2022年上海市第三女子中学物理高三第一学期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 注意事项： 1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。 2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 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、如图所示，一木箱静止在粗糙水平地面上。对木箱施加一水平恒力F，使木箱加速到某一速度v，若换用不同的水平恒力实现上述过程，则在此过程中F越大 A．F做功越多 B．F做功不变 C．F的冲量越小 D．F的冲量越大 2、2018年5月21日，中国在西昌卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功将嫦娥四号任务“鹊桥”号中继星发射升空．6月14日，“鹊桥”号中继星进入地月拉格朗日L2点的Halo使命轨道，以解决月球背面的通讯问题．如图所示，地月拉格朗日L2点在地球与月球的连线上．若卫星在地月拉格朗日L2点上，受地球、月球两大天体的引力作用，能保持相对静止．已知地球质量和地月距离，若要计算地月拉格朗日L2点与地球间的距离，只需要知道的物理量是 A．月球的质量 B．“鹊桥”号中继星的质量 C．月球绕地球运行的周期 D．引力常量 3、使用两条不同的轻质弹簧a和b，在弹性限度内得到弹力F与弹簧长度l的关系图像如图．设弹簧a与弹簧b的原长分别为l1和l2，劲度系数分别为k1和k2，下列选项中正确的是 A．l1>l2 k1>k2 B．l1>l2 k1k2 4、某重型气垫船，最高时速为72km/h，装有额定输出功率为6000kW的燃气轮机。假设该重型气垫船在海面航行过程所受的阻力与速度v满足（k为定值），下列正确的是 A．该重型气垫船的最大牵引力为N B．由题中给出的数据可算出N•s/m C．当以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船所受的阻力大小为N D．当以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船发动机的输出功率为2500kW 5、如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为m=0.2kg的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中（弹簧在弹性限度内），其速度v和弹簧压缩量△x之间的函数图象如图乙所示，其中A为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计，g 取10 m/s2，则下列说法正确的是 A．小球刚接触弹簧时加速度最大 B．该弹簧的劲度系数为20.0 N/m C．从接触弹簧到压缩至最短的过程中，弹簧的弹性势能先增大后减小 D．从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的机械能守恒 6、如图所示，两个质量相等的小球 A、 B 处在同一水平线上，当小球 A 被水平抛出 的同时，小球 B 开始自由下落， 两球均未落地． 不计空气阻力，则（） A．两球的速度变化快慢不相同 B．在同一时刻，两球的重力的功率不相等 C．在下落过程中，两球的重力做功不相同 D．在相等时间内，两球的速度增量相等 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、如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止．现用力F沿斜面向上推A，但AB并未运动．下列说法正确的是 A．A、B之间的摩擦力可能大小不变 B．A、B之间的摩擦力一定变小 C．B与墙之间可能没有摩擦力 D．弹簧弹力一定不变 8、把质量为m的小球（可看作质点）放在竖直的轻质弹簧上，并把小球向下按到A的位置（图甲），如图所示．迅速松手后，弹簧把小球弹起，球升至最高位置C点（图丙），途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态（图乙）．已知AB的高度差为h1，BC的高度差为h2，通过AB和BC所用时间为t1和t2，重力加速度为g，不计空气阻力（） A．小球从A上升到B位置的过程中，动能一直增大 B．小球从A上升到C位置的过程中，机械能先增大后不变 C．小球在图甲中时，弹簧的弹性势能为mg（h1+h2） D．若h1等于h2，则一定有t1小于t2 9、如图中a、b、c为三个物体，M、N为两个轻质弹簧，R为跨过光滑定滑轮的轻绳，它们连接如图所示并处于平衡状态，则（ ） A．有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态 B．有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态 C．有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态 D．有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态 10、物体从静止开始做匀加速直线运动，第3秒内通过的位移是3m，则 A．前3秒内的平均速度是3m/s B．前3秒内的位移是6m C．物体的加速度是1.2m/s2 D．3s末的速度是3.6m/s 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）某同学用光电门验证机械能守恒定律。如图甲所示，将某种铁质横杆固定在铁架台上方，在横杆侧放置一磁铁，在横杆正下方将光电门固定在铁架台上，将质量为m的小佚球吸至横杆下方，多次释放并调整小铁球释放位置和光电门位置，使小铁球球心恰好与光电门中心在同一竖直线上，标记小铁球释放点，用直尺测量出横杆下边缘到光电门中心间的距离L。拿开磁铁后，铁质横杆的磁性立即消失。 (1)用游标卡尺测出小铁球直径，测量结果如图乙所示，则小铁球的直径D=_________cm。 (2)甲同学多次改变横杆下边缘到光电门中心间的距离L，重复上述实验。以L为横轴，以为纵轴画出了如图所示的图线。正确的是（______） (3)乙同学用刻度尺测出横杆下边缘到光电门中心间的距离L，已知当地的重力加速度为g，若重力势能的减少量与动能的增加量相等就可以证明在自由落体过程中小球的机械能是守恒的。若不考虑空气的阻力，乙同学为了减小实验误差，提高测量精度，其中一项有效的措施是：将光电门上下移动。你认为___________(填“向上”或“向下”)移动才能减小实验误差，提高测量精度。 12．（12分）实验小组的同学做“验证机械能守恒定律”的实验．量角器中心O点和细线的一个端点重合，并且固定好；细线另一端系一个小球，当小球静止不动时，量角器的零刻度线与细线重合，在小球所在位置安装一个光电门．实验装置如图所示．本实验需要测的物理量有：小球的直径d，细线长度L，小球通过光电门的时间∆t，小球由静止释放时细线与竖直方向的夹角为θ． （1）除了光电门、量角器、细线外，还有如下器材可供选用： A．直径约2 cm的均匀铁球 B．直径约5 cm的均匀木球 C．天平 D．时钟 E．最小刻度为毫米的米尺 F．游标卡尺 实验小组的同学选用了最小刻度为毫米的米尺，他们还需要从上述器材中选择________（填写器材前的字母标号）． （2）测出小球的直径为d，小球通过光电门的时间为∆t，可得小球经过最低点的瞬时速度v=_______．测小球直径时游标尺位置如下图所示，用精确度为0.1mm的游标卡尺测得一物体的长度为1.34cm，这时候游标尺上的第________条刻度线与主尺上的_________mm刻度线对齐． （3）若在实验误差允许的范围内，满足_____________________，即可验证机械能守恒定律（用题给字母表示，当地重力加速度为g）． （4）通过改变小球由静止释放时细线与竖直方向的夹角θ，测出对应情况下，小球通过光电门的速度v，为了直观地判断机械能是否守恒，应作_______________图象． 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，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管，上部有长l1=25 cm的水银柱，封有长l2=25cm的空气柱，此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强为p0=75 cmHg，如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动60°，求此时管中空气柱的长度。（封入的气体可视为理想气体，在转动过程中气体温度保持不变，没有发生漏气，取，重力加速度为g） 14．（16分）如图所示，竖直圆盘绕中心O沿顺时针方向匀速转动，当圆盘边缘上的P点转到与O同一高度时，一小球从O点以初速度u0水平向P抛出，当P点第一次转到位置Q时，小球也恰好到达位置Q，此时小球的动能是抛出时动能的5倍，已知重力加速度为g，不计空气阻力。由此可求： (1)小球从抛出到与P相遇的时间? (2)圆盘的半径? 15．（12分）一定质量的理想气体，状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的p－V图线描述，其中D→A为等温线，气体在状态A时温度为TA＝300 K，试求： ①气体在状态C时的温度TC； ②若气体在A→B过程中吸热1000J，则在A→B过程中气体内能如何变化？变化了多少？ 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、C 【解析】 AB．由动能定理： 得 运动过程若F越大，则加速度越大，达到速度v时的位移x越小，则μmgx越小，则WF越小，故AB错误； CD．增加F，则加速度增加，达到相同的速度用时减小，由 IF-μmgt=mv 得 IF=μmgt+mv 因t减小，则μmgt减小，则IF减小，故C正确，D错误． 2、A 【解析】 “鹊桥”号中继星绕地球做圆周运动，其向心力是地球和月球的引力的合力题共的，有万有引力定律可得：，此方程中“鹊桥”号中继星的质量可以消去，中继星的周期等于月球的周期，所以只要知道月球的质量，就可此计算出地月拉格朗日L2点与地球间的距离．故A正确，BCD错误． 3、D 【解析】 弹簧的弹力满足胡克定律，F=k△x，在图象中斜率表示弹簧的劲度系数k，横截距表示弹簧的原长． 【详解】 根据胡克定律得：F=k△x=k（l´-l），l´是弹簧的长度，l是弹簧的原长，由数学知识知：F-l´图象的斜率等于k，横截距表示弹簧的原长．所以有：l1＜l2，k1＞k2，故A、B、C错误，D正确． 故选：D 4、C 【解析】 A. 气垫船的最高速度为 v=72km/h=20m/s 在额定输出功率下以最高时速航行时，根据P=Fv得：气垫船的牵引力 此时匀速运动，由P=Fv知，在速度达到最大前，F＞3.0×105N，即气垫船的最大牵引力大于3.0×105N，故A错误。 B. 气垫船以最高时速匀速运动时，气垫船所受的阻力为 f=F=3.0×105N 根据f=kv得： k=1.5×104N•s/m 故B错误。 CD. 以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船所受的阻力为 此时气垫船发动机的输出功率为 故C正确D错误。 5、B 【解析】 A．小球刚接触弹簧时的加速度为g，不是最大，小球在速度减小到最小时加速度最大，A错误； B．由图像可知，弹簧压缩量为，此时弹簧对小球的力等于小球的重力，由胡克定律，解得该弹簧的劲度系数为20.0 N/m，B正确； CD．从小球接触弹簧到压缩至最短的过程中，刚开始弹簧对小球的力小于小球的重力，小球的速度继续增大，小球的机械能转化为弹簧的弹性势能，当弹簧对小球的力大于小球的重力时，小球的速度减小，直到减为零，此时弹簧的弹性势能最大，所以整个过程，弹簧的弹性势能一直在增大，由于小球的机械能转化为弹簧的弹性势能，所以小球的机械能不守恒，故CD错误。 6、D 【解析】 试题