2023-2024學年山東省濟寧一中高三（上）開學物理試卷
發(fā)布：2024/8/15 4:0:1
一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個選項符合題目要求。
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1．電梯上升過程中，某同學用智能手機記錄了電梯速度隨時間變化的關系，如圖所示。電梯處于失重狀態(tài)上升的時段是（ ）組卷：15引用：3難度：0.8 -
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分別通過長度相等的輕繩一起吊起質量為300g的小球C，當兩繩與水平桿的夾角為37°時恰好處于平衡狀態(tài)，此時彈簧壓縮了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>組卷：159引用：7難度：0.4 -
3．一列復興號動車進站時做勻減速直線運動，車頭經(jīng)過站臺上三個立柱 A、B、C，對應時刻分別為t1、t2、t3，其x-t圖像如圖所示。則下列說法正確的是（ ）組卷：113引用：4難度：0.5 -
4．如圖所示，不可伸長的輕繩跨過光滑定滑輪，一端連接質量為2m的小球（視為質點），另一端連接質量為m的物塊，小球套在光滑的水平桿上。開始時輕繩與桿的夾角為θ，現(xiàn)將小球從圖示位置靜止釋放，當小球到達圖中豎直虛線位置時的速度大小為v,此時物塊尚未落地。重力加速度大小為g,則下列說法正確的是（ ?。?/h2>組卷：10引用：1難度：0.4 -
5．A、B兩艘快艇在湖面上做勻速圓周運動，在相同的時間內(nèi)，它們通過的路程之比是5：4，運動方向改變的角度之比是4：3，它們的向心加速度之比為（ ）組卷：4引用：1難度：0.6 -
6．如圖所示，某火車從靜止開始做勻加速直線運動出站，連續(xù)經(jīng)過R、S、T三點，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，火車經(jīng)過R點時離出發(fā)點的距離為（ ?。?/h2>組卷：119引用：2難度：0.6
三、非選擇題：本題共6小題，共60分。
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17．漩渦星系是宇宙中一種常見的星系結構，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成。中央核心區(qū)域存在大量的恒星系團，旋臂中含有星際物質和年青的恒星。建立簡化的螺旋星系結構模型，中央核心區(qū)可以看作半徑為R的球體，總質量為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。整個星系所有恒星都繞星系中心做勻速圓周運動，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動的周期大小T與r的關系式；
（2）根據(jù)電荷均勻分布的球殼內(nèi)試探電荷所受庫侖力的合力為零，利用庫侖力與萬有引力的表達式的相似性和相關力學知識，求分布在中央核心區(qū)（r≤R）的恒星做勻速圓周運動的周期T0；
（3）科學家通過天文觀測，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動的周期大小T隨r的變化關系圖像如圖所示。根據(jù)在r＞R范圍內(nèi)的恒星周期隨r的變化規(guī)律，科學家預言螺旋星系旋臂區(qū)域（r＞R）存在一種特殊物質，稱之為暗物質（真實存在但無法直接觀測）。暗物質與通常的物質會發(fā)生萬有引力相互作用，并遵循萬有引力定律，求r=nR內(nèi)暗物質的質量M′。組卷：14引用：1難度：0.3 -
18．如圖所示，足夠長的光滑水平軌道AB的左端與足夠長的傾角為37°的傳送帶相接（滑塊經(jīng)過此位置滑上傳送帶時機械能無損失），傳送帶逆時針勻速轉動，皮帶運動速度v0=2m/s；右邊是光滑豎直半圓軌道。用輕質細線連接可看作質點的甲、乙兩滑塊，中間夾一輕質壓縮彈簧，彈簧壓縮時的彈性勢能為72J，彈簧與甲、乙兩滑塊不拴連。甲的質量為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，燒斷細線，甲滑塊離開彈簧后進入半圓軌道，恰好能通過半圓軌道最高點D，求豎直半圓軌道的半徑R；
（2）固定甲滑塊，燒斷細線，乙滑塊離開彈簧后在傳送帶上滑行的最遠距離（相對于A點）為s=8m,求滑塊乙的質量；
（3）甲、乙兩滑塊均不固定，燒斷細線以后，撤去彈簧，問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、乙兩滑塊的速度大小；若不會碰撞，說明原因。（乙滑塊質量為第二問中所求的值）
組卷：20引用：1難度：0.2