2023-2024学年北京市清华附中高三（上）开学物理试卷

一、不定项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题意的。选对得3分，少选得2分，错选、多选，该小题不得分）

• 1．如图所示，在竖直光滑墙壁上用网兜把足球挂在A点，足球与墙壁的接触点为B。足球的质量为m,悬绳与墙壁的夹角为α，网兜的质量不计。下列说法中正确的是（　　）

  A．悬绳对足球的拉力大小为mgcosα

  B．墙壁对足球的弹力大小为mgtanα

  C．足球所受合力的大小为 mg cosα

  D．悬绳和墙壁对足球的合力大小为mg
  组卷：67引用：2难度：0.7

  解析

• 2．甲、乙两辆汽车在平直路面上同向运动，经过同一路标时开始计时，两车在0～t₂时间内的速度v随时间t的变化图像如图所示。下列说法正确的是（　　）

  A．在t1时刻，甲车刚好追上乙车

  B．在t2时刻，甲车刚好追上乙车

  C．0～t2时间内，甲车所受的合力越来越大

  D．0～t2时间内，乙车所受的合力越来越小
  组卷：76引用：3难度：0.8

  解析

• 3．如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个由蜡做成的小圆柱体R。R从坐标原点以速度v₀=0.02m/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为0的匀加速直线运动。测出t时刻R的x、y坐标值分别为0.25m和0.10m。则此时（　　）

  A．玻璃管的速度的大小为0.05m/s

  B．玻璃管的加速度的大小为0.02m/s2

  C．蜡块的运动轨迹方程为x-25y2=0

  D．蜡块的运动轨迹方程为8x2-5y=0
  组卷：211引用：3难度：0.7

  解析

• 4．一个圆锥摆由长为l的摆线、质量为m的小球构成，小球在水平面内做匀速圆周运动，摆线与竖直方向的夹角为θ，如图所示。已知重力加速度大小为g,空气阻力忽略不计。下列选项正确的是（　　）

  A．小球受到重力、拉力和向心力的作用

  B．小球的向心加速度大小为a=gsinθ

  C．小球圆周运动的周期为T=2π l g

  D．某时刻剪断摆线，小球将做平抛运动
  组卷：232引用：4难度：0.7

  解析

• 5．如图所示，质量为m的小球，用不可伸长的轻绳悬挂在O点。现将小球从A点由静止释放，小球向下摆动至最低点B。在此过程中，小球重力做的功为W，小球重力的冲量为I，小球动能的变化量为ΔE_k，小球动量的变化量为Δp。不计空气阻力，下列关系式正确的是（　　）

  A．W=ΔEk

  B．W≠ΔEk

  C．I=Δp

  D．I≠Δp
  组卷：40引用：2难度：0.8

  解析

• 6．如图是某绳波形成过程示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2，3，4，……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端，相邻编号的质点间距离为2cm,已知t=0时，质点1开始向上运动；t=0.4s时，质点1到达上方最大位移处，质点5开始向上运动。则（　　）
  

  A．这列波传播的速度为0.25m/s

  B．t=1.2s时，振动传到质点15

  C．t=1.2s时，质点9处于上方最大位移处

  D．t=1.2s时，质点12正在向下运动
  组卷：304引用：5难度：0.5

  解析

三、计算题（本题共6小题，共55分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位）

• 17．对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，可以更加深刻地理解其物理本质。
  （1）单个微小粒子撞击巨大物体的力是局部而短促的脉冲，但大量粒子撞击物体的平均效果是均匀而持续的力。我们假定单位体积内粒子数量为n,每个粒子的质量为m,粒子运动速率均为v。如果所有粒子都垂直物体表面运动并与其碰撞，利用所学力学知识，导出物体表面单位面积所受粒子压力f与m、n和v的关系。
  （2）实际上大量粒子运动的速率不尽相同。如果某容器中速率处于100～200m/s区间的粒子约占总数的10%，而速率处于700～800m/s区间的粒子约占总数的5%，论证：上述两部分粒子，哪部分粒子对容器壁的压力f贡献更大。
  组卷：265引用：2难度：0.3

  解析

• 18．“潮汐发电”是海洋能利用中发展最早、规模最大、技术较成熟的一种方式．某海港的货运码头，就是利用“潮汐发电”为皮带式传送机供电，图1所示为皮带式传送机往船上装煤．本题计算中取sin18°=0.31，cos18°=0.95，水的密度ρ=1.0×10³kg/m³，g=10m/s²．
  （1）皮带式传送机示意图如图2所示，传送带与水平方向的角度θ=18°，传送带的传送距离为L=51.8m,它始终以v=1.4m/s的速度运行．在传送带的最低点，漏斗中的煤自由落到传送带上（可认为煤的初速度为0），煤与传送带之间的动摩擦因数μ=0.4．求：从煤落在传送带上到运至传送带最高点经历的时间t；
  （2）图3为潮汐发电的示意图．左侧是大海，中间有水坝，水坝下装有发电机，右侧是水库．当涨潮到海平面最高时开闸，水由通道进入海湾水库，发电机在水流的推动下发电，待库内水面升至最高点时关闭闸门；当落潮到海平面最低时，开闸放水发电．设某潮汐发电站发电有效库容V=3.6×10⁶m³，平均潮差Δh=4.8m,一天涨落潮两次，发电四次．水流发电的效率η₁=10%．求该电站一天内利用潮汐发电的平均功率P；
  （3）传送机正常运行时，1秒钟有m=50kg的煤从漏斗中落到传送带上．带动传送带的电动机将输入电能转化为机械能的效率η₂=80%，电动机输出机械能的20%用来克服传送带各部件间的摩擦（不包括传送带与煤之间的摩擦）以维持传送带的正常运行．若用潮汐发电站发出的电给传送机供电，能同时使多少台这样的传送机正常运行？
  
  组卷：128引用：4难度：0.3

  解析