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2024—2025学年度高一年级下学期
第三学程考试物理学科试题
满分100 考试时间：75分钟
7月15日
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1.某同学在玩“打水漂”时，向平静的湖面抛出石子，恰好向下砸中一个安全警戒浮漂，浮漂之后的运动可简化为竖直方向的简谐振动，在水面形成一列简谐波，距离浮漂S处的水蕊上有一片小树叶，则（　　）
A．小树叶将远离浮漂运动
B．小树叶将先向下运动
C．浮漂的振幅越大，波传到S处时间越短
D．浮漂的振幅越大，小树叶振动频率越大
2. 我国计划于2028年前后发射“天问三号”火星探测系统，实现火星取样返回。其轨道器将环绕火星做匀速圆周运动，轨道半径约3750km，轨道周期约2h。引力常量G取6.67 × 10－11N m2/kg2，根据以上数据可推算出火星的（ ）
A．质量 B．体积 C．逃逸速度 D．自转周期 D．自转周期
3.沿水平方向飞行的手榴弹，它的速度是20 m/s，此时在空中爆炸，分裂成1 kg和0.5 kg的两块，其中0.5 kg的那块以40 m/s的速率沿原来速度相反的方向运动，此时另一块的速率为(　　)
A．10 m/s B．30 m/s C．50 m/s D．70 m/s
4.主动降噪耳机能收集周围环境中的噪声信号，并产生相应的抵消声波。如图所示是某一噪声信号传到耳膜的振动图像，声音在空气中的传播速度为340m/s。要想取得最好的降噪效果，关于抵消声波，下列说法错误的是（　　）
A．抵消声波的振幅为A B．抵消声波的频率为50Hz
C．抵消声波的波长为6.8m D．在耳膜中产生的振动与图中所示的振动相位相同
5.如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，说法正确的是（ ）
A．图甲中秋千摆至最低点时，图中女孩处于失重状态
B．图乙中杂技演员表演“水流星”，当水桶通过最高点时水对桶底的压力不可能为零
C．图丙中同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动时对筒壁 的压力大小相等
D．图丁为离心式血细胞分离机，若在太空中利用此装置进行实验，将无法实现血液成分的分层
6.光滑水平地面上，质量为2kg、上表面粗糙的木板B正以3m/s的速度向右运动。某时刻在木板右端滑上可视为质点的物块A，质量为1kg，速度向左，大小也是3m/s，物块和木板间的动摩擦因数为0.2，木板长为7m。则下列说法正确的是（　　）
A．物块A从木板B的左端离开
B．经过2s物块A与木板B相对静止
C．整个过程系统产生热量为4J
D．相对静止后，物块A在木板B上移动的距离为7m
7. 如题图所示，质量为的小车置于光滑水平地面上，其右端固定一半径的四分之一圆弧轨道。质量为的滑块静止于小车的左端，现被水平飞来的质量、速度的子弹击中，且子弹立即留在滑块中，之后与C共同在小车上滑动，且从圆弧轨道的最高点离开小车。不计与之间的摩擦和空气阻力，重力加速度，则（　　）
A．子弹C击中滑块后瞬间，滑块的速度大小为
B．滑块第一次离开小车瞬间，滑块的速度大小为
C．滑块第二次离开小车瞬间，小车的速度大小为
D．滑块从第一次离开小车到再次返回小车的过程中，滑块的位移大小为
8.2024年6月4日，携带月球样品的嫦娥六号上升器自月球背面起飞，随后成功进入预定环月轨道。嫦娥六号完成世界首次月球背面采样和起飞。图为嫦娥六号着陆月球前部分轨道的简化示意图，Ⅰ是嫦娥六号的地月转移轨道，Ⅱ、Ⅲ是嫦娥六号绕月球运行的椭圆轨道，Ⅳ是嫦娥六号绕月球运行的圆形轨道。P、Q分别为椭圆轨道Ⅱ上的远月点和近月点。不考虑月球的自转。下列说法正确的是（　　）
A．嫦娥六号从轨道Ⅱ上的Q点变轨至轨道Ⅲ需减速
B．在轨道Ⅱ上运行的嫦娥六号经过P点时的速率大于经过Q点时的速率
C．嫦娥六号在轨道Ⅱ上运行时的机械能小于在轨道Ⅳ上运行时的机械能
D．嫦娥六号在轨道Ⅳ上运行时的速率小于在轨道Ⅱ上运行时经过Q点的速率
9.舞者通过手把有规律的抖动传导至袖子上，营造出一种“行云流水”的美感。某次演员抖动水袖时形成一列沿x轴传播的简谐横波，其在某一时刻的波形图如图甲所示，P和Q是这列简谐横波上的两个质点，从该时刻（设为）起质点Q在一段时间内的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．该列简谐横波沿x轴负方向传播，波速大小为1m/s
B．时质点P的速度最大，加速度为零
C．在时，质点P的速度为零，加速度最大
D．从到，质点Q通过的路程为2.0m
10.如图所示，光滑斜面固定在水平桌面上，斜面倾角α=30°，在斜面底端固定一个与斜面垂直的挡板，在斜面顶端安装一个定滑轮，物块A和B用劲度系数为k的轻弹簧连接，将A放置在挡板上，物块B在斜面上处于静止状态。现将轻绳的一端固定在B上，绕过定滑轮后，在轻绳的另一端固定一个物块C，用手托住C，使细绳恰好伸直且无拉力时，由静止释放物块C。已知物块A、B的质量均为m，物块C的质量为2m，斜面足够长，重力加速度为g，sin30°=0.5。一直到A刚要离开挡板前的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．弹簧恢复原长时，B的速度最大
B．释放物块C的瞬间，物块C的加速度大小为0.5g
C．整个运动过程中，物块B的最大速度大小为
D．在A离开挡板前，B、C的机械能之和先增大后减小
二、实验题：本题共2小题，共16分。
11 . 某实验小组用下图的装置测量当地重力加速度大小。
(1)如图甲所示，实验小组将细绳悬挂点与竖直放置的毫米刻度尺“0”刻度线对齐，用直角三角板辅助测出小球最低点离悬点的距离________；
(2)该实验小组没有找到可以进一步测量小球直径的工具，实验小组进行实验时记录了不同距离L时单摆的周期T，进行数据处理，作出图像。该实验小组作出的图像可能是图乙中的________（选填“①”或“②”），根据题中数据可求出小球的半径为________；
(3)该实验小组根据作出的图像，求出重力加速度________（取3.14，结果保留三位有效数字）。
12. 在“验证机械能守恒定律”实验中，小王用如图1所示的装置，其中重物质量为，交流电频率为。
（1）为了减小实验误差，对体积和形状相同的重物，实验时选择密度大的，理由是____________________；
（2）让重物从静止开始下落，打出一条清晰的纸带，其中的一部分如图2所示。点为第一个点，、、和为4个连续的点。从刻度尺读得：，，__________；
（3）已知当地重力加速度取，则从点到点，重物的重力势能变化量的绝对值__________、点的动能__________（计算结果均保留3位有效数字）。
三、计算题：本题共3小题，共38分；其中第13题10分、第14题12分、第15题16分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题答案中必须明确写出数值。
13.如图所示为汽车在水平路面做半径为R的大转弯的后视图，悬吊在车顶的灯左偏了θ角，则：(重力加速度为g)
(1)车正向左转弯还是向右转弯？
(2)车速是多少？
(3)若(2)中求出的速度正是汽车转弯时不打滑允许的最大速度，则车轮与地面间的动摩擦因数μ是多少？（假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
14.如图所示，倾角为α斜面体（斜面光滑且足够长）固定水平地面上，斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为l的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为m的物块，开始静止于O点．压缩弹簧使其长度为时将物块由静止开始释放，重力加速度为g.
(1)证明物块做简谐运动，
(2)物块振动时最低点距O点距离.
15.如图所示，水平传送带以5 m/s的速度顺时针匀速转动，传送带左右两端的距离为3.6 m。传送带右端的正上方有一悬点O，用长为0.3 m、不可伸长的轻绳悬挂一质量为0.2 kg的小球，小球与传送带上表面平齐但不接触。在O点右侧的P点固定一钉子，P点与O点等高。将质量为0.1 kg的小物块无初速度轻放在传送带左端，小物块运动到右端与小球正碰，碰撞时间极短，碰后瞬间小物块的速度大小为1 m/s、方向水平向左。小球碰后绕O点做圆周运动，当轻绳被钉子挡住后，小球继续绕P点向上运动。已知小物块与传送带间的动摩擦因数为0.5，重力加速度大小g取10 m/s2。
(1)求小物块与小球碰撞前瞬间，小物块的速度大小；
(2)求小物块与小球碰撞过程中，两者构成的系统损失的总动能；
(3)若小球运动到P点正上方，绳子不松弛，求P点到O点的最小距离。B
A
C
D
C
B
D
AD
AC
CD
12.
13. (1)向右转弯；(2)；(3)tanθ
【详解】（1）灯受拉力与重力的合力提供向心力，合力向右，故向右转弯
（2）对灯受力分析知
解得
（3）车刚好不打滑，有
解得
14．(1)F合＝-kx (2)
【详解】(1)设物块在斜面上平衡时，弹簧伸长量为△L，有：
解得： ，此时弹簧的长度为:
当物块的位移为x时，弹簧伸长量为x+△L，物块所受合力为：F合＝mgsinα-k(x+△L)
联立以上各式可得：F合＝-kx，可知物块作简谐运动.
(2) 在平衡位置弹簧的伸长量为: 压缩弹簧使其长度为时将物块由静止开始释放，此时物块作简谐运动的振幅为：
由对称性可知，物块振动时最低点距O点距离也为.
故本题答案是：(1)F合＝-kx (2)
15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）根据题意，小物块在传送带上，由牛顿第二定律有
解得
由运动学公式可得，小物块与传送带共速时运动的距离为
可知，小物块运动到传送带右端前与传送带共速，即小物块与小球碰撞前瞬间，小物块的速度大小等于传送带的速度大小。
（2）小物块运动到右端与小球正碰，碰撞时间极短，小物块与小球组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律有
其中
，
解得
小物块与小球碰撞过程中，两者构成的系统损失的总动能为
解得
（3）若小球运动到P点正上方，绳子恰好不松弛，设此时P点到O点的距离为，小球在P点正上方的速度为，在P点正上方，由牛顿第二定律有
小球从点正下方到P点正上方过程中，由机械能守恒定律有
联立解得
即P点到O点的最小距离为。

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