2022年北京市密云区市级名校高三物理第一学期期中综合测试模拟试题含解析

2022-2023高三上物理期中模拟试卷 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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、一辆电动小车由静止开始沿直线运动，其v－t图象如图所示，则汽车在0～1 s和1～3 s两段时间内，下列说法中正确的是(　　) A．运动方向相反 B．平均速度相同 C．加速度相同 D．位移相同 2、质量分别为m1、m2的甲、乙两球,在离地相同高度处，同时由静止开始下落，由于空气阻力作用，两球到达地面前经时间分别到达稳定速度v1、v2已知空气阻力大小f与小球的下落速率v成正比，即，且两球的比例常数k完全相同，两球下落的v-t关系如图所示，下列说法正确的是（ ） A． B． C．释放瞬间甲球的加速度较大 D．时间内两球下落的高度相等 3、如图所示，三个小球A、B、C的质量均为m，A与B、C间通过铰链用轻杆连接，杆长为L，B、C置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长．现A由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角α由60º变为120°，A、B、C在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g．则此下降过程中（ ） A．A的动能达到最大前，B受到地面的支持力大于mg B．A的动能最大时，B受到地面的支持力等于mg C．弹簧的弹性势能最大时，A的加速度方向竖直向下 D．弹簧的弹性势能最大值为mgL 4、图甲是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个“D”形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源两极相连．帯电粒子在磁场中运动的动能及随时间t的变化规律如图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列说法正确的是 A．在Ek-t图中应有（t2-t1）>（t3-t2）>……>（tn-tn-1） B．高频电源的变化周期应该等于tn-tn-1 C．要使粒子获得的最大动能增大，可以增大“D”形盒的半径 D．在磁感应强度B、“D”形盒半径R、粒子的质量m及其电荷量q不变的情况下，粒子的加速次数越多，离子的最大动能一定越大 5、在下列说法中，不正确的是：（ ） A．在物理学中，比值法是一种定义物理量的常用方法，速度、加速度、电场强度、电势、电容等物理量都是用比值法定义的 B．伽利略通过斜面理想实验说明了力不是维持物体运动的原因 C．“月—地检验”说明地面上物体所受地球引力、月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力遵从相同的规律 D．牛顿在实验室里通过几个铅球间万有引力的测量，比较准确地得出了引力常量G的数值，G的普适性成了万有引力定律正确性的见证 6、一个质量为m的小铁块沿半径为R的固定半圆轨道上边缘由静止滑下，到半圆底部时，轨道所受压力为铁块重力的1.5倍，则此过程中铁块损失的机械能为 A． B． C． D． 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，车厢内的后部有一相对车厢静止的乘客，车厢内的前部有一小球用细线悬挂在车厢的天花板上，小球与车厢一起沿平直轨道以速度v匀速前进。某时刻细线突然断裂，小球落向车厢底板。这一过程中车厢始终以速度v匀速前进。若空气阻力可忽略不计，对于小球从线断裂至落到车厢底板上之前的运动，下列说法中正确的是（ ） A．小球可能落到乘客的手中 B．在连续相等的时间内，小球的动能增量一定相等 C．小球将做匀变速运动 D．小球落到车厢底板的位置应在悬挂点的正下方 E.重力对小球做功的功率不断变大 8、一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间t0滑至斜面底端．已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定．若用F、v、s和E分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能，则下列图象中可能正确的是 A． B． C． D． 9、如图所示，质量为 m 的物体放在光滑的水平面上，现有一与水平方向成θ角的恒力 F 作用于物体上，恒力 F在物体上作用了一段时间(作用过程中物体始终未离开水平面)，则在此过程中 A．力 F对物体做的功大于物体动能的变化 B．力 F对物体做的功等于物体动能的变化 C．力 F对物体的冲量大小大于物体动量变化的大小 D．力 F对物体的冲量等于物体动量的变化 10、如图所示， 是固定于竖直平面内的光滑的圆周轨道， 、在同一水平面，圆心在的正上方．在和两点各有一质量为的有小球和，从同一时刻开始， 沿圆弧下滑， 自由下落．以下说法正确的是（ ） A．比后到达 B．它们在点的动能相同 C．它们在点的动量相同 D．它们在点的重力的瞬时功率相同 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） “探究功与速度变化的关系”的实验装置如图所示，当小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W；当用2条、3条、4条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次…实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W、3W、4W…每次实验中小车获得的最大速度可由打点计时器所打出的纸带测出. (1)关于该实验，下列说法正确的是（____） A．为了平衡摩擦力，实验中可以将长木板的一端适当垫高，使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动 B．实验仪器安装时，可以不平衡摩擦力 C．每次实验小车必须从同一位置由静止释放 D．实验中要先接通打点计时器的电源再释放小车 (2)如图给出了某次实验打出的纸带，从中截取了测量小车最大速度所用的一段纸带，测得A、B、C、D、E相邻两点间的距离分别为AB＝1.48 cm，BC＝1.60 cm，CD＝1.62 cm，DE＝1.62 cm；已知相邻两点打点时间间隔为0.02 s，则小车获得的最大速度vm＝________ m/s. 12．（12分）如图为“验证力的平行四边形定则”的实验，将贴有白纸的木板竖直固定放置，三个细绳套L1、L2、L3一端共系于同一结点，另一端分别系于轻质弹簧测力计A、B和重物M上，弹簧测力计A的另一端挂于固定点P，手持弹簧测力计B拉动细绳，使结点静止于O点． (1)某次实验中，弹簧测力计A的指针位置如图所示，其读数为_____N； (2)实验时要读出弹簧测力计A、B的示数，还要在白纸上记录O点的位置和L1、L2、L3的________； (3)下列实验要求中必要的是_______________． A．弹簧测力计需要在实验前进行校零 B．多次实验时弹簧测力计B始终保持水平 C．多次实验时结点必须在同一点 D．需要测量重物M的重力 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）某校举行托乒乓球跑步比赛，赛道为水平直道，比赛距离为S．比赛时，某同学将球置于球拍中心，以大小为a的加速度从静止开始做匀加速直线运动，当速度达到v0时，再以v0做匀速直线运动跑至终点．整个过程中球一直保持在球拍中心不动．比赛中，该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为θ0，如题25图所示．设球在运动中受到空气阻力大小与其速度大小成正比，方向与运动方向相反，不计球与球拍之间的摩擦，球的质量为m，重力加速度为g． （1）求空气阻力大小与球速大小的比例系数； （2）求在加速跑阶段球拍倾角随速度变化的关系式； （3）整个匀速跑阶段，若该同学速度仍为v0，而球拍的倾角比θ0大了β并保持不变，不计球在球拍上的移动引起的空气阻力变化，为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为r的下边沿掉落，求β应满足的条件． 14．（16分）某兴趣小组举行遥控赛车比赛，比赛轨道如图所示：水平直线轨道与光滑竖直半圆轨道BC相切与B点。一辆可视为质点的赛车从起点A出发，沿水平直线轨道向右运动，由B点进入光滑竖直半圆轨道，并通过轨道的最高点C作平抛运动，落地后才算完成比赛。已知光滑竖直半圆轨道半径为R = O.4m、赛车质量m = O.5 kg。通电后赛车电动机以额定功率P =4W工作，赛车在水平轨道上受到的阻力恒为f = O.4 N， g取1Om/s2 。则： (1)若 AB间距离L=10m，要使赛车能完成比赛，电动机至少要工作多长时间？ (2)若赛车在B点速度vB= 8.Om/s，问半圆轨道半径R改变为多少时赛车能完成比赛，且落地点离B点最远？ 15．（12分）如图所示，半径为R的内壁光滑的绝缘的半圆形轨道固定在水平面上，质量为m带电荷量为q的小球，从轨道右侧A点由静止开始释放，A点与圆心O等高，当小球到达B点时，球的速度正好为零，已知角∠AOB＝60°，重力加速度为g．求： (1)B、A两点的电势差； (2)匀强电场的电场强度大小． 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】 A、在0−1s时间内物体做匀加速直线运动，在1s−3s间内物体做匀减速直线运动，但速度一直为正，即运动方向相同，故A错误； B、由平均速度公式得两段时间内的平均速度均为，即平均速度相同，故B正确； C、根据v−t图象斜率表示加速度，加速度方向不同，加速度大小之比为：，所以加速度不同，故C错误； D、根据v−t图象与坐标轴所围的“面积”大小等于位移，则得位移之比为：，所以位移不相同，故D错误； 故选B。 【点睛】 关键知道加速度的大小为v-t图象斜率的绝对值，图象与坐标轴所围的“面积”大小等于位移；匀变速直线运动的平均速度可公式求解。 2、B 【解析】 AB．两球先做加速度减小的加速运动，最后都做匀速运动，稳定时有，因此最大速度与其质量成正比，即，则由图象知，因此；A错误；B正确； C．释放瞬间，因此空气阻力，两球均只受重力，加速度均为重力加速度g，C错误； D．速度图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移，由图可知，t0时间内两球下落的高度不相等，D错误； 故选B。 3、D 【解析】 A的动能最大时，设B和C受到地面的支持力大小均为F，此时整体在竖直方向受力平衡，可得2F=3mg，所以F=mg；在A的动能达到最大前一直是加速下降，处于失重情况，所以B受到地面的支持力小于mg，故A、B错误；当A达到最低点时动能为零，此时弹簧的弹性势能最大，A的加速度方向向上，故C错误；A下落的高度为：h=Lsin60°-Lsin30°，根据功能关系可知，小球A的机械能全部转化为弹簧的弹性势能，即弹簧的弹性势能最大值为EP=mgh=mgL，故D正确。故选D。 【点睛】 解答本题的关键是弄清楚小球A在运动过程中的受力情况，知道平衡位置时受力平衡，加速度方向向下属于失重、加速度方向向上属于超重． 4、C 【解析】 试题分析：根据周期公式T=知，粒子的回旋的周期不变，与粒子的速度无关，所以t4-t3=t3-t2=t2-t1．A错误；交流电源的周期必须和粒子在磁场中运动的周期一致，故电源的变化周期应该等于2（tn-tn-1），B错误；根据公式r=，有v=，故最大动能Ekm=mv2=，与半径有关；要想粒子获得的最大动能增大，可以增大“D”形盒的半径，C正确；与粒子加速的次数无关，D正确． 考点：本题考查回旋加速器． 5、D 【解析】 A、电场强度与放入电场中的电荷无关，电场中的电势定义式，电容C由本身的性质决定，与所带的电荷量及两端间的电