辽宁省大连市滨城联盟2022-2023学年高三上学期期中（Ⅰ）考试物理题含答案.pdf
滨城高中联盟滨城高中联盟 2022-20232022-2023 学年度上学期高三期中学年度上学期高三期中(I)(I)考试考试物理试卷物理试卷第第 I I 卷（选择题共卷（选择题共 4848 分）分）一、选择题:本题共 10 小题,共 48 分。在每小题给出的四个选项中,第?题只有一项符合题目要求,每小题 4 分;第 710 题有多项符合题目要求,每小题 6 分,全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分。1.在物理学发展历史中,许多物理学家做出了卓越贡献。以下关于物理学家所做科学贡献的叙述中,不正确的是()A.牛顿在第谷的天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律,发现了万有引力定律B.伽利略巧妙“冲淡”重力,合理外推得出自由落体运动是匀变速直线运动C.库仑利用扭秤实验得到库仑定律,卡文迪什运用扭秤实验测出引力常量D.法拉第提出了“力线”的概念2.如图所示,某学习小组用三个完全相同的小球?、?、?做如下的研究:将它们位于同一高度处,?由静止释放,?、?分别从两个完全相同的固定的光滑斜面顶端开始运动,?由静止滑下,?以?水平抛出且恰好落至斜面底端。则三个小球从开始运动到落地前瞬间的过程中，不计空气阻力。下列说法正确的是()A.三个小球动量的变化量大小不同B.机械能变化量不同C.重力冲量相同D.落地前瞬间?球和?球重力的功率相等大于?球重力的功率3.在东京奥运会女子单人 10 米跳台跳水决赛中,中国选手全红婵夺冠。下图为其某次跳水时位移与时间的关系图象,以其向上离开跳台时作为计时起点,运动过程中可视其为质点,不计空气阻力,入水后做匀减速直线运动,重力加速度为?.则下列说法正确的是()A.?时刻开始进入水面B.?与?时间内的平均速度相同C.入水时的速度大小为?+?D.入水后加速度大小为?4.某空间中存在着竖直方向的匀强电场,一带正电小球以 100J 的初动能竖起向上抛出,小球在上升过程中受到恒定空气阻力的作用,当小球上升到某位置时,重力势能增加了?J,动能减少了?J,克服电场力做功?J,下列判断正确的是()A.小球上升过程产生了 10J 内能B.小球上升过程电势能增加了?JC.小球所受阻力与电场力大小之比为 5:3D.小球返回抛出点时的动能为?J5.中国日报 2022 年 9 月 9 日电(记者张宇浩)当地时间 7 日,美国国家航空航天局的“苔丝”（TESS）任务宣布发现两颗系外行星,距离地球约 100 光年,其中一颗或适合生命存活。这两颗系外行星被归类为“超级地球”,即质量比地球大,但比冰巨星小。它们绕着一颗“活跃度较低”的红矮星运行。第一颗行星,LP890-9b,其半径是地球的?倍,每?天绕恒星一周。另一颗行星LP890-9c 的半径是地球的?倍,大约?天绕恒星一周,绕行期间处于恒星宜居带内。研究人员表示,LP890-9c 距离恒星很近,接收到的辐射热量却很低,若有充足的大气层,行星表面或存在液态水。若将两颗行星和地球均视为球体,假设 LP890-9c 与地球密度相等,地球绕太阳和两颗行星绕红矮星的运动均看做匀速圆周运动。下列说法正确的是()A.LP890-9c 表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比为?:?B.LP890-9c 的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为?:?C.LP890-9b 与 LP890-9c 绕恒星公转的轨道半径之比为?:?D.LP890-9b 与 LP890-9c 绕恒星公转的线速度之比为?:?6.2022 年 9 月 16 日 12 时 40 分前后,台风“梅花”(热带风暴）的中心在金普新区再次登陆,登陆时中心附近最大风力有 9 级。小李同学用所学知识设计了一个电容式风力传感器。如图所示,将电容器与静电计组成回路,可动电极在风力作用下向右移动,引起电容的变化,风力越大,移动距离越大(两电极不接触)。在受到风力作用时，下列说法正确的是（）A.电容器电容变小B.若极板上电荷量保持不变,则极板间电场强度变大C.若电容器始终接在恒压电源上,则极板所带电荷量增大D.只有保持极板电荷量不变,才能通过静电计指针张角反映风力大小,且风力越大张角越大7.某中学生助手在研究心脏电性质时,当兴奋在心肌传播,在人体的体表可以测出与之对应的电势变化,可等效为两等量电荷产生的电场。如图是人体表面的瞬时电势分布图,图中实线为等差等势面,标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势,?、?、?、?为等势面上的点,?、?为两电荷连线上对称的两点,?、?为两电荷连线中垂线上对称的两点。则()A.?、?两点的电势差?=?mVB.负电荷从?点移到?点,电势能增加C.?、?两点的电场强度等大反向D.?、?两点的电场强度相同,从?到?的直线上电场强度先变大后变小8.如图所示,光滑的三角形框架?竖直固定在墙上,夹角?为?,两个相同的金属小环?、?分别套在?、?上,环?和?用轻绳连结,初始时?环在水平外力控制下静止,?、?状态如图,?、?很长,现使?环缓慢向右移动,则下列说法正确的是()A.?受杆的弹力方向一定为垂直?向上B.?受杆的弹力一直增大C.绳拉力一直增大D.?受支持力一直不变9.如图甲所示,地面上有一物体,物体上端连接一劲度系数为?的轻质弹簧,用力?向上提弹簧,物体加速度?与弹簧形变量?的关系如图乙所示,则下列说法正确的是()A.当力?后,物体处于超重状态B.当地重力加速度大小为?C.物体的质量为?D.物体离开地面时弹簧增加的弹性势能为?10.如图所示,水平传送带长为?=?m,以速度?=?m/s 顺时针转动,?左侧、?右侧均为光滑水平面,?右侧?处有一竖直光滑半圆轨道,半径为?=?m.质量为?=?kg 的物体?静止在传送带的右端?处,物体?的质量为?=?kg,?和传送带间动摩擦因数为?=?.现将物体?轻放在?点,它运动到?点与?发生弹性碰撞后,?沿半圆轨道恰好能滑动到最高点,物体?、?均看作质点,?取?m/s?,则()A.?、?碰撞后,?的速度为?m/sB.?、?碰撞后,?沿半圆轨道上滑过程中会脱离轨道C.?从?运动到?用时?sD.?与传送带间因摩擦产生的热量为?J 第 II 卷（非选择题共 52 分)二、非选择题:本题共 5 小题,共 52 分。11.(4 分)2022 年 6 月 5 日我国又有三位航天员再次进入空间站,正式开启 6 个月的太空之旅,参与建设中国人的太空家园。下列实验中不适合在空间站开展的是;如果在地球上完成,必须测量质量的是。A.验证力的平行四边形定则B.验证动量守恒C.研究匀变速直线运动D.验证机械能守恒定律12.(8 分)某中学的一名同学设计了如图 1 所示的实验装置,探究“质量一定时加速度与力的关系”。水平桌面上放置一个木块,右端纸带穿过打点计时器限位孔,左端通过细线和水平弹簧测力计、砂桶相连,弹簧测力计固定在水平台面上。细线拉直时,桌面上方的细线水平。木块靠近打点计时器,先接通电源,再释放木块,打出一条纸带,改变砂和砂桶的总质量,打出多条纸带,记录对应的弹簧测力计的示数?.(1)实验中测量木块的质量;满足木块质量远大于砂和砂桶的质量(填“需要”或“不需要”)。(2)某次实验得到一条纸带,如图乙所示,交流电源的频率为?HZ,图中每相邻两个计数点之间有 4 个计时点没有画出,则木块的加速度为（计算结果保留两位有效数字)。(3)以弹簧测力计的示数?为横坐标,加速度?为纵坐标,画出的加速度?随?变化的图像是一条直线,图中?和斜率?已知,重力加速度为?,图像不过原点的原因为,木块的质量?为。13.(12 分)平行板电容器两极板长度、宽度、两极板间距均为?,在极板左侧有一“狭缝”粒子源（粒子源长度也为?）,沿极板中心平面连续不断地向整个电容器射入相同粒子,距极板右端?处有一与极板垂直的足够大光屏,如图所示。粒子质量为?,电荷量为?,初速度大小均为?,初速度方向均垂直于光屏。当平行板电容器两极板间电压为?(未知)时,粒子恰好从极板右侧边缘飞出电场。在两极板间加上?连续变化的电压,每个粒子通过电容器的时间都远小于电压变化的时间,在每个粒子通过电容器的时间内,电场可视为匀强电场,不计粒子重力。试求:（1）电压?;（2）粒子打在光屏上的最大速度;（3）粒子打在光屏上的区域面积。14.(14 分)2022 年北京冬奥会短道速滑混合团体 2000 米接力决赛中,我国短道速滑队夺得中国队在本届冬奥会的首金。如果在某次接力训练中质量为?kg 的甲以大小为?m/s 的速度在前面滑行,质量为?kg 的乙以大小为?m/s 的速度从后面追上,并迅速将甲向前推出。若乙推出甲后,乙仅受大小恒为?N 的阻力且在 5 秒末停下,假设运动员们在直道上滑行。则:（1）假设乙推甲过程中，作用时间极短、不计任何阻力,甲乙组成的系统机械能是否守恒?乙对甲做了多少功?(2)若甲离开乙后立即做匀加速直线运动且在 1 秒内追上前方 2 米处以?m/s 匀速滑行的另一队的队员丙,则甲做匀加速直线运动的加速度至少多大?15.(14 分)如图所示,轨道?由粗糙的水平轨道?、?,竖直轨道?和光滑的圆弧轨道?组成,?连线水平。质量为?kg、可视为质点的玩具小汽车从?点由静止释放,以?=?W 的恒定功率启动,从?点以最大速度?=?m/s 水平抛出,恰能沿过?点的切线进入竖直圆弧轨道?,并从轨道边缘?点飞出,离开?点后相对?点上升的最大高度=?m.已知?间距?=?m,重力加速度为?,小汽车运动到?点后电机不再工作。圆弧轨道?的圆心?和?点等高,?取?m/s?求:(1)小汽车在轨道?段所受摩擦力大小及运动的时间;(2)轨道?的半径及小汽车运动到轨道?段最低点时对轨道的压力。滨城高中联盟 2022-2023 学年度上学期高三期中（）考试滨城高中联盟 2022-2023 学年度上学期高三期中（）考试物理试卷详解物理试卷详解1.【答案】A【解析】【详解】A.开普勒在第谷的天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，牛顿总结了万有引力定律故 A 错误；B.伽利略巧妙“冲淡”重力，合理外推得出自由落体运动是匀变速直线运动，B 正确；C.库仑通过扭秤实验研究得出了库仑定律,卡文迪什通过扭秤实验测量了万有引力常量，C 正确；D.法拉第提出用电场线表示电场的方法，D 正确。2.【答案】D【解析】【详解】A.由动能定理可知 A、B 两物体到达底端时的速度大小相等，初动量都为 0，所以动量变化量大小相等，但方向不同；对于 A、C 两球，由动量定理可知动量变化量等于重力的冲量，由于 A、C 重力相等，作用时间相等所以动量变化量相同；综上所述，三个小球动量变化量大小相等 A 错误；B.由于三个小球从开始运动到落地前瞬间的过程中都只有重力做功，故三个小球机械能守恒，机械能的变化量相同均为 0，B 错；C.三个小球重力相同，但作用时间不同，tA=tCkp 后，物体的加速度 a 随 F 的增大而增大，方向竖直向上，所以物体处于超重状态。A 正确BC设物体的质量为 m，当Fmg时，根据牛顿第二定律有Fmgma即1aFgm又因为 F=kx所以直线的斜率为=解得物体的质量为，C 错误5直线与纵轴的交点为-q=-g 故当地的重力加速度大小 g=q，B 错误。D.物体离开地面时弹簧增加的弹性势能可由图像面积与质量的乘积求得,或是该过程的平均力与位移 p 的乘积即2p，D 正确。10.【答案】ACD【解析】【详解】A.B 恰到最高点 mg=12可得 v1=，对 B 从最低点到最高点由动能定理可得-2mBgR=12mBv12-12mBvB2vB=5=5m/s,A 正确B.对 A、B 发生弹性碰撞：mAv0=mAvA+mBvB12mAv02=12mAvA2+12mBvB2解得 v0=4m/svA=1m/s对 A 碰后上升过程由机械能守恒12mAvA2=mAghh=0.05mR 所以 A 不会脱离轨道，B 错误C.A 从 M 到 N 先做匀加速直线运动所用时间 t1=0.8s位移 x1=1.6m与传送带共速后匀速位移 x2=L-x1=0.4m匀速时间 t2=2=0.1s所以 A 从 M 运动到 N 用时 0.9s，C 正确A 与传送带间因摩擦产生的热量 Q=mAg（vt2-x1）=2J11.【答案】ACD（3 分），B（1 分）【详解】(1)空间站里面的物体处于完全失重状态A.验证力的平行四边形定则实验中，重物对绳没有拉力，不能显示力的方向，不适合在空间站中进行；B.验证动量守恒可以通过打点计时器测碰撞前后的速度，不涉及重力问题，可在空间站中进行；C.研究匀变速直线运动实验中，在完全失重情况下，重物不能在斜面上下滑，该实验不6能进行；D.验证机械能守恒定律中，在完全失重情况下，重物不能下落，该实验不能进行(2)验证动量守恒需要测量两辆小车及车上橡皮泥的总质量，其他实验不需要测量物块或钩码的质量12【答案】不需要（1 分），不需要（1 分），3.0m/s2（2 分），未平衡摩擦力（2 分），2k（2 分）【详解】1实验中需要测量木块所受拉力大小以及木块的加速度，加速度通过打出的纸带计算得出，不需要测量木块的质量。2实验中木块所受拉力大小等于 2F，所以不需要满足木块质量远大于砂和砂桶的质量。3根据匀变速直线运动规律的推论可知222341222()13.69 10.50(4.527.48)10m/s3.0m/s44(5 0.02)ssssaT4 图像不过原点的原因为未平衡摩擦力5对木块根据牛顿第二定律有2FMgMa整理得2FagM由题意可知2kM解得2Mk13.【答案】（1）0=024 分（2）2v0与初速度方向的夹角为 4505 分（3）l23 分【详解】（1）当电压为0U时，水平方向0lv t（1 分）竖直方向2=022（2 分）7联立解得0=02（1 分）（2）当电压为0U时，打在光屏上的速度最大，竖直方向速度为=00=0（1 分）根据速度的合成得220yvvv（1 分）联立可得=2v0（1 分）设最大速度方向与初速度方向夹角为，根据几何关系 tan=0=1（1 分）所以最大速度与初速度方向的夹角为 450（1 分）（3）粒子打在光屏上的区域为面积为=（20+2）（2 分）代入yv解得 S=l2（1 分）14.【答案】（1）不守恒，1852.5J10 分（2）3m/s24 分【详解】（1）不守恒（2 分）乙推甲后，对乙，由牛顿第二定律得 Ff=M乙a 乙，解得 a乙=1.35m/s2（1 分）乙推甲后乙的速度 v乙=a乙t乙解得 v乙=6.75m/s（1 分）乙推甲过程，甲乙组成的系统动量守恒，则有：M甲v甲+M乙v乙=M甲v甲+M乙v乙（2 分）解得 v甲=11m/s(1 分）乙推甲过程，对甲由动能定理得 W=12M甲v甲2-12M甲v甲2(2 分）解得W=1852.5J（1 分）（2）设甲的加速度为 a 刚好在 1 秒末追上前方队员，则由位移关系可知 v甲t+12at2=x0+v丙t（2分）a=3m/s2（2 分）8甲做匀加速直线运动的加速度至少 3m/s2.15.【答案】（1）12N2.5s6 分（2）1m，156N 方向：竖直向下8 分【详解】（1）小汽车到达 B 点时已达最大速度，则摩擦力 f=F牵=（2 分）=12（1 分）根据动能定理212xPtfsmv（2 分）代入数据解得，小汽车在轨道AB段运动的时间 t=2.5s（1 分）（2）小汽车离开 E 点做斜上抛运动，斜上抛的最大高度与 BC 高度相同即hBC=h=0.8m运动到 D 点时，竖直方向分速度24m/syBCvgh（1 分）设在 D 点速度方向与竖直方向夹角为，则tanxyvv（1 分）R=1m（1分）设小汽车运动到轨道DE段最低点时速度v低，根据机械能守恒12mv低2=mgR+12mvB2（1 分）根据牛顿第二定律2-vF mgmR低（1 分）轨道对小汽车的支持力 F=156N（1 分）根据牛顿第三定律，小汽车运动到轨道DE段最低点时对轨道的压力为 156N（1 分）方向：竖直向下（1 分）滨城高中联盟 2022-2023 学年度上学期高三期中（）考试滨城高中联盟 2022-2023 学年度上学期高三期中（）考试物理试卷详解物理试卷详解1.【答案】A【解析】【详解】A.开普勒在第谷的天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，牛顿总结了万有引力定律故 A 错误；B.伽利略巧妙“冲淡”重力，合理外推得出自由落体运动是匀变速直线运动，B 正确；C.库仑通过扭秤实验研究得出了库仑定律,卡文迪什通过扭秤实验测量了万有引力常量，C 正确；D.法拉第提出用电场线表示电场的方法，D 正确。2.【答案】D【解析】【详解】A.由动能定理可知 A、B 两物体到达底端时的速度大小相等，初动量都为 0，所以动量变化量大小相等，但方向不同；对于 A、C 两球，由动量定理可知动量变化量等于重力的冲量，由于 A、C 重力相等，作用时间相等所以动量变化量相同；综上所述，三个小球动量变化量大小相等 A 错误；B.由于三个小球从开始运动到落地前瞬间的过程中都只有重力做功，故三个小球机械能守恒，机械能的变化量相同均为 0，B 错；C.三个小球重力相同，但作用时间不同，tA=tCkp 后，物体的加速度 a 随 F 的增大而增大，方向竖直向上，所以物体处于超重状态。A 正确BC设物体的质量为 m，当Fmg时，根据牛顿第二定律有Fmgma即1aFgm又因为 F=kx所以直线的斜率为=解得物体的质量为，C 错误5直线与纵轴的交点为-q=-g 故当地的重力加速度大小 g=q，B 错误。D.物体离开地面时弹簧增加的弹性势能可由图像面积与质量的乘积求得,或是该过程的平均力与位移 p 的乘积即2p，D 正确。10.【答案】ACD【解析】【详解】A.B 恰到最高点 mg=12可得 v1=，对 B 从最低点到最高点由动能定理可得-2mBgR=12mBv12-12mBvB2vB=5=5m/s,A 正确B.对 A、B 发生弹性碰撞：mAv0=mAvA+mBvB12mAv02=12mAvA2+12mBvB2解得 v0=4m/svA=1m/s对 A 碰后上升过程由机械能守恒12mAvA2=mAghh=0.05mR 所以 A 不会脱离轨道，B 错误C.A 从 M 到 N 先做匀加速直线运动所用时间 t1=0.8s位移 x1=1.6m与传送带共速后匀速位移 x2=L-x1=0.4m匀速时间 t2=2=0.1s所以 A 从 M 运动到 N 用时 0.9s，C 正确A 与传送带间因摩擦产生的热量 Q=mAg（vt2-x1）=2J11.【答案】ACD（3 分），B（1 分）【详解】(1)空间站里面的物体处于完全失重状态A.验证力的平行四边形定则实验中，重物对绳没有拉力，不能显示力的方向，不适合在空间站中进行；B.验证动量守恒可以通过打点计时器测碰撞前后的速度，不涉及重力问题，可在空间站中进行；C.研究匀变速直线运动实验中，在完全失重情况下，重物不能在斜面上下滑，该实验不6能进行；D.验证机械能守恒定律中，在完全失重情况下，重物不能下落，该实验不能进行(2)验证动量守恒需要测量两辆小车及车上橡皮泥的总质量，其他实验不需要测量物块或钩码的质量12【答案】不需要（1 分），不需要（1 分），3.0m/s2（2 分），未平衡摩擦力（2 分），2k（2 分）【详解】1实验中需要测量木块所受拉力大小以及木块的加速度，加速度通过打出的纸带计算得出，不需要测量木块的质量。2实验中木块所受拉力大小等于 2F，所以不需要满足木块质量远大于砂和砂桶的质量。3根据匀变速直线运动规律的推论可知222341222()13.69 10.50(4.527.48)10m/s3.0m/s44(5 0.02)ssssaT4 图像不过原点的原因为未平衡摩擦力5对木块根据牛顿第二定律有2FMgMa整理得2FagM由题意可知2kM解得2Mk13.【答案】（1）0=024 分（2）2v0与初速度方向的夹角为 4505 分（3）l23 分【详解】（1）当电压为0U时，水平方向0lv t（1 分）竖直方向2=022（2 分）7联立解得0=02（1 分）（2）当电压为0U时，打在光屏上的速度最大，竖直方向速度为=00=0（1 分）根据速度的合成得220yvvv（1 分）联立可得=2v0（1 分）设最大速度方向与初速度方向夹角为，根据几何关系 tan=0=1（1 分）所以最大速度与初速度方向的夹角为 450（1 分）（3）粒子打在光屏上的区域为面积为=（20+2）（2 分）代入yv解得 S=l2（1 分）14.【答案】（1）不守恒，1852.5J10 分（2）3m/s24 分【详解】（1）不守恒（2 分）乙推甲后，对乙，由牛顿第二定律得 Ff=M乙a 乙，解得 a乙=1.35m/s2（1 分）乙推甲后乙的速度 v乙=a乙t乙解得 v乙=6.75m/s（1 分）乙推甲过程，甲乙组成的系统动量守恒，则有：M甲v甲+M乙v乙=M甲v甲+M乙v乙（2 分）解得 v甲=11m/s(1 分）乙推甲过程，对甲由动能定理得 W=12M甲v甲2-12M甲v甲2(2 分）解得W=1852.5J（1 分）（2）设甲的加速度为 a 刚好在 1 秒末追上前方队员，则由位移关系可知 v甲t+12at2=x0+v丙t（2分）a=3m/s2（2 分）8甲做匀加速直线运动的加速度至少 3m/s2.15.【答案】（1）12N2.5s6 分（2）43m，147N 方向：竖直向下8 分【详解】（1）小汽车到达 B 点时已达最大速度，则摩擦力 f=F牵=（2 分）=12（1 分）根据动能定理212xPtfsmv（2 分）代入数据解得，小汽车在轨道AB段运动的时间 t=2.5s（1 分）（2）小汽车离开 E 点做斜上抛运动，斜上抛的最大高度与 BC 高度相同即hBC=h=0.8m运动到 D 点时，竖直方向分速度24m/syBCvgh（1 分）设在 D 点速度方向与竖直方向夹角为，则tanxyvv（1 分）R=43m（1分）设小汽车运动到轨道DE段最低点时速度v低，根据机械能守恒12mv低2=mgR+12mvB2（1 分）根据牛顿第二定律2-vF mgmR低（1 分）轨道对小汽车的支持力 F=147N（1 分）根据牛顿第三定律，小汽车运动到轨道DE段最低点时对轨道的压力为 147N（1 分）方向：竖直向下（1 分）
