2022届山西大学附中高三上学期11月期中考试 物理试题 word版含答案

山西大学附中

2021～2022学年高三第一学期期中考试

物 理 试 题

一、单选题（共8道，每题4分，共32分）

1．“天舟一号”货运飞船在距离地面约380km的圆轨道上飞行。已知地球同步卫星距地面的高度约为36000km。关于“天舟一号”，下列说法正确的是（　　）

A．线速度小于地球同步卫星的线速度

B．线速度大于第一宇宙速度

C．向心加速度小于地球同步卫星加速

D．周期小于地球自转周期

2．如图（a），一物体以某一初速度由斜面底端沿斜面向上滑动，其动能和重力势能随位移的变化图线如图（b）。根据图像所给信息，可求出（　　）

A．斜面的倾角

B．物体所受的重力

C．物体上滑的初速度

D．物体与斜面间的滑动摩擦力

3．如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地。一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离（　　）

A．带点油滴一直处于静止状态

B．P点的电势将升高

C．带点油滴的电势能将增大

D．电容器的电容减小，极板带电量将增大

4．如图所示，在竖直平面内，A、B、C为直角三角形的三个顶点，∠A=30°，D为AB的中点。在A、C两点分别放置一个点电荷qA、qC后，使得B点的场强方向竖直向上。下列说法正确的是（　　）

A．qA一定是正电荷，qC一定是负电荷

B．qA4qC

C．D点电势高于B点电势

D．将一负检验电荷从B点移到D点，电势能增加

5．由于氢气比氦气廉价，因此市面上销售的基本上都是氢气球，但氢气可能爆炸，所以氦气球相对更安全。某同学用一氦气球悬挂一重物（可视为质点），从地面释放后沿竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，过了一段时间后，悬挂重物的细线断裂，又经过相同的时间，重物恰好落到地面。下列说法正确的是（　　）

A．细线断裂时重物的速度等于重物落地时的速度

B．细线断裂时重物的速度等于重物落地时速度的

C．细线断裂时重物的速度等于重物落地时的速度的一半

D．由于条件不足，无法确定细线断裂时重物的速度与落地时的速度的关系

6．如图所示，两根相同的轻质弹簧竖直悬挂在天花板下方，两弹簧下端连接一导体棒，导体棒处于磁感应强度大小为1.0T、宽度为10cm的有界匀强磁场中，当给导体棒通以2A的电流，平衡时发现弹簧的伸长量是不通电流时的2倍。若弹簧始终处于弹性限度内，导体棒一直处于水平，g=10m/s2，则导体棒的质量为（　　）

A．50g        B．20g        C．5g        D．2g

7．如图所示，虚线框内是磁感应强度为B的匀强磁场，导线框的四条边的电阻均为r，长均为L，线框平面与磁场方向垂直。当导线框以恒定速度v水平向右运动，ab边进入磁场时，ab两端的电势差为U，则（　　）

A．                    B．

C．                    D．

8．如图所示，理想变压器输入电压保持不变。若将滑动变阻器的滑动触头向下移动，下列说法正确的是（　　）

A．电表不变、的示数增大

B．电表、的示数都不变

C．原线圈输入功率减小

D．电阻消耗的电功率增大

二、多选题（共7道，选对得4分，选对但不全的给2分，错选、不选得零分，共28分）

9．如图所示，半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上，质量为m的光滑小球p在水平外力F的作用下处于静止状态，P和圆心O的连线与水平面的夹角为θ。现将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90°，框架与小球始终保持静止状态，重力加速度为g。在此过程中，下列说法正确的是（   ）

A．框架对小球的支持力先减小后增大

B．拉力F的最小值为mgcosθ

C．地面对框架的摩擦力始终在减小

D．框架对地面的压力先增大后减小[

10．如图甲所示为某景区内的高空滑索运动，游客可利用轻绳通过轻质滑环悬吊下滑。假设某段下滑过程中钢索与水平方向的夹角为，轻绳始终保持竖直，示意图如图乙所示，以游客、滑环、轻绳为整体，不计空气阻力，在这一阶段下滑过程中（　　）

A．整体的机械能守恒

B．整体损失的机械能与系统摩擦产生的热量相等

C．系统摩擦产生的热量与整体所受合外力做的功相等

D．系统摩擦产生的热量与整体减少的重力势能相等

11．如图所示，在粗糙水平面上，用水平轻绳相连的两个相同的物体A、B质量均为m，在水平恒力F作用下以速度v做匀速运动。在t=0时轻绳断开，A在F作用下继续前进，则下列说法正确的是（　　）

A．t=0至t=时间内，A、B的总动量守恒

B．t=至t=时间内，A、B的总动量守恒

C．t=时，A的动量为2mv

D．t=时，A的动量为4mv

12．如图所示，水平转台上的小物体A、B通过轻弹簧连接，并随转台一起匀速转动，A、B的质量分别为m、2m，离转台中心的距离分别为1.5r、r，已知弹簧的原长为1.5r，劲度系数为k，A、B与转台间的动摩擦因数都为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且有。则以下说法中正确的是（  ）。

A．当B受到的摩擦力为0时，转台转动的角速度为

B．当A受到的摩擦力为0时，转台转动的角速度为

C．当B刚好要滑动时，转台转动的角速度为

D．当A刚好要滑动时，转台转动的角速度为

13．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

14．先后让一束氘核（）和一束氚核（）通过同一对平行板形成的偏转电场，进入时速度方向与板面平行，离开时速度方向与板面夹角分别为，。不计原子核的重力，则（　　）

A．如果氘核和氚核的初速度相同，则

B．如果氘核和氚核的初动量相同，则

C．如果氘核和氚核的初动能相同，则

D．如果氘核和氚核由静止开始从同一位置经同，电场加速后进入偏转电场，则

15．如图甲所示，质量为m2的长木板静止在光滑的水平面上，其上静置一质量为m1的小滑块。现给木板施加一随时间均匀增大的水平力F，满足F＝kt（k为常数，t为时间），长木板的加速度a随时间t变化的关系如图乙所示。已知小滑块所受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　）

A．在0~2s时间内，小滑块与长木板间的摩擦力不变

B．在2~3s时间内，小滑块与长木板间的摩擦力在数值上等于m2的大小

C．m1与m2之比为1：2

D．当小滑块从长木板上脱离时，其速度比长木板小0.5m/s

三、实验题（共两道，每题8分，共16分）

16.（8分）某实验小组利用如图所示装置“探究加速度与物体合力的关系”，已知小车的质量为M，单个钩码的质量为m，打点计时器所接的交流电源的频率为50 Hz，动滑轮质量不计，实验步骤如下：

①按图所示安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；

②调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动；

③挂上钩码，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度，读出弹簧测力计的示数；

④改变钩码的数量，重复步骤③，求得小车在不同拉力作用下的加速度。

根据上述实验过程，回答以下问题：

(1)对于上述实验，下列说法正确的是________ (填选项前的字母)。

A．钩码的质量应远小于小车的质量

B．小车的加速度与钩码的加速度大小相等

C．与小车相连的细线与长木板一定要平行

D．不需要记录所挂钩码的质量

(2)实验中打出的一条纸带如图所示，图中相邻两计数点间还有4个点未画出，由该纸带可求得小车在B点的瞬时速度是=_______m/s，小车的加速度=________m/s2(结果保留两位有效数字)。

(3)由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图像，与本实验相符合的是________。

17．（8分）某同学想测量阻值约为20 kΩ某种圆柱形材料的电阻率，实验要求必须精确测出该段材料的阻值。除了导线和开关外，实验室还备有以下器材可供选用：

电流表A1：量程1A，内阻r1约0.5Ω

电流表A2：量程30mA，内阻r2约200Ω

电压表V1：量程6V，内阻RV1等于20kΩ

电压表V2：量程10V，内阻RV2约30kΩ

滑动变阻器R1：0～20Ω，额定电流2A

滑动变阻器R2：0～2000Ω，额定电流1mA

电源E（电动势为12V，内阻r约2Ω）

(1)请选择合适的器材，设计出便于精确测量的电路，图画在虚线框中；其中滑动变阻器应选_______。

(2)若选用其中一组电表的数据，设该段圆柱形材料的长为L，直径为d，由以上实验得出这种材料电阻率的表达式为_______。

四、计算题（共三道，共34分）

18.（9分）如图所示，光滑水平面上有一块静止的木板，质量M=3kg。某时刻，一个小物块以v0=3m/s的初速度滑上木板的右端，与此同时对木板施加一个F=6N的水平向右的恒力。小物块的质量m=1kg，物块与木板间的动摩擦因数μ=0.3。g=10m/s2。求：（1）小物块向左运动的最大距离。

（2）为使小物块不脱离木板，木板的长度至少为多少？

19．(12分) 如图甲所示，物块A、B的质量分别是mA＝4kg和mB＝3kg。用轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙壁相接触。另有一物块C从t＝0时以一定速度向右运动，在t＝4s时与物块A相碰，并立即与A粘在一起不再分开，C的v－t图象如图乙所示。求：

（1）C的质量mC；

（2）t＝8s时弹簧具有的弹性势能Ep1，4~12s内墙壁对物块B的冲量大小I；

（3）B离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能Ep2．

20．（13分）在直角坐标系中，第一象限存在水平向左的匀强电场，电场强度大小为E，第二象限存在竖直向下的匀强电场。一带电荷量为、质量为m的粒子（不计重力）从点静止释放，恰好能通过点。

(1)求第二象限内匀强电场的电场强度的大小。

(2)若从第一象限由静止释放的粒子都能经过A点，则释放点的坐标值的x、y应满足什么关系？并求出这些粒子到达A点时的速度最小值。

山大附中2021~2022学年第一学期期中考试

高三物理答案

一、选择题

三、实验题

16.（8分）（每空2分）

(1)CD       (2)0.64    0.88      (3)A

17．（8分）

（1）…4分   R1 …2分  （2） …2分  

四、计算题

18.（9分）

（1）木块的加速度a1=μg=3m/s2 ·····（1分）

v02=2a1s1 ·····（1分）   s1=1.5m·····（1分）

   （2）v0=a1t1  ·····（1分）   t1=1s

对木板 F-μmg=Ma2 ·····（1分）  a2=1m/s2

·····（1分）

·····（1分）

t2=0.5s

·····（1分）

Δs=2.25m·····（1分）

19．(12分)

解：（1）由题图乙知，C与A碰前速度为v1＝9m/s，碰后速度大小为v2＝3m/s，C与A碰撞过程动量守恒   mCv1＝(mA＋mC)v2

解得C的质量mC＝2kg  （·····3分）

（2）t＝8s时弹簧具有的弹性势能   Ep1＝(mA＋mC)v22=27J

取水平向左为正方向，根据动量定理，4~12s内墙壁对物块B的冲量大小

I=(mA＋mC)v3-(mA＋mC)（-v2）=36N·S   （·····4分）

（3）由题图可知，12s时B离开墙壁，此时A、C的速度大小v3＝3m/s，之后A、B、C及弹簧组成的系统动量和机械能守恒，且当A、C与B的速度相等时，弹簧弹性势能最大

(mA＋mC)v3＝(mA＋mB＋mC)v4

(mA＋mC)＝(mA＋mB＋mC)＋Ep2

解得B离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能Ep2＝9J．（·····5分）

20．（13分）

 (1)粒子在第一象限内做匀加速直线运动，设其到达y轴时的速度为，有

  （1分）

解得

（1分）

粒子在第二象限内做类平抛运动，有

（1分）

（1分）

（1分）

解得

（1分）

(2)粒子释放点的坐标为，则由粒子在第一象限内做匀加速直线运动有

（1分）

在第二象限内做类平抛运动，有

（2分）

解得（1分）

到达A点时，有（1分）

当时，有最小值，所以（1分）

（1分）