吉林省顶级名校2022届高三上学期期中考试物理试卷

这是一份吉林省顶级名校2022届高三上学期期中考试物理试卷，共18页。试卷主要包含了单选题，实验题，计算题，多选题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1.折线和曲线分别为甲、乙物体沿同一直线运动的位移和时间图像如图所示。时，图像相交于点，下列说法正确的是( )
A.两个物体同时、同地、同向出发B.第3s内，甲、乙运动方向相反
C.2～4s内，甲做减速运动，乙做加速运动D.2s末，甲、乙未相遇
2.在教室门与地面间缝隙处塞紧一个木楔（侧面如图所示），能把门卡住不易被风吹动.下列分析正确的是( )
A.门不易被风吹动的原因是因为风力太小
B.门被卡住时，将门对木楔的力正交分解，其水平分力大小小于地面给木楔的摩擦力大小
C.门被卡住时，将门对木楔的力正交分解，其水平分力大小等于地面给木楔的摩擦力大小
D.塞在门下缝隙处的木楔，其顶角θ无论多大都能将门卡住
3.如图所示，质量不等的盒子A和物体B用细绳相连，跨过光滑的定滑轮，A置于倾角为θ的斜面上，斜面固定，A与斜面间的动摩擦因数悬于斜面之外而处于静止状态．现向A中缓慢加入砂子，下列说法正确的是( )
A.绳子拉力逐渐增大B.A对斜面的压力逐渐增大
C.A所受的摩擦力一定逐渐增大D.A可能沿斜面下滑
4.如图,跳高运动员起跳后向上运动,越过横杆后开始向下运动,则运动员越过横杆前、后在空中所处的状态分别为( )
A.失重、失重B.超重、超重C.失重、超重D.超重、失重
5.如图所示，将一个质量为m的三角形物体放在水平地面上，当用一水平推力F经过物体的重心向右推物体时，物体恰好以一较大的速度匀速运动，某一时刻保持力的大小不变立即使推力反向变成拉力，则推力反向的瞬间( )
A.物体的加速度大小为，方向水平向左B.物体的加速度大小为，方向水平向右
C.地面对物体的作用力大小为D.地面对物体的作用力大小为
6.如图所示，在竖直面内有一个以为水平直径的半圆，O为圆心，D为最低点。圆上有一点C，且．现在A点以速率沿方向抛出一小球，小球能击中D点；若在C点以速率沿方向抛出小球时也能击中D点．重力加速度为g，不计空气阻力．下列说法中正确的是( )
A.圆的半径为B.圆的半径为C.速率D.速率
7.在物理学的探索和发现过程中，科学家们运用了许多研究方法。以下关于物理学研究方法的叙述中正确的是( )
A.速度、加速度、位移这三者所体现的共同的物理思想方法都是比值定义法
B.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是微元法
C.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了理想模型法
D.根据速度定义式，当时，就可以表示t时刻的瞬时速度，这里运用了极限思维法
8.甲、乙两个质点分别在两个并排直轨道上运动，其速度随时间的变化规律分别如图中a、b所示，图线a是直线，图线b是抛物线，则下列说法正确的是( )
A.时刻，甲、乙一定相遇
B.时间内某一时刻甲、乙的加速度相等
C.时间内，甲的平均速度小于乙的平均速度
D.时间内，甲的加速度不断减小，乙的加速度不断增大
9.如图,光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动.两球质量关系为,规定向右为正方向,A、B两球的动量均为,运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量增量为.则( )
A.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2:5
B.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1:10
C.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2:5
D.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1:10
10.如图所示，一个绝缘光滑半圆环轨道处于竖直向下的匀强电场E中，在轨道的上端，一个质量为m、带电量为＋q的小球由静止开始沿轨道运动，则（ ）
A. 小球运动过程中机械能守恒
B. 小球机械能和电势能的总和先增大后减小
C. 在最低点球对环的压力为
D. 在最低点球对环的压力为
11.暗物质是二十一世纪物理学之谜，对该问题的研究可能带来一场物理学的革命。为了探测暗物质，我国在2015年12月17日成功发射了一颗被命名为“悟空”的暗物质探测卫星。已知“悟空"在低于地球同步卫星的轨道上绕地球做匀速圆周运动，经过时间t(t小于其运动周期)，运动的弧长为s，与地球中心连线扫过的角度为β(弧度)，引力常量为G，则下列说法中正确的是( )
A.“悟空”的线速度大于第一宇宙速度
B.“悟空”的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度
C.“悟空”的环绕周期为
D.“悟空”的质量为
12.如图所示，为一边长为a的正方形的四个顶点，O为正方形的中心，E点是O点关于的对称点，F点是O点关于的对称点。在A点、B点分别放置电荷量为的点电荷，在C点放置电荷量为的点电荷，在D点放置电荷量为的点电荷。以无穷远为电势零点，下列说法中正确的是( )
A.O点的电场强度大小为B.O点的电场强度大小为
C.O点电势小于零D.将试探电荷从E点移到F点电势能减小
二、实验题
13.（1）如图所示，半径为R的光滑圆形轨道竖直固定，轨道最高点为P，最低点为Q。一质量为m的小球在圆形轨道内侧做圆周运动，小球通过Q时的速度为v，通过P时的速度为，小球通过P点和Q点时对轨道的弹力大小分别为和，弹力大小之差为，则_________（重力加速度为g）
（2）如图甲为“探究求合力的方法”的实验装置。
①下列说法中正确的是_________
A.为使测量更加准确，在测量同一组数据和合力F的过程中，橡皮条结点O的位置可以改变
B.弹簧测力计拉细线时，拉力方向必须竖直向下
C.和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程
D.为减小测量误差，方向间夹角应为90°
②弹簧测力计的指针如图乙所示，由图可知拉力的大小为_________N．
（3）两实验小组分别作“探究加速度和力、质量的关系”实验。
①A组用图甲所示装置做实验，图中带滑轮的的长木板放置于水平桌面上，拉力传感器可直接显示所受拉力的大小，做实验时，下列操作必要且正确的是_________。
A.将长木板右端适当垫高，使小车能自由匀速滑动
B.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录传感器的示数
C.为了减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
D.用天平测出砂和砂桶的质量
②B组用如图乙所示的实验装置来做实验。
Ⅰ．在正确、规范的操作中，打出一条如图所示的纸带，每两个计数点之间还有四个计对点没有画出来，纸带上的数字为相邻两个计致点间的距离，打点计时器的频率为50Hz．打第4个计数点时小车的速度_________m/s；小车做匀加速直线运动的加速度_________．（结果均保留三位有效数字）
Ⅱ．平衡了摩擦力后，在小车质量M保持不变的情况下，不断往砂桶里加砂，直到砂的质量最终达到．测出每次加砂后，砂和砂桶的总重力F和小车的加速度a，作的图象。下列图线正确的是_________。
ABCD
14.某同学在验证牛顿第二定律时，设计了如图甲所示的实验装置，经测量可知小车的质量为，砝码盘及砝码的总质量为，且B远小于。回答下列问题∶

（1）在某次实验时打出了如图乙所示的纸带，已知打点计时器的打点周期为T，图中相邻两计数点间还有四个点未画出，用刻度尺依次测出相邻两计数点之间的距离为，用上述量写出小车加速度的关系式______；
（2）该同学在探究小车加速度与外力的关系时，首先平衡了摩擦力，多次改变盘中砝码的质量，记录了多组加速度与砝码重力F的图像，如图丙所示，若重力加速度，则小车的质量为______kg，砝码盘的质量为_____kg。 （保留一位有效数字）
15.某学习小组的同学分别设计了如图所示的装置用来验证动量守恒定律。
(1)实验中，质量为的入射小球A和质量为的被碰小球B的质量关系是______（选填“大于”、“等于”、“小于”）；
(2)图中O点是小球抛出点在地面上的投影，实验时，先让入射小球m1多次从斜轨上同一S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛水平射程OP。然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分，再将入射小球从斜轨上S位置静止释放，与小球相碰，并多次重复本操作。接下来要完成的必要步骤是______。（填选项前的字母）
A.用天平测量两个小球的质量；
B.测量小球开始释放的高度h；
C.测量抛出点距地面的高度H；
D.分别通过画最小的圆找到，相碰后平均落地点的位置M，N，并测量平抛水平射程OM，ON。
(3)图中，实验小组若两球相碰前后的动量守恒，系统动量守恒的表达式可表示为______（用(2)中测量的量表示）；
三、计算题
16.如图所示，在绿茵场上，甲同学从点将足球沿方向踢出，足球沿地面做初速度，加速度的匀减速运动.在足球被踢出的同时，乙同学从点开始做初速为0的匀加速运动，速度达到后做匀速运动，到达点时刚好接到足球.已知间的距离与间的距离均为，求：
（1）足球在间运动的时间；
（2）乙同学做加速运动的加速度大小.
17.某宇航员到一个星球后想分析这个星球的相关信息，于是做了两个小实验：一是测量了该星球的一个近地卫星绕该星球做匀速圆周运动（不计空气阻力）飞行N圈用了时间t；二是将一个小球从星球表面竖直上抛，测出上升的最大高度为h，第一次上升的时间为，第一次下降的时间为．设小球运动中受到的空气阻力大小不变，万有引力常量为G，不计星球自转。求：
（1）该星球的密度；
（2）该星球表面的重力加速度；
（3）该星球的半径。
18.如图所示，在倾角的固定斜面上放置一质量、长度的薄平板，平板的上表面光滑，其下端B与斜面底端C的距离为4m．在平板的上端A处轻轻的放一质量的滑块（可视为质点），开始时使平板和滑块都静止，之后将它们无初速释放．设平板与斜面间、滑块与斜面间的动摩擦因数均为，通过计算判断无初速释放后薄平板是否立即开始运动，并求出滑块与平板下端B到达斜面底端C的时间差．（取）
19.宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点，沿水平方向以初速度抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡另一点Q上，斜坡的倾角为α，已知该星球的半径为R，引力常量为G，球的体积公式是。求：
（1）该星球表面的重力加速度g；
（2）该星球的密度；
（3）该星球的第一宇宙速度。
20.如图所示，水平绝缘轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，半圆形轨道的半径。轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度。现有一电荷量，质量的带电体（可视为质点），在水平轨道上的P点由静止释放，带电体运动到圆形轨道最低点B时的速度。已知带电体与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度。求:
（1）带电体在水平轨道上的释放点P到B点的距离；
（2）带电体第一次经过C点后，落在水平轨道上的位置到B点的距离。
21.一游乐场中的一项娱乐运动可简化为如图所示的物理模型，一水平轨道与圆弧轨道在C处平滑相接，整个轨道光滑且固定在竖直平面内。水平轨道的左侧固定一轻质弹簧，弹簧右端连接着质量的物块B；圆弧轨道半径。现从圆弧轨道最高点，由静止释放一个质量的物体A，在A运动过程中，每其通过MN区域时均受到方向水平向左,大小为1N的恒力F作用。已知MN间距，物块A、B之间的碰撞为弹性正碰、且第一次碰撞前物块B是静止的。g取，求：
（1）物块A滑到圆弧的最低点过程中合力的冲量。
（2）物块A和物块B第一次碰撞后弹簧的最大弹性势能；
（3）如果物块A、B每次碰撞后，物块B再回到平衡位置时弹簧都会被立即锁定，当它们再次碰撞前锁定被解除，求物块A、B第一次碰撞后，A在MN区域内运动的总时间。
四、多选题
22.如图所示，左图为大型游乐设备跳楼机，右图为其结构简图。跳楼机由静止开始从a位置自由下落到b位置，再从b位置开始以恒力制动竖直下落到c位置停下。已知跳楼机和游客的总质量为高度差为高度差为h，重力加速度为g，忽略空气阻力。则( )
A.从a到b与从b到c的运动时间之比为2：1
B.从b到c，跳楼机受到的制动力大小等于
C.从b到c，跳楼机座椅对游客的作用力为游客的重力的3倍
D.从a到b与从b到c的运动加速度之比为2：1
23.如图所示，某健身爱好者拉着轻绳，在粗糙的水平地面上缓慢地移动，保持绳索始终平行于地面。为了锻炼自己的臂力和腿部力量，可以在O点悬挂不同的重物C.则( )
A.若健身者缓慢向右移动，绳拉力变小
B.若健身者缓慢向左移动，绳拉力变小
C.若健身者缓慢向右移动，绳拉力的合力变大
D.若健身者缓慢向左移动，健身者与地面间的摩擦力变小
24.“月亮正加速原理地球！后代没月亮看了。”一项新的研究表明，月球的引力在地球上产生了周期性的潮汐现象，潮汐力耗散地球的自转能量，降低地球的旋转速度，同时也导致月球正在以每年38cm的速度远离地球。不考虑其他变化，则很多年后与现在相比，下列说法正确的是( )
A.月球绕地球做圆周运动的周期将减小B.月球绕地球做圆周运动的线速度减小
C.地球同步卫星的高度增大D.地球同步卫星的角速度增大
25.如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行。初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带．若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的图象如图乙所示（以地面为参考系）．已知，则( )
A.0～时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
B.0～时间内与～时间内，小物块受到的摩擦力大小相同方向相反
C.时刻，小物块离A处的距离达到最大
D.时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大
26.如图甲所示，足够长的传送带与水平面夹角为，传送带以速度逆时针匀速转动.在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数.图乙为小木块运动的速度一时间图像.根据以上信息可以判断出( )
A.B.
C.时刻，物体的速度为D.传送带始终对小木块做正功
27.如图所示，在匀强电场中，有边长为5cm的等边三角形ABC，三角形所在平面与匀强电场的电场线平行，O点为该三角形的中心，三角形各顶点的电势分别为、、，下列说法正确的是( )
A.O点电势为3V
B.匀强电场的场强大小为80V/m，方向由A指向C
C.在三角形ABC外接圆的圆周上电势最低点的电势低于1V
D.将电子由C点移到A点，电子的电势能增加了4eV
28.如图所示，劲度系数为的轻弹簧，一端固定在倾角为的光滑固定斜面的底部，另一端和质量的小物块相连，质量也为的物块紧靠一起静止。现用手缓慢沿斜面向下压物体使弹簧再压缩并静止。然后突然放手，和一起沿斜面向上运动距离时，达到最大速度，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度为。下列说法正确的是( )
A．
B．放手的瞬间，对的弹力大小为
C．从放手到和达到最大速度的过程中，弹簧弹性势能减小了
D．若向上运动过程出现了分离，则分离时弹簧的压缩量为
29.如图所示，有A、B、C三个物体质量均为m，B和C（不粘连）静止于光滑水平面上，让一小球A自光滑圆弧槽B左侧槽口正上方高处，从静止开始下落，与圆弧槽B左侧槽口相切进入槽内，已知圆弧槽的圆心与两端槽口等高、半径为R，在之后的运动过程中，下列说法正确的是( )
A.物块C获得的最大速度为
B.小球A越过圆弧槽最低点之后的运动过程中，小球A满足机械能守恒
C.小球A经过圆弧最低点以后能上升到距圆弧底的最大高度为
D.在此后的运动过程中，圆弧槽的最大速度为
参考答案
1.答案：B
解析：A、由图可以看出, 时甲乙的速度都不为零,即同时出发,但是时,甲在A点,乙在处,故甲乙不是同地出发,故A错误;
B、斜率表示速度,第3s内,甲斜率为负,则代表速度沿负向,乙斜率为正则代表速度沿正向,即甲、乙运动方向相反,B正确;
C、内,甲的斜率不变,则速度不变,即甲做匀速运动,乙的斜率越来越大,即乙做加速运动,故C错误;
D、由图知末,甲、乙位于同一位置,即甲乙相遇,故D错误.
所以B选项是正确的.
解析由图象可以判定运动时间,斜率表示速度,以及距离关系等.
2.答案：C
解析：门不易被风吹动的原因是最大静摩擦力随着推力增大而增大，故A错误；对木楔受力分析，受重力、支持力、压力和摩擦力，如图所示，竖直方向有，水平方向有，又最大静摩擦力约等于滑动摩擦力，有，考虑摩擦自锁情况，不管多大的力F均满足，即，由于m很小，故只要即可，题中由于θ很小，故很容易满足自锁条件，故C正确，B、D错误.
3.答案：B
解析：
4.答案：A
解析：跳高运动员起跳后只受重力,加速度方向一直向下,处于完全失重状态,A项正确,B、C、D项错误。
5.答案：D
解析：
6.答案：A
解析：
7.答案：D
解析：
8.答案：B
解析：
9.答案：A
解析：同向运动的两个小球发生碰撞,则后面的小球的速度一定减小,前面的小球速度一定增大,所以左方是A球,右方是B球, ,又知道,可得碰撞后A、B两球速度大小之比为2:5,所以A正确。
10.答案：D
解析：
11.答案：C
解析：
12.答案：D
解析：A点电荷和C点电荷在O点的电场强度大小为：，方向由O到A，在B点电荷和D点电荷量在O点的电场强度大小为：，方向由O到D，所以四个电荷在O点产生的电场强度的大小：，故AB错误；O点在电荷的中垂线上，所以O点在电荷的电场中的电势为零，而O点在电荷的电场中电势都大于零，所以O点的电势一定大于零，故C错误；点在电荷的中垂线上，所以点在电荷的电场中的电势均为零，而E点离电荷的距离大于F离电荷的距离，所以在电荷的电场中E点的电势小于F点的电势，所以E点的电势小于F点的电势，即，所以试探电荷的电势能，故D正确。
13.答案：（1）；
（2）①C；②4.0
（3）①AB；②1.21；2.02；C
解析：
14.答案：(1)；(2)2 ；0.06
解析：
15.答案：(1)大于；(2)AD；(3)
解析：
16.答案：解：（1）由①
得②
（2）对乙同学，有③
④
⑤
⑥
⑦
联立②③④⑤⑥⑦式，代入数据得
⑧
解析：
17.答案：（1）该星球的密度为；
（2）该星球表面的重力加速度为；
（3）该星球的半径为。
解析：
18.答案：滑块在薄平板上滑动时，薄平板静止不动；滑块与平板下端B到达斜面底端C的时间差。
解析：
19.答案：（1）
（2）
（3）
解析：（1）小球在斜坡上做平抛运动时：
水平方向上：①
竖直方向上：②
由几何知识③
由①②③式得
（2）对于该星球表面质量为的物体，有
又
故
（3）该星球的第一宇宙速度等于它的“近地卫星”的运行速度，故，
又
解得
20.答案：（1）带电体从P运动到B过程，
依据动能定理得
代入数据解得
（2）带电体从B运动到C过程，
由动能定理得
解得
带电体离开C点后在竖直方向上做自由落体运动
解得
在水平方向上做匀减速运动，
根据牛顿第二定律有
解得
则水平方向的位移为
代入数据联立解得
解析：
21.答案：（1）设A沿光滑曲面下滑到水平位置时的速度大小为，由机械能守恒定律得：
，
代入数据得，
在圆弧最低点合力的冲量
方向水平向左
（2）设碰撞前A的速度为，由动能定理得：，
解得，
A、B第一次碰撞过程中，取向左为正方向，有动量守恒定律得：
由能量守恒可得，
联立解得：，
物体A的速度为0时，弹簧的压缩量最大，弹簧弹性势能最大，由能量守恒可得：
（3）A、B第一次碰撞后，A向右运动，由于，故A不能通过MN区域就返回，
由动量定理得：，解得，
在A与B第二次碰撞的过程有 ，
，
解得，
以此类推：
解析：
22.答案：AC
解析：
23.答案：BD
解析：
24.答案：BC
解析：
25.答案：AD
解析：
26.答案：BC
解析：
27.答案：ACD
解析：
28.答案：BC
解析：
A. 未用手压B时,设弹簧压缩量为x,整体受力分析,根据平衡条件得：①；
压B后放手,当AB合力为零时,速度最大,即此时弹簧压缩量为x,A和B一起沿斜面向上运动距离，故A错误；
B. 放手瞬间,对整体受力分析,根据牛顿第二定律得：②
对B受力分析，根据牛顿第二定律得：③
联立②③解得：A对B的弹力大小，故B正确；
C. 从放手到B达到最大速度v的过程中,对AB整体,根据动能定理得
解得：;弹簧弹力做正功,弹性势能减小，故C正确。
D. 若向上运动过程A，B出现了分离,此时AB之间弹力为零,对B由牛顿第二定律得：④
对A由牛顿第二定律得：⑤
由④⑤联立解得：，故D错误；
故选：BC。
29.答案：ACD
解析：