上海师范大学附属中学2022-2023学年高三物理上学期期中考试试题（Word版含解析）

上师大附中2022学年第一学期期中考试高三年级物理（考试时间：60分钟满分：100分）一、选择题（共40分。第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题4分。每小题只有一个正确答案。）1..某同学找了一个用过的“易拉罐”，在罐体的侧面打了一个洞，用手指按住洞，向罐中装满水，然后将“易拉罐”竖直向上抛出，空气阻力不计，则()（A）“易拉罐”上升的过程中，洞中射出的水速度越来越快（B）“易拉罐”下降的过程中，洞中射出的水速度越来越快（C）“易拉罐”上升、下降的过程中，洞中射出的水速度都不变（D）“易拉罐”上升、下降的过程中，水不会从洞中射出2.关于做匀变速直线运动的物体速度v、位移s、加速度a、时间t之间的关系，下列图像中可能正确的是（）3.2018年10月23日，港珠澳跨海大桥正式通车。为保持以往船行习惯，在航道处建造了单面索（所有钢索均处在同一竖直面内）斜拉桥，其索塔与钢索如图所示。下列说法正确的是（）A．增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力B．为了减小钢索承受的拉力，可以适当降低索塔的高度C．索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时，钢索对索塔的合力竖直向下D．为了使索塔受到钢索的合力竖直向下，索塔两侧的钢索必须对称分布4.在“研究共点力的合成”的实验中对减小实验误差有益的是（）A．两细绳应尽量等长B．用两根橡皮条代替两根细绳套C．标记同一细绳方向的两点要远些D．两个弹簧测力计同时拉时，两测力计的拉力相差应大些 5．图中O点为单摆的固定悬点，现将摆球（可视为质点）拉至A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动，摆动到A点时用激光烧断细绳，则摆球()（A）加速度沿图中1所示方向（B）沿图中2所示方向做自由落体运动（C）加速度沿图中3所示方向（D）沿图中4所示方向飞出6.如图所示，S1、S2是振幅均为A的两个水波波源，某时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示。则（）S1S2ABCA.两列波在相遇后各自的周期都发生了变化B.此时各点的位移是：xA＝0，xB=－2A，xC=2AC.A处振动始终减弱，B、C处振动始终加强D.B点位移大小始终大于A点位移大小7.如左图所示，水平放置的弹簧振子在A、B之间作简谐运动，O是平衡位置；以向右为正方向，其振动图像如右图所示，则（）ot/sx/cm2-20.20.40.10.30.50.6BOAxA．AO间的距离为4cmB．0.1s末，小球位于A点C．0.2s末，小球有正方向的最大速度D．0.2s~0.3s，小球从O向A做减速运动8.某物体原先静止于一光滑水平面上，t＝0时受水平外力作用开始沿直线运动，0～8s内其加速度a与时间t的关系如图所示，则下列说法正确的是(　　)A．t＝2s时，物体的速度大小为2m/sB．0～2s内，物体通过的位移大小为2mC．0～8s内物体的最大速度为7m/sD．物体在t＝8s时与在t＝2s时的运动方向相反9. 如图所示为蔡特曼和柯氏改进后测定分子速度大小的装置简图。银蒸汽分子从小炉O的细缝中逸出沿虚线通过圆筒上的细缝S3进入圆筒C并落在玻璃板G上。已知圆筒C的直径为d，转速为n，银分子在玻璃板G上的落点与b之间的弧长为s。则银分子的最大速率为（）A．B．C．D．10.“天问一号”于2021年2月10日环绕火星成功。假设“天问一号”绕火星做匀速圆周运动，若其线速度的平方与轨道半径倒数的图象如图中实线，该直线斜率为k，已知万有引力常量为G，则（）A.火星的密度B.火星的自转周期为T=C.火星表面的重力加速度大小g=D.“天问一号”绕火星运动的最大速度大小11.如图，是一段竖直放置的光滑圆弧轨道，相距的、两点等高、距轨道最低点的竖直高度为。一小滑块自点由静止释放并开始计时，其速率随时间变化的图像可能为（　　）A.B. C.D.12.“ETC”是高速公路上电子不停车收费系统的简称。若某汽车以恒定功率匀速行驶，为合理通过收费处，司机在t1时刻使汽车功率减半，并保持该功率行驶，到t2时刻又做匀速运动；通过收费处后，逐渐增加功率，使汽车做匀加速运动直到恢复原来功率，以后保持该功率行驶。设汽车所受阻力大小不变，则在该过程中，汽车的速度随时间变化图像可能是（）A.B.C.D.二、填空题（共20分，每空2分）13.如图所示是“研究向心力与哪些因素有关”的实验仪器，叫做“DIS向心力实验器”。该实验装置中需要用到力传感器和__________传感器，由于该实验涉及多个物理量，所以实验采用的方法是__________法。14.如图，一列简谐横波平行于x轴传播，图中的实线和虚线分别为t＝0和t＝0.1s时的波形图。已知平衡位置在x＝6m处的质点，在0到0.1s时间内运动方向不变。这列简谐波的波速为________m/s，传播方向沿x轴________(填“正方向”或“负方向”)。15.一所受重力为的汽车沿倾角为 的斜坡匀速上行，当司机发现前方障碍物后便开始刹车，自刹车开始计时，汽车运动的位移与时间的关系为，则汽车在前内的平均速度大小为____________，该汽车在刹车过程中所受合力大小为__________。（取）16．如图所示，平板车上有B、C两块夹板，被三根收缩的弹簧与车底板A两两连接在一起，共同夹住一个质量为m=1kg的光滑圆柱体。若平板车在水平面上向右做匀速直线运动，则B、C两块夹板对圆柱体作用力的合力方向为__________；若平板车在水平面上向右做匀加速直线运动，加速度大小为a=7.5m/s2，则A、B、C对圆柱体作用力的合力大小为__________N。（g=10m/s2）17.如图所示，甲、乙两个质量相同的小球分别被两根细绳悬于等高的悬点，绳长L甲=2L乙，现将细绳拉至水平后由静止释放小球，则甲、乙两球通过最低点时动能大小之比为__________；角速度大小之比为__________。三、综合题（共40分，其中18题10分，19题14分，20题16分）18、（10分）如图（a）为“用DIS研究物体的加速度与质量的关系”实验装置。（1）实验中应保持轨道___________且摩擦力足够小；为了研究小车的加速度与质量的关系，应保持_______________不变。（2）若测得小车和发射器的总质量为0.3千克，则跨过滑轮的细绳下悬挂的钩码质量最适合用（   ）（A）20克          （B）100克           （C）200克        （D）500克（3）某同学用正确的实验方法测得实验数据，作出a-m图线如图(b)。他观察到a-m图线为曲线，于是得出物体的加速度与质量成反比。你认为他的做法正确吗？如果认为正确，请说明理由。如果认为不正确，请给出正确的处理方法。19.（14分）如图所示，长L=3.41m的水平直杆BC，与高H=0.2m的光滑细弯杆AB底部和足够长斜杆CD底部都平滑连接，CD与水平方向夹角θ=37°。一质量m=0.2kg的小环套在杆上，从最高点A由静止释放，沿细弯杆运动到B点时在小环上加一水平向右的外力F=2N，至C点撤去，小环冲上斜杆CD。已知小环与杆BC、CD间动摩擦因数均为µ=0.8。（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）小环在B点时的速度vB大小；（2）判断小环最终能否静止在斜杆上，通过表达式及计算加以说明；（3）小环在斜杆CD上运动的时间。（小数点后保留两位）20.（16分）一个质量m=0.1kg的小物块由静止开始沿倾角α的斜面匀加速滑下，然后在粗糙水平面上做匀减速直线运动，直到停止。小物块与斜面及水平面间的动摩擦因数均为μ，下表给出了不同时刻小物块的速率。g取10m/s2，求小物块时刻t(s)0……0.30.40.5……1.41.51.6……速率v(m/s)0……1.5202.5……3.02.52.0……（1）在斜面上的加速度大小a1和水平面上的加速度大小a2；（2）与水平面间的动摩擦因数μ和斜面的倾角α；（3）滑到斜面底端时的速率v1；（4）损失的机械能。 上师大附中2022学年第一学期期中考试高三年级物理学科答案（考试时间：60分钟满分：100分）一、选择题（共40分。第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题4分。每小题只有一个正确答案。）1..某同学找了一个用过的“易拉罐”，在罐体的侧面打了一个洞，用手指按住洞，向罐中装满水，然后将“易拉罐”竖直向上抛出，空气阻力不计，则(D)（A）“易拉罐”上升的过程中，洞中射出的水速度越来越快（B）“易拉罐”下降的过程中，洞中射出的水速度越来越快（C）“易拉罐”上升、下降的过程中，洞中射出的水速度都不变（D）“易拉罐”上升、下降的过程中，水不会从洞中射出2.关于做匀变速直线运动的物体速度v、位移s、加速度a、时间t之间的关系，下列图像中可能正确的是（B）3.2018年10月23日，港珠澳跨海大桥正式通车。为保持以往船行习惯，在航道处建造了单面索（所有钢索均处在同一竖直面内）斜拉桥，其索塔与钢索如图所示。下列说法正确的是（C）A．增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力B．为了减小钢索承受的拉力，可以适当降低索塔的高度C．索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时，钢索对索塔的合力竖直向下D．为了使索塔受到钢索的合力竖直向下，索塔两侧的钢索必须对称分布4.在“研究共点力的合成”的实验中对减小实验误差有益的是（C）A．两细绳应尽量等长B．用两根橡皮条代替两根细绳套 C．标记同一细绳方向的两点要远些D．两个弹簧测力计同时拉时，两测力计的拉力相差应大些5．图中O点为单摆的固定悬点，现将摆球（可视为质点）拉至A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动，摆动到A点时用激光烧断细绳，则摆球(B)（A）加速度沿图中1所示方向（B）沿图中2所示方向做自由落体运动（C）加速度沿图中3所示方向（D）沿图中4所示方向飞出6.如图所示，S1、S2是振幅均为A的两个水波波源，某时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示。则（B）S1S2ABCA.两列波在相遇后各自的周期都发生了变化B.此时各点的位移是：xA＝0，xB=－2A，xC=2AC.A处振动始终减弱，B、C处振动始终加强D.B点位移大小始终大于A点位移大小7.如左图所示，水平放置的弹簧振子在A、B之间作简谐运动，O是平衡位置；以向右为正方向，其振动图像如右图所示，则（D）ot/sx/cm2-20.20.40.10.30.50.6BOAxA．AO间的距离为4cmB．0.1s末，小球位于A点C．0.2s末，小球有正方向的最大速度D．0.2s~0.3s，小球从O向A做减速运动8.某物体原先静止于一光滑水平面上，t＝0 时受水平外力作用开始沿直线运动，0～8s内其加速度a与时间t的关系如图所示，则下列说法正确的是(　C　)A．t＝2s时，物体的速度大小为2m/sB．0～2s内，物体通过的位移大小为2mC．0～8s内物体的最大速度为7m/sD．物体在t＝8s时与在t＝2s时的运动方向相反9.如图所示为蔡特曼和柯氏改进后测定分子速度大小的装置简图。银蒸汽分子从小炉O的细缝中逸出沿虚线通过圆筒上的细缝S3进入圆筒C并落在玻璃板G上。已知圆筒C的直径为d，转速为n，银分子在玻璃板G上的落点与b之间的弧长为s。则银分子的最大速率为（C）A．B．C．D．10.“天问一号”于2021年2月10日环绕火星成功。假设“天问一号”绕火星做匀速圆周运动，若其线速度的平方与轨道半径倒数的图象如图中实线，该直线斜率为k，已知万有引力常量为G，则（A）A.火星的密度B.火星的自转周期为T=C.火星表面的重力加速度大小g=D.“天问一号”绕火星运动的最大速度大小11.如图，是一段竖直放置的光滑圆弧轨道，相距的、两点等高、距轨道最低点的竖直高度为。一小滑块自点由静止释放并开始计时，其速率随时间 变化的图像可能为（　　A）A.B.C.D.12.“ETC”是高速公路上电子不停车收费系统的简称。若某汽车以恒定功率匀速行驶，为合理通过收费处，司机在t1时刻使汽车功率减半，并保持该功率行驶，到t2时刻又做匀速运动；通过收费处后，逐渐增加功率，使汽车做匀加速运动直到恢复原来功率，以后保持该功率行驶。设汽车所受阻力大小不变，则在该过程中，汽车的速度随时间变化图像可能是（C）A.B.C.D.二、填空题（共20分）13.如图所示是“研究向心力与哪些因素有关”的实验仪器，叫做“DIS向心力实验器”。该实验装置中需要用到力传感器和__________传感器，由于该实验涉及多个物理量，所以实验采用的方法是__________法。光电门；控制变量14.如图，一列简谐横波平行于x轴传播，图中的实线和虚线分别为t＝0和t＝0.1s时的波形图。已知平衡位置在x＝6m 处的质点，在0到0.1s时间内运动方向不变。这列简谐波的波速为________m/s，传播方向沿x轴________(填“正方向”或“负方向”)。　10　负方向15.一所受重力为的汽车沿倾角为的斜坡匀速上行，当司机发现前方障碍物后便开始刹车，自刹车开始计时，汽车运动的位移与时间的关系为，则汽车在前内的平均速度大小为____________，该汽车在刹车过程中所受合力大小为__________。（取）(1).8(2).700016．如图所示，平板车上有B、C两块夹板，被三根收缩的弹簧与车底板A两两连接在一起，共同夹住一个质量为m=1kg的光滑圆柱体。若平板车在水平面上向右做匀速直线运动，则B、C两块夹板对圆柱体作用力的合力方向为__________；若平板车在水平面上向右做匀加速直线运动，加速度大小为a=7.5m/s2，则A、B、C对圆柱体作用力的合力大小为__________N。（g=10m/s2）竖直向下；12.517.如图所示，甲、乙两个质量相同的小球分别被两根细绳悬于等高的悬点，绳长L甲=2L乙，现将细绳拉至水平后由静止释放小球，则甲、乙两球通过最低点时动能大小之比为__________；角速度大小之比为__________。2:1，三、综合题（共40分，其中18题10分，19题14分，20题16分）18、如图（a）为“用DIS研究物体的加速度与质量的关系”实验装置。 （1）实验中应保持轨道___________且摩擦力足够小；为了研究小车的加速度与质量的关系，应保持_______________不变。（2）若测得小车和发射器的总质量为0.3千克，则跨过滑轮的细绳下悬挂的钩码质量最适合用（   ）（A）20克          （B）100克          （C）200克        （D）500克（3）某同学用正确的实验方法测得实验数据，作出a-m图线如图(b)。他观察到a-m图线为曲线，于是得出物体的加速度与质量成反比。你认为他的做法正确吗？如果认为正确，请说明理由。如果认为不正确，请给出正确的处理方法。（1）水平，小车所受拉力（或钩码个数）（2）A（3）某同学做法不正确。正确的处理方法是计算质量的倒数，然后作出a-1/m图线，如所得图线为过原点的直线，则a与m成反比。否则则a与m不成反比。（或正确的做法是检验这条曲线是否为反比例曲线，如每组数据的a×m的值都在误差范围内相等，则a与m成反比。否则则a与m不成反比。）19.（14分）如图所示，长L=3.41m的水平直杆BC，与高H=0.2m的光滑细弯杆AB底部和足够长斜杆CD底部都平滑连接，CD与水平方向夹角θ=37°。一质量m=0.2kg 的小环套在杆上，从最高点A由静止释放，沿细弯杆运动到B点时在小环上加一水平向右的外力F=2N，至C点撤去，小环冲上斜杆CD。已知小环与杆BC、CD间动摩擦因数均为µ=0.8。（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）小环在B点时的速度vB大小；（2）判断小环最终能否静止在斜杆上，通过表达式及计算加以说明；（3）小环在斜杆CD上运动的时间。（小数点后保留两位））（14分）解析：（1）（2分）对小环，从A到B的过程中，以水平面为零势面，因只有重力做功，由机械能守恒：代入数值解得：（2）（3分）在斜杆CD上，小环重力的沿斜面方向分力G1=mgsin37º=0.6mg而最大静摩擦力（近似等于滑动摩擦力）fmax=μmgcos37º=0.64mg由于G1fmax，可得小环能静止在斜杆上。（3）（9分）对小环，在BC段，由牛顿第二定律可得：F-f1=ma1，N1=mg，f1=μN1，代入数值解得由得小环沿斜杆CD上滑过程中，由牛顿第二定律可得：mgsin37º+f2=ma2,N2=mgcos37º，f2=μN2，代入数值解得由vt=vc－at得20.一个质量m=0.1kg的小物块由静止开始沿倾角α的斜面匀加速滑下，然后在粗糙水平面上做匀减速直线运动，直到停止。小物块与斜面及水平面间的动摩擦因数均为μ，下表给出了不同时刻小物块的速率。g取10m/s2，求小物块 时刻t(s)0……0.30.40.5……1.41.51.6……速率v(m/s)0……1.5202.5……3.02.52.0……（1）在斜面上的加速度大小a1和水平面上的加速度大小a2；（2）与水平面间的动摩擦因数μ和斜面的倾角α；（3）滑到斜面底端时的速率v1；（4）损失的机械能。【解析】（1）由得物块在斜面上的加速度大小物块在水平面上的加速度大小（2）物块在水平面上，由牛顿第二定律得μmg=ma2物块在斜面上，由牛顿第二定律得mgsinα-μmgcosα=ma12sinα-cosα=1α=53°（3）设物块到斜面底端的时刻是t1，速度为v1，由代入数据得在斜面上做匀加速运动　　在水平面上做匀减速运动　 解得v1=5.0m/s（4）设物块在斜面上的位移为s1由代入数据得以水平地面为零势面，由机械能的概念，减少的机械能ΔE=E1－E2=mgs1sinα-0=0.1×10×2.5×0.8J=2.0J