2023-2024學年北京市清華附中高三（上）開學物理試卷

一、不定項選擇題（本題共10小題，每小題3分，共30分。在每小題給出的四個選項中，至少有一項是符合題意的。選對得3分，少選得2分，錯選、多選，該小題不得分）

• 1．如圖所示，在豎直光滑墻壁上用網兜把足球掛在A點，足球與墻壁的接觸點為B。足球的質量為m,懸繩與墻壁的夾角為α，網兜的質量不計。下列說法中正確的是（　　）

  A．懸繩對足球的拉力大小為mgcosα

  B．墻壁對足球的彈力大小為mgtanα

  C．足球所受合力的大小為 mg cosα

  D．懸繩和墻壁對足球的合力大小為mg
  組卷：67引用：2難度：0.7

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• 2．甲、乙兩輛汽車在平直路面上同向運動，經過同一路標時開始計時，兩車在0～t₂時間內的速度v隨時間t的變化圖像如圖所示。下列說法正確的是（　　）

  A．在t1時刻，甲車剛好追上乙車

  B．在t2時刻，甲車剛好追上乙車

  C．0～t2時間內，甲車所受的合力越來越大

  D．0～t2時間內，乙車所受的合力越來越小
  組卷：77引用：3難度：0.8

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• 3．如圖所示，在一端封閉的光滑細玻璃管中注滿清水，水中放一個由蠟做成的小圓柱體R。R從坐標原點以速度v₀=0.02m/s勻速上浮的同時，玻璃管沿x軸正方向做初速度為0的勻加速直線運動。測出t時刻R的x、y坐標值分別為0.25m和0.10m。則此時（　　）

  A．玻璃管的速度的大小為0.05m/s

  B．玻璃管的加速度的大小為0.02m/s2

  C．蠟塊的運動軌跡方程為x-25y2=0

  D．蠟塊的運動軌跡方程為8x2-5y=0
  組卷：212引用：3難度：0.7

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• 4．一個圓錐擺由長為l的擺線、質量為m的小球構成，小球在水平面內做勻速圓周運動，擺線與豎直方向的夾角為θ，如圖所示。已知重力加速度大小為g,空氣阻力忽略不計。下列選項正確的是（　　）

  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為a=gsinθ

  C．小球圓周運動的周期為T=2π l g

  D．某時刻剪斷擺線，小球將做平拋運動
  組卷：232引用：4難度：0.7

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• 5．如圖所示，質量為m的小球，用不可伸長的輕繩懸掛在O點。現將小球從A點由靜止釋放，小球向下擺動至最低點B。在此過程中，小球重力做的功為W，小球重力的沖量為I，小球動能的變化量為ΔE_k，小球動量的變化量為Δp。不計空氣阻力，下列關系式正確的是（　　）

  A．W=ΔEk

  B．W≠ΔEk

  C．I=Δp

  D．I≠Δp
  組卷：40引用：2難度：0.8

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• 6．如圖是某繩波形成過程示意圖。質點1在外力作用下沿豎直方向做簡諧運動，帶動質點2，3，4，……各個質點依次上下振動，把振動從繩的左端傳到右端，相鄰編號的質點間距離為2cm,已知t=0時，質點1開始向上運動；t=0.4s時，質點1到達上方最大位移處，質點5開始向上運動。則（　　）
  

  A．這列波傳播的速度為0.25m/s

  B．t=1.2s時，振動傳到質點15

  C．t=1.2s時，質點9處于上方最大位移處

  D．t=1.2s時，質點12正在向下運動
  組卷：304引用：5難度：0.5

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三、計算題（本題共6小題，共55分。要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。有數值計算的題，答案必須明確寫出數值和單位）

• 17．對于同一物理問題，常常可以從宏觀與微觀兩個不同角度進行研究，找出其內在聯系，可以更加深刻地理解其物理本質。
  （1）單個微小粒子撞擊巨大物體的力是局部而短促的脈沖，但大量粒子撞擊物體的平均效果是均勻而持續的力。我們假定單位體積內粒子數量為n,每個粒子的質量為m,粒子運動速率均為v。如果所有粒子都垂直物體表面運動并與其碰撞，利用所學力學知識，導出物體表面單位面積所受粒子壓力f與m、n和v的關系。
  （2）實際上大量粒子運動的速率不盡相同。如果某容器中速率處于100～200m/s區間的粒子約占總數的10%，而速率處于700～800m/s區間的粒子約占總數的5%，論證：上述兩部分粒子，哪部分粒子對容器壁的壓力f貢獻更大。
  組卷：265引用：3難度：0.3

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• 18．“潮汐發電”是海洋能利用中發展最早、規模最大、技術較成熟的一種方式．某海港的貨運碼頭，就是利用“潮汐發電”為皮帶式傳送機供電，圖1所示為皮帶式傳送機往船上裝煤．本題計算中取sin18°=0.31，cos18°=0.95，水的密度ρ=1.0×10³kg/m³，g=10m/s²．
  （1）皮帶式傳送機示意圖如圖2所示，傳送帶與水平方向的角度θ=18°，傳送帶的傳送距離為L=51.8m,它始終以v=1.4m/s的速度運行．在傳送帶的最低點，漏斗中的煤自由落到傳送帶上（可認為煤的初速度為0），煤與傳送帶之間的動摩擦因數μ=0.4．求：從煤落在傳送帶上到運至傳送帶最高點經歷的時間t；
  （2）圖3為潮汐發電的示意圖．左側是大海，中間有水壩，水壩下裝有發電機，右側是水庫．當漲潮到海平面最高時開閘，水由通道進入海灣水庫，發電機在水流的推動下發電，待庫內水面升至最高點時關閉閘門；當落潮到海平面最低時，開閘放水發電．設某潮汐發電站發電有效庫容V=3.6×10⁶m³，平均潮差Δh=4.8m,一天漲落潮兩次，發電四次．水流發電的效率η₁=10%．求該電站一天內利用潮汐發電的平均功率P；
  （3）傳送機正常運行時，1秒鐘有m=50kg的煤從漏斗中落到傳送帶上．帶動傳送帶的電動機將輸入電能轉化為機械能的效率η₂=80%，電動機輸出機械能的20%用來克服傳送帶各部件間的摩擦（不包括傳送帶與煤之間的摩擦）以維持傳送帶的正常運行．若用潮汐發電站發出的電給傳送機供電，能同時使多少臺這樣的傳送機正常運行？
  
  組卷：130引用：4難度：0.3

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