安徽省滁州市定远县民族中学2022-2023学年高三上学期开学检测物理试题（含答案）

2022-2023学年第一学期高三开学检测试卷

物理试题

一、选择题（本题共10小题，共40分。每小题4分，第1-7题只有一项是符合题意要求的；第8-10题有多项是符合题意要求的，全部选对的5分，选对但不全对的得2分，有选错的得0分。）

1．如图所示，一轻质A型梯置于水平地面上，重力为G的人站在其顶部水平横杆中点处，静止时，限位轻绳松弛，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角。则每根斜杆受到地面的（　　）

A．作用力为 B．作用力为

C．摩擦力为 D．摩擦力为

2．新冠肺炎疫情的发生让学生少了很多在校学习的时间，返校后为节约时间，小尧同学都是跑步去食堂吃饭。假定从小尧的教室门口到食堂的道路为一水平直线道路，以教室门口为坐标原点，教室到食堂方向为x轴正方向，跑步过程中的速度的倒数与位移图像如图所示，为一条不过坐标原点的直线，下列说法正确的是（　　）

A．小尧运动到x1的时间为＋

B．小尧运动到x1的时间为

C．小尧运动的速度与位移按线性规律变化

D．小尧运动的速度随位移的增加而增加，但不按线性规律增加

3．如图所示，半径为R的金属圆环固定在竖直平面，金属环均匀带电，带电量为Q，一长为L=2R的绝缘细线一段固定在圆环最高点，另一端连接一质量为m、带电量为q（未知）的金属小球（可视为质点）。稳定时带电金属小球在过圆心且垂直圆环平面的轴上的P点处于平衡状态，点P'（图中未画出）是点P关于圆心O对称的点。已知静电常量为k，重力加速度为g，若取无穷远为零势面，下列说法正确的是（　　）

A．O点的场强一定为零

B．P'点场强大小为

C．金属带电小球的电量为

D．剪断细线瞬间，小球加速度水平向右

4．如图所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，a、b、c、d位于同一圆周上，a点为圆周的最高点，d点为最低点。每根杆上都套着一个完全相同的小滑环（图中未画出），三个滑环分别从a、b、c点无初速度释放，下列关于它们下滑过程的说法中正确的是（　　）

A．重力对从a点释放的环的冲量最大

B．弹力对从c点释放的环的冲量最大

C．合力对各环的冲量大小相等

D．各环的动能增量相等

5．图甲为滑雪大跳台的滑道示意图，其主要由助滑道、跳台、着落坡组成，在助滑道与跳台之间用一段弯曲滑道衔接，助滑道与着落坡均可以视为倾斜直道。运动员由起点滑下，从跳台飞出后，在空中完成系列动作，最后落至着落坡，轨迹如图乙所示，P为这段轨迹的最高点，不计空气阻力，运动员可视为质点。则对运动员离开跳台至落到着落坡阶段下列说法正确的是（　　）

A．运动员先处于超重状态后失重状态

B．运动员在P点的速度为0

C．运动员在P点重力的瞬时功率为0

D．运动员落至着陆坡时的速度方向与刚离开起跳台时的速度大小无关

6．2022年北京冬奥会跳台滑雪比赛在张家口赛区的国家跳台滑雪中心成功举办．如图所示，某运动员在助滑道获得较大速度后从起跳区水平飞出，初速度为，在空中运动时间为t，重力加速度为g，若不计空气阻力，则该运动员发生的位移为（　　）

A． B． C． D．

7．如图所示，质量为m的物块放在光滑的水平桌面上，系在物块上的轻质绳子绕过光滑的定滑轮，滑轮右侧绳子水平，人拉着绳子的下端以速度水平向左做匀速运动，在拉紧的绳子与水平方向的夹角由53°变成37°的过程中（sin53°=0.8、cos53°=0.6），人对物体做的功为（　　）

A． B． C． D．

8．安装适当的软件后，利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。如图，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy面。某同学在某地对地磁场进行了四次测量，每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。根据表中测量结果可推知（       ）

A．测量地点位于北半球 B．当地的地磁场大小约为50μT

C．第2次测量时y轴正向指向西方 D．第3次测量时y轴正向指向东方

9．如图所示，AC是圆O的一条水平直径，BD是竖直直径，M点是圆上的点，OM连线与OC的夹角为60° ，该圆处于方向与圆面平行的匀强电场中。将电量为q（q>0）、质量为m的粒子从圆心O点以相同的动能Ek0射出，射出方向不同且都与圆共面，粒子可以经过圆周上的所有点。其中经过C点时粒子的动能最小且为。已知圆的半径为R，重力加速度的大小为g ，匀强电场的场强。那么（　　）

A．M点的电势高于A点的电势 B．B点的电势等于D点的电势

C．粒子经过M点时的动能为 D．粒子经过AB连线中点时的动能为

10．如图所示，两水平虚线1、2之间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，边长为h的正方形导体框由虚线1上方无初速释放，释放瞬间ab边与虚线平行且与虚线1的间距为h，导体框的质量为m、总电阻为r，重力加速度为g。已知cd边与两虚线重合时的速度大小均为，忽略空气阻力，导体框在整个下落过程中不会发生转动。则下列说法正确的是（　　）

A．导体框的ab边与虚线1重合时，克服安培力做功的功率大小为

B．两虚线之间的距离为

C．导体框在穿过磁场的过程中，产生的焦耳热为3mgh

D．导体框从ab边与虚线1重合到cd边与虚线1重合所用的时间为

二、实验题（本题共2小题，共16分。第11题8分，第12题8分，在指定的位置作答。）

11．用打点计时器“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示。

（1）实验中______（填“需要”或“不需要”）用天平测量重锤的质量m。

（2）按照图示的装置安装器件时，应将打点计时器接到电源的_______（填“直流”或“交流”）输出端上

（3）开始打点计时的时候，两个操作步骤“接通电源”和“松开纸带”的顺序应该是：先_______。

（4）某同学在使用质量为m的重物来验证“机械能守恒定律”的实验中，在选定的纸带上依次取计数点如图所示。纸带上所打的点记录了重物在不同时刻的位置，那么纸带的___________端（填“左”或“右”）与重物相连。设相邻计数点的时间间隔为T，且O为打下的第一个点。当打点计时器打下点“3”时，物体的速度表达式为__________，物体的动能表达式为___________。

12．某小组同学要描绘一个标有“4V   2.0W”的小灯泡L的伏安特性曲线，要求灯泡两端的电压由零逐渐增大，且尽量减小实验误差。可供选用的器材除导线、开关外，还有以下器材：

A．直流电源4.5V（内阻不计）

B．直流电流表0~600mA（内阻约为）

C．直流电压表0~3V（内阻等于）

D．滑动变阻器R（标有“   2A”）

E．三个定值电阻（、、）

（1）该小组同学们研究后发现，电压表的量程不能满足实验要求，为了完成测量，他将电压表进行了改装，在给定的定值电阻中选用最合适的电阻___________（选填“”“”或“”）与电压表串联，完成改装。

（2）实验要求能够实现在0~4V的范围内对小灯泡的电压进行测量，请在指定虚框内画出实验电路图。用改装后的电表测得小灯泡伏安特性曲线如图a所示。

（3）若将两个完全相同规格的小灯泡L按如图b所示电路连接，电源电动势，内阻，若调节滑片P使滑动变阻器R的功率是一个小灯泡功率的两倍，测此时每个小灯泡消耗的电功率为___________W。（结果保留2位有效数字）

三、解答题（本题共4小题，共44分，每小题11分。写出必要的文字说明和演算步骤。）

13．如图所示，为车辆行驶过程中变道超车的情景。图中两车相距时，B车正以的速度匀速行驶，A车正以的速度借道超越同向行驶的B车，此时A车司机发现前方不远处有一辆汽车C正好迎面驶来，A车司机不得不放弃超车，而立即驶回到与B车相同的正常行驶车道。不考虑变道过程中A车速度的变化和位移的侧向变化，车辆加速、减速均视为匀变速直线运动。

（1）A车至少以多大的加速度刹车，才能避免与B车相撞；

（2）若A车驶回原车道时，司机估计会有与B车相碰的危险，立即以大小为的加速度刹车，同时鸣笛发出信号提醒B车司机加速，B车司机经过的反应时间后，立即以的加速度匀加速行驶。（不计A车司机的反应时间）。请通过计算分析A会不会追尾B车。若不追尾，求两车间最近距离。

14．如图所示，在倾角为的足够长的固定的光滑斜面上，有一质量为的长木板正以的初速度沿斜面向下运动，现将一质量的小物块（可视为质点）轻放在长木板最下端。已知物块与长木板间的动摩擦因数，设物块与木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m，，。求：

（1）放上小物块后，木板和小物块的加速度大小。

（2）要使小物块不滑离长木板，长木板至少要有多长。

（3）假设长木板长，在轻放小物块的同时对长木板施加一沿斜面向上的的恒力，求小物块在长木板上运动时间。

15．如图所示，光滑绝缘轨道ABC置于竖直平面内，AB部分是半径为R半圆形轨道，BC部分是水平轨道，BC轨道所在的竖直平面内分布着水平向右的有界匀强电场，AB为电场的左侧竖直边界，现将一质量为m且带负电的小滑块从BC上的D点由静止释放，滑块通过A点后落到BC上的P点．已知滑块通过A点时对轨道的压力恰好等于其重力，电场力大小为重力的0.75倍，重力加速度为g，不计空气阻力．

（1）求D点到B点的距离x1；

（2）求滑块刚运动到P点时的动能；

（3）若滑块离开A点后经时间t，运动到速度的最小值，求和。

16．如图所示，直角坐标系xOy的第二象限内有一垂直纸面向外的匀强磁场（磁感应强度B1＝B0）和竖直向上的匀强电场（场强E1大小未知），第一象限内有一垂直纸面向外的匀强磁场（磁感应强度为B2）和竖直向上的匀强电场（场强为E2，且E2＝），第四象限内有水平向左的匀强电场（场强为E3，且E3＝E2）。现有一比荷为＝k的带正电小球从第二象限内的A点（－h，h）以一定初速度水平向右射出，小球沿直线运动，小球进入第一象限后恰好做匀速圆周运动，并从x轴上的C点与x轴正方向成60°角进入第四象限内运动，最终通过C点正下方的D点，已知重力加速度为g，求：

（1）小球的初速度v0及电场强度E1的大小；

（2）第一象限内磁感应强度B2的大小；

（3）C、D连线的长度L；

（4）小球从A点运动到D点所经历的时间t。

参考答案

1．B  2．A  3．C  4．B  5．C  6．B  7．B  8．AB  9．AD  10．BD

11．（1）不需要     （2）交流     （3）接通电源     （3）左         

12．（1）   （2）       （3） 0.56

13．（1）；（2）会相撞

【解析】（1）A车减速到与B车共速时，若恰好没有与B车相碰，则A车将不会与B车相碰，设经历的时间为t，有

则A车位移为

B车位移为

根据位移关系可知

联立解得

则A车与B车不碰，刹车时的最小加速度大小为

（2）B车司机反应的1s内，A车的位移

B车的位移为

所以B车开始加速时，两车只相距

假设还需要两车共速，则有

解得

时间内A车的位移为

B车的位移为

则

所以两车会相撞。

14．（1）4m/s2；10m/s2；（2）12m；（3）2.25s

【解析】（1）小物块在长木板上滑动时受到沿板的滑动摩擦力大小为

Ff=μmgcosθ=8N

设放上小物块后，长木板和小物块的加速度大小分别为a1和a2，对二者分别由牛顿第二定律得

Ff+mgsinθ=ma1

Mgsinθ－Ff=Ma2

解得

a1=10m/s2

a2=4m/s2

（2）设经过时间t1小物块与长木板达到共同速率v1，根据运动学公式有

v1=a1t1=v0+a2t1

解得

t1=2s

v1=20m/s

t1时间内小物块与长木板的相对位移大小为

所以木板的最小长度为

L=Δx=12m

（3）将恒力F刚开始作用在长木板上之后，小物块的加速度大小为

a3= a1=10m/s2

设此时长木板的加速度大小为a4，对长木板根据牛顿第二定律得

F+Ff－Mgsinθ=Ma4

解得

a4=6m/s2

方向沿斜面向上；设经过时间t2小物块与长木板达到共同速率v2，根据运动学公式有

v2=a3t2=v0－a4t2

解得

t2=0.75s

v2=7.5m/s

t2时间内小物块和长木板的位移大小分别为

此时木块相对木板已经向上滑行了

二者共速后，木块向下做匀加速运动，加速度向下，大小

长木板的加速度大小为a6，则根据牛顿第二定律有

F－Ff－Mgsinθ=Ma6

a6=2m/s2

设从共速后经过时间t3小物块从长木板上滑落，根据运动学公式有

解得

小物块在长木板上运动时间为

t=t2+t3=2.25s

15．（1）；（2）；（3） ，

【解析】（1）设滑块通过A点时的速度为v，有

得

对滑块由D点到A点，由动能定理可得

由已知

解得

（2）滑块从A点到P点水平位移为，运动时间为t

在竖直方向上做自由落体运动，有

水平方向上做匀减速直线运动，有

所求

由以上各式得

（3）将重力和电场力合成力F，如图，设力F的方向与竖直方向的夹角为，则

将速度v分解成平行于F的分量和垂直于F的分量，则

所求

16．（1），；（2）；（3）；（4）

【解析】（1）因小球在第二象限内受竖直向下的重力、洛伦兹力和竖直向上的电场力作用沿直线运动，所以一定有

B0qv0＋mg＝qE1

小球在第一象限内做匀速圆周运动，所以必有

qE2＝mg

qv0B2＝m

由题知

E2＝

联立解得

E1＝＝

v0＝＝

（2）小球运动轨迹如图所示

由图知小球在第一象限内运动半径R满足

h＋Rsin 30°＝R

即

R＝2h

由（1）知

B2＝

解得

B2＝。

（3）在第四象限内，因

qE3＝qE2＝mg

合力大小为

方向恰好与CD成60°角，即小球从C到D做类平抛运动，由类平抛运动规律知

Lsin 30°＝·

Lcos 30°＝v0t3

联立得

L＝

t3＝。

（4）小球在第二象限内运动时间

t1＝＝

小球在第一象限内运动时间

t2＝＝＝

小球从A点运动到D点所经历的时间