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。每小題只有一個選項(xiàng)符合題目的要求。

• 1．一列沿x軸傳播的簡諧橫波在某時刻的圖像如圖所示，此時x=3m處質(zhì)點(diǎn)的速度沿y軸正方向。下列說法正確的是（　?。?/h2>

  A．該簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播

  B．該時刻，x=2m處的質(zhì)點(diǎn)速度最大

  C．該時刻，x=4m處的質(zhì)點(diǎn)速度最大

  D．經(jīng)過1個周期，x=4m處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的路程是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，同時用相同頻率和振幅上下持續(xù)振動，產(chǎn)生的橫波以相同的速率沿細(xì)繩傳播。因開始振動時的情況不同，分別得到了如圖甲和乙所示的波形。下列說法正確的是（　?。?/h2>

  A．甲圖中兩手開始振動時的方向并不相同

  B．甲圖中繩子的分叉點(diǎn)是振動減弱的位置

  C．乙圖中繩子分叉點(diǎn)右側(cè)始終見不到明顯的波形

  D．乙圖只表示細(xì)繩上兩列波剛傳到分叉點(diǎn)時的波形
  組卷：944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)沿同一方向同時開始做直線運(yùn)動，以初速度方向?yàn)檎较?，其加速度隨時間變化的a-t圖象如圖所示。關(guān)于甲、乙在0～t₀時間內(nèi)的運(yùn)動情況，下列說法正確的是（　　）

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

  B．0～t0時間內(nèi)，甲和乙的平均速度相等

  C．在t0時刻，甲的速度比乙的速度小

  D．在t0時刻，甲和乙之間的間距最大
  組卷：185引用：9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)注滿清水，水中放一個紅蠟做的小圓柱體N（可視為質(zhì)點(diǎn)），穩(wěn)定時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)動時的位置記為坐標(biāo)原點(diǎn)O，同時玻璃管沿x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。N依次經(jīng)過平行橫軸的三條水平線上的A、B、C位置，在OA、AB、BC三個過程中沿y軸方向的距離相等，對應(yīng)的動能變化量分別為ΔE_k1、ΔE_k2、ΔE_k3，動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：270引用：3難度：0.4

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• 5．如圖所示，中國自行研制、具有完全知識產(chǎn)權(quán)的“神舟”飛船某次發(fā)射過程簡化如下：飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，由“長征”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)通過變軌進(jìn)入預(yù)定圓軌道。則（　?。?/h2>

  A．飛船在B點(diǎn)通過加速從橢圓軌道進(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，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，飛船在A點(diǎn)的速度比B點(diǎn)的小
  組卷：464引用：3難度：0.9

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• 6．我國將在今年擇機(jī)執(zhí)行“天問1號”火星探測任務(wù)。質(zhì)量為m的著陸器在著陸火星前，會在火星表面附近經(jīng)歷一個時長為t₀、速度由v₀減速到零的過程。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。若該減速過程可視為一個豎直向下的勻減速直線運(yùn)動，此過程中著陸器受到的制動力大小約為（　?。?/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：1941引用：24難度：0.6

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三、論述計算題（共40分。按要求作圖，寫出必要的物理推導(dǎo)過程和文字描述）

• 19．密立根油滴實(shí)驗(yàn)將微觀量轉(zhuǎn)化為宏觀量進(jìn)行測量，揭示了電荷的不連續(xù)性，并測定了元電荷的數(shù)值。實(shí)驗(yàn)設(shè)計簡單巧妙，被稱為物理學(xué)史上最美實(shí)驗(yàn)之一。該實(shí)驗(yàn)的簡化裝置如圖甲所示。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，觀測到某一油滴以恒定速率緩慢下降距離L所用的時間為t₁，求該油滴的半徑r；
  （2）在極板間加電壓U，經(jīng)過一段時間后，觀測到（1）問中的油滴以恒定速率緩慢上升距離L所用的時間為t₂。求該油滴所帶的電荷量Q；
  （3）實(shí)驗(yàn)中通過在兩極板間照射X射線不斷改變油滴的電荷量。圖乙是通過多次實(shí)驗(yàn)所測電荷量的分布圖，橫軸表示不同油滴的編號，縱軸表示電荷量。請說明圖中油滴所帶電荷量的分布特點(diǎn)，并說明如何處理數(shù)據(jù)進(jìn)而得出元電荷的數(shù)值。
  
  組卷：162引用：3難度：0.4

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• 20．中國航天技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平，航天過程有發(fā)射、在軌和著陸返回等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
  （1）航天員在空間站長期處于失重狀態(tài)，為緩解此狀態(tài)帶來的不適，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)動的半徑為r,可受到與他站在地球表面時相同大小的支持力。已知地球表面的重力加速度為g。求圓環(huán)轉(zhuǎn)動的角速度大小ω。
  （2）啟動反推發(fā)動機(jī)是著陸返回過程的一個關(guān)鍵步驟。返回艙在距離地面較近時通過γ射線精準(zhǔn)測距來啟動返回艙的發(fā)動機(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臺反推發(fā)動機(jī)，每臺發(fā)動機(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時速度為v₀，若此時啟動反推發(fā)動機(jī)，返回艙此后的運(yùn)動可視為勻減速直線運(yùn)動，到達(dá)地面時速度恰好為零。不考慮返回艙的質(zhì)量變化，不計噴氣前氣體的速度，不計空氣阻力。求氣體被噴射出時相對地面的速度大小v；
  b.圖乙是返回艙底部γ射線精準(zhǔn)測距原理簡圖。返回艙底部的發(fā)射器發(fā)射γ射線。為簡化問題，我們假定：γ光子被地面散射后均勻射向地面上方各個方向。已知發(fā)射器單位時間內(nèi)發(fā)出N個γ光子，地面對光子的吸收率為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)接收器單位時間內(nèi)接收到n個γ光子時就會自動啟動反推發(fā)動機(jī)，求此時返回艙底部距離地面的高度h。
  
  組卷：240引用：3難度：0.6

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