山东省青岛第十九高级中学2022-2023学年高三上学期期中考试物理试题（Word版含答案）

青岛第十九高级中学2022-2023学年高三上学期期中考试
物理试卷 2022.11
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。笫Ⅰ卷为选择题，共40分；第Ⅱ卷为非选择题，共60分，满分100分，考试时间为90分钟。
2.第I卷共4页，1-8为单选题，每题3分，9-12为多选题，每题4分，选不全得2分，请将选出的答案标号(A、B、C、D)涂在答题卡上。第Ⅱ卷共4页，将答案用黑色签字笔(0.5mm)写在答题纸上。
3.试卷卷面分5分，如不规范，分等级(5、3、1分)扣除。
第Ⅰ卷（共40分）
选择题（本题共12小题共40分，第1-8题为单选，每题3分，第9-12题为多选，全部选对得4分，选对而不全得2分。选错得0分）
1.第73届国际宇航大会于2022年9月18日至22日在法国巴黎举行，我国“天问一号”火星探测团队获得了2022年度“世界航天奖”。“天问一号”火星探测器的发射速度（ ）
A.只要大于第一宇宙速度即可
B.小于第一宇宙速度也可以
C.只有达到第三宇宙速度才可以
D.大于第二宇宙速度且小于第三宇宙速度
2.下图显示的是某人站在力传感器上，完成“下蹲”与“起立”动作时力传感器的示数随时间变化的情况。已知t=0时刻人处于静止状态。根据图像判断下列说法正确的是（ ）
A.从图像显示此人完成了两组“下蹲—起立”动作
B.图中时刻人处于超重状态
C.图中时刻人具有向上的加速度
D.“起立”的过程先失重后超重
3.已知均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同，如图所示，半径为R的球体上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在过球心O的直线上有A、B两个点，O和B、B和A问的距离均为R，现以OB为直径在球内挖一球形空腔，若静电力常量为k，球的体积公式为，则A点处检验电荷q受到的电场力的大小为（ ）
A. B. C. D.
4.如图所示，质量均为m的木块A、B与轻弹簧相连,置于光滑水平桌面上处于静止状态，另有一个质量为2m木块C以速度v与木块A碰撞并粘在一起（碰撞时间极短），则从木块C与木块A碰撞到弹簧压缩到最短的整个过程中，下列说法正确的是（ ）
A.木块A、B、C和弹簧组成的系统动量守恒，机械能守恒
B.木块C与木块A碰撞结束时，木块C的速度为
C.木块C与木块A碰撞结束时，木块C的速度为
D.弹簧的最大弹性势能等于木块A、B、C和弹簧组成系统的动能减少量
5.将小球从斜面上的A点以不同速度抛出，第一次水平抛出速度大小为，第二次垂直斜面抛出速度大小为，运动过程中不计空气阻力，最终小球都落在斜面上的B点，运动轨迹如图甲、乙所示。己知斜面倾角为45°，两次运动时间分别是、则（ ）
A. B. C. D.
6.占全球市场份额70%的无人机巨头大疆，发布迄今为止影像质量最优异的消费级无人机Mavic3。下图是该型号无人机绕拍摄主体时做水平匀速圆周运动的示意图。己知无人机的质量为m，无人机的轨道距拍摄对象高度为h，无人机与拍摄对象距离为r，无人机飞行的线速度大小为v，则无人机做匀速圆周运动时（ ）
A.角速度为 B.向心加速度为
C.所受空气作用力为 D.绕行一周的周期为
7.如图（a）为简谐横波在时刻的波形图，P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在处的质点，图（b）为质点Q的振动图像，下列说法正确的说法是（ ）
A.在时，质点P向y轴正方向运动
B.在时，质点P的加速度方向沿y轴负方向
C.在到，质点P通过的路程为
D.在到，质点P通过的路程为
8.如图所示，轻质动滑轮下方悬挂重物A，轻质定滑轮下方悬挂重物B，悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时，重物A、B处于静止状态，释放后A、B开始运动。已知A、B的质量均为m，重力加速度为g，摩擦阻力和空气阻力均忽略。下列选项错误的是（ ）
A.开始运动后，B的加速度是A的2倍
B.开始运动后，A的加速度大小为
C.当B的位移为2h时，B的速度大小为
D.当A的位移为h时，A的速度大小为
9.从地面上以初速度竖直向上抛出一质量为m的球，若运动过程中球受到的空气阻力与其速率成正比，球运动的速率随时间变化规律如图所示，时刻到达最高点，再落回地面，落地时速率为，且落地前球已经做匀速运动。已知重力加速度为g，则（ ）
A.球上升的时间等于下落的时间
B.球上升阶段阻力的冲量大于下落阶段阻力的冲量
C.球上升的最大高度
D.球抛出瞬间的加速度大小
带电粒子在电场中会受到电场力的作用而进行加速或偏转，从而可以检验带电粒子的性质，某平行板两极间存在一匀强电场，其电压与时间关系如图所示，当t=0时，在平行板中间由静止释放一个带负电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，粒子在运动过程不会碰撞极板，则下列说法中正确的是（ ）
A.带电粒子做单向的匀变速直线运动
B. 0~3 s内，电场力的冲量为零
C. 4 s末带电粒子回到原出发点
D. 0~3s内，电场力做的总功为零
11.2022年6月17日，我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰“福建舰”下水入列，该航母采用平直通长飞行甲板，配置电磁弹射和阻拦装置，搭载的舰载机每辆总质量为，舰载机在起飞过程中，主要依靠电磁弹射装置对舰载机施加水平恒定推力起飞，发动机的推力可忽略，弹射器有效的作用长度为100 m，舰载机在弹射结束时速度大小是80 m/s， 假设所受阻力恒为舰载机总重力的0.8倍，重力加速度为则下列说法正确的是（ ）
A.舰载机在弹射过程中的加速度大小为 B.弹射器对舰载机的推力大小为
C.弹射器对舰载机做的功为 D.弹射结束时，弹射器对舰载机做功的功率为
12.2022年北京冬奧会雪车比赛赛道有16个倾斜度各异的弯道。其中某一弯道是半径为R的部分圆弧，O为该弯道圆心，A为该弯道的最高点，该弯道的倾斜度（弯道平面与水平的夹角）α为15°，A处轨道的切面视为倾角为45°的斜面，如图甲所示。某次比赛中，总质量为m的运动员和雪车(可视为质点)以某一速度通过A点时雪车横向（与运动方向垂直的方向）摩擦力为零，如图乙所示。（已知重力加速度为g，）则雪车通过A点时（ ）
A.向心加速度为
B.受到的合外力为
C.角速度为
D.受到轨道的支持力为
第Ⅱ卷（共60分）
二、实验题（13题8分，14题6分，共14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3所示，打点计时器接在频率为50Hz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。（计算结果保留三位有效数字）
（1）纸带上取连续的0至4点为计数点，每相邻两计数点间还有四个计时点（图中未标出），计数点间的距离如图所示，打点3时，重锤下落的速度= ；
（2）由纸带上所给的数据可计算出实验时的加速度= 。
（3）某同学居家学习期间，注意到一水龙头距地面较高，而且发现通过调节水龙头阀门可实现水滴逐滴下落，并能控制相邻水滴开始下落的时间间隔，还能听到水滴落地时发出的清脆声音。于是他计划利用手机的秒表计时功能和刻度尺测量重力加速度。为准确测量，请写出需要测量的物理量 、 。
14.学习了电表的改装后，某同学要将一小量程电流表（满偏电流为，内阻为）改装成有两个量程的电流表，设计电路如图1所示，其中定值电阻，。
（1）当开关S接A端时，该电流表的量程为0~ ；
经过练习后，该同学又要测量阻值约为200的定值电阻，可供选择的器材如下：
电源E，电动势约为3.0V，内阻r约5；
电流表A，量程为0~0.6A，内阻约为2；
电压表，量程为0~0.5V，内阻= 1000；
电压表，量程为0~3V，内阻约为5；
定值电阻，有四种规格供选: 10、50、500、1000
滑动变阻器，最大阻值为50，额定电流1A；单刀单掷开关S一个，导线若干。
综合考虑电表内阻及量程带来的影响，该小组设计了如图2所示的电路。
（2）在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该置于最 （选填“左端、右端”）；
（3）请根据图2中的电路图，写出计算Rx的理论表达式= 。
(如涉及电压表和电流表的示数分别对应用、、表示，电表内阻和定值电阻分别对应
用、、、表示)。
三、计算题（15题8分，16题12分，17题12分，18题14分）
15.如图，长为l的细绳下方悬挂一小球a，质量为m。绳的另一端固定在天花板上O’点处，将小球向左拉开到A点，使细绳与竖直方向成60°角后由静止释放，当小球a摆至最低位置O时与小物块b发生碰撞，碰后小球速度方向与碰前方向相同，到达最高点B时摆角恰好等于5°，小物块b的质量为M，重力加速度为g。
求:（1）小球从O到B的时间；
（2）碰后B物块的速度大小。(用题目中所给字母表示)。
16.在光滑的水平面上放有很薄的一个长木板，其长度，质量，长木板最右端并排放有相距很近的质量为和的A、B两小滑块(可视为两质点)，，系统处于静止状态。滑块A与长木板的动摩擦因数为，滑块B与长木板的动摩擦因数为，最大静摩擦力均等于滑动摩擦力。从零时刻开始，在长木板右端施加一水平恒力，使系统向右运动，滑块离开木板落到水平面时无速度损失。已知重力加速度为。
求: （1）滑块A离开长木板时的速度；
（2）2s末两个滑块的距离；
（3）全过程因摩擦产生的热量。
17.如图甲所示，圆柱形管的底端固定一弹射器，弹射器上有一质量的小滑块，管和弹射器的总质量滑块与管内壁间的滑动摩擦力大小为，滑块离开弹射器瞬间距离上管口的距离为，整个装置坚直静止在水平地面上。某次发射时，滑块高开弹射器后，经一段时间，能落回到弹射器位置，其上升过程的图像如图乙所示，已知。忽略空气阻力，取重力加速度。求：
（1）滑块离开弹射器瞬间的速度大小；
（2）滑块从离开弹射器到落回到弹射器位置的总时间；（结果可用根号表示）
（3）若管和弹射器的总质量，则滑块离开弹射器后运动到上管口的时间。（结果可用根号表示）
18.如图甲所示，粗糙水平轨道与半径为R的竖直光滑、绝缘的半圆轨道在B点平滑连接，过半圆轨道圆心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的匀强电场，质量为的带正电小滑块从水平轨道上A点由静止释放，运动中由于摩擦起电滑块电量会增加，过B点后电荷量保持不变，小滑块在AB段加速度随位移变化图像如图乙。已知A、B间距离为且，滑块与轨道间动摩擦因数为，重力加速度为，不计空气阻力，求：
（1）小滑块从A点释放到运动至B点过程中电荷量的变化量；
（2）小滑块再次进入电场时，电场强度大小保持不变、方向变为水平向左，求小滑块再次到达水平轨道时的速度及距B的距离。