江苏省苏州市2022-2023学年高三物理上学期期中调研试卷（Word版含解析）

2022-2023学年第一学期期中试卷高三物理2022.11注意事项：1.本试卷包含选择题和非选择题两部分。考生答题全部答在答题卡上，答在本试卷上无效.本次考试时间为75分钟，满分值为100分。2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号（考试号）用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上，并用2B铅笔将对应的数字标号涂黑。3.答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效。一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分.每小题只有一个选项符合题意。1.一物体做自由落体运动，下列图像能正确描述它的速度v与位移x变化关系的是（　　）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】物体做自由落体运动，即初速度为零的匀加速直线运动，由速度位移公式可得即C图符合题意。故选C。 2.建筑工人用轻绳穿过不计重力光滑圆环悬挂一重物，将重物从平台运到地面，甲、乙两人手握轻绳的高度相同，如图所示。甲站在A点静止不动，乙从B点缓慢向A点移动一小段距离。此过程中，下列说法正确的是（　　）A.甲所受平台的摩擦力变小B.绳的拉力变大C.甲所受平台的支持力变大D.绳对圆环拉力的合力变大【答案】A【解析】【详解】AB．设绳与竖直方向的夹角为θ，对圆环，有由题可知，乙从B点向A点移动时，θ减小，cosθ增大，绳的拉力F减小；对甲，有θ减小，sinθ减小，绳的拉力F减小，则摩擦力f减小，故A正确，B错误；C．甲所受平台的支持力大小为所以甲受到的支持力保持不变，故C错误；D．绳对圆环的合力始终等于重物的重力，故D错误。故选A。3.某同学用如图所示的器材做“探究平抛运动的特点”实验。他用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，改变小球距地面的高度和打击小球的力度，多次重复实验，均可以得出质量相等的A、B两球同时落地。关于本实验，下列说法正确 的是（　　）A.实验现象可以说明平抛运动的水平方向是匀速直线运动B.落地时A、B两球的动能相同C.落地时A、B两球重力的瞬时功率相同D.打击小球的力度增大，A球落地的时间增大【答案】C【解析】【详解】A．本实验只能说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动。故A错误；B．落地时两球竖直方向上的速度相同，但A球还有水平方向的速度，故A球的动能大。故B错误；C．重力的瞬时功率为其中vy为竖直方向的速度。故C正确；D．根据易知A球落地的时间取决与下落高度，与打击小球的力度无关。故D错误。故选C。4.如图，在某静电除尘器产生的电场中，两带负电荷的相同微粒只受电场力作用，分别从p点沿直线、曲线运动，被吸附到金属圆筒上的m点和n点。下列说法正确的是（　　） A.p点电场强度小于n点电场强度B.两微粒到m、n的动能可能相同C.两微粒在p点的速度可能都为零D.微粒在p点的电势能小于在m点的电势能【答案】B【解析】【详解】A．电场线的疏密程度表示场强的大小，故p点电场强度大于n点电场强度，A错误；B．m点和n点处在同一等势面上，故由动能定理可得若两微粒的初动能相同，则到m、n的动能就相同，B正确；C．沿直线pm运动的微粒，其初速度可能为零，可能不为零，沿曲线pn运动的微粒，其初速度不可能为零，否则不会做曲线运动，C错误；D．微粒从p点运动到m点，电场力做正功，电势能减小，故微粒在p点的电势能大于在m点的电势能，D错误。故选B。5.如图所示，撑杆跳全过程可分为四个阶段：A→B阶段人加速助跑；B→C阶段杆弯曲程度增大、人上升；C→D阶段杆弯曲程度减小、人上升；D→E阶段人过横杆后下落，D为全过程的最高点。取地面为零势能面，空气阻力不计。则（　　）A.C→E阶段可以把人看成质点 B.四个阶段中人的机械能都不守恒C.人落地时的动能大于人在D点时的重力势能D.C→D阶段杆对人做的功大于人机械能的变化量【答案】C【解析】【详解】A．C→E阶段为人跨过横杆的过程，人的肢体动作对是否能成功跨过有影响，不可以把人看成质点，A错误；B．D→E阶段人过横杆后下落，只有重力做功，人的机械能守恒，B错误；C．D为全过程的最高点，人在该处具有水平方向的速度v0，从D到E过程，据机械能守恒定律可得故人落地时的动能大于人在D点时的重力势能（mgh），C正确；D．由功能关系可知，C→D阶段杆对人做的功等于人机械能的变化量，D错误。故选C。6.如图所示电路，为定值电阻，、为滑动变阻器，G为理想灵敏电流计，电源内阻不计。M、N是两块水平放置的平行金属板，导线与M、N中点的连接点分别为A、B，O点到两极板距离相等。将一质量为m的带正电小液滴放置在O点，闭合开关、后，液滴恰好处于静止状态。下列结果正确的是（　　）A.的滑片向下滑动，通过灵敏电流计的电流向下B.的滑片向右滑动，小液滴将向上加速运动C.断开，将M极板向下移动一小段距离，小液滴将向上加速运动D.将两极板分别绕垂直纸面且过A、B点的轴同时顺时针转过一个相同的小角度后，小液滴 将在水平方向做匀加速直线运动【答案】D【解析】【详解】A．由图可知，初始状态下，电容器下极板带正电，上极板带负电，根据闭合回路欧姆定律可知，当的滑片向下滑动时，接入电路中的阻值减小，则电路中电流增大，根据可知，两端电压增大，则电容器两端电压增大，电容器充电，通过灵敏电流计的电流向上，故A错误；B．由图根据闭合回路欧姆定律可知，的滑片向右滑动时，接入电路中阻值减小，但由于电容器在直流电路中相当于断路，所以电路中电流仍保持不变，则电容器两端电压不变，则电容器两极板间场强不变，小液滴受到的电场力不变，仍然保持静止，故B错误；C．断开，电容器所带电荷量保持不变，根据，，，可得若将M极板向下移动一小段距离，电容器两极板间电场仍保持不变，则小液滴仍然保持静止不动，故C错误；D．根据闭合回路欧姆定律可知，、电阻不变，电路中电流不变，则电容器两端电压不变，设若将两极板分别绕垂直纸面且过A、B点的轴同时顺时针转过一个相同的小角度后，极板间的距离减小为，电场强度大小为此时电场力与竖直方向的夹角也为，则电场力在竖直方向上的分力为所以，小液滴受到的合力大小不变，方向水平向右，小液滴将在水平方向做匀加速直线运动，故D正确。故选D。7.如图，P是纬度为的地球表面上一点，人造地球卫星Q、R均做匀速圆周运动，卫星R为地球赤道同步卫星。若某时刻P、Q、R与地心O在同一平面内，其中O、P、Q在一条直线 上，且，下列说法正确的是（　　）A.12小时候后O、P、Q、R再一次共面B.P点向心加速度大于卫星Q的向心加速度C.P、Q、R均绕地心做匀速圆周运动D.R的线速度小于Q的线速度【答案】D【解析】【详解】A．由公式得QR的周期之比为故12小时候后，Q转过得角度大于O、P、R转过的角度，则不会在一次共面，故A错误；B．P是纬度为的地球表面上一点，绕地轴做圆周运动，向心加速度基本可以忽略，重力约等于万有引力，而人造地球卫星Q绕地心做圆周运动，万有引力提供向心力，则Q的向心加速度大，故B错误；C．P绕地轴做匀速圆周运动，Q、R绕地心做匀速圆周运动，故C错误；D．由公式可知 R距离地心远，则R线速度小于Q的线速度，故D正确。故选D。8.学校门口的车牌自动识别系统如图所示，闸杆转轴O与车左侧面水平距离为0.6m，闸杆距地面高为1m，可绕转轴O在竖直面内匀速转动，其角速度为。汽车以速度匀速驶入自动识别区，识别的反应时间为0.3s。若汽车可看成高1.6m的长方体，要使汽车匀速顺利通过，则自动识别区到的距离至少为（　　）A.6.9mB.7.0mC.7.2mD.7.6m【答案】A【解析】【详解】汽车匀速顺利通过，闸杆转动的角度至少为解得闸杆转动时间为识别的反应时间为t0=0.3s，则自动识别区到的距离至少为 故选A。9.如图所示，轻质弹簧上端固定下端系一物体，物体在A处时，弹簧处于原长状态。现用手托住物体使它从A处缓慢下降，到达B处时，手和物体自然分开。此过程中，物体克服手的支持力所做的功为W，不考虑空气阻力。关于此过程，下列说法正确的是（　　）A.物体重力势能减小量一定小于WB.弹簧弹性势能增加量一定等于WC.弹簧的弹性势能和物体的机械能总和增加了WD.若将物体从A处由静止释放，则物体到达B处时的动能大于W【答案】B【解析】【详解】A．从A到B，由动能定理可得解得所以物体重力势能的减小量一定大于W，故A错误；B．根据动能定理知设到B处时弹簧的伸长量为h，由平衡条件可得故即 弹簧弹性势能增加量一定等于W，故B正确；C．支持力对物体做负功，所以物体与弹簧组成的系统机械能减少W，故C错误；D．若将物体从A处由静止释放，由A到B根据动能定理而则物体到达B处时的动能为W，故D错误。故选B。10.如图所示，水平地面上有一个立方体P，一轻杆的下端用铰链与地面上O点相连，上端固定一小球Q并靠在P的左侧面上，用外力F使整个装置处于静止状态。现撤去F，当Q与P恰好分离时轻杆与地面有一夹角，不计所有摩擦，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　）A.分离前小球的机械能守恒B.分离时P、Q的速度大小相同C.分离时Q的加速度为gD.分离后轻杆不受力【答案】C【解析】【详解】A．撤去F后又不计一切摩擦，则立方体P与小球Q组成的系统机械能守恒，分离前，立方体P向右加速，动能增大，则小球Q的机械能减小，A错误；B．设恰好分离时轻杆与地面夹角为，小球的速度为v，如图所示可得 故此时P、Q的速度大小不相同，B错误；C．对P、Q整体受力分析，受重力、杆的弹力T、地面支持力作用，在水平方向运用牛顿第二定律可得刚分离时加速度的水平分量为零，故杆的弹力为零，所以小球只受重力，此时小球的加速度为g，C正确；D．分离后轻杆带着小球做圆周运动，小球有受到杆的作用力，故杆有受到小球的反作用力，D错误。故选C。二、非选择题：共5题，共60分。其中第12~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和要的演算步骤，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.某同学测量某金属丝的电阻率，实验过程如下：（1）装置安装和电路连接：如图甲所示，金属丝的一端固定，另一端作为活动端来改变金属丝接入电路的长度，两端分别用带有金属夹A、B的导线接入如图乙所示的电路中。（2）金属丝电阻率的测量：①用刻度尺测量并记录A、B间的距离，即为导线的长度。用螺旋测微器测量此时金属丝的直径，示数如图丙所示，其直径为__________。 ②将滑动变阻器R的滑片滑到最__________端（选填“左”或“右”）。断开开关，闭合开关，调节R，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置。记录两表的示数U和。③闭合，电压表的示数__________（选填“变大”或“变小”）。调节R使电压表的示数仍为U，记录电流表的示数，则此时金属丝的电阻为__________（用、和U表示）。④根据电阻定律求得金属丝的电阻率。⑤断开，增大导线的长度，重复上述步骤，计算出电阻率的平均值。（3）电压表内阻对该实验的测量结果，下列说法正确的是（）A.金属丝电阻测量值一定偏大B.金属丝电阻测量值一定偏小C.电压表内阻对金属丝电阻测量值无影响【答案】①.1.700②.右③.变小④.⑤.C【解析】【详解】（2）①[1]金属丝的直径为②[2]为了开关闭合后电表安全，应使回路电流从最小值开始增加，要将滑动变阻器R的滑片滑到最右端。③[3]闭合，定值电阻与待测金属丝并联部分的电阻减小，干路电流增大，电源内阻及滑动变阻器上的分压增大，故电压表的示数变小。[4]当断开，闭合，两表的示数为U和时，闭合后，调节R使电压表的示数仍为U，电流表的示数为，则流过金属丝的电流为，金属丝的电阻为 （3）[5]当断开，闭合时，为流过定值电阻与电压表的总电流，闭合后，为流过定值电阻、电压表及金属丝的总电流，故流过金属丝的实际电流为，没有系统误差，即电压表内阻对金属丝电阻的测量值无影响。故选C。12.宇航员在半径R=3×106m的某星球表面研究平抛运动，他以v0=2m/s的速度将物体水平抛出，实验得出一条如图所示的运动轨迹。图中O点为轨迹上的一点，以该点为坐标原点，以竖直向下为y轴正方向、水平向右为x轴正方向建立平面直角坐标系。求：（1）该星球表面重力加速度大小；（2）该星球的第一宇宙速度（计算结果保留两位有效数字）。【答案】（1）4m/s2；（2）3.5×103m/s【解析】【详解】（1）物体在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做匀加速直线运动，记（1.0，1.0）为A点，（2.0，3.0）为B点，则tOA=tAB，竖直方向上有Dy=gT2，xAB=xOA=v0T解得g=4m/s2（2）由万有引力提供重力可得第一宇宙速度满足解得 13.如图，竖直平面内有和两段长度均为L的粗糙直杆，两杆在B处平滑连接，杆水平、杆与水平方向夹角为，装置处于水平向右的匀强电场中。质量为m、带电量为+q的小球套在杆上，小球从杆上A点由静止开始运动，经时间t到达B点，沿杆运动过程中小球运动情况与杆的粗糙程度无关。重力加速度为g，。求：（1）小球在杆上运动的加速度大小；（2）小球从A运动到C过程中摩擦力所做的功。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）小球在AB杆上做匀加速直线运动，有（2）题中条件可知，小球在BC直杆上运动时不受摩擦力的作用，此时，重力与电场力的合力沿杆向下，可知小球从A运动到C过程中，只有在AB杆上才受摩擦力f，由牛顿第二定律有14.如图所示，某游戏装置固定在水平固定的平台上。由光滑弧形轨道、半径的光滑竖直圆轨道、长为的粗糙水平直轨道平滑连接而成（弧形轨道底端与各轨道间略错开，不影响小球进入水平轨道）。小球与水平直轨道间的动摩擦因数（x为到D端的距离），质量的小球从离地高为h的A处由静止释放，已知。（1）若，求小球通过圆弧轨道最低点B时对轨道压力的大小； （2）若小球不脱离轨道，求h的取值范围；（3）若在竖直圆轨道上端开一段缺口，M、N点关于OC对称，小球能沿路径运动，缺口所对的圆心角不同则h不同，求h的最小值。【答案】（1）；（2）或；（3）【解析】【详解】（1）从释放到B点，由动能定理可知在最低点时，由向心力公式得由相互作用力可知联立解得（2）小球通过最高点C即不脱离轨道，若恰好通过C点，此时重力提供向心力，则从释放到C点，由动能定理可知联立解得若小球不脱离圆轨道，则有 若小球运动到轨道DE时，由动能定理可知解得由数学知识可知，当时h取得最大值，最大值为当小球刚好运动到圆心O点等高处速度为零时，小球也不会脱离轨道，即，也就是，综上可知，若小球不脱离轨道，h的取值范围为或（3）从释放到M点，由动能定理可知从M点到N点做斜抛运动，竖直方向有水平方向有联立解得故h的最小值为。15.可视为质点的物块A、B、C放在倾角为37°、长L=2m的固定斜面上，B、C相距1m，其位置关系如图所示。物块与斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5，物块A、B的质量分别为mA=0.80kg、mB=0.40kg，其中A不带电，B、C均带正电，且C的带电量为qC=＋2.0×10－5C，开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用。现给A施加一平行于斜面向上的 力F，使A在斜面上一直作加速度大小为a=2.5m/s2的匀加速直线运动，经过时间t0，物体A、B分离，当A运动到斜面顶端时撤去力F。已知静电力常量k=9.0×109N∙m2/C2，g=10m/s2，sin37°=0.6。（1）求物块B带电量qB；（2）求时间t0；（3）已知点电荷Q周围的电势分布可表示为，求力F对物块A做的功。【答案】（1）＋4.0×10－5C；（2）0.4s；（3）9.8J【解析】【详解】（1）由题知，开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用，则以AB整体为研究对象有解得qB=＋4.0×10－5C（2）当A、B刚好分离时，对B有代入数据有x′=1.2m在A、B分离前二者一起做匀减速直线运动，则A、B一起匀加速运动了x=x′－xBC=02m根据匀变速直线运动位移与时间的关系有代入数据解得t0=0.4s （3）根据以上分析当A、B刚好分离时，二者的共同速度为v=at0=1m/s由于已知点电荷Q周围的电势分布可表示为，则A从A、B开始运动到二者刚好分离时，根据功能关系有联立解得WF1=1.8J当A、B分离后有F－mAgsin37°－μmAgcos37°=mAa解得F=10N则A、B分离后，A还要继续上滑x″=L－x′=0.8m则则A、B分离后，A继续上滑过程中F做的功为WF2=Fx″=8J则整个过程中力F对物块A做的功WF=WF1＋WF2=9.8J