2022年百校联盟TOP300物理高三上期中教学质量检测试题含解析

2022-2023高三上物理期中模拟试卷 考生须知： 1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。 2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。 3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。 一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1、如图，滑块以初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面，从顶端下滑，直至速度为零．对于该运动过程，若用h、s、v、a分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小，t表示时间，则下列图象最能正确描述这一运动规律的是（ ） A． B． C． D． 2、假设未来某天，我国宇航员乘飞船到达火星，测得火星两极的重力加速度是火星赤道重力加速度的k倍，已知火星的半径为R，则火星同步卫星轨道半径为（　　） A． B． C． D． 3、将一根轻质弹簧上端固定，下端悬挂一质量为m的物体，物体静止时，弹簧长度为L1；而当弹簧下端固定在水平地面上，将质量为m的物体压在其上端，物体静止时，弹簧长度为L2。已知重力加速度为g，则该弹簧的劲度系数是(　 ) A． B． C． D． 4、2013年12月2日1时30分，“嫦娥三号”探测器由“长征三号”乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射，首次实现月球软着陆和月面巡视勘察．“嫦娥三号”的部分飞行轨道示意图如图所示．假设“嫦娥三号”在圆轨道和椭圆轨道上运动时，只受到月球的万有引力．下列说法中正确的是(　　) A．“嫦娥三号”沿椭圆轨道从P点运动到Q点的过程中，速度逐渐变小 B．“嫦娥三号”沿椭圆轨道从P点运动到Q点的过程中，月球的引力对其做负功 C．若已知“嫦娥三号”在圆轨道上运行的半径、周期和引力常量，则可计算出月球的密度 D．“嫦娥三号”在椭圆轨道经过P点时和在圆形轨道经过P点时的加速度相等 5、如图所示，可视为质点的小球，位于半径为m的半圆柱体左端点A的正上方某处，以一定的初速度水平抛出小球，其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于B点．过B点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为60°，则小球的初速度为(不计空气阻力，g＝10m/s2) (　　) A．3m/s B．4m/s C．m/s D．m/s 6、如图所示，倾角的斜面上有一木箱，木箱与斜面之间的动摩擦因数．现对木箱施加一拉力F，使木箱沿着斜面向上做匀速直线运动．设F的方向与斜面的夹角为，在从0逐渐增大到60°的过程中，木箱的速度保持不变，则（ ） A．F先减小后增大 B．F先增大后减小 C．F一直增大 D．F一直减小 二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 7、我国发射的第一颗探月卫星“嫦娥一号”，进入距月面高度h的圆形轨道正常运行．已知月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，则（　　） A．嫦娥一号绕月球运行的周期为 B．嫦娥一号绕行的速度小于月球第一宇宙速度 C．嫦娥一号绕月球运行的角速度为 D．嫦娥一号轨道处的重力加速度 8、物体从静止开始做直线运动，v﹣t图象如图所示，则该物体（ ） A．在第6s末相对于起点的位移最大 B．在第4s末相对于起点的位移最大 C．在第2s末到第4s末这段时间内的加速度最大 D．在第4s末和第8s末在同一位置上 9、从足够高的地面上空以初速度竖直上抛出一个箱子，箱子内部装有与箱子长度相等的物体，若运动过程中箱子不翻转，且受到的空气阻力与其速率成正比，箱子运动的速率随时间变化的规律如图所示，时刻到达最高点，再落回地面，落地速率为，且落地前箱子已经做匀速运动，则下列说法中正确的是　　 A．箱子抛出瞬间的加速度大小为 B．箱内物体对箱子底部始终没有压力 C．若箱子抛出的速度为，落地速率也为 D．上升过程中物体受箱子顶部向下的压力，且压力逐渐增大 10、如果物体在任何相等的时间内受到的冲量都相同，那么这个物体的运动( ) A．运动方向不可能改变 B．可能是匀速圆周运动 C．可能是匀变速曲线运动 D．可能是匀变速直线运动 三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。 11．（6分）长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮.轻绳跨过滑轮，一端与小车连接，车内放上5 个相同的钩码，另一端可悬挂钩码．小车的右端固定有宽度为d 的遮光片．利用如图的装置，实验小组探究质量一定时加速度与力的关系．他们进行了如下操作，完成步骤中的填空: (1)从小车内取1 个钩码挂在轻绳的右端，将小车从A 处由静止释放，测出A、B 间的距离为x、遮光片通过光电门的时间为t1，则遮光片通过光电门的瞬时速度v1=____; 小车的加速度a1=______．(用已知和测得的物理量符号表示) (2)再从小车内取1 个钩码挂在右端钩码的下方(共2 个)，仍将小车从A 处由静止释放，测出遮光片通过光电门的时间为t2，用m 表示一个钩码的质量，用M 表示小车的质量(不含钩码)，为达到实验目的，本次操作需要验证的关系式为__________．(重力加速度为g，用已知和测得的物理量符号表示) (3)依次取3、4、5 个钩码挂在轻绳右端，重复以上操作，得到一系列遮光片通过光电门的时间t．用F 表示右端所挂钩码的总重量，如果实验操作无误，作出的下列图象中正确的是_____ (4)下列措施中，能够减小实验误差的是_____ A、保证轻绳下端所挂钩码的总质量远小于小车与车内钩码的总质量 B、实验前应平衡摩擦力 C、细线在桌面上的部分应与长木板平行 D、图中AB 之间的距离应尽量小些 12．（12分）某学生为了测量一个物体的质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k)，如图所示，测量时先调节输入端的电压，使转换器空载时的输出电压为0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U. 请完成对该物体质量的测量： (1)设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使调节范围尽可能大，在虚线框中画出完整的测量电路图． (2)简要说明测量步骤，求出比例系数k，并测出待测物体的质量m. 四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。 13．（10分）如图所示，一质量为mC=2kg、长度为L=1.8m的平板车C静止在光滑水平地面上，平板车上表面水平且粗糙，在其最左端静止放置一质量为mB=3kg的弹性小物块B。竖直固定、半径R=1.8m的光滑圆弧轨道，其最低点与平板车C的左端等高相切，紧靠在一起。现有一质量为mA=1kg的弹性小物块A，从圆弧轨道的最高点由静止滑下，滑到轨道底端时与小物块B发生弹性碰撞，当B运动到平板车C的最右端时，B、C恰好相对静止。小物块A、B可视为质点，重力加速度g=10m／s2。求 （1）A、B碰后瞬间的速度大小； （2）A碰后沿圆弧轨道返回，再次下滑到圆弧轨道最底端时对轨道的压力； （3）B与C之间的动摩擦因数。 14．（16分）如图甲所示，带斜面的足够长木板P，质量M=3kg，静止在水平地面上，其右侧靠竖直墙壁，倾斜面BC与水平面AB的夹角、两者平滑对接．t=0时，质量m=1kg、可视为质点的滑块Q从顶点C由静止开始下滑，图乙所示为Q在0～6s内的速率随时间t变化的部分图线．已知P与Q间的动摩擦因数是P与地面间的动摩擦因数的5倍，sin370=0.6，cos370=0.8，g取10m/s2。求： ① P与Q间的动摩擦因数； ② 滑块Q与木板水平面AB之间因摩擦而产生的热量． 15．（12分）如图所示，半径R=0.5m的光滑圆弧面CDM分别与光滑斜面体ABC和斜面MN相切于C、M点，斜面倾角分别如图所示。O为圆弧圆心，D为圆弧最低点，C、M在同一水平高度。斜面体ABC固定在地面上，顶端B安装一定滑轮，一轻质软细绳跨过定滑轮(不计滑轮摩擦)分别连接小物块P、Q(两边细绳分别与对应斜面平行)，并保持P、Q两物块静止。若PC间距为L1=0.25m，斜面MN足够长，物块P质量m1=3kg，与MN间的动摩擦因数μ=，重力加速度g=10m/s2。求：(sin37°=0.6，cos37°=0.8) （1）小物块Q的质量m2； （2）烧断细绳后，物块P第一次到达D点时对轨道的压力大小； （3）物块P在MN斜面上滑行的总路程。 参考答案 一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1、B 【解析】 CD、由题意知，在下滑的过程中，根据牛顿第二定律可得：，故加速度保持不变，物块做匀减速运动，所以C、D错误； B、根据匀变速运动的规律，可得B正确； A、下降的高度，所以A错误． 2、B 【解析】 设物体质量为，火星质量为，火星的自转周期为，物体在火星两极时，万有引力等于重力 物体在火星赤道上的重力 物体在火星赤道上随火星自转时 该星球的同步卫星的周期等于自转周期为，设同步卫星轨道半径为，则有 解得 故B正确，ACD错误。 故选B。 3、B 【解析】 设弹簧原长为l0，由胡克定律得F=kx，式中x为形变量，弹簧下端悬挂一质量为m的物体时，则有 质量为m的物块放在弹簧的上端时 联立方程组可以解得 故选B。 4、D 【解析】 A、嫦娥三号沿椭圆轨道从P点运动到Q点的过程中，月球对卫星的引力做正功，动能增大，则速度增大，故AB错误； C、根据万有引力等于向心力，有，得，据此可知若已知嫦娥三号在圆轨道上运行的半径、周期和引力常量，可求出月球的质量，但月球的体积未知，不能求出月球的密度，故C错误； D、对于嫦娥三号，由，，在P点，M和r相同，则嫦娥三号在椭圆轨道经过P点时和在圆形轨道经过P点时的加速度相等，故D正确． 【点睛】 嫦娥三号在环月段圆轨道上做圆周运动万有引力等于向心力，要进入环月段椭圆轨道需要做近心运动．因为同在P点万有引力不变，加速度相等． 5、A 【解析】 飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点，可知速度与水平方向的夹角为，设位移与水平方向的夹角为，则有，又因为，所以可得竖直方向上的位移为．在竖直方向有，代入，可得．故A正确． 6、A 【解析】 对物体受力分析如图 木箱沿着斜面向上做匀速直线运动，根据平衡条件，合力为零 在垂直斜面方向，有： 在平行斜面方向，有： 其中： 联立解得： 当时F最小，则在从0逐渐增大到60°的过程中，F先减小后增大，A正确，BCD错误。 故选A。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 7、BCD 【解析】 嫦娥一号卫星绕月做匀速圆周运动，由月球的万有引力提供向心力，则得：  ， 在月球表面上，万有引力等于重力，则有：，得GM=gR2， A.由上解得：，故A错误； B. 由上解得：，而月球第一宇宙速度为在月球表面附近绕行时的速度。即，。故B正确； C. 由上解得：，故C正确； D. 由上解得，嫦娥一号轨道处的重力加速度为，故D正确。 8、AD 【解析】 AB. 由图可知，6s内物体一直沿正方向运动，6-8s时物体反向运动，故6s时相对于起点的位移最大，故A正确B错误。 C. v-t图象的斜率表示物体的加速度，由图可知，4-8s内图线的斜率最大，加速