2023-2024學(xué)年北京五中高三（上）期中物理試卷

一、單項(xiàng)選擇題。本部分共14小題，每小題3分，共42分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目的要求。

• 1．一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的圖像如圖所示，此時(shí)x=3m處質(zhì)點(diǎn)的速度沿y軸正方向。下列說(shuō)法正確的是（　　）

  A．該簡(jiǎn)諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播

  B．該時(shí)刻，x=2m處的質(zhì)點(diǎn)速度最大

  C．該時(shí)刻，x=4m處的質(zhì)點(diǎn)速度最大

  D．經(jīng)過(guò)1個(gè)周期，x=4m處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程是8m
  組卷：272引用：2難度：0.6

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• 2．將一端固定在墻上的輕質(zhì)繩在中點(diǎn)位置分叉成相同的兩股細(xì)繩，它們處于同一水平面上，在離分叉點(diǎn)相同長(zhǎng)度處用左、右手在身體兩側(cè)分別握住直細(xì)繩的一端，同時(shí)用相同頻率和振幅上下持續(xù)振動(dòng)，產(chǎn)生的橫波以相同的速率沿細(xì)繩傳播。因開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的情況不同，分別得到了如圖甲和乙所示的波形。下列說(shuō)法正確的是（　?。?/h2>

  A．甲圖中兩手開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的方向并不相同

  B．甲圖中繩子的分叉點(diǎn)是振動(dòng)減弱的位置

  C．乙圖中繩子分叉點(diǎn)右側(cè)始終見(jiàn)不到明顯的波形

  D．乙圖只表示細(xì)繩上兩列波剛傳到分叉點(diǎn)時(shí)的波形
  組卷：915引用：4難度：0.6

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• 3．甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)以相同的初速度從同一地點(diǎn)沿同一方向同時(shí)開(kāi)始做直線運(yùn)動(dòng)，以初速度方向?yàn)檎较?，其加速度隨時(shí)間變化的a-t圖象如圖所示。關(guān)于甲、乙在0～t₀時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法正確的是（　?。?/h2>

  A．0～t0時(shí)間內(nèi)，甲做減速運(yùn)動(dòng)，乙做加速運(yùn)動(dòng)

  B．0～t0時(shí)間內(nèi)，甲和乙的平均速度相等

  C．在t0時(shí)刻，甲的速度比乙的速度小

  D．在t0時(shí)刻，甲和乙之間的間距最大
  組卷：183引用：8難度：0.7

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• 4．如圖所示，在粗細(xì)均勻的玻璃管內(nèi)注滿(mǎn)清水，水中放一個(gè)紅蠟做的小圓柱體N（可視為質(zhì)點(diǎn)），穩(wěn)定時(shí)N在水中勻速上浮?，F(xiàn)將玻璃管軸線與豎直方向y軸重合，在N上升剛好勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的位置記為坐標(biāo)原點(diǎn)O，同時(shí)玻璃管沿x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。N依次經(jīng)過(guò)平行橫軸的三條水平線上的A、B、C位置，在OA、AB、BC三個(gè)過(guò)程中沿y軸方向的距離相等，對(duì)應(yīng)的動(dòng)能變化量分別為ΔE_k1、ΔE_k2、ΔE_k3，動(dòng)量變化量的大小分別為Δp₁、Δp₂、Δp₃。則下面分析正確的是（　?。?/h2>

  A．ΔEk1：ΔEk2：ΔEk3=1：3：5，Δp1：Δp2：Δp3=1：1：1

  B．ΔEk1：ΔEk2：ΔEk3=1：3：5，Δp1：Δp2：Δp3=1：3：5

  C．ΔEk1：ΔEk2：ΔEk3=1：1：1，Δp1：Δp2：Δp3=1：1：1

  D．ΔEk1：ΔEk2：ΔEk3=1：4：9，Δp1：Δp2：Δp3=1：4：9
  組卷：268引用：3難度：0.4

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• 5．如圖所示，中國(guó)自行研制、具有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“神舟”飛船某次發(fā)射過(guò)程簡(jiǎn)化如下：飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，由“長(zhǎng)征”運(yùn)載火箭送入近地點(diǎn)為A、遠(yuǎn)地點(diǎn)為B的橢圓軌道上，在B點(diǎn)通過(guò)變軌進(jìn)入預(yù)定圓軌道。則（　　）

  A．飛船在B點(diǎn)通過(guò)加速?gòu)臋E圓軌道進(jìn)入預(yù)定圓軌道

  B．在B點(diǎn)變軌后，飛船的機(jī)械能減小

  C．在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)，飛船在A點(diǎn)的加速度比B點(diǎn)的小

  D．在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)，飛船在A點(diǎn)的速度比B點(diǎn)的小
  組卷：461引用：3難度：0.9

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• 6．我國(guó)將在今年擇機(jī)執(zhí)行“天問(wèn)1號(hào)”火星探測(cè)任務(wù)。質(zhì)量為m的著陸器在著陸火星前，會(huì)在火星表面附近經(jīng)歷一個(gè)時(shí)長(zhǎng)為t₀、速度由v₀減速到零的過(guò)程。已知火星的質(zhì)量約為地球的0.1倍，半徑約為地球的0.5倍，地球表面的重力加速度大小為g,忽略火星大氣阻力。若該減速過(guò)程可視為一個(gè)豎直向下的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程中著陸器受到的制動(dòng)力大小約為（　?。?/h2>

  A．m（0.4g- v 0 t 0 ）	B．m（0.4g+ v 0 t 0 ）
  C．m（0.2g- v 0 t 0 ）	D．m（0.2g+ v 0 t 0 ）
  組卷：1915引用：24難度：0.6

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三、論述計(jì)算題（共40分。按要求作圖，寫(xiě)出必要的物理推導(dǎo)過(guò)程和文字描述）

• 19．密立根油滴實(shí)驗(yàn)將微觀量轉(zhuǎn)化為宏觀量進(jìn)行測(cè)量，揭示了電荷的不連續(xù)性，并測(cè)定了元電荷的數(shù)值。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單巧妙，被稱(chēng)為物理學(xué)史上最美實(shí)驗(yàn)之一。該實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)化裝置如圖甲所示。水平放置、間距為d的兩平行金屬極板接在電源上，在上極板中間開(kāi)一小孔，用噴霧器將油滴噴入并從小孔飄落到兩極板間。已知油滴帶負(fù)電。油滴所受空氣阻力f=6πrηv,式中η為已知量，r為油滴的半徑，v為油滴的速度大小。已知油的密度為ρ，重力加速度為g。
  （1）在極板間不加電壓，由于空氣阻力作用，觀測(cè)到某一油滴以恒定速率緩慢下降距離L所用的時(shí)間為t₁，求該油滴的半徑r；
  （2）在極板間加電壓U，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，觀測(cè)到（1）問(wèn)中的油滴以恒定速率緩慢上升距離L所用的時(shí)間為t₂。求該油滴所帶的電荷量Q；
  （3）實(shí)驗(yàn)中通過(guò)在兩極板間照射X射線不斷改變油滴的電荷量。圖乙是通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)所測(cè)電荷量的分布圖，橫軸表示不同油滴的編號(hào)，縱軸表示電荷量。請(qǐng)說(shuō)明圖中油滴所帶電荷量的分布特點(diǎn)，并說(shuō)明如何處理數(shù)據(jù)進(jìn)而得出元電荷的數(shù)值。
  
  組卷：157引用：3難度：0.4

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• 20．中國(guó)航天技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平，航天過(guò)程有發(fā)射、在軌和著陸返回等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
  （1）航天員在空間站長(zhǎng)期處于失重狀態(tài)，為緩解此狀態(tài)帶來(lái)的不適，科學(xué)家設(shè)想建造一種環(huán)形空間站，如圖甲所示。圓環(huán)繞中心軸勻速旋轉(zhuǎn)，航天員（可視為質(zhì)點(diǎn)）站在圓環(huán)內(nèi)的側(cè)壁上，隨圓環(huán)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r,可受到與他站在地球表面時(shí)相同大小的支持力。已知地球表面的重力加速度為g。求圓環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小ω。
  （2）啟動(dòng)反推發(fā)動(dòng)機(jī)是著陸返回過(guò)程的一個(gè)關(guān)鍵步驟。返回艙在距離地面較近時(shí)通過(guò)γ射線精準(zhǔn)測(cè)距來(lái)啟動(dòng)返回艙的發(fā)動(dòng)機(jī)向下噴氣，使其減速著地。
  a.已知返回艙的質(zhì)量為M，其底部裝有4臺(tái)反推發(fā)動(dòng)機(jī)，每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴的橫截面積為S，噴射氣體的密度為ρ，返回艙距地面高度為H時(shí)速度為v₀，若此時(shí)啟動(dòng)反推發(fā)動(dòng)機(jī)，返回艙此后的運(yùn)動(dòng)可視為勻減速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)地面時(shí)速度恰好為零。不考慮返回艙的質(zhì)量變化，不計(jì)噴氣前氣體的速度，不計(jì)空氣阻力。求氣體被噴射出時(shí)相對(duì)地面的速度大小v；
  b.圖乙是返回艙底部γ射線精準(zhǔn)測(cè)距原理簡(jiǎn)圖。返回艙底部的發(fā)射器發(fā)射γ射線。為簡(jiǎn)化問(wèn)題，我們假定：γ光子被地面散射后均勻射向地面上方各個(gè)方向。已知發(fā)射器單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出N個(gè)γ光子，地面對(duì)光子的吸收率為η，緊鄰發(fā)射器的接收器接收γ射線的有效面積為A。當(dāng)接收器單位時(shí)間內(nèi)接收到n個(gè)γ光子時(shí)就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)反推發(fā)動(dòng)機(jī)，求此時(shí)返回艙底部距離地面的高度h。
  
  組卷：233引用：3難度：0.6

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