凤鸣山教育集团2022-2023学年高三上学期期中检测
物理试题
考试说明: 1.考试时间:75 分钟； 2.试题总分 100 分；
一、单项选择题：本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.下列说法正确的是（ ）
A．在不用考虑物体本身的大小和形状时，物体可以被视为质点是运用了极限思想B．曲线运动中，加速度一定不为零
C．第谷通过严密的数学运算，得出了行星的运动规律
D.“笔尖下发现的行星”——天王星的发现确立了万有引力定律的地位，也成为科学史上的美谈2．如图所示，一粗糙斜面固定在地面上，一细绳一端悬挂物体 P，另一端跨过斜面顶端的光滑定滑轮与物体 Q 相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力 F 缓慢拉动 P 至细绳与竖直方向成45°角，Q 始终静止，设 Q 所受的摩擦力大小为 f。在这一过程中（ ）
A．F 一定增大、f 一定增大
B．F 可能不变、f 一定增大
C．F 一定增大、f 可能先减小后增大
D．F 可能不变、f 可能先减小后增大
3．2022 年 4 月 16 日 0 时 44 分，神舟十三号与空间站天和核心舱分离，正式踏上回家之路，分离过程简化如图所示，脱离前天和核心舱处于半径为1的圆轨道Ⅰ，运行周期为 T1，从 P 点脱离后神舟十三号飞船沿轨道Ⅱ返回近地半径为2的圆轨道Ⅲ上，Q 点为轨道Ⅱ与轨道Ⅲ的切点，轨道Ⅲ 上运行周期为 T2，然后再多次调整轨道，绕行 5 圈多点顺利着落在东
风着落场，根据信息可知（ ） A．
可以计算地球的密度为
在轨道Ⅱ上Q 点的速率要大于在轨道Ⅱ上P 点的速率
飞船在Q 点从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅲ，需要在Q 点朝速度反方向喷气
如图所示，一定质量的理想气体从状态 A 依次经过状态 B、C 和 D
后再回到状态 A，其中 A B 和C D 为等温过程， B C 和 D A 为绝热过程气体与外界无热量交换，这就是著名的“卡诺循环”。下列说法正确的是（ ）
D A 绝热过程中，外界对气体做功，气体内能增加温度升高
B C 绝热过程中，气体分子的平均动能增大
C． C D 等温过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少
D． A B 等温过程中，气体从外界吸热并全部用来对外做功，所以违反了热力学第二定律
如图所示，在竖直平面内有一半径为 R 的四分之一圆弧轨道 BC，与竖直轨道 AB 和水平轨道
CD 相切，轨道均光滑。现有长也为 R 的轻杆，两端固定质量为 m 的小球 a、质量为 2m 的小球 b
（均可视为质点），用某装置控制住小球 a，使轻杆竖直且小球 b 与 B 点等高，然后由静止释放，杆将沿轨道下滑。设小球始终与轨道接触，重力加速度为 g。则（ ）
下滑过程中 a 球机械能增大
下滑过程中 b 球机械能守恒
小球 a 滑过 C 点后，a 球速度大于2√6
3
从释放至 a 球到滑过 C
点的过程中，轻杆对 b
2
3
从地面竖直向上抛出一物体，其机械能 E 总等于动能 Ek 与重力势能 Ep 之和。取地面为重力势能零点，该物体的 E 总和 Ep 随它离开地面的高度 h 的变化如图所示。重力加速度取 10 m/s2。由图中数据可得（ ）
物体的质量为 1 kg
h=0 时，物体的速率为 20 m/s
h=2 m 时，物体的动能 Ek=40 J
从地面至 h=4 m，物体的动能减少 100 J
如图所示，足够大的水平圆台中央固定一光滑竖直细杆，原
长为 L 的轻质弹簧套在竖直杆上，质量均为 m 的光滑小球 A、B 用长为 L 的轻杆及光滑铰链相连，小球 A 穿过竖直杆置于弹簧上。让小球 B 以不同的角速度 ω 绕竖直杆匀速转动，当转动的角速度为 ω0 时，小球 B 刚好离开台面。弹簧始终在弹性限度内，劲度系数为 k，重力加速度为g，则（ ）
角速度 ω=ω0 时，小球 A 对弹簧的压力为 mg
角速度 ω0=
角速度从 ω0 继续增大的过程中，小球 A 对弹簧的压力增大
当角速度变为 2ω0 时，AB 与杆的夹角变为 ω0 时的两倍
二、多项选择题：本题共 3 小题，每小题 5 分，共 15 分。在每小题给出的四个选项中，有多项
符合题目。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有错选的得 0 分。
我国航天科技迅猛发展，按计划今年 10 月“梦天实验舱”将从海南文昌航天发射中心发射上天，与天和核心舱、问天实验舱实现对接，组成最终的“T”字构型，完成我国空间站的建设。有资料表明我国空间站轨道高度为 400~450 公里，相对赤道平面倾角为 42~43 度，设计寿命为 10 年，长期驻留 3 人，总质量可达 180 吨。下列说法正确的是（ ）
空间站的轨道平面与地球同步静止卫星的轨道平面相同B．空间站围绕地球做圆周运动的线速度小于第一宇宙速度
C．空间站的向心加速度比赤道上随地球自转的物体向心加速度大
D．空间站内的航天员由于完全失重，不需要舱壁的支持力就可以处于平衡状态
如图所示，在粗糙的水平面上，P、Q 两物块之间用轻弹簧相连，在水平向右、大小恒定的拉力 F 作用下，一起匀加速向右运动，P、Q 两物块与水平面间的动摩擦因数相同。已知物块 P 和
物块 Q 的质量分别为mP 、mQ （ mP mQ ），空气阻力不计，则（ ）
弹簧弹力的大小为T
mQ F mP＋mQ
若仅减小水平面的粗糙程度，弹簧的弹力变小
若仅将 P、Q 两物块的位置对调，弹簧的弹力变大
当突然撤去拉力 F 的瞬间，P、Q 两物块的加速度立刻发生变化
如图甲所示，一足够长的传送带倾斜放置，倾角为 θ，以恒定速率 v＝4 m/s 顺时针转动。一质量 m=1kg 的煤块以初速度 v0＝12 m/s 从 A 端冲上传送带，煤块的速度随时间变化的图像如图乙所示，取 g＝10 m/s2，则下列说法正确的是( )
倾斜传送带与水平方向夹角的正切值tanθ＝0.75 B．煤块与传送带间的动摩擦因数 μ＝0.5
C．煤块从冲上传送带到返回 A 端所用的时间为 4 s D．全过程煤块与传送带间由于摩
擦而产生的热量为(32＋8 5) J
三、实验题：本题共 2 小题，第 11 题 6 分，第 12 题 9 分，每小空 3 分，共计 15 分。
11.（6 分）图甲所示为市场上的一种台秤，某同学将其拆解后发现其内部结构如图乙所示：托盘A、竖直杆 B、水平横杆 H 与齿条 C 固定连在一起，齿轮 D 可无摩擦转动，与齿条 C 完全啮合， 齿条C 下降的距离等于齿轮D 转过的弧长，在齿轮上固定指示示数的轻质指针 E，两根完全相同的弹簧将横杆 H 吊在秤的外壳 I 上。现根据指针偏转角度测量弹簧的劲度系数，经过调校，托盘中不放物品时，指针 E 恰好指在竖直向上的位置。若放上质量为 m 的物体，指针偏转了 弧度
（ 2 ），齿轮 D 的直径为 d，重力加速度为 g。
每根弹簧的劲度系数表达式为 k= （用题中所给物理量符号表示）；
已知 d=5.00cm，取 g 9.8m/s2 。该同学进一步改进实验，引入角度传感器测量指针偏转角度，先后做了六次实验，得到数据并在坐标纸上作出图丙，可得每根弹簧的劲度系数为 N/m。
12．（9 分）利用竖直上抛运动做“验证机械能守恒定律”实验时，某同学利用频闪相机记录下了小球竖直上抛的一段上升过程，如图甲所示，把小球的第一个曝光位置记为O，依次标为 a、b、c、d……，与位置O 的距离分别为 h1、h2、h3、h4……，频闪相机电源的频率为 f，重力加速度为 g．
通过实验测得的数据可分别计算出各点的速度大小，小球在位置 a 时的速度计算表达式为
va= 。
根据实验数据做出 v2-h 图线如图乙中的图线①所示，若图线①的斜率为 k，如果在误差允许范围内满足 ，则验证了机械能守恒定律。
考虑实验中存在空气阻力的影响，另有两名同学在图乙的基础上又各画了一条没有空气阻力时的图线②、③，其中合理的图线是 。
四、计算题：本题共 3 小题，第 13 题 12 分，第 14 题 12 分，第 15 题 18 分，共计 42 分。13．（12 分）我国新能源汽车销量连续 7 年位居全球第一，已经具备较好的发展优势。如图甲，某新能源汽车大灯距水平地面的高度为 67.5cm，图乙为该大灯结构的简化图。已知点光源发出光线以 45 入射角从半球透镜射入真空时恰好发生全反射。现有一束光从焦点处射出，经旋转抛物面反射后，垂直半球透镜的竖直直径 AB 从 C 点射入透镜。已知透镜直径远小于大灯离地面高
度， ，tan15 ≈0.27.求：
半球透镜的折射率 n；
光射出半球透镜时的折射角 θ 和这束光照射到地面的位置与大灯间的水平距离 x。
14．（12 分）如图所示，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸 边。已知的电动机功率恒为 P ，小船的质量为m ，小船受到的阻力大小恒为 f ，经过A 点时的速
度大小为v0 ，此时拖船缆绳与水平方向夹角为 。小船从A 点沿直线加速运动到B 点时速度大小
为v1 ， A 、 B 两点间距离为d ，缆绳质量忽略不计。
小船在A 点时，电动机牵引绳的速度v 和电动机对绳的拉力 F 为多少；
小船在 B 点时的加速度大小a ；
小船从A 点运动到 B 点经过多少时间t 。
15.（18 分）儿童乐园里的弹珠游戏不仅具有娱乐性还可以锻炼儿童的眼手合一能力。如图所
示，游戏装置固定在水平地面上，由弧形轨道 AB，竖直圆轨道 BMCND，水平直轨道 DE 平滑连接而成，弧形轨道底端与圆轨道间略错开，不影响小球旋转后进入水平轨道。已知圆轨道半径 R 1m，弧形轨道和圆轨道均光滑，小球与水平直轨道 DE 间的动摩擦因数从 D 开始沿轨道均匀减少 0.8 0.1x （x 为到 D 端的距离）。质量m 1kg 的小球从离地高 h 处由静止释放。
若小球能通过轨道的最高点 C，则 h 至少多大；
若小球不脱离轨道，且小球能进入水平直轨道的光滑区域，求 h 的取值范围；
若在竖直圆轨道 D 点正上方开一段缺口 MN，M、N 点关于 OC 对称，小球能沿路径 BMND
运动，当缺口所对的圆心角 为多大时 h 最小？h 的最小值为多少？物理半期考试
参考答案与评分标准
单项选择题（28分）
1 2 3 4 5 6 7
B C C A D D B
多项选择题（15分）
8 9 10
BC AC AD
三、实验题（15分）
11.（1） （2） 156.8 （155~165均可）
12. （1） （2） k= -2g （3） ③
四、计算题
13.（12分）
答案：（1）n= （2）45°；2.5m
【详解】(1)依题意，光线从半球透镜射入真空的临界角为，可得
（2分）
解得 （1分）
(2)该光路图如图所示
设光线从C点水平射向半球透镜时的入射角为，从半球透镜折射后的出射光线与水平面成角，依题意可得
（1分）
由折射定律可得 (2分)
解得 （2分）
光射出半球透镜时的折射角θ=。设这束光照射到地面的位置与车头大灯间的水平距离为x，如图所示
由几何关系可得 （2分）
联立，解得 （2分）
14. 答案：（1），；（2）；（3）
【详解】（1）小船在A点时的速度可以分解为沿绳子方向的速度和垂直于绳子方向的速度，所:电动机牵引绳的速度 （2分）
电动机对绳的拉力为 （2分）
（2）设小船经过B点时绳的拉力为，绳与水平方向夹角为，电动机牵引绳的速度为，则 （2分）
根据牛顿第二定律有 （2分）
解得 （1分）
（3）由动能定理有 （3）
解得
（1分）
答案：（1）h1=2.5m (2)h2≥3.2m (3)当时，h有最小值(1+) m
【详解】（1）如小球恰好通过C点，由重力提供向心力，
（1分）
对小球从开始下滑到C点过程，由动能定理得
（2分）
解得 （1分）
（2）小球从圆轨道下滑在DE段减速运动，设恰减速x后进入光滑区域。对小球运动的全过程，由动能定理 （3分）
由 解得 （1分）
（1分）
可得
故 （2分）
（3）要使小球飞过缺口经过N点回到圆环，从释放到M点，由动能定理
（2分）
从M到N的斜抛过程 （1分）
（1分）
解得
（2分）
取等号时 （1分）
可知当时，h有最小值(1+) m。 （1分）
