遼寧省六校2022-2023學年高三上學期期中聯(lián)考物理試題 （含答案）

第22頁/共22頁物理試題考試時間：90分鐘滿分：100分第Ⅰ卷（選擇題48分）一、選擇題（本題共12小題，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1～8題只有一項符合題目要求，每小題4分；第9～12題有多項符合題目要求，每小題4分，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯、多選或不選的得0分。）1.我國ETC電子不停車收費系統(tǒng)已實現(xiàn)全國聯(lián)網(wǎng)，大大縮短了車輛通過收費站的時間。下列圖像中，可以描述汽車利用該系統(tǒng)通過收費站的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】汽車經(jīng)過收費站時，先減速然后后加速，由題意可知不停車經(jīng)過收費站，可知最小速度不為零：在圖像中圖像的斜率為先減小，后增大，但不能為零，在圖像中速度應(yīng)為先減小后增大，最小速度不為零，故C正確，ABD錯誤。故選C。2.如圖所示，碰碰車周圍有橡膠做成的緩沖裝置，可以減小碰撞中的撞擊力。某次兩車相向而行，相撞前的速度大小均為1.5m/s，碰撞過程作用時間約為0.2s，每輛碰碰車和人的總質(zhì)量約為100kg。則兩車碰撞過程中的平均作用力大小約為（）A.125N B.375N C.750N D.1500N【答案】C【解析】【詳解】以其中一輛小車碰前速度方向為正方向，根據(jù)動量定理可得解得C正確，故選C。3.質(zhì)點做平拋運動的初速度為v1，3s末時的速度為v2。下列四個圖中能夠正確反映拋出時刻1s末、2s末、3s末速度矢量的示意圖是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】平拋運動水平方向做勻速直線運動，速度不變；豎直方向做自由落體運動，相同時間內(nèi)速度變化量相同，故ABC錯誤，D正確。故選D。4.如圖所示，兩個質(zhì)量都為的小球、用輕細線連接，球用與豎直方向成角的輕細線掛在天花板上，球放在傾角為角的光滑斜面上，系統(tǒng)保持靜止，當?shù)刂亓铀俣纫阎t斜面對球的支持力大小為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】以、整體為研究對象，設(shè)繩子拉力為，斜面對球的支持力大小,根據(jù)平衡條件可得解得故選D。5.如圖所示為1687年出版的《自然哲學的數(shù)學原理》中一幅經(jīng)典圖，牛頓設(shè)想：把物體從高山上水平拋出，若速度一次比一次大，落地就一次比一次遠；當拋出速度足夠大時，即達到特定速度（臨界速度）物體就不會落回地面。下列說法正確的是（）A.增大拋出速度就會減小地球?qū)ξ矬w的引力B.增大拋出速度是因為物體慣性增加而運動更遠C.不計空氣阻力，物體質(zhì)量越大，該臨界速度越大D.若物體拋出時的速度大于該臨界速度，可能沿橢圓軌道運動【答案】D【解析】【詳解】A．地球與物體之間的萬有引力與拋出速度無關(guān)，A錯誤；B．拋出物體做平拋運動時，運動時間有解得水平位移為可知，拋出點不變，物體在空中時間不變，增大拋出速度，水平位移增大，運動的更遠。物體慣性僅與物體質(zhì)量有關(guān)，B錯誤；C．物體到達臨界速度時，做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力解得可知臨界速度與物體質(zhì)量無關(guān)，C錯誤；D．若物體拋出速度大于臨界速度，所需的向心力將大于萬有引力，物體做離心運動，可能變成橢圓軌道運動，D正確；故選D。6.某實驗小組在電梯內(nèi)固定一個力傳感器，在傳感器下方懸掛一個重為10N的鉤碼，測出的力隨時間的變化規(guī)律如圖所示。則下列分析不正確的是（）A.從t1到t2，鉤碼處于失重狀態(tài)B.從t3到t4，鉤碼處于超重狀態(tài)C.電梯可能開始在1樓，先加速向上，接著勻速向上，再減速向上，最后停在3樓D.電梯可能開始在3樓，先加速向下，接著勻速向下，再減速向下，最后停在1樓【答案】C【解析】【詳解】A．從t1到t2，鉤碼受到的拉力小于重力，處于失重狀態(tài)，A正確；B．從t3到t4，鉤碼受到的拉力大于重力，處于超重狀態(tài)，B正確；C．電梯從1樓開始，先加速上升，此時鉤碼處于超重狀態(tài)，鉤碼受到的拉力應(yīng)大于重力；接著勻速上升，此時鉤碼受到的拉力和重力相等；最后減速向上，此時鉤碼處于失重狀態(tài)，鉤碼拉力小于重力，C錯誤；D．電梯從3樓開始，先加速下降，此時鉤碼處于失重狀態(tài)，鉤碼受到拉力應(yīng)小于重力；接著勻速向下，此時鉤碼受到的拉力和重力相等；最后減速向下，此時鉤碼處于超重狀態(tài)，鉤碼拉力大于重力，D正確。故選C。7.1909年，美國物理學家密立根用如圖甲所示的實驗裝置，比較準確地測定了電子的電荷量。平行金屬板間存在豎直方向的勻強電場，噴霧器噴出帶同種電荷的油滴，油滴進入金屬板間后，發(fā)現(xiàn)有的油滴剛好懸浮不動，有的油滴運動軌跡如圖乙所示，a、b為軌跡上兩點，忽略空氣粘滯阻力和浮力對油滴的影響，下列說法正確的是（）A.電場中a點的電勢一定高于b點的電勢B.油滴在a點的加速度可能大于在b點的加速度C.油滴在a點的動能一定大于在b點的動能D.油滴在a點的機械能一定大于在b點的機械能【答案】C【解析】【詳解】A．由題意可知，油滴受到的電場力一定豎直向上，而油滴帶負電，所以電場強度方向豎直向下，根據(jù)沿電場強度電勢降低可知電場中a點的電勢一定低于b點的電勢，故A錯誤；B．由于平行金屬板間的電場為勻強電場，所以油滴在電場中各點所受電場力相等，在a點的加速度一定等于在b點的加速度，故B錯誤；C．油滴按圖乙軌跡由b向a運動過程中，合外力方向指向軌跡凹側(cè)，一定豎直向下，所以合外力對油滴做正功，則油滴在a點的動能一定大于在b點的動能，故C正確；D．油滴由b向a運動過程中，所受電場力豎直向上，對油滴做負功，油滴的機械能減小，所以油滴在a點的機械能一定小于在b點的機械能，故D錯誤。故選C。8.如圖所示，半徑為的光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，AB、CD是圓環(huán)相互垂直的兩條直徑，C、D兩點與圓心O等高。一質(zhì)量為的光滑小球套在圓環(huán)上，一根輕質(zhì)彈簧一端連在小球上，另一端固定在P點，P點在圓心O的正下方處。小球從最高點A由靜止開始沿逆時針方向下滑，已知彈簧的原長為，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為。下列說法正確的是（）A.小球運動到B點時的速度大小為B.彈簧長度等于R時，小球機械能最大C.小球運動到B點時重力的功率為D.小球在A、B兩點時對圓環(huán)的壓力差為【答案】B【解析】【詳解】A．由題分析可知，小球在A、B兩點時彈簧的形變量大小相等，彈簧的彈性勢能相等，小球從A到B的過程，根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒得解得小球運動到B點時的速度為故A錯誤；B．根據(jù)小球與彈簧組成的系統(tǒng)的機械能守恒知，彈簧長度等于R時，彈簧的彈性勢能為零，則此時小球的機械能最大，故B正確；C．小球運動到B點時重力與速度方向垂直，則重力的功率為0，故C錯誤；D．設(shè)小球在A、B兩點時彈簧的彈力大小為，在A點，圓環(huán)對小球的支持力在B點，由牛頓第二定律得解得圓環(huán)對小球的支持力為則由牛頓第三定律知，小球在A、B兩點時對圓環(huán)的壓力差為，故D錯誤。故選B。9.汽車在研發(fā)過程中都要進行性能測試，如圖所示為某次測試中某型號汽車的速度v與牽引力F大小倒數(shù)的圖像，vm表示最大速度。已知汽車在水平路面上由靜止啟動，ab平行于v軸，bc反向延長過原點O。已知阻力恒定，汽車質(zhì)量為2×103kg，下列說法正確的是（）A.汽車從a到b持續(xù)的時間為20s B.汽車由b到c過程做勻加速直線運動C.汽車額定功率為50kW D.汽車能夠獲得的最大速度為12m/s【答案】AC【解析】【詳解】C．根據(jù)，額定功率等于圖線的斜率C正確；B．根據(jù)，汽車由b到c過程功率不變，隨著汽車速度的增大，牽引力減??；根據(jù)牛頓第二定律得汽車所受阻力不變，隨著牽引力的減小，汽車的加速度減小，汽車由b到c過程做非勻變速直線運動，B錯誤；D．汽車能夠獲得的最大速度為D錯誤；A．汽車所受的阻力為汽車從a到b所受的牽引力為解得根據(jù)牛頓第二定律得解得汽車從a到b持續(xù)的時間為A正確。故選AC。10.在大型物流貨場，廣泛的應(yīng)用傳送帶搬運貨物。如圖甲所示，與水平面傾斜的傳送帶以恒定的速率運動，皮帶始終是繃緊的，將的貨物輕放在傳送帶上的A端，經(jīng)過到達傳送帶的B端，用速度傳感器測得貨物與傳送帶的速度v隨時間t變化的圖像如圖乙所示。已知重力加速度，則可知（）A.貨物與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5B.A、B兩點的距離為C.貨物從A運動到B過程中，傳送帶對貨物做功的大小為D.貨物從A運動到B過程中，貨物與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為【答案】ABD【解析】【詳解】A．在時間內(nèi)，貨物的速度小于傳送帶速度，貨物受到沿斜面向下的滑動摩擦力作用，由牛頓第二定律有由圖乙可得貨物加速到與傳送帶速度相等后，在時間內(nèi)，貨物速度大于傳送帶速度，故有由圖乙可得聯(lián)立解得故A正確；B．圖像與t軸所圍的面積表示位移，貨物在1.2s內(nèi)發(fā)生的位移等于A、B兩點的距離，由圖乙可知傳送帶的長度為故B正確；C．貨物受到的摩擦力為時間內(nèi)的位移為對貨物受力分析知摩擦力沿傳送帶向下，摩擦力對貨物做正功同理時間內(nèi)，貨物的位移為摩擦力沿傳送帶向上，對貨物做的負功為所以整個過程，傳送帶對貨物做功為所以傳送帶對貨物做功大小為11.2J，故C錯誤；D．貨物與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量等于摩擦力乘以相對路程，時間內(nèi)，傳送帶的位移為時間內(nèi)，傳送帶的位移為總相對路程為貨物與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為故D正確。故選ABD。11.在方向水平的電場中有一粗糙、絕緣的水平面，將一帶電量為的小物體輕放在水平面上，此后小物體做直線運動。以小物體的初始位置為坐標原點O，沿運動方向建立x軸，x軸上各點的電勢隨位置坐標x的變化如圖所示。圖中為曲線，及為直線，圖像曲線部分和直線部分在處相切，已知小物體在處速度為最大值，在處速度恰好為零，說法正確的是（）A.小物體從O到的過程中由于摩擦產(chǎn)生的熱量為B.小物體運動過程中受到的摩擦力大小為C.關(guān)系為D.小物體運動過程中的最大動能為【答案】CD【解析】【詳解】A．小物體從O到過程中，是從靜止開始運動，最后又靜止，動能未增加，由能量守恒定律可知，小物體減少的電勢能均轉(zhuǎn)化為摩擦生熱，故摩擦產(chǎn)生的熱量為故A錯誤；B．因小物體位于時速度剛好最大，故此時加速度為零，所以其所受摩擦力大小與電場力大小相等，而曲線部分和直線部分在處相切，而為直線，因此區(qū)間內(nèi)為勻強電場，故因此摩擦力大小為故B錯誤；C．小物體從O到過程中由能量守恒定律得解得故C正確；D．小物體在時速度最大，則動能最大，小物體從到過程中由動能定理得解得故D正確。故選CD。12.如圖所示，勁度系數(shù)為k的豎直輕彈簧下端固定在地面上，上端與質(zhì)量為的物塊A連接，質(zhì)量為m的物塊B疊放在A上，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)對物塊B施加豎直向上的拉力，使B以加速度豎直向上做勻加速直線運動直至與A分離，重力加速度為g，則物塊A、B分離時（）A.豎直拉力的大小為B.物塊A上升的高度為C.物塊的速度大小為D.彈簧彈性勢能的減少量為【答案】BD【解析】【詳解】A．A、B未分離時把它們當作整體，隨著整體上升，彈簧彈力會變小，為了保證加速度不變，豎直拉力會增大，而不是固定值。故A錯誤；B．初始時，整體靜止所以受力平衡，此時彈簧形變量為A、B剛剛分離時，它們的加速度都為，此時對A用牛頓第二定律解得根據(jù)胡克定律可得此時的彈簧形變量為則物塊A上升的高度為故B正確；C．由于物塊做勻加速直線運動，所以得物塊的末速度為故C錯誤；D．根據(jù)功能關(guān)系得彈簧彈性勢能減少量等于彈力對外做功的大小，彈力對外做功是變力做功，力是均勻變化，我們可以取彈力的平均值來計算故D正確。故選BD。第Ⅱ卷（非選擇題52分）二、實驗題（本題共兩小題，第13題6分，第14題8分，共計14分。）13.學校物理興趣小組用圖甲裝置探究物體質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系，其中桌面與細線已調(diào)至水平。（1）關(guān)于本實驗，下列說法正確的是________；A．必須用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量B．砂和砂桶的總質(zhì)量必須遠小于小車的質(zhì)量C．應(yīng)當先釋放小車，再接通電源D．需要改變砂和砂桶的總質(zhì)量，打出多條紙帶（2）若小車的加速度大小a與力傳感器示數(shù)F的關(guān)系如圖乙所示，則小車的質(zhì)量為________。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（3）不斷增加砂桶中砂的質(zhì)量，重復(fù)實驗，發(fā)現(xiàn)小車的加速度最后趨近于某一數(shù)值。若當?shù)氐闹亓铀俣却笮間，則經(jīng)理論分析可知，該數(shù)值為________?！敬鸢浮竣?D②.③.【解析】【詳解】（1）[1]AB．本實驗拉力可以由力傳感器來測出，不需要用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量，也就不需要使小桶（包括砂）的質(zhì)量遠小于車的總質(zhì)量，故AB錯誤；C．打點計時器使用時，應(yīng)先接通電源，待打點穩(wěn)定后再釋放紙帶，故C錯誤；D．該實驗是探究質(zhì)量一定時，加速度與力的關(guān)系，所以需要改變沙和沙桶的總質(zhì)量，打出多條紙帶，故D正確。故選D。（2）[2]設(shè)小車質(zhì)量為，根據(jù)牛頓第二定律有可得可知圖像斜率求得（3）[3]設(shè)砂桶和砂的質(zhì)量為，繩子拉力為，對砂桶和砂根據(jù)牛頓第二定律可得對小車聯(lián)立可得當M無窮大時，加速度的值趨近于。14.用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系。如圖（a）所示，先安裝好實驗裝置，在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復(fù)寫紙，記下重垂線所指的位置O。實驗步驟如下：步驟1：不放小球2，讓小球1從斜槽上A點由靜止?jié)L下并落在地面上，重復(fù)多次，用盡可能小的圓，把小球的所有落點圈在里面，其圓心就是小球落點的平均位置；步驟2：把小球2放在斜槽前端邊緣位置B，讓小球1從A點由靜止?jié)L下，使它們碰撞，重復(fù)多次，并使用與步驟1同樣的方法分別標出碰撞后兩小球落點的平均位置；步驟3：用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置M、P、N離O點的距離，即線段OM、OP、ON的長度。（1）上述實驗除需測量線段OM、OP、ON的長度外，還需要測量的物理量有________。A．小球1和小球2的質(zhì)量m1、m2B．B點離地面的高度hC．A、B兩點間的高度差ΔhD．小球1和小球2的半徑r（2）當所測物理量滿足表達式____________________________（用所測物理量的字母表示）時，即說明兩球碰撞遵守動量守恒定律。（3）若測得各落點痕跡到O點的距離OM=2.68cm，OP=8.62cm，ON=11.50cm，并知小球1、2的質(zhì)量比為2∶1，則系統(tǒng)碰撞前總動量p與碰撞后總動量p′的百分誤差=______%（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。（4）完成上述實驗后，某實驗小組對上述裝置進行了改造，如圖（b）所示，圖中圓弧為圓心在斜槽末端B的圓弧。使小球1仍從斜槽上A點由靜止?jié)L下，重復(fù)實驗步驟1和2的操作，得到兩球落在圓弧上的平均位置為M′、P′、N′。測得斜槽末端與M′、P′、N′三點的連線與豎直方向的夾角分別為α1、α2、α3，則驗證兩球碰撞過程中動量守恒的表達式為________（用所測物理量的字母表示）?！敬鸢浮竣?A②.m1·OP=m1·OM+m2·ON③.2④.【解析】【詳解】（1）[2]根據(jù)動量守恒定律得根據(jù)平拋運動OP=v0tOM=v1tON=v2t解得m1·OP=m1·OM+m2·ON[1]根據(jù)m1·OP=m1·OM+m2·ON，除了要測出OP、OM、ON外，還需要測量兩個小球的質(zhì)量。故選A。（3）[3]系統(tǒng)碰撞前總動量p與碰撞后總動量p′的百分誤差（4）[4]測得斜槽末端與M′的連線和豎直方向的夾角為α1，由平拋規(guī)律得x1=v1t1設(shè)斜槽末端與M′的連線長度為L（即圓弧半徑為L）聯(lián)立解得測得斜槽末端與P′連線和豎直方向的夾角為α2，同理有測得斜槽末端與N′的連線和豎直方向的夾角為α3，同理有代入動量守恒的式子m1v0=m1v1+m2v2，化簡可得三、計算題（本題共4小題，共38分。解答時應(yīng)寫出必要的文字說明，方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須寫出數(shù)值和單位）15.如圖所示，從A點以某一水平速度拋出一質(zhì)量的小物塊（可視為質(zhì)點），當物塊運動至B點時，恰好沿切線方向進入的固定光滑圓弧軌道BC，圓弧軌道C端的切線水平。A、B兩點距C點的高度分別為、，，，求：（，）（1）小物塊的初速度大?。唬?）小物塊清至C點時，對圓弧軌道的壓力大小；【答案】（1）4m/s，（2）50N【解析】【詳解】（1）從A點到B點的過程中，小物塊做平拋運動，則有設(shè)小物塊到達B點時豎直分速度為，則有代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得又因為此時小物塊的速度方向與水平方向的夾角為則有可得小物塊的初速度（2）小物塊從A點至C點的過程中，由動能定理可得設(shè)物塊在C點受到的支持力為，則有解得根據(jù)牛頓第三定律得，物塊在C點時對圓弧軌道的壓力大小為50N。16.如圖甲所示，質(zhì)量為m＝1kg的物體置于傾角為37°的固定斜面上(斜面足夠長)，對物體施加平行于斜面向上的恒力F，作用時間t1＝1s時撤去力F，物體運動的部分v－t圖象如圖乙所示，設(shè)物體受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g＝10m/s2.求：(1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)；(2)拉力F的大小；(3)t＝4s時物體的速度．【答案】（1）0.5（2）30N（3）2m/s【解析】【詳解】（1）物體在拉力作用下沿斜面向上做勻加速運動，撤去拉力后物體做勻減速運動物體減速運動時，由v-t圖像可得加速度a2=10m/s2由牛頓第二定律有mgsin37°+μmgcos37°=ma2解得μ=0.5（2）物理加速勻速時，由v-t圖像可的加速度a1=20m/s2（3）由牛頓第二定律有F-（mgsin37°+μmgcos37°）=ma2解得F=30N（4）由圖像得物體在她t=3s時減速為零，由于μ=0.5，即μ<tan37°，物塊不能保持靜止，要沿斜面向下加速運動，設(shè)加速度為a3由牛頓第二定律有mgsin37°-μmgcos37°=ma3解得a3=2m/s2物體向下加速運動時間1s，由v=a3t得v=2m/s17.如圖所示，光滑絕緣軌道ABC置于豎直平面內(nèi)，AB部分是半徑為R半圓形軌道，BC部分是水平軌道，BC軌道所在的豎直平面內(nèi)分布著水平向右的有界勻強電場，AB為電場的左側(cè)豎