2023河南省洛平许济联考高三上学期第一次质量检测物理试题含答案

洛平许济2022—2023学年第一次质量检测

高三物理试卷

全卷共6页，共100分。考试时间90分钟。

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号、座号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。

2.每小题选出答案后，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，不能答在试题卷上。

3.考试结束后，将答题卡上交。

一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1～9题只有一项符合题目要求，第10～14题有多项符合题目要求。全部选对得3分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。

1.如图所示，某运动员在200米（单程50米）蝶泳比赛中，成绩是2分03秒86，则下列说法正确的是

A.若运动员夺冠，则该运动员平均速度最大

B.200m是路程，2分03秒86是时间间隔

C.研究运动员技术动作时，运动员可被视为质点

D.运动员向后划水加速时，水对运动员的作用力大于运动员对水的作用力

2.第24届北京“冬奥会”于2022年2月4日由北京市和张家口市联合举办。在“冬奥会”冰上项目中，冰壶比赛是极具观赏性的一个项目。如图所示，在一次训练中，冰壶（可视为质点）以某一速度沿虚线做匀减速直线运动，垂直进入四个完全相同的矩形区域，到达第四个矩形区域边缘的E点时速度恰好为零。冰壶从A点运动到D点和从B点运动到E点的平均速度大小分别为v1和v2，则v1与v2之比为

A.：1  B.：1  C.（-1）:1  D.（-1）:1

3.如图所示，质量为m2的物体2放在正沿平直轨道行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体1，某时刻观察到与物体1相连接的细绳与竖直方向成θ角，重力加速度为g，则下列说法正确的是

A.车厢向右减速运动

B.物体2所受底板的摩擦力大小为，方向向右

C.车厢向左加速运动

D.物体2对底板的压力大小为

4.某物体从静止开始在水平恒力F1作用下沿光滑水平面做直线运动，经时间t立即撤去力F1，同时在反方向施加恒力F2，物体在F2作用下继续做直线运动，又经时间t后恰好回到出发点。则下列关系式正确的是

A.F1=F2  B.2F1=F2  C.3F1=F2  D.4F1=F2

5.明朝的《天工开物》记载了我国古代劳动人民的智慧。如图所示，可转动的把手上a点到转轴的距离为2R，辘轳边缘b点到转轴的距离为R。人甲转动把手，把井底的人乙拉上来，则下列判断正确的是

A.a点的角速度大于b点的角速度    B.a点的向心加速度小于b点的向心加速度

C.绳对乙拉力的冲量等于乙的动量的变化量  D.绳对乙做的功等于乙机械能的变化量

6.水平桌面上，长6m的轻绳一端固定于0点，如图所示（俯视图），另一端系一质量m=2.0kg的小球。现对小球施加一个沿桌面大小不变的力F=10N，F拉着物体从M点运动到N点，F的方向始终与小球的运动方向成37°角。已知小球与桌面间的动摩擦因数μ=0.2，不计空气阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则下列说法正确的是

A.拉力F对小球做的功为16π（J）   B.拉力F对小球做的功为8π（J）

C.小球克服摩擦力做的功为16π（J）  D.小球克服摩擦力做的功为4π（J）

7.如图所示，某卫星绕地球做匀速圆周运动，从卫星观测地球的最大张角为θ，已知地球的半径为R，引力常量未知，忽略地球的自转，下列说法正确的是

A.θ越大，卫星的运行周期越长

B.θ越小，卫星的线速度越大

C.若卫星的周期已知，则可测得地球的质量

D.若卫星的线速度已知，则可测得地球表面的重力加速度

8.如图所示，一劲度系数为k的轻质弹簧，上端固定，下端连一质量为m的物块A，A放在质量为2m的托盘B上，以FN表示B对A的作用力，x表示弹簧的伸长量。初始时，在竖直向上的力F作用下系统静止，且弹簧处于自然状态（x=0），现改变力F的大小，使B以的加速度匀加速向下运动（g为重力加速度，空气阻力不计），此过程中FN随x变化的图像正确的是

A.  B.

C.  D.

9.随着2022年北京冬奥会和冬残奥会的成功举办，北京成为世界上首个双奥之城。如图所示，一滑雪运动员从A点由静止沿半径r=50m的圆弧形滑道AB下滑，经B点越过宽为d的横沟到达平台C时，其速度vC刚好沿水平方向.已知A、B两点的高度差为20m，B、C两点间的高度差h=4.05m，坡道在B点的切线方向与水平面成37°角，运动员的质量m=50kg，重力加速度g取10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6，下列说法正确的是

A.运动员在C点的速度大小vC=9m/s

B.运动员在飞出B点前，对B点的压力大小为725N

C.从A到B的运动过程中，运动员机械能的减少量为4375J

D.从B到C的运动过程中，运动员动量的变化量大小为150kg·m/s

10.如图所示，下列情景中，运动的火箭、物体、小球，其中机械能守恒的是

A.火箭升空的过程     B.力F拉着物体匀速上升

C.小球在水平面内做匀速圆周运动  D.小球在光滑的碗里做复杂的曲线运动

11.如图所示，在同一水平面上，木块P、Q有三种放置方式。分别在大小不同的水平恒力F1、F2、F3推动下做匀速、加速、减速直线运动。在上述三种运动过程中，木块Q受到地面的摩擦力大小分别为、、，则下列说法正确的是

A.  B.  C.  D.

12.A、B两颗地球卫星在同一轨道平面内绕地球做匀速圆周运动，它们运动的轨道半径之比rA:rB=1:4，A的周期为T0，则下列说法正确的是

A.A卫星加速可追上同轨道的另一颗卫星

B.A、B两颗卫星周期之比为8：1

C.某一时刻A、B两卫星相距最近，则此时刻开始到A、B再次相距最近经历的时间可能是

D.某一时刻A、B两卫星相距最近，则此时刻开始到A、B相距最远经历的时间可能是

13.质量为1kg的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，F与时间t的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.1，最大静摩擦力大小与滑动摩擦力大小相等，重力加速度大小g=10m/s2，则下列判断正确的是

A.0～2s内，F的冲量大小为2N·s

B.3s时物块的动量大小为1.5kg·m/s

C.2s时物块的动能为零

D.2～4s内，F对物块所做的功为6J

14.如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2和质量为m的小球连接，另一端与套在光滑直杆上质量也为m的小物块连接，已知直杆两端固定，与两定滑轮在同一竖直平面内，与水平面的夹角θ=60°，直杆上C点与两定滑轮均在同一高度，C点到定滑轮O1的距离为L，重力加速度为g，设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰。现将小物块从C点由静止释放，当小物块沿杆下滑距离也为L时（图中D处），下列说法正确的是

A.小物块刚释放时，轻绳对小球的拉力小于mg

B.小物块在D点时的动能最大

C.小物块在D处的速度与小球速度大小之比为2：1

D.小物块在D处的速度

二、实验题：本题共2小题，共15分。

15.（6分）某同学用图甲所示装置研究自由落体运动，实验时打出一条较长的纸带，打点计时器在纸带上留下一串小点。他在该纸带上不同位置，截取了（a）（b）（c）（d）四段进行测量处理，每段纸带上有三个小点，这些小点按打点的先后顺序依次编号为0～11，测量结果如图所示.所用电源频率为50Hz。

（1）8、9两点之间被撕掉的纸带上有__________个小点；

（2）打上面纸带的点“7”时，重锤的速度为__________m/s（保留2位小数）。

（3）若重锤、纸带和夹子的总质量为400g，当地重力加速度为9.80m/s2，则重锤、纸带和夹子这个系统下落过程中受到的阻力约为__________N（保留2位有效数字）。

16.（9分）某同学利用如图1所示装置测量滑块与长金属板之间的动摩擦因数.金属板固定于水平实验台上，一轻绳跨过定滑轮，左端与放在金属板上的滑块（滑块上固定有宽度为d的遮光条）相连，另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有N=6个，质量均为m。

实验步骤如下：

①在金属板上适当的位置固定光电门A和B，两光电门通过数据采集器与计算机相连；

②用电子秤称量出滑块和遮光条的总质量为M；

③将n（依次取n=1、2、3、4、5、6）个钩码挂在轻绳右端，其余N一n个钩码放置在滑块上。

④用手按住滑块，并使轻绳与金属板平行。

⑤接通光电门，释放滑块。

⑥计算机自动记录遮光条通过光电门A、B的时间t1、t2，以及遮光条的后端从离开光电门A到离开光电门B的时间t:经数据处理后，可得到与n对应的加速度a。

回答下列问题：

（1）忽略遮光条通过光电门时速度的变化，滑块加速度a的表达式为___________（用题中所给物理量符号表示）；

（2）利用记录的数据拟合得到a一n图像，如图2所示，该直线在纵轴上的截距为-b，重力加速度为g，则μ的表达式为__________；

（3）考虑到定滑轮转轴的摩擦，则μ的测量值与真实值相比_________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。

三、解答题：本题共4小题，共43分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的验算步骤。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

17.（9分）已知我国“天问一号”火星探测器绕火星做匀速圆周运动的周期为T，距火星表面的高度为h，火星的半径为R，引力常量为G。求：

（1）“天问一号”火星探测器的运行速度大小；

（2）火星的平均密度。

18.（9分）如图所示，A、B两物体放置在光滑水平面上，相互接触但并不黏合，两物体的质量分别为mA=2kg，mB=3kg。从t=0时刻开始，水平作用力FA和FB分别作用在A、B两物体上，FA、FB随时间的变化规律分别为FA=（10-2t）（N），FB=（2+2t）（N）。求：

（1）物体A、B经多长时间分离；

（2）t=4s时，物体A的加速度大小。

19.（12分）如图所示，倾角θ=37°的光滑固定斜面上放有A、B、C三个质量均为m=0.5kg的物块（均可视为质点），A固定，C与斜面底端处的固定挡板D接触，B与C通过轻弹簧相连且均处于静止状态，A、B间的距离d=3m。现释放A，一段时间后A与B发生碰撞（二者碰撞时间极短），碰撞后A与B黏在一起始终不再分离，不计空气阻力，g取10m/s2；sin37°=0.6，cos37°=0.8。若弹簧的劲度系数k为300N/m，弹簧始终在弹性限度内，求当C刚好要离开挡板时B的动能。

20.（13分）如图所示，质量M=2kg、长L1=3.5m的小车放在光滑水平地面上，小车右端到墙壁的距离为L2=2.1m，小车上表面与光滑的半圆轨道ABC的最低点A的切线相平。现有一质量m=3kg的滑块（可视为质点）以v0=5m/s的初速度滑上小车左端，带动小车向右运动，小车与墙壁碰撞瞬间被粘在墙壁上停止运动，滑块继续运动后从A点进入半圆轨道，且从圆轨道最高点C点抛出时对轨道压力为零。已知滑块与小车上表面的动摩擦因数μ=0.2，不计空气阻力，g取10m/s2.求：

（1）小车经多长时间与墙壁相碰；

（2）半圆轨道的半径R的值。

洛平许济2022一2023学年第一次质量检测

高三物理试卷参芳答案

一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。全部选对得3分，选对但不全的得2分，有选错或不答得0分。

1.B2.A3.B4.C5.D6.A7.D8.B9.C10.CD11.BD12.CD13.ABD14.AC

二、实验题（共15分）

15.（6分）（1）1  （2）1.95  （3）0.020或2.0×10-2（每空2分）

16.（9分）（1）（2）（3）偏大（每空3分）

三、计算题（共43分）

17.（9分）

解：（1）根据圆周运动角速度与线速度的关系可得火星探测器的运行速度为

……3分

（2）设火星探测器的质量为m，火星探测器做圆周运动的向心力由万有引力提供，则有

……3分

解得……1分

……1分

解得：……1分

18.（9分）

解：（1）设t时刻A、B分离，则

对A、B有：FA+FB=（mA+mB）a  2分

对B有：FB=mBa  2分

得t=2.6s  1分

（2）t=4s时，A、B已分离，此时

FA=2N  2分

   2分

19.（12分）

解：根据机械能守恒定律有

   2分

解得v0=6m/s   1分

设碰撞后瞬间A、B的速度大小为，以v0的方向为正方向，根据动量守恒定律有

mv0=2mv   2分

解得：v=3m/s   1分

A、B碰撞前，弹簧的压缩量为1分

当C恰好要离开挡板时，弹簧的伸长量为1分

可见在B开始沿斜面向下运动到C刚好要离开挡板的过程中，弹簧的弹性势能的改变量为零。设C恰好要离开挡板时B的动能为Ek，则根据机械能守恒定律得

3分

联立以上各式解得：Ek=2.19J   1分

20.（13分）

解：（1）设滑块在小车上滑动时，滑块的加速度大小为a1，小车的加速度大小为a2，根据牛顿第二定律，对滑块有：

μmg=ma1

解得：a1=2m/s2  1分

对小车有：

μmg=Ma2

解得：a2=3m/s2  1分

以向右为正方向，设经时间t1滑块与小车达到共同速度，则

v=v0-a1t1

v=a2t1

联立解得：v=3m/s 1分

t1=1s  1分

设共速后小车又运动t2与墙相碰，共速时小车右端距离A点为x2，则

1分

x2=L2-x1=0.6m

vt2=0.6m

t2=0.2s  1分

t=t1+t2=1.2s   1分

（2）在t1=1s内，设滑块运动的位移是x3，则有

1分

滑块与小车达到共同速度v时，设滑块到小车右端距离为x4，则

x4=L1+x1-x3=1m   1分

滑块与小车以共同速度v向右运动0.6m后，小车与墙壁碰撞瞬间被粘在墙壁上，小车速度瞬间为零，滑块以v在小车上表面向右做匀减速运动，设到达C点时的速度为vC，则

在C点，由牛顿第二定律1分

滑块从共速到C点，由动能定理

2分

联立解得R=0.1m   1分