2023-2024學(xué)年山東省濟(jì)寧一中高三（上）開(kāi)學(xué)物理試卷

一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。

• 1．電梯上升過(guò)程中，某同學(xué)用智能手機(jī)記錄了電梯速度隨時(shí)間變化的關(guān)系，如圖所示。電梯處于失重狀態(tài)上升的時(shí)段是（　?。?/h2>

  A．從20.0s到30.0s	B．從30.0s到40.0s
  C．從40.0s到50.0s	D．從50.0s到60.0s
  組卷：13引用：3難度：0.8

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• 2．如圖所示，小球A和B套在光滑水平桿上，兩球間連接輕彈簧，A、B分別通過(guò)長(zhǎng)度相等的輕繩一起吊起質(zhì)量為300g的小球C，當(dāng)兩繩與水平桿的夾角為37°時(shí)恰好處于平衡狀態(tài)，此時(shí)彈簧壓縮了2cm。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度大小取10m/s²。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，彈簧的勁度系數(shù)為（　?。?/h2>

  A．200N/m

  B．100N/m

  C．50N/m

  D．1N/m
  組卷：158引用：7難度：0.4

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• 3．一列復(fù)興號(hào)動(dòng)車(chē)進(jìn)站時(shí)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，車(chē)頭經(jīng)過(guò)站臺(tái)上三個(gè)立柱 A、B、C，對(duì)應(yīng)時(shí)刻分別為t₁、t₂、t₃，其x-t圖像如圖所示。則下列說(shuō)法正確的是（　?。?/h2>

  A．t1：t2：t3=（ 3 - 2 ）：（ 2 -1）：1

  B．車(chē)頭經(jīng)過(guò)立柱A的速度大小為 2 x 0 t 2

  C．車(chē)頭經(jīng)過(guò)立柱B的加速度大小為 2 x 0 （ t 3 - t 1 ） 2

  D．車(chē)頭經(jīng)過(guò)立柱 A、B過(guò)程中的平均速度大小為 x 0 t 2 - t 1
  組卷：57引用：3難度：0.5

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• 4．如圖所示，不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)光滑定滑輪，一端連接質(zhì)量為2m的小球（視為質(zhì)點(diǎn)），另一端連接質(zhì)量為m的物塊，小球套在光滑的水平桿上。開(kāi)始時(shí)輕繩與桿的夾角為θ，現(xiàn)將小球從圖示位置靜止釋放，當(dāng)小球到達(dá)圖中豎直虛線位置時(shí)的速度大小為v,此時(shí)物塊尚未落地。重力加速度大小為g,則下列說(shuō)法正確的是（　?。?/h2>

  A．當(dāng)θ=90°時(shí)，物塊的速度大小為2v

  B．當(dāng)θ=90°時(shí)，小球所受重力做功的功率為2mgv

  C．小球到達(dá)虛線位置之前，輕繩的拉力始終小于mg

  D．小球到達(dá)虛線位置之前，小球一直向右做加速運(yùn)動(dòng)
  組卷：7引用：1難度：0.4

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• 5．A、B兩艘快艇在湖面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在相同的時(shí)間內(nèi)，它們通過(guò)的路程之比是5：4，運(yùn)動(dòng)方向改變的角度之比是4：3，它們的向心加速度之比為（　?。?/h2>

  A．15：16

  B．5：3

  C．3：5

  D．16：15
  組卷：3引用：1難度：0.6

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• 6．如圖所示，某火車(chē)從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)出站，連續(xù)經(jīng)過(guò)R、S、T三點(diǎn)，已知RS段的距離是80m,ST段的距離是RS的兩倍，ST段的平均速度也是RS的兩倍，火車(chē)經(jīng)過(guò)R點(diǎn)時(shí)離出發(fā)點(diǎn)的距離為（　?。?/h2>

  A．10m

  B．20m

  C．40m

  D．80m
  組卷：119引用：2難度：0.6

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三、非選擇題：本題共6小題，共60分。

• 17．漩渦星系是宇宙中一種常見(jiàn)的星系結(jié)構(gòu)，它又分為螺旋星系（S系）和棒旋星系（SB系）。其中螺旋星系由明亮的中央核心和美麗的旋臂構(gòu)成。中央核心區(qū)域存在大量的恒星系團(tuán)，旋臂中含有星際物質(zhì)和年青的恒星。建立簡(jiǎn)化的螺旋星系結(jié)構(gòu)模型，中央核心區(qū)可以看作半徑為R的球體，總質(zhì)量為M，巨量的恒星均勻的分布在中央核心區(qū)內(nèi)。在核心區(qū)之外的旋臂上僅有極少的恒星和星際物質(zhì)。整個(gè)星系所有恒星都繞星系中心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，恒星到星系中心的距離為r,引力常量為G。
  （1）求處于旋臂區(qū)域（r＞R）的恒星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期大小T與r的關(guān)系式；
  （2）根據(jù)電荷均勻分布的球殼內(nèi)試探電荷所受庫(kù)侖力的合力為零，利用庫(kù)侖力與萬(wàn)有引力的表達(dá)式的相似性和相關(guān)力學(xué)知識(shí)，求分布在中央核心區(qū)（r≤R）的恒星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T0；
  （3）科學(xué)家通過(guò)天文觀測(cè)，得到位于此螺旋星系旋臂區(qū)域（r＞R）的恒星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期大小T隨r的變化關(guān)系圖像如圖所示。根據(jù)在r＞R范圍內(nèi)的恒星周期隨r的變化規(guī)律，科學(xué)家預(yù)言螺旋星系旋臂區(qū)域（r＞R）存在一種特殊物質(zhì)，稱之為暗物質(zhì)（真實(shí)存在但無(wú)法直接觀測(cè)）。暗物質(zhì)與通常的物質(zhì)會(huì)發(fā)生萬(wàn)有引力相互作用，并遵循萬(wàn)有引力定律，求r=nR內(nèi)暗物質(zhì)的質(zhì)量M′。
  組卷：12引用：1難度：0.3

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• 18．如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑水平軌道AB的左端與足夠長(zhǎng)的傾角為37°的傳送帶相接（滑塊經(jīng)過(guò)此位置滑上傳送帶時(shí)機(jī)械能無(wú)損失），傳送帶逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，皮帶運(yùn)動(dòng)速度v₀=2m/s；右邊是光滑豎直半圓軌道。用輕質(zhì)細(xì)線連接可看作質(zhì)點(diǎn)的甲、乙兩滑塊，中間夾一輕質(zhì)壓縮彈簧，彈簧壓縮時(shí)的彈性勢(shì)能為72J，彈簧與甲、乙兩滑塊不拴連。甲的質(zhì)量為m₁=3kg,甲、乙均靜止在水平軌道上。傳送帶與乙滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5。（重力加速度大小g取10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
  （1）固定乙滑塊，燒斷細(xì)線，甲滑塊離開(kāi)彈簧后進(jìn)入半圓軌道，恰好能通過(guò)半圓軌道最高點(diǎn)D，求豎直半圓軌道的半徑R；
  （2）固定甲滑塊，燒斷細(xì)線，乙滑塊離開(kāi)彈簧后在傳送帶上滑行的最遠(yuǎn)距離（相對(duì)于A點(diǎn)）為s=8m,求滑塊乙的質(zhì)量；
  （3）甲、乙兩滑塊均不固定，燒斷細(xì)線以后，撤去彈簧，問(wèn)甲滑塊和乙滑塊能否再次在AB面上發(fā)生水平碰撞？若碰撞，求再次碰撞前瞬間甲、乙兩滑塊的速度大??；若不會(huì)碰撞，說(shuō)明原因。（乙滑塊質(zhì)量為第二問(wèn)中所求的值）
  
  組卷：19引用：1難度：0.2

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