2022-2023学年黑龙江省哈尔滨市第三中学高三上学期期中考试物理试题

2022-2023学年度哈三中上学期

高三学年阶段性考试物理试卷

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，1～8小题只有一个选项正确，其余小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的不得分）

1. 下列说法中正确的是（　　）

A. 伽利略发现了行星运动的规律

B. 牛顿总结出了万有引力定律

C. 哥白尼经过对天体运动的观测，提出了“地心说”

D. 卡文迪什通过库仑扭秤实验测出了万有引力常量

2. 以下说法正确是（　　）

A. 动能相同，动量一定相同

B. 功的正负表示功的大小，的功小于的功

C. 根据可知，功率P与功W成正比，与时间t成反比

D. 动量变化率越大，合外力越大

3. 一个物体做自由落体运动，Ek为动能，Ep为重力势能，E为机械能，h为下落的距离，t为下落的时间，以水平地面为零势能面。下列图象中，能正确反映各物理量之间关系的是（　　）

A.  B.  C.  D.

4. 2022年3月23日，“天宫课堂”进行了第二次授课活动。授课过程中信号顺畅不卡顿，主要是利用天链系列地球同步轨道卫星进行数据中继来实现的。如图所示，天链卫星的发射过程可以简化如下：卫星先在近地圆形轨道I上运动，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的远地点B时，再次点火进入圆形同步轨道Ⅲ绕地球做匀速圆周运动。设地球半径为R，地球表面的重力加速度为g。则下列说法中正确的是（  ）

A. 卫星在轨道I和轨道Ⅲ运动的周期均与地球自转周期相同

B. 卫星在轨道Ⅱ上从A点到B点运动过程中处于超重状态

C. 卫星分别在轨道Ⅱ和轨道Ⅲ运动过程中，经过B点的加速度相同

D. 卫星在轨道Ⅲ上的运行速率大于

5. 如图所示，轻杆的一端固定一光滑球体，杆的另一端为自由转动轴，而球又搁置在光滑斜面上。若杆与墙面的夹角为，斜面倾角为，开始时，且，重力加速度为，为使斜面能在光滑水平面上向右缓慢移动，在球体离开斜面之前，作用于斜面上的水平外力的大小及轻杆所受球体的作用力和地面对斜面的支持力的大小变化情况是（　　）

A 逐渐增大，逐渐减小，逐渐减小

B. 逐渐减小，逐渐减小，逐渐增大

C. 逐渐增大，先减小后增大，逐渐增大

D. 逐渐减小，先减小后增大，逐渐减小

6. 一辆汽车由静止开始沿平直公路行驶，汽车所受牵引力F随时间t变化关系图线如图所示。若汽车质量为m，阻力恒定，汽车达到额定功率后保持不变，则以下说法正确的是（  ）

A. 汽车匀速运动速度大小为

B. 汽车匀加速运动阶段的加速度大小为

C. 汽车先做匀加速直线运动，然后再做减速直线运动

D. 汽车的额定功率为

7. 如图为游乐场滑道的简化模型，光滑曲面滑道PA与水平粗糙滑道AB在A点平滑连接，PA高度差为1m，AB长为4m。质量为50kg的滑块从P点由静止滑下，到A点进入减速区，在B点与缓冲墙发生碰撞后，运动至C点停下。已知碰撞过程中缓冲墙对滑块的冲量大小为150N·s，滑块与AB间的动摩擦因数为0.2，g=10m/s2，则滑块与缓冲墙碰撞后运动的距离为（　　）

A. 0.5m B. 0.25m C. 1.25m D. 2.25m

8. 如图所示，长为的倾斜传送带与水平面间的夹角为，在电动机的带动下以的速率顺时针转动。现将一质量2kg的小物块（可视为质点）轻放在传送带的下端B点，己知小物块与传送带间的动摩擦因数，，则传送带将小物块从B点传送到A点的过程中（　　）

A. 电动机比空载时多消耗的电能为160J

B. 小物块运动到A点时，重力的瞬时功率大小为100W

C. 摩擦力对小物块做的功为75J

D. 小物块从B运动到A所用的时间为2s

9. 如图所示，小球从a点由静止自由下落，到b点与竖直放置的轻弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短且未超过弹性限度，不计空气阻力，则小球在下落过程中（　　）

A. 弹簧和小球组成的系统机械能不断减小

B. 从b到c，小球所受重力的功率先变大后变小

C. 小球在b点动能最大

D. 从b到c，弹簧的弹性势能一直增大

10. 有四个物体A、B、C、D，物体A、B运动的x-t图像如图甲所示，物体C、D从同一地点沿同一方向运动的v-t图像如图乙所示。根据图像做出的以下判断中正确的是（　　）

A. 物体A和B均做匀速直线运动且A速度比B大

B. 在0～3s的时间内，物体B运动的位移为15m

C. 物体C比物体D的加速度大

D. 相遇前，物体C与物体D最远距离为22.5m

11. 手球作为奥运会上正式比赛项目是综合篮球和足球的特点而发展起来的一种用手打球、以球攻入对方球门得分的球类运动。手球比赛场地为长方形，球门位于各自球门线的中央。球门内径高2米，宽3米。一次比赛中，防守球员因拉对方衣服使进攻球员失去身体平衡，从而失去明显得分机会，裁判判决“7米球”。如图所示，进攻球员在七米线中间位置正上方2.45m高处沿水平方向将球射出，球视为质点，不计空气阻力，g=10m/s2，，以下说法正确的是（　　）

A. 球落在地面球门线中间位置的时间为0.7s

B. 球落在地面球门线中间位置的时间为

C. 进攻球员将球射入球门的最大发球速度约为10.3m/s

D. 进攻球员将球射入球门的最大发球速度约为24m/s

12. 如图所示，不计所有接触面之间的摩擦，斜面固定，物体质量为，物体质量为。放在倾角的斜面上，套在竖直杆上，和通过定滑轮与轻绳相连，与滑轮间的细线与斜面平行。若将从与定滑轮等高位置A由静止释放，当落到位置B时，获得最大速度，且绳子与竖直方向的夹角为O，己知定滑轮与轻杆的距离为，和均可看成质点，则下列说法正确的是（　　）

A. 的最大速度为

B. 的最大速度为

C. 上滑到最高点的过程中，的机械能增加量为

D. 下滑到最低点的过程中，的机械能先增大后减小

二、实验题（本题共2小题，共14分）

13. 如图所示是探究小球做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系的实验装置。转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上，可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时，小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的之比。图中A、B、C到转轴的距离之比为。

在探究向心力的大小与半径的关系时，图中需要让与皮带连接的变速塔轮相对应的半径___________（选填“相同”或“不同”），将质量相同的两小球分别放在长槽的___________（选填“A”或“B”）处和短槽的C处。若实验中观察到标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为，则可以得到的结论是___________。

14. 某实验小组用图甲所示的装置验证机械能守恒定律，重力加速度g=9.80m/s2，实验操作如下：

①测量重锤的长度d；

②把光电门安装在重锤正下方，将表面平整的圆柱形重锤上表面吸在电磁铁上；

③断开电磁铁的电源，让重锤自由下落，读出重锤通过光电门的遮光时间△t。

（1）为了验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量及满足的条件有___________；

A．重锤的质量m

B．测量电磁铁下表面到光电门之间的竖直高度h

C．电磁铁下表面到光电门之间的竖直高度h远大于重锤长度d

D．重锤从释放到上表面下落至光电门的时间t

（2）重锤通过光电门的瞬时速度v＝___________（用题目中给出的物理量符号表示）：

（3）改变h，多次重复实验。把实验测量的h和计算出的v2记入表格。根据表格中的数据，在所给的坐标系中绘出拟合图线如下图所示。

（4）绘制出的v2-h图线斜率大小为___________m/s2（保留三位有效数字）；

（5）某同学发现，所绘制出的v2-h图线并不过坐标原点，主要原因是：___________。

三、计算题（本题共3小题，共38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给分。有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

15. 我国发射的探月卫星有一类为绕月极地卫星。利用该卫星可对月球进行成像探测。如图所示，设卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距月球表面的高度为h，绕行周期为T2；月球绕地球公转的周期为T1，公转轨道半径为r；地球半径为R1，月球半径为R2，忽略地球引力、太阳引力对绕月卫星的影响，万有引力常量已知。

（1）求月球质量M2；

（2）求地球表面重力加速度g1。

16. 如图甲所示，竖直平面内的轨道由倾斜直轨道AB和光滑圆轨道BCD组成，AB和BCD相切于B点，AB与水平面夹角为，O为圆心，C、D为圆轨道的最低点和最高点。可视为质点的小滑块，从轨道AB上某点由静止滑下，该点到B点的竖直高度为H。小滑块与AB间动摩擦因数，用力传感器测出滑块经过C点时对轨道的压力大小为F，如图乙所示压力大小F与高度H的关系图像。，，，求：

（1）圆轨道的半径R；

（2）若要滑块在轨道上的运动过程中不脱离轨道，求其在AB上静止滑下的高度H的范围。

17. 如图所示，表面光滑的平台AB与CO中间是光滑凹槽，质量为m0=1.5kg、长为l=2.55m的木板Q放置在凹槽内水平面上，其上表面刚好与平台AB和CO水平等高。开始时木板静置在紧靠凹槽左端处，此时木板右端与凹槽右端距离d=0.9m。质量为m=1kg的物块P（可视为质点）从平台AB滑上木板Q，物块与木板间的动摩擦因数μ=0.75，g=10m/s2。

（1）若物块P以v0=8m/s的初速度从平台滑上木板，当物块滑至木板右端时，木板恰好到达凹槽右端。

求：①木板Q的右端到达凹槽右端的时间；

②物块P到达平台CO时的动能；

（2）现以平台CO末端O点为坐标原点建立平面直角坐标系，x轴的正方向水平向右，y轴的正方向竖直向下，若物块以不同初速度从平台AB滑上木板，且木板碰到凹槽右端时立刻停止运动，物块经过O点落在弧形轨道MN上的动能均相同，N为轨道与y轴的交点，ON=0.8125m，忽略空气阻力。

求：①弧形轨道MN的轨道方程；

②物块以v0=8m/s的初速度从平台滑上木板后，落在轨道MN上的位置坐标。