2023-2024学年北京五中高三（上）期中物理试卷

一、单项选择题。本部分共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题目的要求。

• 1．一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻的图像如图所示，此时x=3m处质点的速度沿y轴正方向。下列说法正确的是（　　）

  A．该简谐横波沿x轴负方向传播

  B．该时刻，x=2m处的质点速度最大

  C．该时刻，x=4m处的质点速度最大

  D．经过1个周期，x=4m处的质点运动的路程是8m
  组卷：287引用：2难度：0.6

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• 2．将一端固定在墙上的轻质绳在中点位置分叉成相同的两股细绳，它们处于同一水平面上，在离分叉点相同长度处用左、右手在身体两侧分别握住直细绳的一端，同时用相同频率和振幅上下持续振动，产生的横波以相同的速率沿细绳传播。因开始振动时的情况不同，分别得到了如图甲和乙所示的波形。下列说法正确的是（　　）

  A．甲图中两手开始振动时的方向并不相同

  B．甲图中绳子的分叉点是振动减弱的位置

  C．乙图中绳子分叉点右侧始终见不到明显的波形

  D．乙图只表示细绳上两列波刚传到分叉点时的波形
  组卷：1013引用：5难度：0.6

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• 3．甲、乙两质点以相同的初速度从同一地点沿同一方向同时开始做直线运动，以初速度方向为正方向，其加速度随时间变化的a-t图象如图所示。关于甲、乙在0～t₀时间内的运动情况，下列说法正确的是（　　）

  A．0～t0时间内，甲做减速运动，乙做加速运动

  B．0～t0时间内，甲和乙的平均速度相等

  C．在t0时刻，甲的速度比乙的速度小

  D．在t0时刻，甲和乙之间的间距最大
  组卷：187引用：9难度：0.7

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• 4．如图所示，在粗细均匀的玻璃管内注满清水，水中放一个红蜡做的小圆柱体N（可视为质点），稳定时N在水中匀速上浮。现将玻璃管轴线与竖直方向y轴重合，在N上升刚好匀速运动时的位置记为坐标原点O，同时玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。N依次经过平行横轴的三条水平线上的A、B、C位置，在OA、AB、BC三个过程中沿y轴方向的距离相等，对应的动能变化量分别为ΔE_k1、ΔE_k2、ΔE_k3，动量变化量的大小分别为Δp₁、Δp₂、Δp₃。则下面分析正确的是（　　）

  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
  组卷：277引用：3难度：0.4

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• 5．如图所示，中国自行研制、具有完全知识产权的“神舟”飞船某次发射过程简化如下：飞船在酒泉卫星发射中心发射，由“长征”运载火箭送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，在B点通过变轨进入预定圆轨道。则（　　）

  A．飞船在B点通过加速从椭圆轨道进入预定圆轨道

  B．在B点变轨后，飞船的机械能减小

  C．在椭圆轨道上运行时，飞船在A点的加速度比B点的小

  D．在椭圆轨道上运行时，飞船在A点的速度比B点的小
  组卷：479引用：3难度：0.9

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• 6．我国将在今年择机执行“天问1号”火星探测任务。质量为m的着陆器在着陆火星前，会在火星表面附近经历一个时长为t₀、速度由v₀减速到零的过程。已知火星的质量约为地球的0.1倍，半径约为地球的0.5倍，地球表面的重力加速度大小为g,忽略火星大气阻力。若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动，此过程中着陆器受到的制动力大小约为（　　）

  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 ）
  组卷：2039引用：24难度：0.6

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三、论述计算题（共40分。按要求作图，写出必要的物理推导过程和文字描述）

• 19．密立根油滴实验将微观量转化为宏观量进行测量，揭示了电荷的不连续性，并测定了元电荷的数值。实验设计简单巧妙，被称为物理学史上最美实验之一。该实验的简化装置如图甲所示。水平放置、间距为d的两平行金属极板接在电源上，在上极板中间开一小孔，用喷雾器将油滴喷入并从小孔飘落到两极板间。已知油滴带负电。油滴所受空气阻力f=6πrηv,式中η为已知量，r为油滴的半径，v为油滴的速度大小。已知油的密度为ρ，重力加速度为g。
  （1）在极板间不加电压，由于空气阻力作用，观测到某一油滴以恒定速率缓慢下降距离L所用的时间为t₁，求该油滴的半径r；
  （2）在极板间加电压U，经过一段时间后，观测到（1）问中的油滴以恒定速率缓慢上升距离L所用的时间为t₂。求该油滴所带的电荷量Q；
  （3）实验中通过在两极板间照射X射线不断改变油滴的电荷量。图乙是通过多次实验所测电荷量的分布图，横轴表示不同油滴的编号，纵轴表示电荷量。请说明图中油滴所带电荷量的分布特点，并说明如何处理数据进而得出元电荷的数值。
  
  组卷：211引用：3难度：0.4

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• 20．中国航天技术处于世界领先水平，航天过程有发射、在轨和着陆返回等关键环节。
  （1）航天员在空间站长期处于失重状态，为缓解此状态带来的不适，科学家设想建造一种环形空间站，如图甲所示。圆环绕中心轴匀速旋转，航天员（可视为质点）站在圆环内的侧壁上，随圆环做圆周运动的半径为r,可受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。已知地球表面的重力加速度为g。求圆环转动的角速度大小ω。
  （2）启动反推发动机是着陆返回过程的一个关键步骤。返回舱在距离地面较近时通过γ射线精准测距来启动返回舱的发动机向下喷气，使其减速着地。
  a.已知返回舱的质量为M，其底部装有4台反推发动机，每台发动机喷嘴的横截面积为S，喷射气体的密度为ρ，返回舱距地面高度为H时速度为v₀，若此时启动反推发动机，返回舱此后的运动可视为匀减速直线运动，到达地面时速度恰好为零。不考虑返回舱的质量变化，不计喷气前气体的速度，不计空气阻力。求气体被喷射出时相对地面的速度大小v；
  b.图乙是返回舱底部γ射线精准测距原理简图。返回舱底部的发射器发射γ射线。为简化问题，我们假定：γ光子被地面散射后均匀射向地面上方各个方向。已知发射器单位时间内发出N个γ光子，地面对光子的吸收率为η，紧邻发射器的接收器接收γ射线的有效面积为A。当接收器单位时间内接收到n个γ光子时就会自动启动反推发动机，求此时返回舱底部距离地面的高度h。
  
  组卷：289引用：3难度：0.6

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