2022-2023学年江苏省徐州市高三上学期期末复习卷 物理试题（含答案）

2022-2023学年江苏省徐州市高三上学期期末复习卷 物理试题（含答案）

一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分．每题只有一个选项最符合题意．

1．物理学的发展推动了社会的进步．下列关于物理学的一些重大事件和科学方法，说法正确的是（    ）

A．伽利略把科学实验与逻辑推理相结合得到了自由落体运动规律

B．牛顿采用比值定义法得到了加速度的表达式

C．牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量

D．爱因斯坦的相对论否定了牛顿力学理论，成功解决了宏观物体的高速运动问题

2．类比是一种常用的研究方法，教科书利用微元思想由v－t图像推导出匀变速直线运动的位移公式．借鉴此方法，判断下列关于图线和横轴围成的面积（图中阴影部分）的说法，其中不正确的是（    ）

A．若纵坐标表示力F，横坐标表示位移x，则图像面积表示力做的功W

B．若纵坐标表示机器的功率P，横坐标表示时间t，则图像面积表示机器做的功W

C．若纵坐标表示加速度a，横坐标表示时间t，则图像面积表示速度变化量

D．若纵坐标表示力F，横坐标表示速度v，则图像面积表示此力的功率P

3．2022年7月24日14时许，长征五号B遥三运载火箭从文昌航天发射场将问天实验舱成功发射到预定近地圆轨道Ⅰ，如图所示．假设问天实验舱在P点变轨进入椭圆轨道Ⅱ飞往天和号空间站，到达空间站所在的圆轨道Ⅲ的Q点与空间站自主交会对接．若空间站对接前后轨道半径保持不变，则下列说法中正确的是（    ）

A．监测问天实验舱与空间站交会对接过程，可以将它们看成质点

B．相对于地球，空间站停在轨道上等待问天实验舱前来对接

C．问天实验舱与空间站交会对接上的瞬间，实验舱相对空间站静止

D．空间站组合体沿轨道Ⅲ运动1周，位移和速度都为零

4．如图所示“礼让行人”是城市文明的重要标志．某汽车正以54km/h的速度行驶在城市道路上，在车头距离“礼让行人”停车线36m时，驾驶员发现前方有行人通过人行横道，0.4s后刹车使汽车匀减速滑行，为了使汽车不越过停车线停止让行，下列说法中正确的是（    ）

A．汽车刹车滑行的最大距离为36m B．汽车刹车的最小加速度为

C．汽车用于减速滑行的最长时间为4s D．汽车行驶的平均速度不能超过7.5m/s

5．混合动力汽车变速箱的核心部件是行星齿轮机构，如图所示，它由太阳轮a、齿圈b、行星齿轮c以及行星架组成，设a、b、c的齿数分别为、、．若太阳轮顺时针转动，周期为T，则它通过行星齿轮带动齿圈转动时，齿圈的转动方向和周期为（    ）

A．顺时针   B．逆时针   C．顺时针   D．逆时针 

6．“嫦娥五号”返回器携带月壤样品，采用半弹道跳跃式返回地球．如图所示，图中虚线表示大气层的边界，实线表示返回器的运动轨迹．返回器关闭发动机从a点进入大气层后又从b点跳出大气层，再从d点进入、e点跳出大气层，轨迹最高点c离地心的距离为r，地球质量为M，引力常量为G，则返回器（    ）

A．运动轨迹bcd不可能是圆弧 B．在a、b两点的动能相同

C．在c点时的速度大小 D．在d、e两点的加速度相同

7．在探究两个互成角度的力的合成规律实验中，橡皮筋一端固定在A点，另一端系上两个细绳套．第一次弹簧测力计a、b分别缓慢拉着细绳套B、C，使橡皮筋与细绳套的结点到达O点，分别做了6J和8J的功，此时OC与AO延长线的夹角，如图所示．第二次撤去测力计b，单独用测力计a拉橡皮筋仍使其结点缓慢到达O点，则测力计a第二次的拉力所做的功以及第一次的拉力与AO延长线的夹角分别是（，）（    ）

A．10J  53° B．14J  45° C．10J  45° D．14J  53°

8．已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零．假设火星是半径为R的质量分布均匀的球体，在火星内挖一半径为r（r<R）的球形内切空腔，如图所示．现将一小石块从切点处由静止释放，则小石块在空腔内将做（    ）

A．匀加速直线运动  B．加速度变大的直线运动

C．匀加速曲线运动  D．加速度变大的曲线运动

9．地铁使人们出行更便捷，地铁进站时刹车做匀减速直线运动直到停止，等乘客下车和上车后又重新启动做匀加速直线运动直到恢复原来的速度继续匀速前进，则从刹车到继续匀速行驶这段过程中，速度v随位移x变化的关系图像正确的是（    ）

A． B． C． D．

10．无人机从地面起飞竖直向上运动，螺旋桨产生的升力F随时间变化的规律如图甲所示，重力的功率大小随时间变化的规律如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度取．下列判断正确的是（    ）

A．无人机的质量为1kg  B．0~2s内升力的大小为22N

C．0~2s内拉力做的功为40J D．0~10s内无人机的重力势能增加了240J

二、非选择题：共5题，共60分．其中第12题－第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位．

11．（15分）某同学用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验操作步骤如下：

①用天平测出小车的质量M、砂桶（含砂）的质量m；

②按图1连接好实验装置，并使弹簧测力计竖直，小车紧靠打点计时器；

③接通电源，释放小车，打出纸带；

④取下砂桶和纸带；

⑤重复以上实验多次．

根据上述实验操作过程，回答下列问题：

（1）下列关于该实验的说法正确的是______．

A．本实验的研究对象是小车

B．实验中不需要记录弹簧测力计的示数F

C．实验中必须保证m远小于M

D．将木板左端垫高，补偿系统受到的摩擦阻力后，系统的机械能就守恒了

（2）当M＝0.5kg、m＝0.2kg时得到了图2所示的一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），所用电源的频率为50Hz，重力加速度g取．系统在打点0~5的过程中，打点5时小车的速度大小v＝______m/s，系统动能的增加量______J，系统重力势能的减少量______J．（均保留三位有效数字）

（3）由以上数据可知，系统动能的增加量______（填“大于”、“等于”或“小于”）系统重力势能的减少量，造成这种结果的主要原因是______；

（4）提出一项实验改进方法，以便减小系统误差．______．

12．（8分）一根轻质弹簧上端固定在天花板上，自由悬挂时长度为；若弹簧下端系一个质量为m的小球，当小球静止时弹簧长度为．现用一水平拉力F将小球缓慢向右拉，直到弹簧偏离竖直方向角时停下，如图所示．已知重力加速度为g．则

（1）弹簧的劲度系数多大？

（2）待小球在图示位置静止后撤去水平拉力F的瞬间，小球的加速度多大？

（3）保持角不变，改变拉力F，仍然使小球静止，拉力F的最小值多大？拉力改变了，弹簧的长度是否发生改变？

13．（8分）如图甲，在“雪如意”国家跳台滑雪中心举行的北京冬奥会跳台滑雪比赛是一项“勇敢者的游戏”，穿着专用滑雪板的运动员在助滑道上获得一定速度后从跳台飞出，身体前倾与滑雪板尽量平行，在空中飞行一段距离后落在倾斜的雪道上，其过程可简化为图乙．现有某运动员从跳台O处沿水平方向飞出，在雪道P处着落，测得OP间的距离L＝50m，倾斜的雪道与水平方向的夹角，不计空气阻力，重力加速度，，．求：

（1）运动员在空中飞行的时间；

（2）运动员在O处的起跳速度大小；

（3）运动员在空中离倾斜雪道的最大距离．

14．（13分）2021年6月11日，天问一号探测器成功着陆火星，一次完成探测火星“绕、落、巡”三步试验．假设未来中国字航员登上火星后，进行了如下实验：一根轻绳穿过光滑的细直管，一端连接力传感器，另一端系一质量为m的小球（视为质点），如图所示，小球静止时到细直管左端之间的绳长为l并保持不变．现给小球一个水平初速度，使小球在竖直面内做圆周运动，测出小球经过最低点和最高点时力传感器的读数之差，已知引力常量为G．则

（1）火星表面的重力加速度多大？

（2）为了实验成功，初速度多大？

（3）已知火星半径为R，火星的质量多大？

15．（16分）如图所示，水平轨道OC的右端C贴近同高度的水平传送带轨道的左端，其中OB段光滑，BC段粗糙，传送带与竖直面内的光滑半圆形轨道DE相切于D点，已知BC＝CD＝L＝2m，圆轨道半径R＝0.4m，弹簧左端固定在墙壁上，自由放置时其右端在B点．一个质量m＝0.5kg的物块（视为质点）将弹簧压缩到A点并锁定，物块与水平轨道BC、传送带间的动摩擦因数均为，重力加速度．

（1）若传送带逆时针转动，要使物块始终不脱离轨道，解除锁定前弹簧的弹性势能多大？

（2）若传送带顺时针转动，锁定前弹簧的弹性势能取第（1）问中的最大值，若要使物块在半圆轨道上运动的过程中不脱离轨道，试计算传送带的速度范围；

（3）在第（1）问的情形下，且弹簧的弹性势能取最大值，试写出物块最后的静止位置到C点的间距d与传送带速度v间的定量关系．

2022~2023学年度高三年级第一学期期末复习试卷

物理试题参考答案与评分标准

一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分．每题只有一个选项最符合题意．

1．A  考查力学中的重要物理学史

2．D  考查用类比的方法认识微元法的本质是微积分

3．C  考查对质点、参考系、位移、速度等基本概念的理解

4．C  考查匀变速直线运动规律的运用，理解物理量临界值的含义

5．B  考查新情境下圆周运动的线速度与周期的关系运用能力

6．A  考查对能量守恒定律、加速度的矢量性以及圆周运动的特征的认识

7．B  考查力的矢量性及其功的标量性的运用能力

8．A  考查牛顿第二定律、万有引力定律以及割补法的运用能力

9．C  考查运用数形结合的方法分析匀变速直线运动的能力

10．B  考查对物理图像的解读能力，结合物理规律，会判断物体的运动状态

二、非选择题：共5题，共60分．其中第12题－第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位．

11．考查对机械能守恒本质的理解、实验数据的处理、新情境下系统误差的分析和处理的能力（15分）（第（1）小题3分，其余每空2分）

（1）B；（2）1.00  0.275  0.243；（3）大于  没有计算动滑轮的重力势能减少量；（4）去掉动滑轮和弹簧测力计；将动滑轮的质量计入m．（答出1点就行，只要合理可行）

12．（8分）考查对共点力的平衡以及动态平衡中各个力的判断能力，尤其是对弹簧弹力的认识

（1）弹簧的劲度系数为（2分）

（2）撤去水平拉力F的瞬间，弹簧的弹力和小球的重力均不变，其合力对小球产生加速度，由牛顿第二定律得（1分）

解得小球的加速度为（1分）

（3）拉力F的与弹簧垂直时最小（1分）

此时弹簧的弹力为（1分）

拉力F水平时弹簧的弹力为（1分）

所以拉力改变了，弹簧的弹力也改变，因此弹簧的长度也随之改变（1分）

13．（8分）考查运用建立适当的坐标系、采用运动合成与分解的方法解决平抛等曲线运动问题的能力

（1）（2分）

（2）（3分）

（3）（3分）

14．（13分）考查运用牛顿第二定律、机械能守恒定律、万有引力定律解决圆周运动实际问题的能力

（1）设小球在最高点时的速度为v，细绳拉力为F，根据牛顿第二定律有

  ①（1分）

根据机械能守恒定律有  ②（2分）

要实验成功，小球必须能通过最高点，

结合等式①②，解得（2分）

（2）设小球在最低点时细绳拉力为，根据牛顿第二定律有

  ③（1分）

结合等式①②③，解得（1分）

所以火星表面的重力加速度（2分）

（3）不考虑火星的自转，有（2分）

所以火星的质量（2分）

15．（16分）考查运用机械能守恒定律、能量守恒定律、牛顿第二定律、动能定理等规律解决传送带与圆周运动结合的综合性问题的能力，尤其考查对物理过程的分析并加以分类的能力

（1）若传送带逆时针转动，要使物块始终不脱离轨道，物块最多上升到半圆轨道与圆心等高处，则根据能量守恒定律，解除锁定前弹簧弹性势能的最大值为

（2分）

所以解除锁定前弹簧弹性势能（1分）

（2）若物块刚好能通过半圆轨道的最高点E，则根据牛顿第二定律有

（1分）

解得

物块从D到E的过程中，根据机械能守恒定律有

（1分）

解得

物块被弹簧弹出滑到C点的过程中，根据能量守恒定律有

解得

若传送带以速度顺时针转动，设物块向右加速运动的位移为x，根据动能定理有

解得（1分）

若物块只能上升到与圆心等高处，根据机械能守恒定律有（1分）

解得

设物块在传送带上向右减速到的位移为，根据动能定理有

解得

所以传送带可以逆时针转动且速度任意大小，

传送带也可以顺时针转动且速度或（1分）

（3）设物块返回传送带后一直向左加速运动，根据动能定理有

解得（1分）

设物块沿水平轨道刚好减速到B点，根据动能定理有（1分）

解得

①若传送带速度，则物块在传送带上一直加速到，然后滑上水平轨道，先向左减速运动，被弹簧弹回后再向右减速运动，其总路程为s，根据动能定理有（1分）

解得

物块静止位置在C点的左侧与C点的间距为

（1分）

②若传送带的速度，则物块在传送带上向左减速到与传送带共速

若传送带的速度，则物块在传送带上向左加速到与传送带共速

上述两种情况下，物块在水平轨道上向左减速到静止，减速路程为d，根据动能定理有

（1分）

物块静止位置在C点的左侧与C点的间距为

（1分）

③传送带的速度，物块向左加速到与传送带共速，然后滑上水平轨道，先向左减速运动，被弹簧弹回后再向右减速运动，其总路程为s，根据动能定理有

（1分）

物块静止位置在C点的左侧与C点的间距为

（1分）