2022太原高三（上）期中物理试题

2021～2022学年第一学期高三年级期中质量监测

物理试卷

（考试时间：上午8：00-9：30）

说明：本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。考试时间90分钟，满分100分。

第Ⅰ卷（选择题，共40分）

一、单项选择题：本题包含8小题，每小题3分，共24分。请将正确选项填入第Ⅱ卷前的答题栏内。

1．2021年9月7日，我国在太原卫星发射中心成功发射了高分五号02星，该卫星的轨道可近似看成距离地面约为700km的圆轨道。已知地球同步卫星距地面的高度约为36000km，则关于该卫星绕地球做圆周运动的下列说法正确的是

A．线速度大于第一宇宙速度                     B．角速度大于同步卫星的角速度

C．周期大于同步卫星的周期                     D．加速度小于同步卫星的加速度

2．在无风的晴天，将皮球从50m的高度由静止释放，皮球的速度随时间变化的关系如图所示。由图像可知，下列说法正确的是

A．皮球的运动轨迹是一条曲线

B．下落的某一时刻，皮球的加速度可能大于重力加速度

C．随着速度的增加，皮球所受的空气阻力逐渐减小

D．当速度为时，皮球所受阻力的大小等于重力的大小

3．甲、乙两物体分别在水平面上做直线运动，取向右为正方向，它们运动的相关图像分别如图甲、乙所示。已知乙的初速度为0，下列说法正确的是

甲                   乙

A．甲物体2s时的运动方向发生变化

B．乙物体2s时的运动方向发生变化

C．甲物体0～2s内的平均速度与2s～4s内的平均速度相同

D．乙物体4s时的位置与0时刻的位置相同

4．如图，站在电梯内的人质量为M，举起质量为m的木箱紧压在电梯的顶板上，当木箱和人共同以a的加速度随电梯加速上升时，测得木箱对顶板的压力为F。下列说法正确的是

A．人对电梯底板的压力大小为    B．人对电梯底板的压力大小为

C．人对木箱的推力大小为              D．人对木箱的推力大小为

5．文源巷给排水及电缆管道施工中，甲、乙两人站在同一水平地面上，手握穿过滑轮的轻绳从开挖的沟槽中吊起重物。滑轮光滑、固定在重物上，则在重物缓慢上升的过程中，以下分析正确的是

A．若甲、乙两人所站位置不变，甲对地面的压力大小就保持不变

B．若甲、乙两人所站位置不变，绳子的张力大小保持不变

C．若保持绳长不变，缓慢增大两人的间距，甲对地面的压力逐渐变大

D．若保持绳长不变，缓慢增大两人的间距，绳子的张力大小保持不变

6．如图所示，长为L的轻杆一端固定有质量为m的小球，另一端固定在水平转轴O上。在转轴的带动下，轻杆绕转轴O在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动。已知小球运动到最高点C时，轻杆对小球恰好没有作用力，则

A．轻杆转动的角速度为

B．从A到C，轻杆先对小球做正功后做负功

C．到达A点时，轻杆对小球的作用力大小等于2mg

D．到达B点时，轻杆对小球的作用力指向圆心

7．如图，投出的篮球以某一水平速度与篮板碰撞后反向弹回，弹回后，篮球的球心恰好经过篮框的圆心。已知篮球的半径为r，篮框圆心与篮板的距离为L，碰撞点与篮框的高度差为h，篮球与篮板碰撞后的速率与碰撞前的速率之比为k（反弹系数），不计篮球与篮板的碰撞时间及其受到的空气阻力，则

A．篮球从篮板反弹的速度大小为

B．篮球从篮板反弹的速度大小为

C．若篮球气压降低，使得反弹系数变为，要使反弹后篮球球心经过篮框圆心，则碰前速度应为

D．若篮球气压降低，使得反弹系数变为，要使反弹后篮球球心经过篮框圆心，则篮球从篮板反弹的速度大小为

8．如图所示，冲击摆的小摆块质量为3m，用轻细绳悬于O点，开始时静止于O点的正下方。现前、后两次将质量均为m的弹丸以向右的水平速度射入摆块，第一粒弹丸的速度为，进入摆块后随其一起摆动的最大摆角小于90°。当摆块第一次返回到O点的正下方时，第二粒弹丸以另一速度打入摆块也留在其中，摆块的最大摆角与第一次相同。忽略弹丸与摆块的作用时间，不考虑空气阻力，则

A．第一个弹丸射入的过程中，弹丸及摆块的机械能减少了

B．第二个弹丸射入摆块时的速度大小为

C．两次摆块和弹丸摆起的最大高度均为

D．前后两次作用的过程中，两弹丸受到摆块的冲量大小之比为

二、多项选择题：本题包含4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。请将正确选项填入第Ⅱ卷前的答题栏内。

9．一质点在几个恒力的作用下做匀速直线运动。若在位置x处撤去一个与运动方向在同一直线上的力F，同时保持原来作用在质点上的其他力不变，则关于质点之后的运动，下列说法正确的是

A．质点可能做曲线运动                         B．质点可能再次经过处

C．某时刻，质点的动能可能与撤去F时相同       D．某时刻，质点的动量可能与撤去F时相同

10．搭载三名航天员的“神舟十二号”在轨工作90天后，其返回舱于9月16日在离地约350km的轨道上同空间站分离，进行调姿、制动、减速后从原来的飞行轨道进入返回轨道。大约在离地100km处，返回舱以极高的速度冲入大气层，与空气剧烈摩擦，航天员承受达到自身体重几倍的过载作用；在距离地面10km左右，引导伞、减速伞和主伞先后展开，返回舱的速度缓缓下降。在距离地面约1m左右，反推发动机开始工作，返回舱实现软着陆。下列说法正确的是

A．从飞行轨道进入返回轨道的过程中，返回舱的机械能守恒

B．从飞行轨道进入返回轨道的过程中，航天员时刻处于超重状态

C．与空气剧烈摩擦时，返回舱加速度的方向与重力方向的夹角大于90°

D．反推发动机开始工作后，航天员处于超重状态

11．行驶在水平路面上的汽车，由于前方发生意外，驾驶员开始紧急刹车，控制电脑记录汽车所受的制动力随时间t的变化关系如图所示。0时刻，驾驶员脚离开加速踏板，此时汽车速度为；时刻，制动系统接收到制动信号开始工作；时刻，制动力达最大为并保持到时刻。已知汽车的质量为m，这一过程中汽车受到的合力为，下列说法正确的是

A．0～时间内，汽车发生的位移为

B．～时间内，汽车做匀减速直线运动

C．～时间内，汽车速度的变化量为

D．～时间内，汽车发生的位移为

12．如图甲所示，轻弹簧的一端栓接在倾角为30°的斜坡底端，质量为0.1kg的小物块从斜面上方某处由静止下滑。取坡底所处水平面为零势能面，以物块开始下滑的位置为原点，沿斜面向下为x轴正方向建坐标系，在物块下滑的整个过程中，物块的重力势能、弹簧的弹性势能与物块发生的位移的关系分别如图乙中图线a、b所示。已知弹簧始终在弹性限度内，取，则

甲                  乙

A．物块释放位置距坡底的高度为1.0m            B．物块在下滑过程受到的摩擦力大小为0.25N

C．物块与斜面间的动摩擦因数为             D．物块刚接触弹簧时的动能为0.15J

第Ⅰ卷答题栏

第Ⅱ卷（非选择题，共60分）

三、实验题：本题包含2小题，共13分。请将正解答案填在题中横线上或按要求作答。

13．（6分）

某实验小组同学用铁架台、弹簧和多个质量均为g的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系，实验装置如图甲所示。

（1）实验中，在弹簧下端依次挂上钩码，分别记下钩码静止时弹簧下端指针所对应的刻

度，记录数据如下表：

当挂上第二个钩码时，指针对应刻度如图甲所示，则示数为_______cm；

（2）以弹簀弹力F为纵轴、指针对应刻度L为横轴，在图乙中描出所缺数据点，作出F-L图像；

（3）由图像可求得弹簧的劲度系数________N/m。（保留2位有效数字）

14．（7分）

图甲为测量滑块与长木板间动摩擦因数的实验装置。长木板固定在水平桌面上，其上B处装有光电门；放在木板上的滑块通过轻质细线与重物相连，其上固定有宽度为d的遮光条。实验主要步骤如下：

（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d，示数如图乙所示，则_________cm；

（2）将滑块从某点由静止释放，测得该点与光电门的距离为x，遮光条通过光电门的时间为△t；

（3）若某次实验测得s，则滑块经过光电门时的速度__________m/s（保留2位有效数字）；

（4）多次改变滑块的释放位置，测出x及对应的△t，作出图像如图丙所示，求出图像的斜率；

（5）已知滑块与遮光条的总质量为m，重物的质量为，不计空气阻力，则滑块与长木板间的动摩擦因数的表达式为__________（用题目中的字母表示）。

四、计算题：本题包含4小题，共47分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

15．（10分）

爬墙车主要是靠真空负压原理吸附在墙壁上行走。某遥控爬墙车在竖直墙面上从O点由静止开始沿竖直方向向上运动，先匀加速0.2s前进0.1m时到达A点，之后保持速度不变，继续行驶2s到达B点。为了防止撞到房顶，立即遥控使其车轮停止转动开始做匀减速运动，到达C点时恰好停止。已知爬墙车与墙壁间的弹力恒为重力的3倍，爬墙车与墙面间的动摩擦因数，不计空气阻力，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，求：

（1）爬墙车到达A点时的速度；

（2）爬墙车从O到C爬行的总高度。

16．（10分）

冰壶是2022北京冬奥会的比赛项目，比赛场地如图所示。某次比赛时，运动员从起滑架处沿水平方向推着20kg的红色冰壶出发，在投掷线AB处放手让红冰壶以一定的初速度滑出。之后，冰壶沿虚线向圆垒运动，与对方置于圆垒中心O处的相同质量的蓝色冰壶发生正碰，碰后红、蓝冰壶分别沿虚线向前滑行0.2m和1.8m后停下。已知投掷线与O点间的距离为30m，起滑架与投掷线间的距离为10m，两冰壶与冰面间的动摩擦因数均为，取，将冰壶视为质点，求：

（1）碰撞后红、蓝冰壶速度的大小；

（2）运动员对红色冰壶做的功。

17．（10分）

2021年2月，执行我国火星探测任务的“天问一号”探测器在成功实施三次近火制动后，进入近火点为A远火点为B的椭圆轨道上运行，A点距火星表面的高度为、B点距火星表面的高度为，探测器在椭圆轨道上运行的周期为。之后，探测器再经多次变轨，进入环绕火星表面的圆轨道上运行考察。最后，搭载“祝融号”火星车的着陆巡视器成功着陆火星表面。已知火星半径为R，引力常量为G。

（1）求探测器在环火表面圆轨道上运行的周期。

（2）火星着陆巡视器着陆火星的最后阶段，先在高度为h处悬停，关闭发动机后自由下落到火星表面，求其着陆时的速度。

18．（10分）

如图甲所示，水平地面上固定有光滑的圆形轨道，其半径m，A、B分别是圆弧的两端点。紧靠B的右侧，水平地面上放有质量kg、高度m的木板，木板的上表面与B点水平相切，小滑块Q静止在木板上表面的左端点。将小滑块P从A点的正上方高m处由静止释放，P从A点进入圆形轨道，离开B后与Q发生碰撞并粘合在一起向右滑动，一段时间后从木板右侧滑出，这一过程中木板的-x图像如图乙所示。已知P、Q的质量分别为kg、kg，与长木板间的动摩擦因数均为。不计P、Q的碰撞时间，取，求：

甲                            乙

（1）PQ合为一体后的瞬间速度的大小；

（2）木板与水平面间的动摩擦因数以及木板的长度；

（3）P、Q结合体落地时与木板右端的距离。