辽宁省六校2022-2023学年高三上学期期中联考物理试卷含答案.pdf

高三物理试卷 共 9 页 第 1 页 物理试题 物理试题 考试时间：90 分钟 满分：100 分考试时间：90 分钟 满分：100 分 第第卷卷 （选择题（选择题 48 分）分）一、选择题（本题共一、选择题（本题共 12 小题，共小题，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第分。在每小题给出的四个选项中，第 18 题只有一项符合题目要求，每小题题只有一项符合题目要求，每小题 4 分；第分；第 912 题有多项符合题目要求，每小题题有多项符合题目要求，每小题 4 分，分，全部选对的得全部选对的得 4 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 2 分，有选错、多选或不选的得分，有选错、多选或不选的得 0 分。）分。）1.我国 ETC 电子不停车收费系统已实现全国联网，大大缩短了车辆通过收费站的时间。下列图像中，可以描述汽车利用该系统通过收费站的是（）ABCD2.如图所示，碰碰车周围有橡胶做成的缓冲装置，可以减小碰撞中的撞击力。某次两车相向而行，相撞前的速度大小均为 1.5m/s，碰撞过程作用时间约为 0.2s（两车碰撞时认为动量守恒），每辆碰碰车和人的总质量约为 100kg。则两车碰撞过程中的平均作用力大小约为（）A750N B375N C125N D1500N 3质点做平抛运动的初速度为 v1，3s 末时的速度为 v2。下列四个图中能够正确反映抛出时刻 1s 末、2s 末、3s 末速度矢量的示意图是（）ABC D辽宁省六校2022-2023学年高三上学期期中联考高三物理试卷 共 9 页 第 2 页 4如图所示，两个质量都为 m 的小球 a、b 用轻细线连接，a 球用与竖直方向成 30角的轻细线挂在天花板上，b 球放在倾角为 30角的光滑斜面上，系统保持静止，当地重力加速度 g 已知。则斜面对 b球的支持力大小为（）A2mg Bmg Cmg Dmg 5如图所示为 1687 年出版的自然哲学的数学原理中一幅经典图，牛顿设想：把物体从高山上水平抛出，若速度一次比一次大，落地就一次比一次远；当抛出速度足够大时，即达到特定速度（临界速度）物体就不会落回地面。下列说法正确的是（）A增大抛出速度就会减小地球对物体的引力 B增大抛出速度是因为物体惯性增加而运动更远 C不计空气阻力，物体质量越大，该临界速度越大 D若物体抛出时的速度大于该临界速度，可能沿椭圆轨道运动 6某实验小组在电梯内固定一个力传感器，在传感器下方悬挂一个重为 10N的钩码，测出的力随时间的变化规律如图所示。则下列分析不正确不正确的是（）A从 t1到 t2，钩码处于失重状态 B从 t3到 t4，钩码处于超重状态 C电梯可能开始在 1 楼，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在 3 楼 D电梯可能开始在 3 楼，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在 1 楼 高三物理试卷 共 9 页 第 3 页 7 1909 年，美国物理学家密立根用如图甲所示的实验装置，比较准确地测定了电子的电荷量。平行金属板间存在竖直方向的匀强电场，喷雾器喷出带同种电荷的油滴，油滴进入金属板间后，发现有的油滴刚好悬浮不动，有的油滴运动轨迹如图乙所示，a、b 为轨迹上两点，忽略空气粘滞阻力和浮力对油滴的影响，下列说法正确的是（）A油滴在 a 点的动能一定大于在 b 点的动能 B油滴在 a 点的加速度可能大于在 b 点的加速度 C 电场中 a 点的电势一定高于 b 点的电势 D油滴在 a 点的机械能一定大于在 b 点的机械能 8如图所示，半径为 R 的光滑圆环固定在竖直平面内，AB、CD 是圆环相互垂直的两条直径，C、D 两点与圆心 O 等高。一质量为 m 的光滑小球套在圆环上，一根轻质弹簧一端连在小球上，另一端固定在 P 点，P 点在圆心 O 的正下方2处。小球从最高点 A 由静止开始沿逆时针方向下滑，已知弹簧的原长为 R，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为 g。下列说法正确的是（）A小球运动到 B 点时的速度大小为 B弹簧长度等于 R 时，小球的机械能最大 C小球运动到 B 点时重力的功率为 D小球在 A、B 两点时对圆环的压力差为 2mg 高三物理试卷 共 9 页 第 4 页 9汽车在研发过程中都要进行性能测试，如图所示为某次测试中某型号汽车的速度 v 与牵引力 F 大小倒数的1vF图像，vm 表示最大速度。已知汽车在水平路面上由静止启动，ab 平行于 v 轴，bc 反向延长过原点 O。已知阻力恒定，汽车质量为 2103kg，下列说法正确的是（）A汽车从 a 到 b 持续的时间为 20s B汽车由 b 到 c 过程做匀加速直线运动 C汽车额定功率为 50kW D汽车能够获得的最大速度为 12m/s 10.在大型物流货场，广泛的应用传送带搬运货物。如图甲所示，与水平面倾斜的传送带以恒定的速率运动，皮带始终是绷紧的，将 m1kg 的货物轻放在传送带上的 A 端，经过 1.2s 到达传送带的 B 端，用速度传感器测得货物与传送带的速度 v 随时间 t 变化的图象如图乙所示。已知重力加速度 g10m/s2，则可知（）A货物与传送带间的动摩擦因数为 0.5 BA、B 两点的距离为 3.2m C货物从 A 运动到 B 过程中，传送带对货物做功的大小为 12.8J D货物从 A 运动到 B 过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为 4.8J 11.在方向水平的电场中有一粗糙、绝缘的水平面，将一带电量为+q的小物体轻放在水平面上，此后小物体做直线运动。以小物体的初始位置为坐标原点 O，沿运动方向建立 x 轴，x 轴上各点的电势随位置坐标 x 的变化如图所示。图中0 l为曲线，2ll及2 3ll为直线，图像曲线部分和直线部分在xl=处相切，已知小物体在xl=处速度为最大值，在3xl=处速度恰好为零，说法正确的是（）高三物理试卷 共 9 页 第 5 页 A小物体从 O 到3xl=的过程中由于摩擦产生的热量为31()q B小物体运动过程中受到的摩擦力大小为12ql C123、的关系为1323=D小物体运动过程中的最大动能为12()q+12.如图所示，劲度系数为 k 的竖直轻弹簧下端固定在地面上，上端与质量为2m 的物块 A 连接，质量为 m 的物块 B 叠放在 A 上，系统处于静止状态.现对物块 B 施加竖直向上的拉力，使 B 以加速度15g 竖直向上做匀加速直线运动直至与 A 分离，重力加速度为 g，则物块 A、B 分离时（）A竖直拉力的大小为 mg B物块 A 上升的高度为35 C物块的速度大小为53 D弹簧弹性势能的减少量为 第卷 （非选择题 52 分）第卷 （非选择题 52 分）二、实验题（本题共两小题，第二、实验题（本题共两小题，第 13 题题 6 分，第分，第 14 题题 8 分分,共计共计 14 分。）分。）13 学校物理兴趣小组用图甲装置探究物体质量一定时加速度与力的关系，其中桌面与细线已调至水平。乙 高三物理试卷 共 9 页 第 6 页（1）关于本实验，下列说法正确的是 A必须用天平测出砂和砂桶的质量 B砂和砂桶的总质量必须远小于小车的质量 C应当先释放小车，再接通电源 D需要改变砂和砂桶的总质量，打出多条纸带（2）若小车的加速度大小 a 与力传感器示数 F 的关系如图乙所示，则小车的质量为 kg。（结果保留两位有效数字）（3）不断增加砂桶中砂的质量，重复实验，发现小车的加速度最后趋近于某一数值。若当地的重力加速度大小为 g，则经理论分析可知，该数值为 。14用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。如图（a）所示，先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置 O。实验步骤如下：步骤 1：不放小球 2，让小球 1 从斜槽上 A 点由静止滚下并落在地面上，重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；步骤 2：把小球 2 放在斜槽前端边缘位置 B，让小球 1 从 A 点由静止滚下，使它们碰撞，重复多次，并使用与步骤 1 同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；高三物理试卷 共 9 页 第 7 页 步骤 3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置 M、P、N 离 O 点的距离，即线段 OM、OP、ON 的长度。（1）上述实验除需测量线段 OM、OP、ON 的长度外，还需要测量的物理量有()。A小球 1 和小球 2 的质量 m1、m2 BB 点离地面的高度 h CA、B 两点间的高度差h D小球 1 和小球 2 的半径 r（2）当所测物理量满足表达式 （用所测物理量的字母表示）时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。（3）若测得各落点痕迹到 O 点的距离 OM2.68cm，OP8.62cm，ON11.50cm，并知小球 1、2 的质量比为 2：1，则系统碰撞前总动量 p 与碰撞后总动量 p的百分误差 （结果保留两位有效数字）。（4）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图（b）所示，图中圆弧为圆心在斜槽末端 B 的14圆弧。使小球 1 仍从斜槽上 A 点由静止滚下，重复实验步骤 1 和 2 的操作，得到两球落在圆弧上的平均位置为 M、P、N。测得斜槽末端与 M、P、N三点的连线与竖直方向的夹角分别为 1、2、3，则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为（用所测物理量的字母表示）。三、计算题（本题共三、计算题（本题共 4 小题，共小题，共 38 分。解答时应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）分。解答时应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）高三物理试卷 共 9 页 第 8 页 15（6 分）如图所示，从 A 点以某一水平速度 v0抛出一质量 m1kg 的小物块（可视为质点），当物块运动至 B 点时，恰好沿切线方向进入BOC37的固定光滑圆弧轨道 BC，圆弧轨道 C 端的切线水平。A、B 两点距 C 点的高度分别为 H0.6m、h0.15m，R0.7m，g10m/s2，求：（sin370.6，cos370.8）（1）小物块的初速度 v0大小；（2）小物块滑至 C 点时，对圆弧轨道的压力大小。16.（8 分）如图甲所示，质量为 m1 kg 的物体置于倾角为 37的固定斜面上(斜面足够长)，对物体施加平行于斜面向上的恒力 F，作用时间 t11 s 时撤去力 F，物体运动的部分 vt 图象如图乙所示，设物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取 g10 m/s2.求：(1)物体与斜面间的动摩擦因数和拉力 F 的大小；(2)t4 s 时物体的速度17.（10 分）如图所示，光滑绝缘轨道 ABC 置于竖直平面内，AB 部分是半径为 R 半圆形轨道，BC 部分是水平轨道，BC 轨道所在的竖直平面内分布着水平向右的有界匀强电场，AB 为电场的左侧竖直边界，现将一质量为 m 且带负电的小滑块从BC 上的 D点由静止释放，滑块通过 A 点后落到BC 上的P点 已知滑块通过 A 点时对轨道的压力恰好等于其重力，电场力大小为重力的 0.75倍，重力加速度为 g，不计空气阻力 高三物理试卷 共 9 页 第 9 页（1）求 D 点到 B 点的距离 x1；（2）若滑块离开 A 点后经时间 t，运动到速度的最小值 vmin，求 t1和 vmin。18.（14 分）如图甲，在光滑绝缘水平地面上，宽为 2L 的 AB 区域内存在水平向右的电场，电场强度随时间变化的 Et 图像如图乙质量为 4m 的不带电绝缘小球 P1静止在 AB 区域内距 A 为 x（0 xL）的位置t0 时，带电量为+q、质量为 m 的小球 P2以速度 v0从 A 点进入 AB 区域，与 P1发生碰撞后以12v0反弹，已知 P1、P2在 AB 区域内只发生一次碰撞，碰撞时间极短，P2的电量保持不变（1）求碰撞后小球 P1获得的速度；（2）若 t0时，P2刚好从 A 离开 AB 区域，求这种情况下 x 的值；（3）当13LxL 时，讨论 P2离开 AB 区域时的速度大小 E 学科网（北京）股份有限公司答案一选择题123456789101112CADBDCABACABDCDBD二实验题13.(1)D(2)2.9（2）每空 2 分14.（1）A；（2）m1OPm1OM+m2ON；（3）2.2%；（4）m1m1+m2每空 2 分15.解：（1）从 A 点到 B 点的过程中，小物块做平抛运动，则有：设小物块到达 B 点时竖直分速度为 vy，则有 vygt代入数据，联立解得 vy3m/s1 分又因为此时小物块的速度方向与水平方向的夹角为37，如图所示；则有1 分可得小物块的初速度 v04m/s；1 分（2）小物块从 A 点至 C 点的过程中，由动能定理可得：1 分设物块在 C 点受到的支持力为 FN，则有：1 分解得：FN142/3=47.3N牛顿第三定律得，物块在 C 点时对圆弧轨道的压力大小为 47.3N1 分16.(1)根据 vt 图线知，匀加速直线运动的加速度的大小：a120 m/s2根据牛顿第二定律得：Fmgcos mgsin ma11 分匀减速直线运动的加速度的大小：a210 m/s2根据牛顿第二定律得：mgsin mgcos ma21 分学科网（北京）股份有限公司解得：F30 N1 分，0.5.1 分(2)在物体运动过程中，设撤去力 F 后物体运动到最高点的时间为 t2v1a2t2，解得 t22 s；1 分则物体沿斜面下滑的时间为 t3tt1t21 s1 分设下滑加速度为 a3，由牛顿第二定律得mgsin mgcos ma31 分解得：a32 m/s2所以 t4 s 时物体的速度：va3t321 m/s2 m/s，方向沿斜面向下1分17.解：（1）设滑块通过 A 点时的速度为 v，有1 分解得：1 分对滑块由 D 点到 A 点，由动能定理可得1 分由已知 qE0.75mg解得：x14R；1 分（2）将重力和电场力合成力 F，如图，设力 F 的方向与竖直方向的夹角为，则1 分学科网（北京）股份有限公司将速度 v 分解成平行于 F 的分量 v1 和垂直于 F 的分量 v2，则v1vsinv2vcos滑块速度最小时，沿合力方向速度减为零，则1 分1 分vminv21 分解得：t11 分，vmin1 分。18.（1 两小球碰撞根据动量守恒定律mv0m v0+4mv2 分可得碰撞后小球 P1 获得的速度vv01 分（2）若 t时，P2 刚好从 A 离开 AB 区域，则有+2 分可得x1 分（3）P2返回到 A 点时，如果速度恰好为零，则有qEma由（）22ax11 分减速运动的位移大小为x11 分则有学科网（北京）股份有限公司+1 分可得x1 分所以当Lx时，P2从 A 点离开的速度为 vA1 分当 x，P2返回 A 时速度恰好减为零，然后向右做加速运动，由所以当xL 时，P2 从 B 点离开电场出现时刻，距离 B 点 x2LxA1 分之后只有电场力做功，根据动能定理有：qEx1 分解得速度为 vB1 分答：（1）求碰撞后小球 P1 获得的速度为 v0；（2）若 t时，P2 刚好从 A 离开 AB 区域，x 的值为；（3）当Lx时，P2 从 A 点离开的速度为：；当xL 时，P2 从 B 点离开的速度为：