开滦县部分中学2022-2023学年高三上学期期中考试
物理试卷
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
一、单选题（共7小题，每小题4分，共28分）
1．如图为竖直面内一半径为R的固定半圆轨道，AC为直径，B为轨道的最低点。一质量为m的小物块从A点沿轨道无初速度滑下，经过B点时的速度大小为。不计空气阻力，重力加速度大小为g。则小物块（ ）
A．从A点到B点的过程中机械能守恒
B．运动到B点时加速度指向圆心
C．经过B点时对轨道的压力大小为2mg
D．经过B时处于失重状态
2．在方向垂直纸面向里的匀强磁场的区域中，一垂直磁场方向射入的带电粒子的运动轨迹如图所示，由于带电粒子运动过程中受到空气阻力的作用，因此带电粒子的动能逐渐减小，下列说法正确的是（ ）
A．粒子带正电，从A点运动到B点 B．粒子带正电，从B点运动到A点
C．粒子带负电，从A点运动到B点 D．粒子带负电，从B点运动到A点
3．2022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．若电容器始终接在恒压电源上，则极板所带电荷量增大
B．若极板上电荷量保持不变，则极板间电场强度变大
C．电容器电容变小
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
4．如图所示为避雷针周围的等势面分布情况，电场中有M、N、P三点，则（ ）
A．P点的电势比M点的高
B．M、N两点的场强相同
C．P点的场强大小比M点的大
D．电子在P点的电势能大于其在M点的电势能
5．完全相同的直角三角形滑块A、B，按如图所示放置，设A、B接触的斜面光滑，A与桌面间的动摩擦因数为，斜面倾角θ=37°，现在B上作用一水平推力F，恰好使A、B一起在桌面上匀速运动，且A、B保持相对静止。则A与桌面间的动摩擦因数为（ ）
A． B． C． D．
6．如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A与竖直挡板之间放一光滑圆球B，挡板下端与地面有一段距离，整个装置处于静止状态。若把A向左移动少许后（A不与挡板接触），它们仍处于静止状态，则（ ）
A．A对地面的压力增大 B．B对挡板的压力减小
C．地面对A的摩擦力减小 D．B对A的压力增大
7．如图甲所示，让一小球从固定斜面顶端O处静止释放，小球经过A处到达斜面底端B处，通过A、B两处安装传感器测出A、B间的距离x及小球在AB段运动的时间t。改变A点及A处传感器的位置，重复多次实验，计算机作出图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．小球在斜面上运动的平均速度大小为
B．小球运动到斜面底端时速度大小为
C．小球在斜面上运动的加速度大小为
D．小球在斜面上运动的时间为
二、多选题（共3小题，每小题6分，共18分）
8．火星是距离地球最近的行星，如图所示，地球绕太阳运动的轨道半径为，火星绕太阳运动的轨道半径为。若一探测器被发射后绕太阳运动的轨道是椭圆，该椭圆以地球轨道上的A点为近日点，以火星轨道上的B点为远日点。已知地球公转的周期为T，引力常量为G，太阳质量远大于地球、火星的质量，不计火星、地球对探测器的影响，下列说法正确的是（ ）
A．太阳质量为
B．火星公转的周期为
C．探测器在A点的速率与在B点的速率之比为
D．探测器在椭圆轨道运行的周期为
9．一足够大且光滑的矩形斜面，倾角为，高为h，现有一小球在A处沿平行于底边的初速度滑上斜面，最后从B处离开斜面。已知重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A．小球的运动轨迹为抛物线
B．小球的加速度为
C．小球从A处到达B处所用的时间为
D．小球从A处到达B处的位移为
10．如图所示，质量为4m的球A与质量为m的球B用绕过轻质定滑轮的细线相连，球A放在固定的光滑斜面上，斜面倾角α=30°，球B与质量为m的球C通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，球C放在水平地面上。开始时控制住球A，使整个系统处于静止状态，细线刚好拉直但无张力，滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行，然后由静止释放球A，不计细线与滑轮之间的摩擦，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．释放球A瞬间，球B的加速度大小为
B．释放球A后，球C恰好离开地面时，球A沿斜面下滑的速度达到最大
C．球A沿斜面下滑的最大速度为2g
D．A、B两小球组成的系统机械能守恒
第II卷（非选择题）
三、实验题（本题共2小题，共16分）
11（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50Hz，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g，图像不过原点的原因为_______，木块的质量为_______。
12（8分）在“测定电池的电动势和内阻”的实验中，备有如下器材：
A．干电池1节
B．电流表（量程0 ~ 0.6A，内阻约0.1Ω）
C．灵敏电流计G（满偏电流Ig为200μA，内阻rg为100Ω）
D．滑动变阻器（0 ~ 20Ω）
E．电阻箱R（0 ~ 9999.9Ω）
F．开关、导线若干
（1）由于没有电压表，需要把灵敏电流计G改装成量程为2V的电压表，需串联一个阻值为___________Ω的电阻。
（2）改装后采用如图甲所示电路进行测量。在闭合开关S前，将滑动变阻器的滑片移动至___________（填“a端”、“中央”或“b端”）。
（3）图乙为该实验绘出的I1—I2图线（I1为灵敏电流计G的示数，I2为电流表A的示数），由图线可求得被测电池的电动势E = ___________V，内阻r = ___________Ω（结果保留两位小数）。
四、计算题（本题共3小题，共38分）
13（10分）在训练奔跑中下肢向后的蹬踏力量时，有一种方法是让运动员腰部系绳拖着汽车轮胎奔跑，如图所示，在一次训练中，叶老师腰部系着不可伸长的轻绳拖着质量m = 11kg的轮胎从静止开始沿着笔直的跑道加速奔跑，5s后轮胎从轻绳上脱落，轮胎运动的v—t图像如图乙所示。不计空气阻力。已知绳与地面的夹角为37°，且sin37° = 0.6，cos37° = 0.8，g取10m/s2，求：（1）轮胎与水平面间的动摩擦因数μ；
（2）在2s时，绳子拉力的瞬时功率。
14（12分）如图，质量均为m的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为l的细线，细线另一端系一质量也为m的球C。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球，重力加速度g取，求：
（1）A、B两木块分离时木块B的速度大小；
（2）此后C向左运动时能达到的最大高度；
15（16分）如图所示，在平面直角坐标系中，第三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，第一象限某区域内存在垂直于坐标平面向内的圆形匀强磁场（图中没有画出）。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从电场中点以大小为的速度平行于x轴正方向射出，粒子经坐标原点O射入第一象限，运动一段时间后进入圆形匀强磁场区域，最后平行于y轴正方向射出磁场。已知匀强磁场的磁感应强度大小，不计粒子受到的重力。求
（1）匀强电场的电场强度大小E；
（2）粒子刚进入磁场时的速度；
（3）圆形匀强磁场的最小面积。（已知）开滦县部分中学2022-2023学年高三上学期期中考试
物理答案
1．C 2．D 3．A 4．D 5．C 6．D 7．B
8．AD 9．ABC 10．BC
11． 不需要 不需要 未平衡摩擦力
12． 9900 a端 1.48 0.83
13．（1）0.5；（2）224W
【详解】（1）由图示图像可知，轮胎减速过程加速度为
由牛顿第二定律得
解得
（2）由图示图像可知，轮胎加速过程加速度为
对加速过程，对轮胎由牛顿第二定律得
代入数据解得
F = 70N
在2s时，轮胎的速度
绳子拉力的瞬时功率
14．
设小球C摆至最低点时C球速度为v1，A、B同速度为v2，
对ABC系统，水平方向动量守恒得
由系统能量守恒得
解得
此时A、B分离，因此物块B的速度大小为
（2）此后C球向左摆至最高点时，A、C共速，由水平方向动量守恒得
由AC系统能量守恒得
联立解得
15．
（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，有
根据牛顿第二定律有
联立解得
（2）设粒子从O点粒子射入第一象限时速度大小为v，其方向与轴正方向的夹角，
根据类平抛运动规律有
联立解得
（3）
由几何关系可知，粒子在磁场中运动时，其运动轨迹所对应的圆心角等于，当进入磁场的点和射出磁场的点的连线是圆形磁场区域的直径2r时，磁场区域面积S最小，有
联立解得
