚度一定沿x轴正方向逐渐变厚C．丙图为肥皂泡薄膜干涉示意图，将框架顺时针旋转90°，条纹不会跟着顺时针旋转90°D．图丁所示泊松亮斑是由于光的衍射形成的
拓展训练
2. 在水平面上做匀减速直线运动的质点通过O、A、B三点的过程中，其位移随时间变化规律x-t图像如图所示。则质点（　　）
A. 通过A点时的速度为
B. 通过A点时的速度大于
C. 从A点运动到B点，速度的变化量为
D. 从A点运动到B点，速度的变化量为
C
【详解】A．从O点运动到B点过程的平均速度为
中间时刻的瞬时速度等于平均速度，即
而A的
是中间位置，显然不等于中间时刻的瞬时速度，故A错误；
B．从O点运动到A点过程的平均速度为
由于是匀减速直线运动
故B错误；
CD．设加速度大小为a；从O点运动到A点过程，有
从O点运动到B点过程，有
联立解得
从A点运动到B点，速度的变化量为
故C正确，D错误。故选C。
拓展训练
拓展训练
2．在某次百米田径比赛中，用轨道摄像机拍摄运动员的比赛过程，摄像机和运动员都在水平方向上运动，两者的位移x随时间t变化的图像如图所示，下列说法正确的是（　　）
A ． 摄像机与运动员的距离先变大后变小
B．摄像机做匀加速直线运动，运动员做变加速直线运动C． 时间内摄像机的平均速度比运动员的平均速度大
D．全过程中运动员的速度先小于摄像机的速度后大于摄像机的速度
3. 如图，一光滑轻滑轮用细绳OO'悬挂于点O'，另一细绳跨过光滑轻滑轮，其中一端悬挂质量为m的小球A，另一端系一质量为2m的小球B，A、B均可看作质点，外力F作用在B上，使A、B均静止，若F的大小方向在一定范围内变化，则（　　）
A. 改变F的大小和方向，AO与BO的夹角β不断增大时绳OO'上的张力先增大后减小B. 改变F的大小和方向，AO与BO的夹角β不断增大时外力F先增大后减小C. 当BO绳水平时，F=
D. 当
=30°时，F=
A. 改变F的大小和方向，AO与BO的夹角β不断增大时绳OO'上的张力先增大后减小B. 改变F的大小和方向，AO与BO的夹角β不断增大时外力F先增大后减小C. 当BO绳水平时，
D
【详解】A．由于绳子拉力的大小始终等于A球的重量，AO与BO的夹角不断增大时，两绳拉力的合力逐渐减小，因此绳OO′上的张力逐渐减小，故A错误；B．当AO与BO的夹角β不断增大时，绳子拉力T与B球的重力2mg的合力逐渐增大，因此外力F逐渐变大，故B错误；C．当BO绳水平时，F拉力的水平分量等于A球的重力mg，F拉力的竖直分量等于B球的重力2mg，因此F拉力的大小为
故C错误；D．对B进行受力分析，如图所示
由几何关系可知，角β与角θ互补，且
由力的合成，得
D正确。故选D。
1．抖空竹是我国传统体育运动之一，在民间流行的历史至少在600年以上。如图所示，若抖空竹者保持一只手不动，另一只手沿图中的四个方向缓慢移动，忽略空竹转动的影响，不计空竹和绳子间的摩擦力，且认为细线不可伸长。下列说法正确的是（　　）
拓展训练
A．沿虚线a向左移动时，细线的拉力将增大B．沿虚线b向上移动时，细线的拉力将减小C．沿虚线c斜向上移动时，细线的拉力将增大D．沿虚线d向右移动时，空竹所受的合力将增大
拓展训练
2．如图所示，用细线将重力为100N的物块悬挂在O点，在物块上施加力F，在力F由水平方向逆时针缓慢转至竖直方向的过程中，物块始终处于静止状态，且细线与竖直方向成 角，则（????）
A．细线拉力先增大后减小 B．力F先增大后减小C．细线拉力的最大值为 D．力F的最小值为50N
4. 北京时间2023年2月23日19时49分，我国首颗超百Gbps容量的高通量卫星——中星26号搭乘长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心起飞，随后卫星进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。该卫星预计定点于东经125°，配置Ka频段载荷，主要覆盖我国全境及周边地区。假设该卫星发射后先绕地球表面做匀速圆周运动，之后通过转移轨道I进入离地较远的圆轨道，在圆轨道上绕行一段时间后，再通过地球同步转移轨道II转移到目标轨道，同时定点于东经125°，下列说法正确的是（　　）
A. 卫星在转移轨道I远地点的加速度小于转移轨道II近地点的加速度B. 卫星整个运动过程中，引力势能的增加量小于动能的减少量C. 该卫星在不同圆轨道上与地心的连线在相同时间内扫过的面积相同D. 卫星整个运动过程中，速度的最大值大于第一宇宙速度
D
【详解】A. 根据万有引力提供向心力公式
转移轨道I远地点距离地球的距离等于转移轨道II近地点距离地球的距离，即卫星在转移轨道I远地点的加速度等于转移轨道II近地点的加速度，故A错误；B.卫星变轨运动过程中，需要向后喷火，机械能会增加，引力势能的增加量大于动能的减少量，故B错误；C．根据开普勒第二定律，该卫星在相同圆轨道上与地心的连线在相同时间内扫过的面积相同，故C错误；D．在地球表面附近运行时，线速度近似等于第一宇宙速度，但在近地点处要加速变轨，所以此时速度大于第一宇宙速度，故D正确；故选D。
拓展训练
1．2023年10月26日11时14分，神舟十七号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功。飞船入轨后，于当天下午18：00成功对接于空间站天和核心舱径向端口。飞船和空间站的变轨对接可简化为如图所示的过程，其中轨道1和轨道3为圆轨道，半径分别为 和 ，飞船变轨前稳定运行在轨道1，空间站运行在轨道3，椭圆轨道2为飞船的转移轨道。轨道1和2、2和3分别相切于P、Q两点。关于变轨过程，下列说法正确的是（????）
A．飞船在轨道1上经过P点的速度小于在轨道2上经过P点的速度B．飞船在轨道2上经过P点的加速度大于在轨道1上经过P点的加速度C．飞船在轨道3上经过Q点的加速度小于在轨道2上经过Q点的加速度D．飞船在椭圆轨道上经过P、Q两点的速率之比为
拓展训练
2．2023年9月21日，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮三位航天员在中国空间站梦天实验舱向全国青少年进行了第四次太空科普授课，朱老师说在空间站里一天能看到十六次日出，下列说法正确的是（　　）A．航天员相对空间站静止时，受到的合力为零B．空间站的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度C．空间站的线速度大于第一宇宙速度D．空间站的轨道半径与地球同步卫星运行的轨道半径之比约为
5. 某小组做了如图所示实验，长为L的木板水平放置，在木板的A端放置一个质量为m的小物块，现缓慢地抬高A端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为 时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为v，则在整个过程中，下列说法正确的是（　　）
A. 木板对小物块做功为
B. 木板对小物块做功为
C. 摩擦力对小物块做功为
D. 重力做功的平均功率为为
B
【详解】AB．设在整个过程中木板对物块做功为W，根据动能定理有
故A错误，B正确；C．在木板从水平位置转动到与水平面成 角的过程中，摩擦力始终与小物块速度方向垂直，摩擦力在该过程中不做功，物块沿木板下滑过程中，摩擦力对物块做负功，而根据题意可知
则摩擦力对物块做功
在小物块下滑过程中由动能定理可得
解得
故C错误；
D．木板向上转动的过程中重力做负功，物块下滑过程中重力做正功，整个过程中重力做功的代数和为零，则可知整个过程中，重力做功的平均功率为0，故D错误。故选B。
拓展训练
6. 一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形图如图所示，已知平衡位置坐标为x=4m的质点P在t=0.1s时位于波峰，且该波的传播速度小于30m/s，则（　　）
A. 该波的周期可能为0.08sB. 该波的波速一定为20m/sC. t=0时，质点P的运动方向沿y轴负方向D. t=0.3s时，质点P的加速度最大且沿y轴负方向
B
【详解】ABC．由图可知波长为
当简谐横波沿x轴正方向传播时，根据“同侧法”，则质点P是向上振动的，到达波峰则需要的时间为
根据波速公式 可得
又因为波的传播速度小于30m/s，则
当简谐横波沿x轴负方向传播时，根据“同侧法”，则质点P是向下振动的，到达波峰则需要的时间为
故选B。
拓展训练
7. 如图所示，竖直放置一光滑的大圆环，圆心为O，半径为R。一根轻质细绳一端固定在大圆环的最高点，另一端连接一质量为M且套在大圆环上的小圆环，静止时细绳与竖直轴之间的夹角为30°，现让大圆环绕过圆心O的竖直轴O1O2，从静止开始缓慢增加转动的角速度，直至小圆环将要沿着大圆环向上滑动，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A. 细绳拉力先减小后增大，大圆环对小圆环的弹力一直减小B. 细绳对小圆环的拉力比大圆环对小圆环的弹力先达到零
C
【详解】AB．对小圆环进行受力分析，受力分析如图所示
随着 的增大，拉力T和支持力N都会变小，其中T一直减小，而N会先减小到0再反向增大，故AB错误；
C．若支持力 圆周运动的半径
代入上式，解得
故C正确；D．若拉力
拓展训练
1．如图所示，一半径为R的光滑大圆环固定在水平桌面上，环面位于竖直平面内。在大圆环上套一小环，小环从大圆环的最高点由静止开始下滑，已知重力加速度大小为g。当小环滑过某位置后，所受大圆环的作用力开始指向大圆环圆心，则该位置小环重力的瞬时功率为（　　）
拓展训练
2．如图质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道内做圆周运动。圆轨道半径为R。小球经过最高点时刚好不脱离圆轨道。则其通过最高点时，以下说法正确的是（　　）
8. 质量m=2kg的物体P静止在水平地面上，在水平向右的力F作用下开始运动。第一次力F与物体位移x的关系如图甲所示，第二次力F与物体运动时间t的关系如图乙所示。已知物体P与水平地面间的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g=10m/s2.则第一次与第二次运动过程中物体的最大位移之比最接近于（ ）
A. 1：8 B. 1：7 C. 1：6 D. 1：5
A
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9. 跳台滑雪是一种勇敢者的运动。如图所示某运动员穿着专用滑雪板，第一次从跳台A处由静止开始沿倾角为30°的滑雪道滑到B处，第二次从跳台A处以速度 =15m/s沿水平方向飞出，在空中飞行一段时间后刚好落在B处。已知运动员第一次运动到B处所用的时间为第二次的 倍。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，则（　　）
BD
【详解】AB．设A、B两点间雪道的长度为l，运动员沿雪道向下滑动的加速度大小为a，则第一次的运动时间为
第二次运动时间
又
解得
根据牛顿第二定律可知
解得
故A错误，B正确；
CD．设运动员第二次到达B处时的速度大小为v，与水平方向间的夹角为
，如图所示
拓展训练
1．实验室对一款市场热销的扫地机器人在材质均匀的水平地板上进行相关测试。通过测试获得机器人在直线运动中水平牵引力大小随时间的变化关系如图甲所示，以及相同时段机器人的加速度随时间变化关系如图乙所示。若不计空气阻力，重力加速度
下列说法正确的是（　　）
A．机器人的质量为6kgB．机器人与水平桌面间的最大静摩擦力为6NC．0～4s内，合外力的冲量为13.5N·sD．0～4s内，合外力做的功为12J
10. 一列简谐横波在介质中沿x轴正方向传播，O和A是介质中平衡位置分别为
和 处的两个质点，且两质点的振动情况始终相反。从t=0时开始，质点O的振动图像如图所示。下列说法正确的是（　　）
AB
【详解】AB．由简谐运动的对称性结合题图知
解得
O、A两质点的振动情况始终相反，则
由题意可知
若波长为0.6m，可得
符合题意，故AB正确；
拓展训练
11. 如图所示，将一光滑、质量为m、半径为R的半圆槽A置于光滑水平面上，在槽的左侧紧挨有一个质量为m的物块B，今让一质量为4m的小球自左侧槽口的正上方高0.5R处从静止开始落下，沿与半圆槽相切的方向进入槽内，则以下结论中正确的是（　　）
A. 小球第一次运动到半圆槽的最低点时，小球与槽的速度大小之比为1：4B. 小球第一次运动到半圆槽的最低点时，物块B向左运动的距离为
C. 整个过程半圆槽A对物块B的冲量大小为
D. 小球在半圆槽内第一次到最低点的运动过程中，小球对槽的冲量大小为
BC
【详解】A．由小球、半圆槽和物块组成的系统在水平方向不受外力，故球、半圆槽和物块在水平方向动量守恒，取向右为正，则有
解得
故A错误；B．小球在半圆槽内第一次到最低点的运动过程中，水平方向类似于人船模型，对球、半圆槽和物块有
代入数据可得物块B向左运动的距离
故B正确；
C．小球在半圆槽内第一次到最低点的运动过程中，水平方向动量守恒有
系统机械能守恒有
联立解得
小球在半圆槽内第一次到最低点之后半圆槽A与物块B分离，整个过程半圆槽A对物块B的冲量大小为
故C正确；
D．小球在半圆槽内第一次到最低点的运动过程中，对小球水平方向根据动量定理有
拓展训练
1．如图甲所示，曲面为四分之一圆弧、质量为M的滑块静止在光滑水平地面上，一光滑小球（可视为质点）以某一速度水平冲上滑块的圆弧面，且没有从滑块上端冲出去。若测得在水平方向上小球与滑块的速度大小分别为 、 ，作出图像如图乙所示，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）
12. 如图所示，轻弹簧放在倾角为θ=30°的斜面上，下端与斜面底端的固定挡板连接，绕过光滑轻质定滑轮的轻绳一端竖直悬挂物块A，另一端连接放在斜面上的物块B，轻绳与斜面平行，物块C放在物块B上。将物块B从斜面上P点由静止释放，物块B向下运动过程中，C和B始终相对静止，当物块B到最低点Q（图中未画出）时，立即取走物块C，此后物块B刚好能向上运动到P点，已知物块A、C的质量均为m，B的质量为2m，A、B、C均可视为质点。轻绳始终处于拉直状态，则下列说法正确的是（　　）
AD
【详解】AB．设从开始运动到最低点的过程中B下滑的位移为x，从P点到回到P点的过程中C减少的重力势能转化为B与斜面之间的摩擦生热，则根据能量守恒有
解得
故A正确，B错误；
CD．将BC看作整体，根据牛顿第二定律可得
拓展训练
1．如图所示，物体放在做简谐运动的振动平台上，并随平台上下振动而不脱离平台台面。若以向上的位移为正，物体的振动图像如图所示，在图像上取a、b、c、d四点，a、c为图线与横轴的交点，b、d为图线的最高点和最低点，则下列说法正确的是（　　）

A．处于a状态时物体对振动平台的压力最小B．处于b状态时物体对振动平台的压力最大C．处于c状态时物体对振动平台的压力等于零D．处于d状态时物体处于超重状态
13. 某学习小组用“等效法”验证力的平行四边形定则的实验，所用器材有：方木板一块，白纸，弹簧测力计两个，橡皮条（带两个较长的细绳套），刻度尺，图钉（若干个），如图甲所示。按照正确的实验步骤，作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F，按同一标度作出只用一只弹簧测力计拉橡皮条时的作用力F′的图示，如图乙所示。
（1）图乙中_________（填F或F′）与OA在一条直线上；（2）具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的有________。A.橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上B.重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同C.使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度D.用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力（3）若甲图中的∠BOC小于90°，现保持结点O点的位置及细绳OB的方向不变，将拉OC细绳的弹簧测力计以O为轴沿逆时针方向在图示平面内缓慢转至使OC细绳沿水平向右的方向的过程中，拉OC细绳的弹簧测力计的示数________。A.先变大后变小 B.变大 C.先变小后变大 D.变小
【详解】（1）[1]图乙中F是根据平行四边形法则得到的力F1和F2的合力的理论值；F′是用一个弹簧秤拉橡皮筋时的拉力，方向一定沿AO方向，是力F1和F2的合力的实际测量值；（2）[2] A．橡皮条不一定要和两绳套夹角的角平分线在一条直线上，选项A错误；B．重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同，选项B正确；C．使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度，选项C正确；D．用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力不一定都小于只用一个测力计时的拉力，选项D错误。故选BC。（3）[3]若保持弹簧测力计F1的拉力方向不变，为保证结点的位置不变即合力不变，作出平行四边形如图，由于刚开始∠BOC小于90°，随着OC的转动，发现垂直的时候F2最小，可见弹簧测力计F2的拉力应变小再变大，故选C。
14. 某实验小组采用如图（a）所示的实验装置在水平桌面上探究“小车的加速度与力和质量之间的关系”。试回答下列问题：
（1）利用装置（a）在满足实验条件时得到一条纸带如图（b）所示，实验所用电源的频率为50Hz，A、B、C、D、E为每5个连续的计数点，相邻计数点间有4个计时点未画出，根据纸带可求得小车的加速度大小为_____m/s2（结果保留2位有效数字）。
（2）研究小车质量一定的情况下其加速度a与砝码和砝码盘重力F的关系，得到的a-F图线应该是图（c）中的__________（填“甲”“乙”“丙”或“丁”的其中一项）。
丁
（3）已知小车的质量为M，砝码及砝码盘的质量为m， 。实验时，在m一定的情况下，某同学测量得到 与小车加速度a的图像如图（d）。设图中直线在纵轴上的截距为b，在横轴上的截距为-c，重力加速度为g，则摩擦阻力与小车重力的比值为_________，砝码及砝码盘的质量为m=__________。
拓展训练
15. 如图所示，一透明球球心为O点，半径为R。球面内侧单色点光源S发出的一束光自A点射出，出射光线AB的反向延长线交于球的边缘D点，OD垂直于OA。已知
，光在真空中的传播速度为c。求：
（1）该透明体的折射率；
（2）从S发出光线经多次全反射回到S点的最短时间。
拓展训练
16. 如图所示，足够长的斜面体固定在水平地面上，一小物块以初速度 =5m/s从斜面底端冲上斜面的同时给小物块施加F=40N的水平恒力，当小物块沿斜面向上运动x=10m时撤去该力，此时物体的速度为 =15m/s。已知小物块与斜面体间的动摩擦因数μ=0.5，斜面倾角为37°，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）该小物体的质量m；
（2）小物块再次回到斜面底端时的速度 （结果可保留根号）。
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1．某高楼每层高3米，电梯按下图
图像所示，从最底层启动向上运动，先加速再匀速运动，最后再减速，8秒末恰到达最高层停下。（1）求电梯启动过程和最后减速过程的加速度？（2）求电梯此过程从最底层运动到了哪一层？（3）假如你是电梯工程师，怎样改进可以缩短电梯运行到达的时间？

17. 如图所示，水平面上固定有一轨道，AB段为竖直面内的半径R1=1m的光滑 圆弧轨道。与水平粗糙轨道相切于B点，BC段长度L=2.5m，滑块与BC段轨道间的动摩擦因数为0.22。轨道右侧另有一光滑竖直圆弧轨道DEF轨道半径为R2=2m，水平面和圆弧轨道的交点为D，D和圆心O′的连线与竖直方向的夹角为53°。F与圆心O′的连线与竖直方向的夹角为60°。F点右侧有一实验风洞。现让质量m=1kg的滑块从A点由静止释放，自C点飞离轨道后由D点无碰撞的切入圆弧轨道DEF，并自F点离开圆弧轨道进入风洞，受到斜向右上方的恒定风力F风=10N的作用，F风与水平向右方向的夹角为30°，重力加速度g=10m/s2。试求：
（1）CD间的水平距离；
（2）滑块经过B点和E点时对轨道的压力之比；
（3）滑块在风洞中运动的过程中经过与F点等高的P点，求P点到F点的距离；
拓展训练
1．A，B两球沿—直线运动并发生正碰，如图所示为两球碰撞前后的位移－时间图像，a、b分别为A，B两球碰前的位移－时间图像，c为碰撞后两球共问运动的位移－时间图像，若A球质量是m=2kg，求：（1）球B的质量；（2）碰撞时A对B所施冲量；（3）碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能。
18. 如图，长木板B静置于水平地面上，右端有一挡板。B最左端放置一小物块A，A与挡板的距离为L。
时刻，A以 的水平初速度开始向右运动，同时一大小为10N、方向水平向右的恒定拉力F作用于B，经过8s后撤去力F。已知A、B的质量分别为1kg和3kg，A与B之间的动摩擦因数为
，B与地面间的动摩擦因数 ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取
（1）求 时B的加速度大小；
（2）若A未与B右端挡板碰撞，当A与地面保持相对静止时，A、B间因摩擦产生的热量是多少？
（3）当 时，A与B右端挡板发生碰撞，求从A开始运动到A与挡板碰撞所经历的时间；
（4）接（3）问，A与B碰撞时间极短，碰后A、B运动一段时间后同时相对地面停止运动，求碰撞过程中系统损失的动能。
拓展训练

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