2023屆清華大學(xué)中學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)學(xué)術(shù)能力診斷性測試高三物理第一學(xué)期期中考試試題（含解析）

1、2022-2023高三上物理期中模擬試卷注意事項:1答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2答題時請按要求用筆。3請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、2017年8月28日，位于東莞市大朗鎮(zhèn)的中國散裂中子源(CSNS)首次打靶成功，獲得中子束流，標(biāo)志著散裂

2、中子源主體工程完工，并投入試運(yùn)行。散裂中子源是一個用中子來了解微觀世界的工具，如一臺“超級顯微鏡”，可以研究DNA、結(jié)晶材料、聚合物等物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，下列關(guān)于中子的說法正確的是（ ）A盧瑟福預(yù)言了中子的存在并通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了中子B散裂中子源中產(chǎn)生的強(qiáng)中子束流可以利用電場使之慢化C若散裂中子源中的中子束流經(jīng)慢化后的速度與電子顯微鏡中的電子流速度相同，此時電子的物質(zhì)波波長比中子的物質(zhì)波波長短D原子核中的中子與其他核子間無庫侖力，但有核力，有助于維系原子核的穩(wěn)定2、2018年12月8日，肩負(fù)著億萬中華兒女探月飛天夢想的嫦娥四號探測器成功發(fā)射，“實(shí)現(xiàn)人類航天器首次在月球背面巡視探測，率先在月背刻上了中國

3、足跡”已知月球的質(zhì)量為、半徑為，探測器的質(zhì)量為，引力常量為，嫦娥四號探測器圍繞月球做半徑為的勻速圓周運(yùn)動時，探測器的（ ）A周期為B動能為C角速度為D向心加速度為3、關(guān)于速度、速度的變化量、速度的變化率、加速度的關(guān)系，下列說法正確的是（ ）A物體加速度增大時，速度也增大B物體速度變化量越大，則加速度越大C物體速度變化越快，則速度的變化率越大，加速度也越大D物體加速度不等于零時，速度一定增大4、如圖所示，長木板放置在水平面上，一小物塊置于長木板的中央，長木板和物塊的質(zhì)量均為m，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為，木板與水平面間動摩擦因數(shù)為，已知最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，重力加速度為g?，F(xiàn)對物塊施

4、加一水平向右的拉力F，則木板加速度a大小可能是ABCD5、下列描述正確的是（ ）A平拋運(yùn)動的物體在相等的時間間隔內(nèi)，速率的改變量相等B牛頓指出：如果運(yùn)動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動，既不停下來也不偏離原來的方向C運(yùn)動的物體才受滑動摩擦力，且其方向與運(yùn)動方向一定相反D速度的變化量、加速度、力都是矢量，且對應(yīng)的國際單位制中的單位符號分別為：m/s、m/s2、N6、一根輕彈簧，下端固定在水平地面上，一個質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），從距彈簧上端h處自由下落并壓縮彈簧，如圖所示.若以小球下落點(diǎn)為x軸正方向起點(diǎn)，設(shè)小球從開始下落到壓縮彈簧至最大位置為H，不計任何阻力，彈簧均

5、處于彈性限度內(nèi)；小球下落過程中加速度a，速度v，彈簧的彈力F，彈性勢能Ep變化的圖象正確的是（）ABCD二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、物體甲的x-t圖象和物體乙的v-t圖象分別如下圖所示，則這兩個物體的運(yùn)動情況是（）A甲在整個t=6s時間內(nèi)有來回運(yùn)動，它通過的總位移為零B甲在整個t=6s時間內(nèi)運(yùn)動方向一直不變，它通過的總位移大小為4mC乙在整個t=6s時間內(nèi)運(yùn)動方向一直不變，它通過的總位移大小為4mD乙在整個t=6s時間內(nèi)有來回運(yùn)動，它通過的總位移為零8、兩輛游

6、戲賽車a、b在兩條平行的直車道上行駛t=0時兩車都在同一計時線處，此時比賽開始它們在四次比賽中的圖如圖所示哪些圖對應(yīng)的比賽中，有一輛賽車追上了另一輛（ ）ABCD9、如圖所示，傾角為的斜面靜置于地面上，斜面上表面光滑，A、B、C三球的質(zhì)量分別為m、2m、3m，輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端、另一端與A球相連，A、B間固定一個輕桿，B、C間由一輕質(zhì)細(xì)線連接彈簧、輕桿與細(xì)線均平行于斜面，初始系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)突然剪斷細(xì)線或彈簧下列判斷正確的是A彈簧被剪斷的瞬間，A、B、C三個小球的加速度均為零B彈簧被剪斷的瞬間，A、B之間桿的彈力大小為零C細(xì)線被剪斷的瞬間，A、B球的加速度沿斜面向上，大小為gsin

7、D細(xì)線被剪斷的瞬間，A、B之間桿的彈力大小為4mgsin10、如圖所示，質(zhì)量均為m的小球A、B用長為L的細(xì)線相連，放在高為h的光滑水平桌面上（L2h），A球剛好在桌邊。從靜止釋放兩球，不計空氣阻力，若A、B兩球落地后均不再彈起，則下面說法中正確的是AA球落地前的加速度為BB球到達(dá)桌邊的速度為CA、B兩落地的水平距離為hD繩L對B球做的功為mgh三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11（6分）某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)中，利用所學(xué)的知識解決了如下問題：一輕質(zhì)彈簧豎直懸掛于某一深度為h=35 cm，且開口向下的小筒中（沒有外力作用時彈簧的下端位于筒內(nèi)，用

8、測力計可以同彈簧的下端接觸），如圖甲所示，若本實(shí)驗(yàn)的長度測量工具只能測量露出筒外彈簧的長度l，現(xiàn)要測出彈簧的原長l0和彈簧的勁度系數(shù)，該同學(xué)通過改變l而測出對應(yīng)的彈力F，作出F-l圖象如圖乙所示，則彈簧的勁度系數(shù)為k= _ N/m，彈簧的原長l0= _ cm12（12分）某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，測量電池的電動勢E和內(nèi)阻r。已知定值電阻，實(shí)驗(yàn)通過改變電阻箱阻值，測出多組電阻箱阻值R及對應(yīng)的電壓表示數(shù)U，做出關(guān)系圖象，如圖乙所示。 由圖可得該電池的電動勢_V，內(nèi)阻_。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13（10分

9、）物體在萬有引力場中具有的勢能叫做引力勢能若取兩物體相距無窮遠(yuǎn)時的引力勢能為零，一個質(zhì)量為的質(zhì)點(diǎn)距質(zhì)量為的引力源中心為時，其萬有引力勢能（式中為引力常數(shù)）如圖所示，一顆質(zhì)量為的人造地球衛(wèi)星在離地面高度為的圓形軌道上環(huán)繞地球飛行，已知地球的質(zhì)量為，地球半徑為求（1）該衛(wèi)星在距地面高度為的圓軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動時衛(wèi)星的周期為多少？（2）該衛(wèi)星在距地面高度為的圓軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動時衛(wèi)星的動能為多少？（3）假定該衛(wèi)星要想掙脫地球引力的束縛，衛(wèi)星發(fā)動機(jī)至少要做多少功？14（16分）某運(yùn)動員做跳傘訓(xùn)練，他從懸停在空中的直升機(jī)上由靜止跳下，跳離直升機(jī)一段時間后打開降落傘減速下落，他打開降落傘后

10、的速度時間圖象如圖(a)所示降落傘用1根對稱的懸繩懸掛運(yùn)動員，每根懸繩與中軸線的夾角為37，如圖(b)所示已知運(yùn)動員和降落傘的質(zhì)量均為50 kg，不計運(yùn)動員所受的阻力，打開降落傘后，降落傘所受的阻力f與下落速度v成正比，即fkv重力加速度g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.1求：(1)打開降落傘前運(yùn)動員下落的高度；(2)阻力系數(shù)k和打開降落傘瞬間的加速度；(3)降落傘的懸繩能夠承受的拉力至少為多少15（12分）質(zhì)量為的小球從離地面足夠高的地方由靜止釋放，運(yùn)動過程中受到空氣阻力與運(yùn)動方向相反，大小與速度成正比，即為未知比例系數(shù)）。運(yùn)動時間后，小球以速度做勻速直線運(yùn)動。已知重力

11、加速度為。求：（1）比例系數(shù)的表達(dá)式；（2）當(dāng)小球的速度為時，小球的加速度的大?。唬?）有同學(xué)認(rèn)為：在時間內(nèi)小球下降的高度，你認(rèn)為他的觀點(diǎn)正確嗎？如果正確，請說明理由；如果不正確，寫出你的觀點(diǎn)，并說明你的理由。參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】A.盧瑟福預(yù)言了中子的存在，査德威克通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了中子，選項 A錯誤；B.中子不帶電，則散裂中子源中產(chǎn)生的強(qiáng)中子束流不可以利用電場使之慢化，選項B錯誤；C.根據(jù)物質(zhì)波波長表達(dá)式，若散裂中子源中的中子束流經(jīng)慢化后的速度與電子顯微鏡中的電子流速度相同，因中子的質(zhì)量大于

12、電子的質(zhì)量，則中子的動量大于電子的動量，中子的物質(zhì)波波長比電子的物質(zhì)波波長短，選項C錯誤；D.中子不帶電，則原子核中的中子與其他核子間無庫侖力，但有核力，有助于維系原子核的穩(wěn)定，選項D正確。2、A【解析】由萬有引力提供向心力可得 ，可得 ，故A正確；解得 ，由于 ，故B錯誤；解得 ，故C錯誤；解得 ，故D錯誤綜上分析，答案為A3、C【解析】A. 當(dāng)加速度方向與速度方向相反時，加速度增大，速度減小，故A項錯誤；B. 物體的速度變化量大，速度變化不一定快，加速度不一定大，故B項錯誤；C. 加速度是反映速度變化快慢的物理量，速度變化越快，速度變化率越大，加速度越大，故C項正確；D. 當(dāng)加速度方向與速

13、度方向相反時，加速度不等于零，速度減小，故D項錯誤4、D【解析】若物塊和木板之間不發(fā)生相對滑動，物塊和木板一起運(yùn)動，對木板和木塊的整體，根據(jù)牛頓第二定律可得：；解得：；若物塊和木板之間發(fā)生相對滑動，對木板，水平方向受兩個摩擦力的作用，根據(jù)牛頓第二定律，有：，解得：，故ABC錯誤，D正確。故選D。5、D【解析】平拋運(yùn)動的物體在相等的時間間隔內(nèi)，速度改變量相等，但速率的改變量不一定相等，故A錯誤；笛卡兒指出：如果運(yùn)動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動，既不停下來也不偏離原來的方向，符合歷史事實(shí)故B錯誤；靜止的物體也可以滑動摩擦力，只要其他物體與該物體間相對運(yùn)動即可能產(chǎn)生滑動

14、摩擦力，故C錯誤速度的變化量、加速度、力都是矢量且對應(yīng)的國際單位制位符號分別為：m/s、m/s2、N；故D正確；故選D6、D【解析】AB小球與彈簧接觸前做自由落體運(yùn)動，加速度：a=g保持不變，速度：v=gt均勻增加；小球與彈簧接觸后向下運(yùn)動壓縮彈簧，小球受到豎直向下的重力與彈簧豎直向上的彈力：F=kx作用，開始彈簧彈力小于重力，小球向下做加速度運(yùn)動，加速度：加速度逐漸減小，小球向下做加速度減小的加速運(yùn)動，經(jīng)過一段時間后彈簧彈力與重力相等，合力為零，此時速度達(dá)到最大，然后彈簧彈力大于重力，小球所受合力向上，小球做減速運(yùn)動，加速度：加速度逐漸增大，小球向下做加速度增大的減速運(yùn)動，直到速度為零，整個

15、過程速度方向不變，t2時刻加速度為0，速度最大，彈力變化最快，加速度變化也最快。所以從t1到t2圖象不是凹向下，而是要凸向下。同理從t2到t3圖象不是凸向下，而是要凹向下。由圖示圖象可知，故AB錯誤；C當(dāng)小球下落位移小于等于h時，彈簧彈力為零：F=0，當(dāng)彈簧下落距離大于h小于等于H時，彈簧彈力：F=kx彈力F與x成正比，故C錯誤；D當(dāng)小球下落位移小于等于h時：當(dāng)彈簧下落距離大于h小于等于H時，彈簧彈性勢能：故D正確。故選D?！军c(diǎn)睛】小球與彈簧接觸前做自由落體運(yùn)動，與彈簧接觸后受到重力與彈簧彈力作用，彈簧彈力逐漸增大，彈簧彈性勢能增大，根據(jù)小球運(yùn)動過程與受力情況分析答題。二、多項選擇題：本題共4

16、小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解析】AB甲圖是位移-時間圖象，斜率表示速度，可知甲做勻速直線運(yùn)動，故甲在整個t=6s時間內(nèi)運(yùn)動方向一直不變，位移為故A錯誤，B正確；CD乙圖是v-t圖象，速度的正負(fù)表示運(yùn)動的方向，故前3s向負(fù)方向運(yùn)動，后3s向正方向運(yùn)動，即做來回運(yùn)動，總位移為零，故C錯誤，D正確。故選BD。8、AC【解析】在速度-時間圖象里，圖象與橫軸所圍成的面積表示物體發(fā)生的位移從A圖中可以看出，當(dāng)t=20s時，兩圖象面積相等，此時一輛賽車追上另一輛，A正確；圖中a的面積始終小

17、于b的面積，所以不可能追上，B錯誤；圖象也是在t=20s時，兩圖象面積相等，此時一輛賽車追上另一輛；C正確；圖象中a的面積始終小于b的面積，所以不可能追上，D錯誤9、BCD【解析】試題分析：若彈簧被剪斷，彈力為零，據(jù)此分析三者的加速度；若細(xì)線被剪斷，彈力不能突變，保持不變，先以A、B組成的系統(tǒng)為研究對象，由牛頓第二定律求A、B兩球的加速度再以B球?yàn)檠芯繉ο螅膳ｎD第二定律求桿的拉力大小若是彈簧被剪斷，將三個小球看做一個整體，整體的加速度為，然后隔離A，對A分析，設(shè)桿的作用力為F，則，解得，A錯誤B正確；燒斷細(xì)線前，以A、B、C組成的系統(tǒng)為研究對象，系統(tǒng)靜止，處于平衡狀態(tài)，合力為零，則彈簧的彈力

18、為以C為研究對象知，細(xì)線的拉力為3mgsin燒斷細(xì)線的瞬間，由于彈簧彈力不能突變，彈簧彈力不變，以A、B組成的系統(tǒng)為研究對象，由牛頓第二定律得，解得A、B兩個小球的加速度為，方向沿斜面向上，以B為研究對象，由牛頓第二定律得：，解得桿的拉力為，故CD正確10、AC【解析】A. 對AB整體受力分析，由牛頓第二定律可得，mg=2ma所以故A正確。B. 對于AB組成的系統(tǒng)，機(jī)械能守恒，取地面為零勢能面，則所以落地的速度也就是B球到達(dá)桌邊的速度為故B錯誤。C. B球由于有了A球下落時的速率，所以B將做平拋運(yùn)動，B的水平位移為故C正確。D. 繩只是在A落地之前對B有力的作用，對B受力分析知，只有繩對B做功

19、，由動能定理可得故D錯誤。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、200 25 【解析】根據(jù)胡克定律寫出F與l的關(guān)系式，然后結(jié)合數(shù)學(xué)知識求解即可?！驹斀狻扛鶕?jù)胡克定律F與l的關(guān)系式為F=k(l+h-l0)=kl+k(h-l0)，從圖象中可得直線的斜率為k=Fl=60-2020N/cm=200N/m，截距為20N；故彈簧的勁度系數(shù)為：k=200N/m，由k(h-l0)=20N，解得：l0=25cm12、5 1 【解析】12根據(jù)閉合電路歐姆定律可得變形可得 結(jié)合圖象可知 解得E=5Vr=1四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指

20、定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）（2）（3）【解析】試題分析：（1）由萬有引力提供向心力，然后結(jié)合牛頓第二定律即可求出衛(wèi)星的周期；（2）由萬有引力提供向心力，然后結(jié)合牛頓第二定律即可求出衛(wèi)星的動能；（3）衛(wèi)星發(fā)動機(jī)做的功，至少要使衛(wèi)星脫離地球的重力勢能的影響（1）質(zhì)量為m的人選地球衛(wèi)星在離地面高度為的圓形軌道環(huán)繞地球飛行萬有引力提供向心力，得：所以衛(wèi)星的周期：（2）根據(jù)萬有引力提供向心力，得：衛(wèi)星的動能： （3）根據(jù)引力勢能的表達(dá)式：地球表面的衛(wèi)星的重力勢能： 以無窮遠(yuǎn)外引力勢能為零，衛(wèi)星發(fā)動機(jī)做的功，至少要使衛(wèi)星脫離地球的影響，到達(dá)重力勢能的地位，所以發(fā)動機(jī)做功的最小值： 14、 (1)20 m(2)k200 Ns/ma30 m/s2方向