湖南省永州市新田县第一中学2022-2023学年高三物理上学期期中考试试题（Word版附解析）

这是一份湖南省永州市新田县第一中学2022-2023学年高三物理上学期期中考试试题（Word版附解析），共18页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
新田一中高三2022年下期期中考试物理试卷一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。1. 即将建成的孝文化公园摩天轮是新田水上乐园的标志性建筑之一，预计开放后会深受游客喜爱。摩天轮悬挂透明座舱，某游客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，下列叙述正确的是（　　）A. 摩天轮转动一周的过程中，游客重力的冲量为零B. 摩天轮转动过程中，游客的机械能保持不变C. 在最高点，游客处于失重状态D. 摩天轮转动过程中，游客重力的瞬时功率保持不变【答案】C【解析】【详解】A．摩天轮转动一周的过程中，重力不为零、时间不为零，根据I=Ft可知乘客重力的冲量不为零，选项A错误；B．摩天轮转动过程中，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，速度不变，动能不变，但重力势能在变化，因此乘客机械能在变化，选项B错误；C．圆周运动过程中，在最高点，由重力和支持力的合力提供向心力，向心力指向下方，加速度向下，处于失重状态，选项C正确；D．摩天轮转动过程中，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，随着位置的改变，速度在竖直方向的分速度在变化，因此乘客重力的瞬时功率在变化，选项D错误。故选C。2. 如图所示,在建筑装修中,工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨,当对磨石加竖直向上的推力F时,磨石恰好能沿斜壁向上匀速运动,已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ,则磨石受到的摩擦力大小为(　　) A. Fsin θ B. (F+mg)cos θC. μ(F-mg)sin θ D. μ(F-mg)cos θ【答案】C【解析】【分析】【详解】磨石受重力、推力、斜壁的弹力及摩擦力而处于平衡状态由图可知，F一定大于重力；先将重力及向上的推力合力后，将二者的合力向垂直于斜面方向及沿斜面方向分解可得：平行斜面方向垂直斜面方向则故选C。3. 如图所示A、B两个物体叠放在一起，静止在粗糙水平地面上，B与水平地面间的动摩擦因数μ1=0.1，A与B之间的动摩擦因数μ2=0.2．已知物体A的质量m=2kg，物体B的质量M=3kg，重力加速度g取10m/s2．现对物体B施加一个水平向右的恒力F，为使物体A与物体B相对静止，则恒力的最大值是（物体间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（　　）A. 20N B. 15N C. 10N D. 5N【答案】B【解析】【详解】当F作用在物体B上时，A、B恰好不滑动则静摩擦力达到最大值，对物体A隔离分析，根据牛顿第二定律有：μ2mg=ma 对整体，根据牛顿第二定律有：Fmax-μ1（m1+m2）g=（m1+m2）a；联立以上各式解得：Fmax=15N，故B正确，ACD错误．4. 中国北斗卫星导航系统（BDS）是中国自行研制全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）之后第三个成熟的卫星导航系统。2020年左右北斗卫星导航系统可以形成全球覆盖能力。如图所示是北斗卫星导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则（　　）A. 卫星a的角速度小于c的角速度 B. 卫星a的加速度大于b的加速度C. 卫星a的运行速度大于第一宇宙速度 D. 卫星b的周期大于24h【答案】A【解析】【分析】【详解】由万有引力提供向心力有整理得，，，A．a的轨道半径大于c的轨道半径，因此卫星a的角速度小于c的角速度，A正确；B．a的轨道半径与b的轨道半径相等，因此卫星a的加速度等于b的加速度，B错误；C．当r=R时，环绕速度为第一宇宙速度，即a的轨道半径大于地球半径，因此卫星a的运行速度小于第一宇宙速度，C错误；D．a的轨道半径与b的轨道半径相等，卫星b的周期等于a的周期，为24h，D错误。故选A。5. 两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中C为ND段电势最低的点，则下列说法正确的是（　　）A. q1、q2为等量异种电荷B. N、C两点间场强方向沿x轴负方向C. N、D两点间的电场强度大小沿x轴正方向先减小后增大D. 将一正点电荷从N点移到D点，电势能先增大后减小【答案】C【解析】【详解】A．根据q1左侧和q2右侧电势随距离增大而降低可判断两者均为正电荷，故A错误；B．N、C间的电场方向沿x轴正方向，C点场强为0，故B错误；C．根据N→D间图线的斜率大小先减小后增大可知，场强先减小到零后反向增大，故C正确；D．正电荷从N移到D，由Ep＝qφ知，电势能先减小后增大，故D错误。故选C。6. 2022年北京冬奥会在某次冰壶比赛中，如图所示：蓝壶静止在大本营Q处，材质相同，质量相等的红壶与蓝壶发生正碰，在摩擦力作用下最终分别停在M点和N点。下列说法正确的是（　　）A. 碰后两壶所受摩擦力的冲量相同B. 两壶碰撞过程为弹性碰撞C. 碰后蓝壶速度约为红壶速度的4倍D. 红壶碰前速度约为碰后速度的3倍【答案】D【解析】【详解】A．碰后两壶运动距离不相同，则碰后两球速度不相同，因此动量的变化量不相同，根据动量定理可知后两壶所受摩擦力的冲量不相同，A错误；C．碰后红壶运动的距离为蓝壶运动的距离为二者质量相同，二者碰后的所受摩擦力相同，即二者做减速运动的加速度相同，对红壶有对蓝壶有联立可得即碰后蓝壶速度约为红壶速度的2倍，C错误；D．设红壶碰前速度为，根据动量守恒，则有解得即红壶碰前速度约为碰后速度的3倍，D正确；B．碰前的动能为碰后动能为比较可知，有机械能不守恒，即不是弹性碰撞，B错误。故选D。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全得2分，有选错或不选得0分。7. 某电场在直角坐标系中的电场线分布情况如图所示，O、M、N为电场中的三个点，则由图可得（　　）A. M点的场强小于N点的场强B. M点的电势低于N点的电势C. 将一负电荷由O点移到M点电势能增加D. 将一正电荷从O点分别移到M点和N点，电场力做功相同【答案】BC【解析】【详解】A．M点的电场线较N点密集，故M点的场强大于N点的场强，故A错误；B．顺着电场线电势降低，故M点的电势低于N点的电势，故B正确；C．O点电势高于M点，故将一负电荷由O点移到M点电势能增加，故C正确；D．M点的电势低于N点的电势，故OM与ON之间的电势差不等，故将一正电荷从O点分别移到M点和N点，电场力做功不相同，故D错误。故选BC。8. 如图所示，一充电后与电源断开的平行板电容器的两极板水平放置，板长为L，板间距离为d，距板右端L处有一竖直屏M。一带电荷量为q、质量为m的质点以初速度v0沿中线射入两板间，最后垂直打在M上，已知重力加速度为g，下列结论正确的是（　 　）A. 两极板间电场强度大小为B. 两极板间电压为C. 整个过程中质点的重力势能增加D. 若仅增大两极板间距，该质点仍能垂直打在M上【答案】BD【解析】【详解】AB． 据题分析可知，小球在平行金属板间轨迹应向上偏转，做类平抛运动，飞出电场后，小球的轨迹向下偏转，才能最后垂直打在M屏上，前后过程质点的运动轨迹有对称性，如图可见两次偏转的加速度大小相等，根据牛顿第二定律得：qE-mg=mg得到：由U=Ed可知板间电压为：故A错误，B正确；C． 小球在电场中向上偏转的距离为：y＝at2而a＝＝g，t＝解得：y＝故小球打在屏上的位置与P点的距离为：S＝2y＝重力势能增加量为：EP＝mgs＝故C错误。D．仅增大两板间的距离，因两板上电量不变，根据E＝＝而C＝，解得：E＝可知，板间场强不变，小球在电场中受力情况不变，则运动情况不变，故仍垂直打在屏上，故D正确。故选BD。9. 一列简谐横波沿轴传播，已知轴上和处质点的振动图像分别如图1、图2所示，则此列波的传播速率可能是（    ）A.  B.  C.  D. 【答案】BC【解析】【详解】当该列波向右传播时，根据题干可知1m和7m之间的距离满足的关系为则由可得波速为当n=1时可得；当波向左传播时1m和7m之间的距离关系满足则当n=0时可得；将A和D选项代入两个波速表达式，n均不是整数，因此A和D错误，BC正确。故选BC。10. 如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m1和m2的两物块A、B相连接，并静止在光滑的水平面上。现使A瞬时获得水平向右的速度3m/s，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图像信息可得（　　）A. 在t1、t3时刻两物块达到共同速度1m/s，且弹簧都是处于压缩状态B. 从t3到t4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长C. 两物体的质量之比为m1：m2=1：2D. 在t2时刻A与B的动能之比为Ek1：Ek2=1：8【答案】CD【解析】【详解】A．由图可知t1、t3时刻两物块达到共同速度1m/s，且此时系统动能最小，根据系统机械能守恒可知，此时弹性势能最大，而t=0、t2、t4三个时刻弹簧处于原长状态，故t1弹簧处于压缩状态，t3时刻弹簧处于伸长状态，故A错误；B．结合图象弄清两物块的运动过程，开始时m1逐渐减速，m2逐渐加速，弹簧被压缩，t1时刻二者速度相等，系统动能最小，势能最大，弹簧被压缩最短，然后弹簧逐渐恢复原长，m2依然加速，m1先减速为零，然后反向加速，t2时刻，弹簧恢复原长状态，由于此时两物块速度相反，因此弹簧的长度将逐渐增大，两木块均减速，当t3时刻，二木块速度再次相等，系统动能最小，弹簧最长，因此从t3到t4过程中弹簧由伸长状态恢复原长，故B错误；C．系统动量守恒，选择开始到t1时刻列方程可知m1v1=(m1+m2)v2将v1=3m/s，v2=1m/s代入得m1：m2=1：2故C正确；D．在t2时刻A的速度为vA=1m/s，B的速度为vB=2m/s，根据m1：m2=1：2，根据解得Ek1：Ek2=1：8，故D正确。故选CD。三、实验题（本题共2小题，共15分。）11. “利用单摆测量当地重力加速度”的实验中。（1）利用游标卡尺测得金属小球直径如图所示，小球直径d＝________cm。（2）某同学根据测量数据画出了如图所示的L－T2图象。由图象可得重力加速度g＝________m/s2（保留2位有效数字）。（3）某同学在实验过程中，摆长没有加小球的半径，其他操作无误，那么他得到的实验图象可能是下列图象中的________。A．B．C．D．【答案】    ①. 2.26    ②. 9.9    ③. B【解析】【详解】（1）[1]利用游标卡尺测得金属小球直径d＝2.2cm+0.1mm×6=2.26cm（2）[2]根据可得由图线可知解得g=9.9m/s2（3）[3]根据可得则得到的L-T2图像为B。12. 现测定长金属丝电阻率。（1）某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示，其读数是________ mm。（2）利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻Rx约为100 Ω，画出实验电路图，并标明器材代号______。电源E（电动势10 V，内阻约为10 Ω）电流表A1（量程0~250 mA，内阻R1＝5 Ω）电流表A2（量程0~300 mA，内阻约为5 Ω）滑动变阻器R（最大阻值10 Ω，额定电流2 A）开关S及导线若干 （3）某同学设计方案正确，测量得到电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，则这段金属丝电阻的计算式Rx＝________。从设计原理看，其测量值与真实值相比________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。【答案】    ①. 0.200（0.198~0.202均可）    ②.     ③.     ④. 相等【解析】【分析】【详解】（1）[1]金属丝直径  d＝20.0×0.01 mm＝0.200 mm（2）[2]本题要测量金属丝的电阻，无电压表，故用已知内阻的电流表A1充当电压表，由于电流表A1的满偏电压UA1＝ImR1＝1.25 V比电源电动势小得多，故电路采用分压式接法，电路图如图所示。（3）[3]当电流表A1、A2读数分别为I1、I2时，通过Rx的电流为I＝I2－I1Rx两端电压U＝I1·R1故不考虑读数误差，从设计原理看，测量值等于真实值。四、计算题（本题共3小题，共37分。）13. 为了减少汽车刹车失灵造成的危害，如图所示为高速路上在下坡路段设置的可视为斜面的紧急避险车道．一辆货车在倾角θ＝30°的连续长直下坡高速路上，以v0＝7 m/s的速度在刹车状态下匀速行驶(在此过程及后面过程中，可认为发动机不提供牵引力)，突然汽车刹车失灵，开始加速运动，此时汽车所受到的摩擦力和空气阻力共为车重的0.2．在加速前进了x0＝96 m后，货车冲上了平滑连接的倾角α＝37°的避险车道，已知货车在该避险车道上所受到的摩擦力和空气阻力共为车重的0.65．货车的各个运动过程均可视为直线运动，取sin 37°＝0.6，g＝10 m/s2．求：(1)货车刚冲上避险车道时的速度大小v；(2)货车在避险车道上行驶的最大距离x．【答案】(1)25 m/s(2)25 m【解析】【详解】（1）设货车加速下行时的加速度大小为a1，由牛顿第二定律可知：mgsin θ-k1mg＝ma1解得：a1＝3 m/s2由公式v2-v02＝2a1x0解得：v＝25 m/s（2）设货车在避险车道上行驶的加速度大小为a2，由牛顿第二定律可知：mgsin α+k2mg＝ma2解得：a2＝12.5 m/s2由v2-0＝2a2x解得：x＝25 m14. 如图所示，水平地面上方存在水平向左的匀强电场，一质量为m的带电小球(大小可忽略)用轻质绝缘细线悬挂于O点，小球带电荷量为＋q，静止时距地面的高度为h，细线与竖直方向的夹角为α＝37°，重力加速度为g.(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) 求：(1)匀强电场的场强大小E；(2)现将细线剪断，小球落地过程中小球水平位移的大小；(3)现将细线剪断，带电小球落地前瞬间的动能．【答案】(1)   (2)  (3)【解析】【详解】(1)小球静止时，对小球受力分析如图由Tcos37°=mg  Tsin37°=qE解得：(2)剪断细线，小球在竖直方向做自由落体运动，水平方向做加速度为a的匀加速运动，由Eq=max=at2h=gt2解得：x=0.75h(3)从剪断细线到落地瞬间，由动能定理得：15. 如图所示，质量为m的小圆环A套在足够长的光滑水平杆上，位于水平地面上M点的正上方L处。可视为质点小物块B的质量为，通过长度为L的轻绳与A连接，初始时轻绳处于水平状态，A、B均处于静止。某时刻由静止释放B，B到达最低点时的速度恰好与水平地面相切，此时轻绳恰好断裂，之后B在水平地面上向右运动，一段时间后在N点平滑进入内壁光滑的竖直固定细圆环，圆环的半径在N点平滑离开圆环时的速度可能向左，也可能向右。已知物块B与水平地面间的动摩擦因数为0.1，。求：（1）轻绳断裂时物块A、B各自的速度大小；（2）从开始运动到轻绳断裂小圆环A的位移大小；（3）若B在圆环运动的过程中始终不脱离轨道，求M到N的距离满足的条件。【答案】（1），；（2）；（3）和【解析】【详解】（1）物块开始释放至轻绳断裂，对A、B组成系统水平方向动量守恒，选向左的方向为正，有A、B组成的系统机械能守恒有由以上两式得轻绳断裂时圆环A的速度大小小物块B的速度大小（2）物块B自开始释放至最低点的过程，设A水平方向位移大小为x1，B水平方向位移大小为x2，A、B组成的系统水平方向动量守恒有小圆环A的水平位移大小（3）①物块B在圆环内可以做完整的圆周运动，恰好过圆环最高点有从N点到最高点机械能守恒有从断裂处到N点由动能定理有解得所以M到N的距离满足的条件②物块B在从N点运动到与圆心等高的位置过程有，物块B能运动到圆环中所以即若B在圆环运动的过程中始终不脱离轨道，M到N的距离满足的条件和