广东省北京师范大学东莞石竹附属学校2022届高三物理上学期期中试题

广东省北京师范大学东莞石竹附属学校2022届高三物理上学期期中试题一、选择题(本题有12道小题，共48分。其中1-8题为单选题，每小题3分；9-12题为多选题，每小题6分，漏选得3分。)1．某同学通过以下步骤测出了从一定高度落下的排球对地面的冲击力：将一白纸铺在水平地面上，把排球在水里弄湿，然后让排球从规定的高度自由落下，并在白纸上留下球的水印．再将印有水印的白纸铺在台秤上，将球放在纸上的水印中心，缓慢地压球，使排球与纸接触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印，记下此时台秤的示数即冲击力的最大值．下列物理研究中用到的方法与该同学的方法相同的是（　　）A．建立“点电荷”的概念B．建立“合力与分力”的概念C．建立“电场强度”的概念D．建立“瞬时速度”的概念2．在空间某一点以大小相等的速率分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出质量相等的三个小球，不计空气阻力，经过t秒（三个小球均未落地）（　　）A．三个小球的速度变化率相同B．三个小球的动能变化量大小相同C．做竖直下抛运动的小球动量变化量最小D．做竖直上抛运动的小球动量变化率最大3．如图，上表面为光滑圆柱形曲面的物体静置于水平地面上，一小木块受水平力作用缓慢地从曲面底端沿曲面向上滑动一小段的过程中，曲面始终静止不动，则物体对地面摩擦力f和压力N大小变化是（　　）A．f增大，N不变B．f变小，N增加C．f增大，N减小D．f不变，N不变4．如图所示，一束一价正离子流垂直于电场方向进入匀强电场，若它们飞出电场的偏向角相同，则可断定它们进入电场时（　　）A．一定具有相同的质量B．一定具有相同的速度-10-\nC．一定具有相同的动能5．一定具有相同的比荷5．如图所示，两块相互靠近彼此绝缘的平行金属板组成平行板电容器，极板N与静电计金属球相连，极板M和静电计的外壳均接地。用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U，在两板相距为d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度。在整个实验过程中，保持电容器的带电荷量Q不变，以下操作和结论正确的是（）A．仅将M板向下平移，静电计指针张角变小B．仅将M板向左平移，静电计指针张角变小C．仅在M、N之间插入云母板(介电常数大于1)，静电计指针张角变大D．仅将M板向上平移，静电计指针张角变大6．质量为m的物块甲以3m/s的速度在光滑水平面上运动，有一轻弹簧固定其上，另一质量也为m的物块乙以4m/s的速度与甲相向运动，如图所示，则（　　）A．甲、乙两物块在弹簧压缩过程中，由于弹力作用,动量不守恒B．当两物块相距最近时，物块甲的速率为零C．当物块甲的速率为1m/s时，物块乙的速率可能为2m/s，也可能为0D．物块甲的速率可能达到5m/s7．质量为400kg的赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度a和速度的倒数的关系如图所示，则赛车在加速的过程中（　　）A．速度随时间均匀增大B．加速度随时间均匀增大C．输出功率为160kWD．所受阻力大小为160N8．两辆汽车从同一地点同时出发（此时为计时起点t=0）沿同一方向做直线运动，它们的速度的平方（v2)随位置()的变化图像如图所示，下列判断正确的是（　　）A．汽车A的加速度大小为4m/s2B．汽车A、B在处的速度大小为12m/s-10-\nC．汽车AB在t=4s时相遇D．汽车AB在处相遇9．如图所示，AB、CD为一圆的两条直径、且相互垂直，O点为圆心。空间存在一未知静电场，方向与圆周所在平面平行。现让一质子先从A点运动至C点，电势能减少了EP；又从C点运动到B点，电势能增加了EP；那么此空间存在的静电场可能是（　　）A．匀强电场，方向垂直于AB由O点指向C点B．匀强电场，方向垂直于AB由C点指向O点C．位于D点的正点电荷形成的电场D．位于D点的负点电荷形成的电场10．如图所示，虚线A、B、C、D是某匀强电场中的4个平行且等距的等势面，其中等势面C的电势为0，一电子仅在静电力的作用下运动，经过A、D等势面时的动能分别为26eV和5eV，则下列说法正确的是（　　）A．等势面D的电势为-7VB．等勢面B的电势为4VC．该电子不可能到达电势为－10V的等势面D．该电子运动到某一位置，其电势能变为8eV时，它的动能为4eVFabc11．如图所示，劲度系数为k的轻弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端与一小球相连，a点为弹簧原长所在位置。现对小球施加一个水平向右的恒力F，使小球从a点由静止开始运动，小球向右运动经过b点最远到达c位置，其中ab间的距离，不计一切摩擦，下列关于小球从a至c的运动过程中的判断正确的是（　　）A．从a至c，小球和弹簧组成的系统机械能逐渐增大B．从a至c，小球克服弹簧弹力做功大于弹性势能的增量C．从a至b的这段过程中，恒力F所做的功大于小球动能的增量D．从b至c的这段过程中，弹簧弹性势能的增量小于恒力F所做的功12．-10-\n2022年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100s时，它们相距约400km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈，将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星（　　）A．质量之积B．质量之和C．速率之和D．各自的自转角速度二、实验题（2题，共16分）13．（8分）在实验室里为了验证动量守恒定律，一般采用如图甲、乙两种装置：(1)若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则要求A．m1>m2r1>r2B．m1>m2r1<r2C．m1>m2r1=r2D．m1<m2r1＝r2(2)设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，则在用甲装置实验时，验证动量守恒定律的公式为(用装置图中的字母表示)(3)若采用乙装置进行实验，以下所提供的测量工具中必须有的是A．毫米刻度尺B．游标卡尺C．天平D．弹簧秤E．秒表(4)在实验装置乙中，若小球和斜槽轨道非常光滑，则可以利用一个小球验证小球在斜槽上下滑过程中的机械能守恒。这时需要测量的物理量有：小球静止释放的初位置到斜槽末端的高度差h1，小球从斜槽末端水平飞出后平抛运动到地面的水平位移s、竖直下落高度h2．则所需验证的关系式为．(不计空气阻力，用题中的字母符号表示)14．（8分）为了测量木块与木板间动摩擦因数μ某小组设计了使用位移传感器的图示实验装置；让木块从倾角为θ的木板上静止释放，位移传感器连接计算机描绘出了木块相对传感器的位移随时间变化规律，如图线②所示；图中木块的位移从x1到x2和从x2到x3的运动时间均为T-10-\n（1）根据上述图线计算木块位移为x2时的速度v2=；木块加速度a=（用题中物理量符号表示）（2）若T=0.1s，x1=4cm，x2=9cm，x3=16cm，θ=37°，动摩擦因数μ=；（sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2）．（3）若只增大木板倾斜的角度，则木块相对传感器的位移随时间变化规律可能是图中的哪条（选填图线序号①、②或③）三、计算题（3题，共36分）15．(10分)在竖直平面内有一个E=100N/C的水平向右的匀强电场，一根倾角θ=，上表面光滑、下表面粗糙的绝缘硬杆倾斜固定，一质量m=1.2kg，带负电荷q=-0.1C的小球套在杆上，在水平电场力作用下由静止开始运动，如图所示，小球与绝缘硬杆下表面的动摩擦因数μ=0.75，g取10m/s2，不计空气阻力。(sin=0.8，cos=0.6)，求：（1）θ上表面光滑下表面粗糙E试判断小球是否受摩擦力？（2）求小球运动的加速度a的大小．-10-\n16．（12分）如图（甲），一足够长的传送带与水平面的夹角θ=30°，皮带在电动机的带动下沿顺时针方向转动，速率始终不变。t=0时刻在传送带适当位置放上一具有初速度的小物块。取沿斜面向上为正方向，物块在传送带上运动的速度随时间的变化如图（乙）所示。已知小物块质量m=1kg，g取10m/s2，计算结果可以保留根号，求：(1)0-1s内物块的加速度大小；(2)传送带与滑块之间的动摩擦因数μ；(3)0-t2时间内电动机多消耗的电能。θ-1021t2t/sv/m·s-1（甲）（乙）-10-\n17．(14分)如图，半径的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点和圆心的连线与水平方向间的夹角θ=370，另一端点为轨道的最低点，其切线水平。一质量M=2kg、板长L=0.65m的滑板静止在光滑水平地面上，左端紧靠C点，其上表面所在平面与圆弧轨道C点和右侧固定平台D等高。质量为m=1kg的物块(可视为质点)从空中点以v0=0.6m/s的速度水平抛出，恰好从轨道的端沿切线方向进入圆弧轨道，然后沿光滑圆弧轨道滑下经C点滑上滑板。滑板运动到平台D时被牢固粘连。已知物块与滑板间的动摩擦因数0.5，取g=10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8．求：(1)物块经过C点时对圆弧轨道的压力大小(2)若物块与滑板共速之后，滑板才与平台D发生碰撞，求滑板右端到平台D左侧的距离s的取值范围DsL(3)若滑板右端到平台D左侧的距离s在0.1m＜s＜0.5m范围内取值，试讨论物块刚滑上平台D时的动能与s的关系-10-\n物理学科高三年级期中考试试题答案一、选择题12345678BAACDCCD9101112ACADACBC二、实验题（2题，共16分）13．（8分）（1）C（2分）（2）m1OP=m1OM+m2O′N（2分）（3）AC（每项1分，共2分）（4）s2=4h1h2（2分，其他合理形式同样给分）FNmgθ14．（8分）（1），（2）0.5（3）①（每空2分）,三、计算题（3题，共36分）15．(10分)(1)带电小球所受电场力F=qE=10N，（1分）负电荷所受电场力方向与场强方向相反，水平向左（1分）对小球受力分析如右图，假设杆对小球的弹力N垂直于杆向上，垂直杆方向上有：解得N=-0.8N（2分）杆对小球实际的弹力向下，即小球和杆的下表面接触，故小球会受摩擦力。（1分）【若此问学生直接根据，判断有摩擦力存在也给分】(2)根据：（1分）牛顿第二定律：（2分）可得：a=12.5m/s2（2分）16．（12分）解：(1)从v-t图可知，物块的加速度1m/s2（2分）(2)对物块受力分析，可得（2分）解得（2分）-10-\n解法一：物块减为零后，反向加速经历时间，v-t图中t2=3s（2分）3s内传送带的位移S=v0t2=6m（2分）传送带多消耗的电能（2分）(3)解法二：物块减为零后，反向加速经历时间，v-t图中可知t2=3s（2分）0-t2时间内传送带与物块的相对位移，产生内能（1分）0-t2时间内物块运动的位移S=1.5m，物块增加的重力势能（1分）物块动能的增量（1分）传送带多消耗的电能（1分）17．(14分)解：(1)从A到B，物块做平抛运动，由速度方向关系得：（1分）从B到C，物块机械能守恒（1分）（1分）联立解得FN=46N（1分）根据牛顿第三定律，物块在C点对轨道的压力大小为46N（1分）(2)物块从C点滑上滑板后开始作匀减速运动，此时滑板开始作匀加速直线运动，当物块与滑板达共同速度时，二者开始作匀速直线运动。设它们的共同速度为v，根据动量守恒解得v=1m/s（1分）对滑板，用动能定理列方程：，解得：s2=0.2m（1分）要使物块与滑板同速之后，滑板才与平台D发生碰撞，则滑板右端到平台D左侧的距离s≥0.2m（1分）(3)当0.1m＜s＜0.2m时，物块与滑板未达同速，滑板已与平台D碰撞，物块的运动是匀减速运动L+s，滑上平台D。根据动能定理：（2分）解得：=1.25-5s（J）（1分）-10-\n当0.2m≤s＜0.5m时，物块与滑板同速后共同做一段匀速运动，滑板再与平台D碰撞。对物块由滑上滑板到相对静止列动能定理得：，解得：s1=0.8m（1分）由此可知物块在滑板上相对滑过∆s=s1－s2=0.6m时，共速时物块离滑板右侧还有L-∆s=0.05m距离（1分）物块的运动是匀减速运动s1=0.8m，匀速运动s－s2，匀减速运动L-∆s=0.05m，滑上平台D，根据动能定理：解得：=0.25J（1分）-10-