山西省吕梁学院附属高级中学2022届高三上学期期中考试物理试卷(含答案)

这是一份山西省吕梁学院附属高级中学2022届高三上学期期中考试物理试卷(含答案)，共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
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）。根据图象所给信息，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，A、B、C为直角三角形的三个顶点，，D为AB的中点。在A、C两点分别放置一个点电荷后，使得B点的场强方向竖直向上。下列说法正确的是( )
A.一定是正电荷，一定是负电荷
B.
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，，则导体棒的质量为( )
A.50gB.20gC.5gD.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
9、如图所示，半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上，光滑的小球P在水平外力F的作用下处于静止状态，P与圆心O的连线与水平面的夹角为θ，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。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
C.地面对框架的摩擦力减小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θ，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.至时间内，A、B的总动量守恒
B.至时间内，A、B的总动量守恒
C.时，A的动量为2mv
D.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均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且有。则以下说法正确的是( )
A.当B受到的摩擦力为零时，转台转动的角速度为
B.当A受到的摩擦力为零时，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α，β。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，质量为的长木板静止在光滑的水平面上，其上静置一质量为的小滑块。现给木板施加一随时间均匀增大的水平力F，满足（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的大小
C.与之比为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
16、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50Hz，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________（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的关系图象，与本实验相符合的是________。
A.B.
C.D.
17、某同学想测量阻值约为20kΩ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，量程1A，内阻约0.5Ω
电流表，量程30mA，内阻约200Ω
电压表，量程6V，内阻等于20kΩ
电压表，量程10V，内阻约30kΩ
滑动变阻器，0～20Ω，额定电流2A
滑动变阻器，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
18、如图所示，光滑水平面上有一块静止的木板，质量。某时刻，一个小物块以的初速度滑上木板的右端，与此同时对木板施加一个的水平向右的恒力。小物块的质量，物块与木板间的动摩擦因数。。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、如图甲所示，物块A、B的质量分别是和。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从时以一定速度向右运动，在时与物块A相碰，并立即与A粘在一起不再分开，C的图象如图乙所示。求：
（1）C的质量；
（2）时弹簧具有的弹性势能，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.
20、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。
参考答案
1、答案：D
解析：A、根据万有引力提供向心力，得：，解得：，由于“天舟一号”的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，所以“天舟一号”的线速度大于地球同步卫星的线速度，故A错误；
B、第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动最大的运行速度，知其线速度小于第一宇宙速度，故B错误；
C、根据万有引力提供向心力，得：，解得：，将“天舟一号”与地球同步卫星比较，由于“天舟一号”的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，所以“天舟一号”的向心加速度大于地球同步卫星加速度，故C错误；
D、根据万有引力提供向心力，得：，解得：，由于“天舟一号”的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，所以“天舟一号”的周期小于地球同步卫星的周期，即“天舟一号”的周期小于地球自转周期，故D正确。
故选：D。
2、答案：D
解析：A、重力势能的增加量：，解得：，已知，，不知道物体的质量m，无法求解斜面的倾角θ，故A错误；
B、根据题中给出的数据，无法计算物体的质量m，物体的重力无法计算，故B错误；
C、物体的初动能，不知道物体的质量m，无法求解物体上滑的初速度，故C错误；
D、根据图线可知，物体上滑过程中机械能的减少量为，根据能量关系可知物体克服摩擦力做的功为，解得物体与斜面间的滑动摩擦力，故D正确。
故选：D。
3、答案：C
解析：A、电容器两端电压U不变，由公式，将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则电场强度变小，电场力变小，带点油滴将沿竖直方向向下运动，故A错误；
B、P到下极板距离d不变，而电场强度E减小，由公式知P与负极板的电势差变小，又因为下极板电势不变，所以P点的电势降低，故B错误；
C、由于电场力向上，而电场方向向下，可以推断油滴带负电，又P点的电势降低，所以油滴的电势能增大，故C正确；
D、图中电容器两端电压U不变，电容C减小时由公式，带电量减小，故D错误。
故选：C。
4、答案：D
解析：A.根据电场叠加原理，一定是负电荷，一定是正电荷，A错误；
B.根据电场叠加原理得，，，解得，B错误；
D.将一负检验电荷从B点移到D点，对检验电荷不做功，对检验电荷做负功，检验电势能增加，D正确；
C.根据，，，解得，D点电势低于B点电势，C错误。
故选D。
5、答案：C
解析：重物先匀加速上升，设加速度为a，后竖直上抛，设细线断裂时的速度为，落地时的速度为v，断裂时的高度为h，由运动学公式，，，，联立解得，，，可得，故C正确，ABD错误。
故选C。
6、答案：B
解析：不通电时，通电时，解得，故选B。
7、答案：D
解析：ab边进入磁场切割磁感线，产生的感应电动势，ab两端的电势差。
故选：D。
8、答案：D
解析：输入电压不变，匝数比不变，输出电压就不变，滑动变阻器滑片向下移动，其接入电路的阻值变小，副线圈中的电流就增大，原线圈电流也增大，所以示数不变，示数减小示数增大，示数增大，A错误，B错误;输入电压不变，输入电流增大，由可知，则输入功率增大，C错误；输出电流减小，由可知，消耗的电功率增大，D正确；故选D。
9、答案：BC
解析：AB.以小球为研究对象，分析受力情况，作出受力示意力图，如图所示：
根据几何关系可知，用F顺时针转动至竖直向上之前，支持力逐渐减小，F先减小后增大，当的方向沿圆的切线方向向上时，F最小，此时：。故A错误，B正确；C.以框架与小球组成的整体为研究对象，整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用；由图可知，F在顺时针方向转动的过程中沿水平方向的分力逐渐减小，所以地面对框架的摩擦力始终在减小。故C正确；D.以框架与小球组成的整体为研究对象，整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力的作用；由图可知，F在顺时针方向转动的过程中，F沿竖直方向的分力逐渐增大，所以地面对框架的支持力始终在减小。故D错误。故选：BC。
10、答案：BD
解析：A、以游客为研究对象，受到重力和轻绳的拉力，由于轻绳始终保持竖直，则拉力和重力平衡，整体匀速下滑，整体的重力势能减少、动能不变，所以机械能减少，故A错误；
B、根据能量守恒定律可得，整体损失的机械能与系统摩擦产生的热量相等，故B正确；
C、根据动能定理可知，整体所受合外力做的功为零，系统摩擦产生的热量不为零，故C错误；
D、系统匀速下滑过程中动能不变，重力势能减少，根据功能关系可知，系统摩擦产生的热量与整体减少的重力势能相等，故D正确。
故选：BD。
11、答案：AC
解析：本题考查了动量守恒定律的理解和应用。两木块A、B原来做匀速直线运动，A、B组成的系统所受的合外力为0，某时刻轻绳断开，在B停止运动以前，A、B组成的系统所受的合外力仍为0，系统动量守恒；在B静止后，A、B组成的系统合外力不为0，系统动量不守恒。设A、B受到的滑动摩擦力都为f，轻绳断开前，两物体做匀速直线运动，根据平衡条件有，设B经过时间t速度为0，对B，由动量定理有，解得，由此可知，故在至时间内，A、B的总动量守恒，A正确；在后，B停止运动，A做匀加速直线运动，故A、B的总动量不守恒，B错误；当时，对A，由动量定理有，代入、，解得，C正确；当时，对A，由动量定理有，代入、，解得，D错误。故选AC。
12、答案：BD
解析：当B受到的摩擦力为零时，弹簧弹力完全充当向心力，即，解得，A项错。同理，当A受到的摩擦力为零时，弹簧弹力完全充当向心力，即，解得，B项正确。若物体B先滑动，当B刚好要滑动时，有，又，解得；若物体A先滑动，当A刚好要滑动时，有，又，解得，故物体A、B同时滑动，综上所述，C项错，D项正确。
13、答案：ACD
解析：A.AC中点D的电势，BOD连线为一条等势线，O点电势为3V，故A正确；
B.匀强电场的场强大小为，方向由C指向A，故B错误；
C.在三角形ABC外接圆的圆周上电势最低点应该是平行与AC的直径与圆周的交点，A的电势为1V，则电势最低点低于1V，故C正确；
D.将电子由C点移到点，电势降低4V，电子的电势能增加了4eV，故D正确；
故选ACD。
14、答案：BCD
解析：粒子在偏转电场中做类平抛运动，由动力学知识可得：水平方向，由牛顿第二定律得，加速度，竖直分速度，
速度偏向角的正切值。
A、如果氘核和氚核的初速度相同，由上公式可知，则，故A错误；
B、如果氘核和氚核的初动量相同，即相同，则，故B正确；
C、如果氘核和氚核的初动能相同，即相同，则，故C正确；
D、设加速电压为，由动能定理得：，即相同，则，故D正确；
故选：BCD。
15、答案：BD
解析：A.根据图象，经分析可知，在0~2s时间内小滑块和长木板相对静止，它们之间为静摩擦力，对小滑块有，a在增加，所以静摩擦力也在线性增大，故A错误；
B.长木板的加速度a在3s时突变，所以小滑块在3s时脱离长木板，对长木板在3s时刻前后分别列牛顿第二定律可得：，两式联立可得：，故B正确；
C.在0~2s时间内，，所以，在2～3s时间内，，所以。根据图象斜率可知得：，故C错误；
D.在2s时刻小滑块与长木板速度相同，在2~3s时间内，滑块运动的图象如图中红色线段所示，小滑块的速度的变化量为，长木板的速度的变化量为，所以在3s时，长木板比小滑块的速度大0.5m/s，故D正确。
故选：BD。
16、答案：（1）CD
（2）0.64；0.8
（3）A
解析：（1）AD.由实验装置可知，测力计可以测出细线对小车的拉力，实验不需要满足砝码质量远小于小车质量，不需要记录所挂钩码的质量，故D正确，A错误；
B.相等时间内，小车的位移为重物位移的2倍，可知小车的加速度和重物加速度大小不相等，故B错误；
C.为使小车所受合力等于细线的拉力，应调节滑轮高度使与小车相连的细线与长木板平行，故C正确。
故选CD。
（2）由题意可知，纸带上相邻计数点间的时间间隔
由匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程的平均速度得
由逐差法得加速度
（3）由图示装置可知，实验前已经平衡摩擦力，小车受到的合力为弹簧测力的示数F，由牛顿第二定律知：小车的加速度a与弹簧测力计示数F的关系成正比，即为过原点的一条倾斜直线。故选A。
17、答案：（1）；
（2）
解析：（1）因该材料电阻值很大，与电压表内阻接近，因此电流将很小，不能使用电流表，只能用两个电压表，由于的阻值已知可当电流表使用，可以考虑将二者串联再与并联，又由于滑动变阻器阻值远小于待测电阻的阻值，故滑动变阻器应用分压式接法，为调节方便选用阻值小的变阻器，电路图如图所示
（2）由电路图，根据欧姆定律有
由电阻定律
两式联立可得
18、
（1）答案：1.5m
解析：木块的加速度
（2）答案：2.25m
解析：
对木板
19、
（1）答案：2kg
解析：由题图乙知，C与A碰前速度为，碰后速度大小为，C与A碰撞过程动量守恒
解得C的质量
（2）答案：
解析：时弹簧具有的弹性势能
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
（3）答案：9J
解析：由题图可知，12s时B离开墙壁，此时A、C的速度大小，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
解得B离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能.
20、答案：（1）（2）
解析：（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
解得
粒子在第二象限内做类平抛运动，有
解得
（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
在第二象限内做类平抛运动，有
解得
到达A点时，有
当时，有最小值，所以