2023年山东省实验中学高考物理一诊试卷+答案解析(附后)

2023年山东省实验中学高考物理一诊试卷
1. 单位为的物理量是( )
A. 功
B. 动能
C. 动量
D. 力
2. 如图所示，质量为m的物块在倾角为的斜面上加速下滑，物块与斜面间的动摩擦因数为。

下列说法正确的是( )
A.
斜面对物块的支持力大小为 B. 斜面对物块的摩擦力大小为
C. 斜面对物块作用力的合力大小为mg
D. 物块所受的合力大小为
3. 运动员滑雪时运动轨迹如图所示，已知该运动员滑行的速率保持不变，
角速度为，向心加速度为a。

则( )
A. 变小，a变小
B. 变小，a变大
C. 变大，a变小
D. 变大，a变大
4. 如图所示，水平桌面上的小物块a通过轻绳跨过光滑定滑轮连接小物块b，物块a与物块b的质量之比为3：2。

将物块a从P点由静止释放，1s后到达桌面上距P点的Q 点处未落地，重力加速度，则物块a与桌面间的动摩擦因数为( )
A. B. C. D.
5. 图甲为门式起重机，它可以从列车上将静止的集装箱竖直向上提升到一定高度。

若选竖直向上为正方向，测得集装箱竖直方向运动过程中的加速度a随位移x变化的规律如图乙所
示。

下列判断正确的是( )
A. 在内，集装箱运动的时间为4s
B. 在时，集装箱的速度为
C. 在内，集装箱处于超重状态
D. 集装箱上升的最大高度为6m
6. 如图，两位同学同时在等高处抛出手中的篮球A、B，A以
速度斜向上抛出，B以速度竖直向上抛出，当A到达最
高点时恰与B相遇。

不计空气阻力，A、B两球均可视为质
点，重力加速度为g，以下判断正确的是( )
A. 相遇时A的速度一定为零
B. 相遇时B的速度一定为零
C. A从抛出到最高点的时间为
D. 从抛出到相遇A、B速度的变化量相同
7. 质量为的木板B静止在水平面上，可视为质点的物块A从木板的左侧沿木板
上表面水平冲上木板，如图甲所示。

A和B经过1s达到同一速度，之后共同减速直至静止，A 和B的图像如图乙所示，重力加速度g取，下列说法正确的是( )
A.
A与B上表面之间的动摩擦因数 B. B与水平面间的动摩擦因数
C.
A的质量 D. A的质量
8. 科学家计划在2025年将首批宇航员送往火星进行考察。

一质量为m的物体，假设在
火星两极宇航员用弹簧测力计测得的读数为，在火星赤道上宇航员用同一个弹簧测力计测
得的读数为，通过天文观测测得火星的自转角速度为，引力常量为G，将火星看成是质
量分布均匀的球体，则火星的密度和半径分别为( )
A. B.
C. D.
9. 在大型物流货场，经常用传送带搬运货物。

如图甲所示，与水平面倾斜的传送带以恒定
速率运动，皮带始终是绷紧的，将的货物轻放在传送带上的A处，经过到达传送带的B端。

用速度传感器测得货物与传送带的速度随时间t变化图像如图乙所示，已知重
力加速度，由图可知( )
A. A、B两点间的距离为
B. 货物与传送带的动摩擦因数为
C. 货物从A运动到B的过程中，传送带对货物做功大小为
D. 货物从A运动到B的过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为
10. 某码头采用斜面运送冷链食品，其简化图如图甲所示，电动机通过绕轻质定滑轮的轻
细绳与放在倾角为的足够长斜面上的物体相连，启动电动机后物体沿斜面上升，在
时间内物体运动的图像如图乙所示，其中除时间段图像为曲线外，其余时间段图像均为直线，1s后电动机的输出功率保持不变。

已知物体的质量为2kg，不计一切摩擦，重力加速度。

则下列判断正确的是( )
A. 在内电动机所做的功为25J
B. 1s后电动机的输出功率为100W
C. 物体的最大速度是
D. 在内物体沿斜面向上运动了35m
11. 如图甲所示为某缓冲装置模型，劲度系数为足够大的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力为定值f。

轻杆向右移动不超过l时，装置可安全工作。

一质量为m的小车以速度撞击弹簧后，轻杆恰好向右移动l，此过程其速度v随时间t 变化的图象如图乙所示。

已知在时间内，图线为曲线，在时间内，图线为直线。

已知装置安全工作时，轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地
面间的摩擦。

下列说法正确的是( )
A. 在时间内，小车运动的位移为
B. 在时刻，小车速度
C. 在时刻，小车速度
D.
在时间内，系统摩擦产生热量
12. 某同学采用图甲所示的装置做“验证小球摆动的过程中满足机械能守恒”的实验。

细线上端固定在铁架台上的O点，下端悬挂一小球，将小球拉起一定角度，由静止释放，摆到最低点时，恰好通过固定在铁架台上的光电门。

用游标卡尺测量小球的直径，如图乙所示，则小球的直径______mm；
该同学将小球从不同高度释放，测出释放点到小球摆动最低点的高度h及挡光时间t，若
作出______选填“t”“”或“”与为横坐标的图像是过原点的一条倾斜直线，则直线的斜率为______，则小球在摆动的过程中满足机械能守恒。

用重力加速度g和小球直径d表示
若另一小组同学用安装在O点的力传感器代替光电门完成实验。

将细线拉至水平状态，把小球由静止释放，当小球摆到O点正下方时，力传感器示数F为______，则可验证小球在摆动的过程中满足机械能守恒。

用重力加速度g和小球质量m表示
13. 如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。

小杨同学利用图像法处理数据，请根据表格中的实验数据在图乙的坐标系中标出后3组
数据对应的坐标点并画出图像______ 。

钩码个数123456
拉力
伸长量
根据所测数据和关系曲线可以判断该弹簧在弹性限度内的劲度系数______ 。

保留两位有效数字
为完成该实验，设计的实验步骤如下：
A .以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组对应的点，并用平滑的曲线连
接起来；
B .记下弹簧不挂钩码时其下端的刻度尺上的刻度
；
C .将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺；
D .依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个…钩码，并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度，并记录在表格内，然后取下钩码；
E .以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与伸长量的关系式。

首先尝试写成一次函数，如果不行，则考虑二次函数；
F .解释函数表达式中常数的物理意义；
G .整理仪器。

将以上步骤按操作的先后顺序排列出来是：______ 。

14. 如图所示，一次军事演习中，一架轰炸机在高
高空以的速度水平匀速飞行，用两枚炸弹分别击中山脚和山顶的目标A 和B 。

已知山高
，山脚
与山顶的水平距离为，不计空气阻力，g 取
，求击中A 、B 两点的炮弹投
弹的时间间隔。

15. 一航空母舰上的舰载机从静止开始在水平甲板上做加速直线运动。

已知舰载机在甲板上运动时所受到的甲板对它的阻力大小是其正压力的倍；当舰载机速度大小为v时，舰载机受到与运动方向相反的空气阻力大小为，受到垂直于运动方向的升力大小为，b、c 为常量。

假设驾驶员一开始就将舰载机的推力设置为允许的恒定值，且推力沿着
机身向前的方向。

已知舰载机质量，，，，重力加速度。

求：
舰载机能达到的最大速度的大小；
舰载机从静止到达到最大速度过程中，舰载机所受合外力的冲量I的大小。

16. 如图所示是一儿童游戏机的简化示意图。

游戏面板与
水平面成一夹角，游戏面板上固定一半径为R的光滑细长条
挡板，挡板与游戏面板处处垂直，D为轨道最低点、C为轨道最
高点，A、B为与圆心等高的直径两端点。

设从弹射器发射出
的弹珠从D点以水平初速度沿挡板的内侧运动，弹珠与游戏
面板之间的摩擦系数为，忽略空气阻力，弹珠可视为质点，细挡板的粗细可忽略。

重力加
速度为g。

求：
若弹珠能沿圆形挡板内侧做完整的圆周运动，求在最高点C的最小速度v；
若弹珠能沿圆形挡板内侧做完整的圆周运动，求从D点发射出的最小速度。

17. 10块同样的木板一个一个紧挨着静止放在足够大的水平地面上，每个木板质量均为
、长，它们与地面之间的动摩擦因数均为。

在第1块木板左端
放一质量为的可视为质点的铅块，它与木板间的动摩擦因数，现给铅块一水平向右的初速度，使其在木板上方滑行。

最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，
，取，。

求：
铅块刚滑过第1块木板时的速度大小结果保留两位有效数字；
铅块从左向右滑过几块木板时，下面的木板开始滑动；
第10块木板刚开始滑动时的加速度大小；
整个过程中铅块和木板间因摩擦而产生的热量Q。

答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：根据功的定义式可知
则有，因N是力的单位，故单位为的物理量是力，故D正确，ABC错误。

故选：D。

明确物理公式同时对应了单位的换算，根据公式进行推导即可确定单位关系。

本题考查对单位制的理解，要求掌握基本单位，并能根据公式进行单位的推导和换算。

2.【答案】B
【解析】解：AB、斜面对物块的支持力为，因为物块处于加速下滑状态，
，故A错误、B正确；
CD、物块处于加速下滑状态，根据牛顿第二定律得：，所以有：，则斜面对物块的作用力为
，故CD错误；故选：B。

根据牛顿第二定律，结合几何关系完成对物块的受力分析。

本题主要考查了受力分析的相关应用，熟悉物块在斜面上的受力情况即可完成分析，难度不大。

3.【答案】D
【解析】解：根据线速度的公式可知，当速率不变，半径减小时，角速度增大，而
也会随之增大，故D正确，ABC错误；
故选：D。

根据线速度和加速度的公式，结合半径的变化完成分析。

本题主要考查了圆周运动的相关公式，熟悉圆周运动公式即可完成分析，属于基础题型。

4.【答案】D
【解析】解：物块a从P点由静止释放，1s后到达桌面上距P点的Q点，由运动学公式
解得
设绳子拉力为F，设a质量，b的质量，依题意：：2
对a、b分别应用牛顿第二定律
联立可得，故ABC错误，D正确。

故选：D。

物块a从P点运动到Q点，由运动学公式，求加速度，根据牛顿第二定律列式，求动摩擦因数。

本题考查学生对运动学公式、牛顿第二定律的掌握，是一道基础题。

5.【答案】C
【解析】解：在内，集装箱做初速度为零的匀加速直线运动，由
集装箱运动的时间为
故A错误；
B.在时，集装箱的速度为
故B错误；
C.在内，加速度方向保持竖直向上，集装箱处于超重状态，故C正确；
D、当时加速度减小为0，但是向上的速度达到最大，故还会继续向上运动，故D错误。

故选：C。

对超重和失重的特点的考查：加速度向上则物体处于超重状态，反之则处于失重状态；对匀变速
直线运动的运动公式的考查，由图像得到加速度与位移的关系式，迅速解题。

本题通过加速度-位移图像来考查学生对匀变速直线运动规律。

关键是解读出图像中的重要信息：加速度与位移的一一对应关系，合理运用位移-速度公式及速度-时间公式。

出题角度比较新颖。

6.【答案】BCD
【解析】解：AB、篮球A做斜上抛运动，在竖直方向做竖直上抛运动，在水平方向做匀速直线运动，到达最高点时A的竖直分速度为零，水平分速度不为零，则到达最高点两球相遇时A的速度
不为零；篮球B做竖直上抛运动，A、B同时抛出，两球相遇，说明A的竖直方向的位移与B的
位移相等，则A竖直方向的分速度与B的初速度相等，所以相遇时B的速度为零，故A错误，B 正确；
C、篮球B抛出时的速度与A的竖直分速度相等，A到达最高点时B也到达最高点，B从抛出到
最高点的时间，故C正确；
D、从抛出到相遇，A、B的运动时间t相等，速度变化量相等，故D正确。

故选：BCD。

A做斜上抛运动，B做竖直上抛运动，两者在竖直方向的运动情况相同，根据两球的运动情况应
用运动的合成与分解分析答题。

本题考查竖直上抛运动和斜上抛运动，解题时应注意：斜上抛运动可以分解为竖直方向的竖直上抛运动与水平方向的匀速直线运动；分析清楚两篮球的运动过程，应用运动的合成与分解、运动学公式即可解题。

7.【答案】C
【解析】解：A、由图象可知，A在内的加速度
解得
对A由牛顿第二定律得，
解得故A错误
B、由图象知，AB在内的加速度
解得，
对AB由牛顿第二定律得，
解得故B错误
C、由图象可知B在内的加速度
解得。

对B由牛顿第二定律得，，
代入数据解得。

故C正确，D错误；
故选：C。

滑上B做匀减速直线运动，根据速度时间图线得出匀减速运动的加速度大小，根据牛顿第二定律求出A与B之间的动摩擦因数．
、B速度相同后，一起做匀减速运动，根据速度时间图线求出匀减速运动的加速度大小，结合牛顿第二定律求出与水平面间的动摩擦因数．
隔离对M分析，根据速度时间图线得出M的加速度，根据牛顿第二定律求出A的质量．
本题考查了牛顿第二定律和速度时间图线的综合运用，关键理清A、B的运动规律，结合图线的斜率求出加速度，根据牛顿第二定律进行求解
8.【答案】AC
【解析】解：在火星两极，根据万有引力公式和平衡条件有：
在火星赤道上：万有引力是重力和自转向心力的合力有：
密度公式
联立得，，故AC正确，BD错误。

故选：AC。

本题根据在火星两极，根据万有引力公式和平衡条件、在火星赤道上：万有引力是重力和自转向心力的合力，联立求密度，即可解答。

本题解题关键是分析出在火星两极，根据万有引力公式和平衡条件，得、在火星赤道上：万有引力是重力和自转向心力的合力，是一道中等难度题。

9.【答案】CD
【解析】解：A、货物在内运动的位移大小等于A、B两点的距离，则A、B两点间的距离为：
，故A错误；
B、由图像可以看出货物做两段加速度不等的匀加速直线运动，内，根据牛顿第二定律有：
内，由牛顿第二定律有：
由图像得到，
解得：，，故B错误；
C、设货物从A运动到B过程中，传送带对货物做的功为，根据动能定理可得：
，其中，，解得：，故C正确；D、根据传送带的图象与货物的图象围成的面积表示两者相对位移的大小，则有：
内货物与传送带间的相对位移大小为：
的相对位移大小为：
则两者之间的总相对位移大小为：
故货物与传送带摩擦产生的热量为：，故D正确。

故选：CD。

货物在传送带上先做加速度为的匀加速直线运动，然后做加速度为的匀加速直线运动，根据图像与时间轴所围的面积表示货物的位移，求解A、B两点间的距离。

根据图像的斜率求出两个过程的加速度大小，利用牛顿第二定律列式求解传送带的倾角和动摩擦因数。

根据动能定理求解传送带对货物做的功；摩擦产生的热量等于滑动摩擦力乘以相对位移。

本题一方面要分析清楚货物的运动情况，由图像的斜率求解加速度，再结合牛顿第二定律分两个过程列式求解动摩擦因数及斜面倾角是关键。

求滑动摩擦产生的热量要注意确定货物与传送带间的相对位移大小。

10.【答案】BD
【解析】解：A、在内，由图象可求出物体位移大小为：
设内电动机做的功为，由动能定理得：
解得：，故A错误；
B、在内，物体的加速度大小为：
设内细绳拉力的大小为，由牛顿第二定律得：
解得：
由题意知1s后电动机输出功率为：，故B正确；
C、当物体达到最大速度后，根据平衡条件可得细绳的拉力大小为：
根据功率的公式可得：，故C错误；
D、设内物体沿斜面向上运动的距离为，对物体由动能定理得：
解得，所以在内物体沿斜面向上运动的距离为：
，故D正确。

故选：BD。

物体做匀加速运动，先求位移，再由动能定理求电动机做的功；由做匀加速运动，
利用牛顿第二定律解出1s末的牵引力，利用瞬时功率表达式求其输出功率；先解出，在
内使用动量定理，求这段时间牵引力的冲量；先利用动能定理求内物体的位移，再求
内物体沿斜面的位移。

本题实际是一道机车启动问题的变形试题，涉及动量定理、动能定理、牛顿定律、运动学公式和运动图像，是一道综合性极强的试题。

解答时注意分三个阶段处理，即第一阶段，匀加速运动，
处理时应用牛顿定律即可；第二阶段恒定功率阶段，注意此阶段为变加速运动，不可使用牛顿定律定量处理，应使用动能定理和动量定理解决。

11.【答案】BCD
【解析】解：A、小车把弹簧压缩到弹力等于摩擦力时，即，可得时，小车、弹簧
和杆三者一起向右做匀减速运动，所以在时间内，小车运动的位移为，故A错误；
B 、在时间内，0时刻弹簧的弹力等于0，时刻弹簧的弹力等于f，弹力的平均值为。

对小车，由动能定理得：，解得，故B正确；
C、时刻后，小车、弹簧和杆三者一起向右做匀减速运动，直至速度为零，移动的位移为l，根据动能定理可得：，解得，故C正确；
D 、在时间内，轻杆摩擦产生热，其中相对位移为l，所以轻杆摩擦产生热为
，故D正确。

故选：BCD。

在时间内，小车运动的位移等于弹簧的压缩量，由胡克定律和摩擦力公式相结合求解；在
时间内，对小车由动能定理可求出时刻小车的速度，也可以根据时刻后，小车、弹簧和杆三者一起向右做匀减速运动，由动能定理求时刻小车的速度；根据求解系统摩擦产生热量Q。

解答本题时，要理清小车的运动情况以及受力情况，知道弹簧的弹力是变力，可根据平均力求弹力做功。

12.【答案】 3 mg
【解析】解：由题图乙知游标卡尺分度值为，小钢球直径为
；
小球下落过程若机械能守恒，则有
且
联立可得
由此可见与h成正比，图像为一条过原点的倾斜直线，且直线的斜率为；
若用力传感器测量小球摆到O点正下方时细线拉力为F，根据牛顿第二定律可得
若小球下落过程机械能守恒，则有
代入上式可得
因此当小球摆到O点正下方时，力传感器示数F为3mg，则可验证小球在摆动的过程中满足机械能守恒。

故答案为：；，；
根据游标卡尺的读数方法读得数据；
根据机械能守恒分析图像，同时解得斜率；
根据牛顿第二定律分析解答。

要明确实验原理，根据物理规律列出相应方程，然后求解讨论即可，知道光电门测速的原理，难度不大，属于基础题。

13.【答案】见解析 50 CBDAEFG
【解析】解：在坐标系中描出后三个点，连线做出图像如下所示
由图像可知，在弹性限度范围内，弹簧所受弹力大小与弹簧伸长量成正比图像的斜率就是弹性系数，结合图像可知图像的斜率即为弹簧的弹性系数，故可得
实验中按照组装器材，进行实验，先记录不挂钩码时弹簧的长度，后使钩码从少到多依次逐个增加，并记录数据。

最后根据数据画出图像，根据图像进行数据处理及整理仪器。

故顺序为CBDAEFG。

故答案为：见解析；；。

在坐标系中描点，连线做出图像；
根据图像直线部分的斜率计算劲度系数；
根据实验原理和实验步骤确定正确顺序。

本题考查探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系实验，要求掌握实验原理、实验装置、实验步骤和数据处理。

14.【答案】解：炸弹在竖直方向做自由落体运动
炸弹落到A点所用时间
炮弹落到B点所用时间
两炮弹投弹的水平方向距离之差
解得
时间间隔
解得。

答：击中A、B两点的炮弹投弹的时间间隔8s。

【解析】炸弹在竖直方向做自由落体运动，根据位移公式求时间，水平方向根据题意求水平位移差，再求时间间隔。

本题是一道平抛题，解题关键是掌握水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动。

15.【答案】解：舰载机达到的最大速度时，受力平衡，水平方向有
竖直方向有
解得
根据动量定理有
解得
答：舰载机能达到的最大速度为；
舰载机所受合外力的冲量I的大小为。

【解析】根据舰载机的平衡状态，结合空气阻力的计算公式得出舰载机的最大速度；
根据动量定理代入数据计算出合外力的冲量。

本题主要考查了动量定理的相关应用，熟悉物体的受力分析，结合动量定理即可完成解答。

16.【答案】解：对弹珠在C点：
得
从D到C由动定理得
摩擦力
得
答：在最高点C的最小速度；
从D点发射出的最小速度。

【解析】对弹珠在C点，重力分力提供向心力，求速度；
从D到C由动定理，结合摩擦力公式，求速度。

本题考查学生对圆周运动的动力学分析以及动能定理的掌握，解题关键是掌握摩擦力做功规律。

17.
【答案】解：铅块对木板作用力
木板与地面之间的最大静摩擦力
所以铅块在滑过第一个木板时，木板静止，对铅块有
由牛顿第二定律有
联立解得：
设剩余n块时木板刚好静止，有
对剩余木板有
解得：
说明滑上第7块时木板刚好静止，则滑过第7块时，下面木板开始滑动。

由知，铅块滑上第8块木板时，第10块木板开始滑动，对第8、9、10三块木块，有
解得：
设铅块刚滑上第8块木板时速度为，对铅块有
解得：
设铅块和下方木板相对静止用时，有
解得：
铅块相对木板位移
解得：
铅块和第8块板没有共速，设滑上第9块木板铅块滑过第8块木板用时，满足
解得：
铅块滑上第9块木板时，铅块的速度
木板9的速度
对木板9、10有
解得：
设铅块与木板9、10共速用时，有
解得：
若铅块与木板9、10共速相对位移
解得：
说明以后相对静止一起匀减速运动。

则整个过程中铅块和木板因摩擦而产生的热量
解得：
答：铅块刚滑过第1块木板时的速度大小为；
铅块从左向右滑过第7块木板时，下面的木板开始滑动；
第10块木板刚开始滑动时的加速度大小为；
整个过程中铅块和木板间因摩擦而产生的热量Q为。

【解析】根据铅块对木板作用力与木板与地面之间的最大静摩擦力的关系，判断可知铅块在滑过第一个木板时，木板静止，对铅块，根据牛顿第二定律和运动学公式速度-位移公式求出铅块刚滑过第1块木板时的速度大小。

当铅块对木板作用力刚好等于地面对剩余木板的最大静摩擦力时，下面的木板刚要开始滑动，从而知道铅块从左向右滑过几块木板时，下面的木板开始滑动。

铅块滑上第8块木板时，第10块木板开始滑动，对第8、9、10三块木块，由牛顿第二定律求加速度。

根据牛顿第二定律和运动学公式相结合求出铅块和木板间的相对位移，从而求得铅块和木板间因摩擦而产生的热量Q。

本题的关键要通过分析受力情况，判断木块的状态，运用牛顿第二定律、运动学和动能定理、摩擦力公式等等知识边计算边分析。