河南省开封高级中学2022-2023学年物理高三第一学期期中考试试题（含解析）

1、2022-2023高三上物理期中模拟试卷考生请注意：1答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、2011年11月3日凌晨，“神舟八号”与“天宫一号”空间站成功对接。对接后，空间站在离地面三百多公里的轨道上绕地球做匀速圆周运动。现已测出其绕地球球心作匀速圆周运动的周期为T

2、，已知地球半径为R、地球表面重力加速度为g、万有引力常量为G，则根据以上数据，以下不能够计算的物理量是（ ）A地球的平均密度B空间站所在处的重力加速度大小C空间站绕行的速度大小D空间站所受的万有引力大小2、如图所示，桌面离地高h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，设桌面为零势面，则小球触地前的瞬间机械能为（）AmgHBmghCmg(H+h)Dmg(H-h)3、2012年2月25日我国成功地将第十一颗北斗导航卫星送入太空预定轨道地球静止轨道，使之成为地球同步卫星。关于该卫星下列说法正确的是A相对于地面静止，离地面高度为在R4R(R为地球半径)之间的任意值B运行速度大于7.9 k

3、m/sC向心加速度大于静止在地球赤道上物体的向心加速度D角速度大于静止在地球赤道上物体的角速度4、如图所示，一内壁光滑的固定圆锥形漏斗，其中心轴线竖直，有两个质量相同的小球A和B，分别紧贴着漏斗壁在水平面内做匀速圆周运动，其中小球A的位置在小球B的上方，则（ ）AA球的速率小于B球的速率BA球的角速度大于B球的角速度CA球的转动周期大于B球的转动周期DA球对漏斗壁的压力大于B球对漏斗壁的压力5、把一物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度为h，若物体的质量为m，所受空气阻力大小恒为f，重力加速度为g则在从物体抛出到落回抛出点的全过程中，下列说法正确的是：（ ）A重力做的功为mghB重力做的功为

4、2mghC空气阻力做的功为零D空气阻力做的功为-2fh6、现有八个描述运动的物理量:位移；路程；时间；瞬时速度；平均速度；速率；速度变 化量；加速度全部是矢量的组合是（ ）ABCD二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图（a），一物块在t=0时刻滑上一固定斜面，其运动的vt图线如图（b）所示若重力加速度及图中的、均为已知量，则可求出A斜面的倾角B物块的质量C物块与斜面间的动摩擦因数D物块沿斜面向上滑行的最大高度8、一定质量的气体做等压变化时，其V-t图像如图所示。若保

5、持气体质量不变，而改变气体的压强，再让气体做等压变化，则其等压线与原来相比，下列可能正确的是（ ）A等压线与V轴之间夹角变小B等压线与V轴之间夹角变大C等压线与t轴交点的位置不变D等压线与t轴交点的位置一定改变9、某同学通过Internet查询“神舟五号”飞船绕地球运转的相关数据，从而将其与地球同步卫星进行比较他查阅到“神舟五号”在圆形轨道上的运转一周的时间大约为90min，由此可得出 （ ）A“神舟五号”在圆轨道上运转的速率比地球同步卫星的大B“神舟五号”在圆轨道上运转的角速度比地球同步卫星的小C“神舟五号”在圆轨道上运转离地面的高度比地球同步卫星低D“神舟五号”在圆轨道上运转的向心加速度比

6、地球同步卫星的小10、如图所示为用位移传感器和速度传感器研究某汽车刹车过程得到的vx图象，汽车刹车过程可视为匀减速运动，则() A汽车刹车过程的加速度大小为1 m/s2B汽车刹车过程的时间为2 sC当汽车运动的位移为5 m时的速度为5 m/sD当汽车运动的速度为5 m/s时运动的位移为7.5 m三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11（6分）如图是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置示意图重力加速度取g(1)为了平衡小车受到的阻力，应适当抬高木板的_端(填“左”或“右”)(2)细砂和小桶的总质量为m，小车的质量为M，实验要求m_M(填“远

7、大于”或“远小于”)该实验的原理是在平衡小车受到的阻力后，认为小车受到的合外力是_，其值与真实值相比_(填“偏大”或“偏小”)，小车受到合外力的真实值为_(3)保持细砂和砂桶的质量不变，改变小车的质量M，分别得到小车的加速度a与其对应的质量M，处理数据的恰当方法是作_(填“aM”或“a”)图象(4)保持小车的质量不变，改变细砂的质量，甲、乙、丙三位同学根据实验数据分别作出了小车的加速度a随合外力F变化的图线如图(c)、(d)，(e)所示图(c)中的图线上部出现了弯曲，偏离了原来的直线，其主要原因是_图(d)中的图线不通过原点，其主要原因是_图(e)中的图线不通过原点，其主要原因是_12（12分

8、）某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是:A按如图摆好实验装置;B将质量M=0.2kg的小车拉到打点计时器附近，并按住小车;C在总质量m分别为20g、30g、40g的三种钩码中，挑选了一个质量为40g的钩码挂在拉线的挂钩上;D接通打点计时器的电源(电源频率为f=50Hz)，然后释放小车，打出一条纸带.多次重复实验，从中挑选一条点迹清晰的纸带如图所示.把打下的第一点记作“0”，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，用毫米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为 ，他把钩码重力(当地重力加速度作为小车所受合力算出打下“0”点到打下“5”点合力做功.则

9、合力做功W=_J，小车动能的改变量_J（结果均保留三位有效数字）此次实验探究的结果，他没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”，且误差很大，显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素.请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下，造成较大_（“系统”或“偶然”）误差的主要原因是_；_(写出两条即可)四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13（10分）如图所示,光滑轨道abcde定在竖直平面内,abc段是以O为圆心、半径R=0.lm的一小段圆弧,de段水平,该段轨道上放着质量分别为mA=2kg、mB=1kg的物块

10、A、B(均可视为质点),A、B间系一轻质细绳和夹一轻质弹簧,细绳长度大干弹簧的自然长度，弹簧与A、B均不拴接；轨道右侧的光滑水平地面上停着一质最M=2kg、长L=0.6m的小车,小车上表面与de等高.用手推A、B压缩弹簧,静止时弹簧的弹性势能Ep=12J，然后同时放开A、B,绳在短暂时间内被拉断,之后A向左冲上轨道,经过轨道最高点b时受到轨道的支持力大小等于其重力的34,B向右滑上小车。已知B与小车之间的动摩擦因数，满足0.30.6，g取10m/s2.求： (1)绳拉断后瞬间A的速度vA的大小；(2)绳拉断过程绳对B的冲量I的大小；(3)B相对小车运动过程中两者因摩擦而产生的热量(计算结果可含

11、有).14（16分）如图，ABD为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB段是水平的，BD段为半径R=0.2m的半圆，两段轨道相切于B点，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，场强大小E=5.0103V/m。一不带电的绝缘小球甲，以速度沿水平轨道向右运动，与静止在B点带正电的小球乙发生弹性碰撞，甲乙两球碰撞后，乙恰能通过轨道的最高点D。已知甲、乙两球的质量均为m=1.010-2kg，乙所带电荷量q=2.010-5C，g取10m/s2。（水平轨道足够长，甲、乙两球可视为质点，整个运动过程中甲不带电，乙电荷无转移）求：(1)乙在轨道上的首次落点到B点的距离；(2)碰撞前甲球的速度。15（12分）弹射座椅(

12、Eject1 on seat)是飞行员使用的座椅型救生装置。在飞机失控时，依靠座椅上的动力(喷气发动机)装置将飞行员弹射到高空，然后打开降落伞使飞行员安全降落。某次实验中，在地面上静止的战斗机内，飞行员按动弹射按钮，座椅(连同飞行员)在喷气发动机的驱动下被弹出打开的机舱，座椅沿竖直方向运动，5s末到达最高点，上升的总高度为112.5m。此后降落伞打开，飞行员安全到达地面。已知座椅（连同飞行员等）的总质量为100kg，喷气发动机启动时对座椅产生竖直向上且恒定不变的推力，经短时间后发动机自行关闭，不考虑发动机质量的变化及空气阻力，取g=10m/s2，求发动机对座椅冲量大小和推力大小。参考答案一、单

13、项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、D【解析】A. 由地球半径为、地球表面重力加速度、万有引力常量为，万有引力等于重力，则有：联立可得出地球质量和平均密度，故A错误；BC. 设空间站的质量是，空间站绕地球做匀速圆周运动，地球对空间站的万有引力提供飞船的向心力，则有：可得出空间站所在处的重力加速度大小，空间站绕行的线速度大小，故B、C错误；D. 由于不知空间站质量，不能求出空间站所受的万有引力大小，故D正确。2、A【解析】设桌面为零势面，小球的初机械能E1=mgH，不计空气阻力，由机械能守恒定律得，小球触地前的瞬间机械能为E2=E

14、1=mgHA. mgH与计算结果E2=mgH相符，故A符合题意；B. mgh与计算结果E2=mgH不相符，故B不符合题意； C. mg(H+h)与计算结果E2=mgH不相符，故C不符合题意； D. mg(H-h)与计算结果E2=mgH不相符，故D不符合题意；3、C【解析】A项，由万有引力提供向心力可得， 得： ， ，故卫星运行周期T与运行半径r是一一对应关系，即运动周期确定，轨道高度确定，因此不能是任意值，故A项错误。B项，7.9km/s为贴地运行卫星的线速度，同步卫星轨道半径大于地球半径，运行线速度小于第一宇宙速度，故B项错误。C项，由，同步卫星的角速度与地面上静止物体的角速度相同，但由于其

15、轨道半径较大，故向心加速度较大，故C项正确。D项，同步卫星周期与地球自转周期相同,等于静止在地球赤道上物体的周期，故角速度相同，故D项错误。综上所述本题答案是：C4、C【解析】A、B、对小球受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力，如图根据牛顿第二定律，有：，解得:,，A的转动半径大，则A的线速度较大，角速度较小，A、B错误；C、因为A的角速度小于B的角速度，根据知，A的转动周期大于B球的转动周期，C正确；D、因为支持力，支持力等于球对筒壁的压力，知球A对筒壁的压力一定等于球B对筒壁的压力，D错误；故选C5、D【解析】A、物体被抛出到落回抛出点的全过程中，初末位置相同，高度差为零，

16、所以重力做功为零；故A， B均错误.C、在上升的过程中，空气阻力做功为-fh，在下降的过程中，空气阻力做功为-fh，则整个过程中空气阻力做功为-2fh；故C错误，D正确.故选D.【点睛】解决本题的关键知道重力做功与路径无关，由初末位置的高度差决定阻力做功与路径有关6、D【解析】位移、瞬时速度、平均速度、速度的变化量、加速度都既有大小，又有方向，运算时遵守平行四边形定则，它们都是矢量；路程、时间、速率只有大小、没有方向，它们是标量；故D正确，ABC错误；故选D二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得

17、3分，有选错的得0分。7、ACD【解析】小球滑上斜面的初速度已知，向上滑行过程为匀变速直线运动，末速度0，那么平均速度即，所以沿斜面向上滑行的最远距离，根据牛顿第二定律，向上滑行过程，向下滑行，整理可得，从而可计算出斜面的倾斜角度以及动摩擦因数，选项AC对根据斜面的倾斜角度可计算出向上滑行的最大高度，选项D对仅根据速度时间图像，无法找到物块质量，选项B错【考点定位】牛顿运动定律【方法技巧】速度时间图像的斜率找到不同阶段的加速度，结合受力分析和运动学规律是解答此类题目的不二法门8、ABC【解析】AB质量不变，根据可知，气体压强变化，图象的斜率变化，等压线与V轴夹角变化，即可能变小或变大，故AB正

18、确；CD对于一定质量气体的等压线，其V-t图像的延长线一定与t轴交于-273处，所以等压线与t轴交点的位置不变，故C正确，D错误；故选ABC。9、AC【解析】“神舟”五号飞船的周期比同步卫星短，先根据万有引力提供向心力，求出线速度、角速度、周期和加速度的表达式，先比较出轨道半径的大小，然后再比较线速度、角速度、加速度的大小【详解】人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有F=F向F= 所以 解得：“神舟”五号飞船的周期比同步卫星短，根据式可知同步卫星的轨道半径大，故C正确；根据式，同步卫星的线速度小，故A正确；根据式，同步卫星的加速度

19、小，故D错误；根据式，同步卫星的角速度小，故B错误故应选：AC【点睛】本题关键抓住万有引力提供向心力，先列式求解出线速度、角速度、周期和加速度的表达式，然后先判断轨道半径的大小，再去比较其它要球的物理量10、BD【解析】A.由于汽车刹车过程为匀减速运动，减速到零时，由v02=2ax，得刹车过程的加速度大小故A错误；B.减速经历的时间为故B正确；C.根据速度位移公式v2v02=2(-a)x，解得位移x=5m时的速度v=5m/s，故C错误；D.根据速度位移公式v2v02=2(-a)x，解得速度v=5 m/s时运动的位移故D正确。点睛：本题主要考查了匀变速直线运动的速度位移公式，能从图象中找出初速度

20、和减速到零通过的位移是解题的关键。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、 (1)右 (2)远小于 mg 偏大 mg (3)a (4)没有满足实验条件mM 木板的倾角过小 木板的倾角过大 【解析】（1）将不带滑轮的木板右端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力，这就是平衡摩擦力（2）根据牛顿第二定律得：对m：mg-F拉=ma；对M：F拉=Ma；解得：当mM时，即当细砂和小桶的总重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于细砂和小桶的总重力该实验的原理是，在平衡小车受

21、到的阻力后，认为小车受到的合外力是mg，其值与真实值相比偏大，小车受到合外力的真实值为（3）保持细砂和砂桶的质量不变，改变小车的质量M，分别得到小车的加速度a与其对应的质量M，处理数据的恰当方法是作a-（）从图(c)中的图线上可以看出：F从1开始增加，砂和砂桶的质量远小于车的质量，慢慢的砂和砂桶的重力在增加，那么在后面砂和砂桶的质量就没有远小于车的质量呢，那么绳子的拉力与砂和砂桶的总重力就相大呢所以偏离了原来的直线，其主要原因是砂和砂桶的质量没有远小于车的质量从图(d)中的图线不通过原点，当F1时，a=1也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为1，说明小车的摩擦力还没有完全平衡掉则图（d）中的

22、图线不通过原点主要原因是木板的倾角过小图（e）中的图线不通过原点，说明没加拉力时小车就已经加速运动了，其主要原因是木板的倾角过大；点睛：实验问题需要结合物理规律去解决实验考查的是力学问题，把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大，会导致重力沿斜面向下的分力增大，摩擦力减小等现象，这些我们都要从学过的力学知识中解决12、0.0735； 0.0572； 系统； 未平衡摩擦力； 小车质量未远大于购码质量； 【解析】将砝码重力当作小车所受合外力，根据功的定义可以正确解答，根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出第5个点的速度大小，进一步求出其动能大小；实验误差主要来自由实验原理

23、不完善导致的系统误差；【详解】从打下第一点到打下第5点拉力对小车做的功为：；根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，则：小车动能的改变量：该实验产生误差的主要原因：一是钩码重力大小并不等于绳子拉力的大小，设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：对钩码有：联立得到：由此可知当时，钩码的重力等于绳子的拉力，显然该实验中没有满足这个条件；二是该实验要进行平衡摩擦力操作，否则也会造成较大误差显然，这是由于系统不完善而造成的系统误差。【点睛】明确实验原理往往是解决实验问题的关键，该实验的一些操作和要求与探究力、加速度、质量之间关系的实验类似可以类比学习。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答

24、案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、 (1)vA=1.5m/s (2)1kgm/s (3)若0.30.5,Q1=6J;若0.50.6,Q2=3J【解析】(1)A物块在被绳拉断后，沿光滑轨道到达最高点B的过程，由动能定理：-mAgR=12mAvb2-12mAvA2在B点，由牛顿第二定律:mAg-34mAg=mAvb2R联立解得：vA=9gR2=1.5m/s(2)弹簧弹开A和B的过程，满足系统的内力作用，外力之和为零，动量守恒0=mAv1-mBv2系统的弹性势能转化为动能，系统的机械能守恒：EP=12mAv12+12mBv22联立解得：v1=2m/s，v2=4m/s绳拉断A物体的过程，由动量定理：I=mAvA-mAv1=-1kgm/s故绳拉断B物体时拉力等大，时间相等，冲量等大，故I=-1kgm/s(3)对B由动量定理：I=mBvB-mBv2解得：vB=3m/s此后B滑上小车的过程，当B刚好滑到小车右端共速，设为v，由系统的动量守恒：mBvB=(mB+M)v由能量守恒定律：m