宾县第二中学2022-2023学年度上学期期中考试
高三物理试卷
卷面分值：100分 考试时间：90分钟
注意事项：
1.本卷共3页，满分100分，考试时间90分钟。
2.答题前，在答题页指定区域填写班级、姓名、考场号。
3.所有答案必须用黑色中性笔作答，并写在答题卡的相应位置上，写在试卷上无效。
4.请保持试卷及答题卡的清洁，不折叠，不破损。考试结束后，只需上交答题卡。
一、单选题（本大题共12小题，每小题4分，共计48分。其中1-8小题只有一个选项正确，9-12小题有多个选项正确；全部选对的得4分，选对不全的得2分，有选错或不选的得0分）
1．以下关于物理学研究方法的叙述正确的是（ ）
A．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该探究运用了类比的方法。
B．根据速度的定义式，当t非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了微量放大的方法
C．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法
D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里运用了微元法
2．2020年6月23日，我国在西昌卫星发射中心成功发射北斗系统第55颗导航卫星，至此北斗全球卫星导航系统星座部署全面完成。北斗卫星导航系统由不同轨道的卫星构成，其中北斗导航系统第41颗卫星为地球同步轨道卫星，它的轨道半径约为 4.2×107m。第44颗卫星为倾斜地球同步轨道卫星，运行周期等于地球的自转周期24h。两种同步卫星的绕行轨道都为圆轨道。倾斜地球同步轨道平面与地球赤道平面成一定夹角，如图所示。已知引力常量 G=6.67×10-11N·m2/kg2。下列说法中不正确的是（ ）
A．两种同步卫星的轨道半径大小相等
B．两种同步卫星的运行速度都小于第一宇宙速度
C．根据题目数据可估算出地球的平均密度
D．地球同步轨道卫星的向心加速度大小大于赤道上随地球一起自转的物体的向心加速度大小
3．长为L的细绳，一端系一质量为m的小球，另一端固定于某点。当绳竖直时小球静止，再给小球一水平初速度，使小球在竖直平面内做圆周运动。关于小球的运动下列说法正确的是（ ）
A．小球过最高点时的最小速度为零
B．小球过最高点时最小速度为2
C．小球开始运动时绳对小球的拉力为
D．小球运动到与圆心等高处时向心力由细绳的拉力提供
4．如图所示，光滑水平面上有A、B两物块，已知A物块的质量mA=2kg，以一定的初速度向右运动，与静止的物块B发生碰撞并一起运动，碰撞前后的位移时间图象如图所示（规定向右为正方向），则碰撞后的速度及物体B的质量分别为（ ）
A．2m/s，5kg
B．2m/s，3kg
C．3.5m/s，2.86kg
D．3.5m/s，0.86kg
5．在一段平直的公路上，汽车保持额定功率P行驶，所受的阻力大小恒为f．已知汽车的质量为m，最大速率为vm．若某时刻汽车的速度大小为v（v < vm）时，汽车的加速度大小为a，所受的牵引力大小为F，则下列关系式正确的是（ ）
A． B． C． D．
6．“雪如意”是我国首座国际标准跳台滑雪场地。跳台滑雪运动中，裁判员主要根据运动员在空中的飞行距离和动作姿态评分。运动员在进行跳台滑雪时大致经过四个阶段：①助滑阶段，运动员两腿尽量深蹲，顺着助滑道的倾斜面下滑；②起跳阶段，当进入起跳区时，运动员两腿猛蹬滑道快速伸直，同时上体向前伸展；③飞行阶段，在空中运动员保持身体与雪板基本平行、两臂伸直贴放于身体两侧的姿态；④着陆阶段，运动员落地时两腿屈膝，两臂左右平伸。下列说法正确的是（ ）
A．助滑阶段，运动员深蹲是为了减小与滑道之间的摩擦力
B．起跳阶段，运动员猛蹬滑道主要是为了增加向上的速度
C．飞行阶段，运动员所采取的姿态是为了增加水平方向速度
D．着陆阶段，运动员两腿屈膝是为了减少与地面的作用时间
7．质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示。用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中（ ）
A．F逐渐变大，T逐渐变大 B．F逐渐变大，T逐渐变小
C．F逐渐变小，T逐渐变大 D．F逐渐变小，T逐渐变小
8．如图所示，套在竖直光滑细杆上的环P由跨过小定滑轮且不可伸长的轻绳与重物Q相连，小定滑轮到竖直杆的距离为L。开始时与P环相连的轻绳水平，现把P由静止释放，当P下滑到轻绳与水平方向成45°角时，P下落的速度为v，则此时（ ）
A．Q上升的速度为v B．Q上升的速度为v
C．Q上升的距离为L D．Q上升的距离为L
9．某同学用如图所示实验来认识超重和失重现象，先保持手指和钩码静止，感受套在手指上的橡皮筋对手指压力的变化。下列说法中正确的是（ ）
A．钩码下降过程，处于失重状态
B．钩码上升过程，处于失重状态
C．钩码下降和上升过程，都能出现失重现象
D．钩码由最低点上升到最高点的过程，先出现超重现象，后出现失重现象
10．质量为、长度为的小车静止在光滑的水平面上，质量为的小物块放在小车的最左端。现用一水平力作用在小物块上，小物块与小车之间的摩擦力为，经过一段时间小车运动的位移为，小物块刚好滑到小车的右端，则下列说法中正确的是（ ）
A．此时物块的动能为
B．此时小车的动能为
C．这一过程中，物块和小车增加的机械能为
D．这一过程中，系统因摩擦而损失的机械能为
11．如图a，物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t =0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t= 4s时撤去外力。细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图b所示，木板的速度v与时间t的关系如图c所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度g取10m/s2，则（ ）
A．2 ~4s内木板的加速度大于4~5s内木板的加速度
B．4~5s内，木板的位移为0.3m
C．木板的质量为1kg
D．2~4s内，力F的大小为0.3N
12．如图所示，一灯笼悬挂于两墙壁之间，绳OB水平，绳OA与竖直方向的夹角为60°，请分析（重力加速度为g）（ ）
A．若将绳OB割断，灯笼的加速度为
B．若将绳OB割断，灯笼的加速度为
C．若将绳OA换为轻质弹簧，将绳OB割断，灯笼的加速度为
D．若将绳OA换为轻质弹簧，将绳OB割断，灯笼的加速度为
二、实验题（每空2分，共计16分）
13．某同学利用自由落体运动测量重力加速度，实验装置如图1所示，打点计时器接在频率为的交流电源上。使重锤自由下落，打点计时器在随重锤下落的纸带上打下一系列点迹。挑出点迹清晰的一条纸带，依次标出计数点1，2，…，8，相邻计数点之间还有1个计时点。分别测出相邻计数点之间的距离，并求出打点2，3，…，7时对应的重锤的速度。在坐标纸上建立坐标系，根据重锤下落的速度作出图线并求重力加速度。
（1）图2为纸带的一部分，打点3时，重锤下落的速度______________（结果保留3位有效数字）。
（2）除点3外，其余各点速度对应的坐标点已在图3坐标系中标出，请在图中标出速度对应的坐标点，并作出图线______________。
（3）根据图3，实验测得的重力加速度______________（结果保留3位有效数字）。
14．如图1所示，用半径相同的A、B两球的碰撞可以验证“动量守恒定律”．实验时先让质量为m1的A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下，进入水平轨道后，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．再把质量为m2的B球放在水平轨道末端，让A球仍从位置C由静止滚下，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次．M、P、N为三个落点的平均位置，未放B球时，A球的落点是P点，O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图2所示．
（1）在这个实验中，为了尽量减小实验误差，两个小球的质量应满足 m1____m2（选填“>”或“<”）；除了图中器材外，实验室还备有下列器材，完成本实验还必须使用的两种器材是___________．
A．秒表 B．天平 C．刻度尺 D．打点计时器
（2）下列说法中正确的是_______．
A．如果小球每次从同一位置由静止释放，每次的落点一定是重合的
B．重复操作时发现小球的落点并不重合，说明实验操作中出现了错误
C．用半径尽量小的圆把10个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置
D．仅调节斜槽上固定位置C，它的位置越低，线段OP的长度越大
（3）在某次实验中，测量出两个小球的质量m1、m2．记录的落点平均位置M、N几乎与OP在同一条直线上，测量出三个落点位置与O点距离OM、OP、ON的长度．在实验误差允许范围内，若满足关系式________________，则可以认为两球碰撞前后在OP方向上的总动量守恒；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足关系式____________．（用测量的量表示）
三、解答题（本大题共4小题，共计36分）
15．（9分）第24届冬季奥林匹克运动会于2022年由北京和张家口联合举办。高山滑雪是比赛项目之一，因其惊险刺激、动作优美深受观众喜爱。如图所示，为了备战北京冬奥会，一名滑雪运动员在倾角为θ的山坡滑道上进行训练，运动员及装备的总质量为m，山坡滑道底端与水平滑道平滑连接，滑雪板与山坡滑道及水平滑道间的动摩擦因数为同一常数。运动员从山坡滑道上某处由静止速下滑，经过时间t到达山坡滑道底端，速度大小为v。继续在水平滑道上滑行了一段距离后静止。运动员视为质点，空气阻力或忽略不计，重力加速度为g。
（1）求滑雪运动员沿山坡滑道下滑时所受摩擦力f的大小。
（2）求滑雪运动员沿山坡滑道滑到底端时运动员及装备所受重力的瞬时功率P。
16．（9分）体育课上，甲同学在距离地面高处将排球击出，球的初速度沿水平方向，大小为；乙同学在离地处将排球垫起，垫起前后球的速度大小相等，方向相反。已知排球质量，取重力加速度。不计空气阻力。求：
（1）排球被垫起前在水平方向飞行的距离x。
（2）排球被垫起前瞬间的速度大小v及方向。
（3）排球与乙同学作用过程中所受冲量的大小I。
17．（9分）如图所示，ABCD是一个盆式容器，盆内侧与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧。BC水平，其长度，盆边缘的高度．在A处放一个质量为的小物块并让其自由下滑．已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数，小物块在盆内来回滑动，最后停下来，。求：
（1）小物块第一次滑到C点时的动能。
（2）小物块最终停下的地点到B的距离L。
（9分）如图所示，abc 是光滑的固定轨道，其中ab是水平的，bc为与ab相切并位于竖直平面内的半圆，半径R=0.4m，质量m=0.20 kg的小球A 静止在轨道上，另一个与A球质量相等的小球B以v0=5 m/s的速度与小球A发生弹性碰撞，已知相碰后小球A能够经过半圆的最高点c，然后落到水平轨道上，重力加速度g=10 m/s2，求：
（1）碰撞结束时，小球A和B的速度。
（2）小球在b点对轨道的压力。
（3）小球A落地点距b点的水平距离。高三物理参考答案：
1．D
【详解】A．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该探究运用了控制变量法，故A错误；
B．根据速度定义式，当极短时，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，该定义应用了物理的根限法，故B错误；
C．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想化物理模型法，故C错误；
D．在探究匀变速运动的位移公式时，采用了微元法将变速运动无限微分后变成了一段段的匀速运动，即采用了微元法，故D正确；
故选D。
2．C
【详解】A．同步卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，有
解得
同步卫星的周期与地球自转周期相同，所以两种同步卫星的轨道半径大小相等，故A正确，不符合题意；
B．第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度。所以地球同步卫星运行的线速度小于第一宇宙速度，故B正确，不符合题意；
C．已知同步卫星的轨道半径与周期，由
可以求出地球的质量，但由于不知道地球的半径，所以不能求出地球的密度，故C错误，符合题意；
D．同步卫星与赤道上的物体具有相同的周期和角速度，根据公式得同步卫星的向心加速度比静止在赤道上物体的向心加速度大，故D正确，不符合题意。
故选C。
3．D
【详解】AB．根据得小球通过最高点的最小速度
故A错误，B错误；
C．在最低点，根据牛顿第二定律得
解得绳子对小球的拉力
故C错误；
D．在与圆心等高处，小球做圆周运动的向心力由绳子拉力提供，故D正确。
故选D。
4．B
【详解】由图象可知，碰前A的速度为：，碰后AB的共同速度为：，A、B碰撞过程中动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：，解得：，选B.
5．D
【详解】因为汽车的最大速率为vm，故P=F×vm，式中的f为汽车受到的阻力，则，选项AC错误；当汽车的速度为v时，其加速度为a，则根据牛顿第二定律可知F－f=ma，选项B错误；二者结合得，选项D正确．
6．B
【详解】A．助滑阶段，运动员深蹲是为了减小与空气之间的摩擦力，A错误；
B．起跳阶段，运动员猛蹬滑道主要是通过增大滑道对人的作用力，根据动量定理可知，在相同时间内，为了增加向上的速度，B正确；
C．飞行阶段，运动员所采取的姿态是为了减小水平方向的阻力，从而减小水平方向的加速度，C错误；
D．着陆阶段，运动员两腿屈膝下蹲可以延长落地时间，根据动量定理可知，可以减少身体受到的平均冲击力，D错误。
故选B。
7．A
【详解】绳OB段拉力的大小始终等于物体的重力mg，故保持不变，设OA段绳与竖直方向的夹角为，由受力分析可知
在O点向左移动的过程中，角逐渐变大，故F逐渐变大，T逐渐变大。
故选A。
8．B
【详解】AB．当P下落到轻绳与水平方向成45°角时，下落的速度为v，将其分解为沿绳和垂直于绳的两个分速度，如图所示
Q上升的速度与沿绳的分速度相等，故vQ=vsin 45°=v
故A项错误，B项正确；
CD．由几何关系可知，P下落过程中，左侧绳长的长度变化量为
ΔL=-L=L-L故C项、D项均错误；
故选B。
9．CD
【详解】钩码在最上端向下运动的过程中，先是加速下降，后是减速下降，其加速度的方向先是向下的，后是向上的，所以是先失重后超重；钩码在最下端向上运动的过程中，先是加速上升，后是减速上升，其加速度的方向先是向上的，后是向下的，所以是先超重后失重；可见钩码上升和下降的过程都可能出现失重现象，当然也都可能出现超重现象，选项CD正确，AB错误。
故选CD。
10．BD
【详解】A．根据动能定理，物块的动能为A错误；
B．小车的动能为B正确；
C．物块和小车增加的机械能等于外力做功与摩擦生热之差C错误；
D．系统因摩擦而损失的机械能为D正确。
故选BD。
11．BC
【详解】A．由图像可知，内，木板做匀加速运动的加速度大小为
在4~5s内，木板做匀减速运动的加速度大小为故A错误；
B．4~5s内，图像的面积即为木板的位移故B正确；
CD．设木板的质量为，物块的质量为，物块与木板之间的动摩擦因数为，在2 ~4s内根据牛顿第二定律可得又
在时撤去外力后，根据牛顿第二定律可得联立解得
故C正确，D错误。
故选BC。
12．AC
【详解】AB．若将绳割断，绳拉力消失，绳所受外力发生突变，受力分析如图所示
沿轴方向上有沿轴方向上有
由牛顿第二定律有解得
故B错误，A正确；
CD．根据题意，若将绳OA换为轻质弹簧，以结点为研究对象，受灯笼的拉力、弹簧OA的拉力和绳OB的拉力，如图所示
由平衡条件可得，
解得，
将绳割断，绳的拉力消失，轻弹簧弹力不发生突变，则灯笼所受合外力为由牛顿第二定律有
解得
故D错误，C正确。
故选AC。
13．1.15 9.79 （2）[2]做出图像如图所示
14 （1）> BC （2）C （3）m1·OP＝m1·OM + m2·ON m1·OP2＝m1·OM 2+ m2·ON2
15．（1） ；（2） ；
【详解】（1）由于下滑时的初速度为0，末速度为v，时间为t，所以下滑的加速度为对人下滑时受力分析得
故摩擦力大小为
（2）重力的瞬时功率为
16．（1）；（2），方向与水平方向夹角；（3）
【详解】（1）设排球在空中飞行的时间为t，则
解得；则排球在空中飞行的水平距离
（2）乙同学垫起排球前瞬间排球在竖直方向速度的大小
得；根据
得；设速度方向与水平方向夹角为（如答图所示）
则有
（3）根据动量定理，排球与乙同学作用过程中所受冲量的大小
17、(1）1.5J；（2）0
【详解】（1）依题意，小物块第一次滑到C点时的动能为，根据动能定理有
（2）设小物块在盆底滑行的路程为s，根据动能定理有
解得
可知小物块在盆底刚好经过两个来回，最终停在B点，故
L=0
18．（1）5m/s，0（2）14.5N（3）1.2m
【详解】（1）AB碰撞过程满足动量守恒和能量守恒，则：
，
联立解得：vA=5m/s，vB=0
（2）在b点，根据牛顿定律： 解得：FN=14.5N
根据牛顿第三定律，压力为14.5N。
（3）小球从b点到c点，由机械能守恒定律：
解得：vc=3m/s 小球做平抛运动：x=vct ，
解得：x=1.2m
