上海市復興中學2022-2023學年高三物理第一學期期中統(tǒng)考試題（含解析）

1、2022-2023高三上物理期中模擬試卷注意事項1考生要認真填寫考場號和座位序號。2試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B 鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與質(zhì)量為m的圓環(huán)相連，圓環(huán)套在傾斜的粗糙固定桿上，桿與水平面之間的夾角為，圓環(huán)在A處時彈簧豎直且處于原長。將圓環(huán)從A處靜止釋放，到達C處時速度為零。若圓環(huán)在C處獲得沿桿向上的速度v，恰好能回到

2、A。已知AC=L，B是AC的中點，彈簧始終在彈性限度之內(nèi)，重力加速度為g，則下列敘述錯誤的是( )A下滑過程中，環(huán)受到的合力先減小后增大B下滑過程中，環(huán)與桿摩擦產(chǎn)生的熱量為14mv2C從C到A過程，彈簧對環(huán)做功為mgLsin-14mv2D環(huán)經(jīng)過B時，上滑的速度小于下滑的速度2、如圖甲所示，小物塊從足夠長的光滑斜面頂端由靜止自由滑下下滑位移x時的速度為v，其xv2圖象如圖乙所示，取g10 m/s2，則斜面傾角為()A30B45C60D753、如圖所示，一個質(zhì)量為的物體（可視為質(zhì)點）以某一速度從點沖上傾角為30的固定斜面，其運動的加速度大小為0.6g，該物體在斜面上上升的最大高度為，則在這個過程中

3、物體的（g=10m/s2）A整個過程中物體機械能守恒B重力勢能增加了0.5mghC機械能損失了0.2mghD動能損失了1.1mgh4、如圖所示，傾角為的光滑斜面上放置一重力為G的小球，小球與固定在天花板上的繩子相連，小球保持靜止狀態(tài)。繩子與豎直方向的夾角也為。若繩子的拉力大小為F，斜面對小球的支持力大小為F1，則AF1=FBF1=GcosCF=GcosDFcos =Gsin5、如圖所示，A、B、C三球的質(zhì)量分別為m、m、2m,三個小球從同一高度同時出發(fā)，其中A球有水平向右的初速度v0，B、C由靜止釋放。三個小球在同一豎直平面內(nèi)運動，小球與地面之間、小球與小球之間的碰撞均為彈性碰撞，則小球與小球

4、之間最多能夠發(fā)生碰撞的次數(shù)為（）A1次B2次C3次D4次6、光滑平面上一運動質(zhì)點以速度v通過原點O，v與x軸正方向成角（如圖所示），與此同時對質(zhì)點加上沿x軸正方向的恒力Fx和沿y軸正方向的恒力Fy，則A質(zhì)點一定做曲線運動B如果FyFx，質(zhì)點向y軸一側(cè)做曲線運動C質(zhì)點不可能做直線運動D如果FyFxtan，質(zhì)點向x軸一側(cè)做曲線運動二、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、如圖所示，頂端裝有定滑輪的斜面體放在粗糙水平地面上，A、B兩物體通過細繩連接，并處于靜止狀態(tài)（不計繩的質(zhì)量和

5、滑輪軸的摩擦）現(xiàn)用水平向右的力F作用于物體B上，將物體B緩慢拉高一定的距離，此過程中斜面體與物體A仍然保持靜止在此過程中A地面對斜面體的摩擦力一定變大B斜面體所受地面的支持力一定變大C水平力F一定變大D物體A所受斜面體的摩擦力不一定變大8、如圖所示是飛船進入某星球軌道后的運動情況，飛船沿距星球表面高度為100km的圓形軌道運動，到達軌道的A點時，點火制動變軌進入橢圓軌道，到達軌道的B點時，飛船離星球表面高度為15km，再次點火制動，下降落到星球表面。下列判斷正確的是( )A飛船在軌道上由A點運動到B點的過程中，動能增大B飛船在軌道上的機械能大于在軌道上的機械能C飛船經(jīng)過A點時，在軌道上的加速度

6、等于在軌道上的加速度D飛船在A點點火變軌瞬間，速度增大9、如圖所示，物塊A放在直角三角形斜面體B上面，B放在彈簧上面并緊挨著豎直墻壁，初始時A、B靜止現(xiàn)用力F沿斜面向上推A，但AB并未運動下列說法正確的是AA、B之間的摩擦力可能大小不變BA、B之間的摩擦力一定變小CB與墻之間可能沒有摩擦力D彈簧彈力一定不變10、如圖所示為研究離心現(xiàn)象的簡易裝置，將兩個桿垂直固定在豎直面內(nèi)，在垂足O1和水平桿上的O2位置分別固定一力傳感器，其中O1O2=l，現(xiàn)用兩根長度相等且均為l的細線拴接一質(zhì)量為m的鐵球P，細線的另一端分別固定在O1、O2處的傳感器上.現(xiàn)讓整個裝置圍繞豎直桿以恒定的角速度轉(zhuǎn)動，使鐵球在水平面

7、內(nèi)做勻速圓周運動，兩段細線始終沒有出現(xiàn)松弛現(xiàn)象，且保證O1、O2和P始終處在同一豎直面內(nèi).則( )AO1P的拉力的最大值為mgBO1P的拉力的最大值為mgCO2P的拉力的最小值為mgDO2P的拉力的最小值為0三、實驗題：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）為了探究物體質(zhì)量一定時加速度與力的關系，甲、乙兩同學設計了如圖所示的實驗裝置其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量，m為砂和砂桶的質(zhì)量，m0為滑輪的質(zhì)量力傳感器可測出輕繩中的拉力大小(1) 實驗時，一定要進行的操作是_A用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量B將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力C小車靠近打點計時器

8、，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄力傳感器的示數(shù)D為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠小于小車的質(zhì)量M.(2) 甲同學在實驗中得到如圖所示的一條紙帶(兩計數(shù)點間還有四個點沒有畫出)，已知打點計時器采用的是頻率為50 Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為_m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字) (3) 甲同學以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標，加速度a為縱坐標，畫出的aF圖象是一條直線，圖線與橫坐標的夾角為，求得圖線的斜率為k，則小車的質(zhì)量為_A Bm0 Cm0 D(4) 乙同學根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出如圖所示的aF圖線，該同學做實驗時存在的問題是_12（12分）在研究小車勻變速運動規(guī)律

9、時,某同學根據(jù)所學知識設計了如下實驗步驟:A把打點計時器固定在斜面上,連接好電路；B把小車停放在靠近打點計時器處,接通電源后放開小車；C換上紙帶,重復三次,選擇一條理想的紙帶；D把紙帶穿過打點計時器,并把它的一端固定在小車車尾；E.斷開電源,取下紙帶.(1)合理的實驗順序應為_.若如圖是該實驗得到的一條紙帶,從0點開始每5個計時點取一個記數(shù)點,依照打點的先后順序依次編為1、2、3、4,5、6,測得:s1=5.18cm，s2=4.40cm，s3=3.62cm，s4=2.84，cms5=2.06，cms6=1.28cm.(2)相鄰兩記數(shù)點間的時間間隔為_s.(3)物體的加速度大小_ms2，方向與物

10、體運動方向_(選填“相同”或“相反”).(4)打點計時器打下記數(shù)點3時,物體的速度大小v3=_m/s.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）一位足球愛好者，做了一個有趣的實驗：如圖所示，將一個質(zhì)量為m、半徑為R的質(zhì)量分布均勻的塑料彈性球框靜止放在粗糙的足夠大的水平臺面上，質(zhì)量為M（Mm）的足球（可視為質(zhì)點）以某一水平速度v0通過球框上的框口，正對球框中心射入框內(nèi)，不計足球運動中的一切阻力。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當足球與球框發(fā)生第一次碰撞后到第二次碰撞前足球恰好不會從右端框口穿出。假設足球與球框內(nèi)壁的碰撞為彈性碰撞，只考慮

11、球框與臺面之間的摩擦，求：（1）人對足球做的功和沖量大?。唬?）足球與球框發(fā)生第一次碰撞后，足球的速度大??；（3）球框在臺面上通過的位移大小。14（16分）如圖甲所示，一輕質(zhì)彈簧左端固定在墻壁上，右端與置于水平面上的質(zhì)量為m的小滑塊相連。在以下的討論中小滑塊可視為質(zhì)點，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，取彈簧原長時彈性勢能為0，且空氣阻力可忽略不計。（1）若水平面光滑，以彈簧原長時小滑塊的位置O為坐標原點，建立水平向右的坐標軸Ox，如圖甲所示。已知彈簧的勁度系數(shù)為k，請寫出彈簧彈力F與小滑塊所在位置坐標x的關系式，并借助F-x 圖像確定出將小滑塊由O點緩慢拉到位置坐標x的過程中，彈簧彈力所做的功。小滑塊在

12、某輕質(zhì)彈簧的作用下，沿光滑水平面在O點附近做往復運動，若從小物塊向右運動通過O點時開始計時，請在圖乙中定性畫出小物塊所受彈力F隨時間t變化的關系圖像；若測得該彈簧的彈性勢能Ep與其位置坐標x的關系曲線如圖丙所示，其中Ep0和x0皆為已知量，請根據(jù)圖丙中Ep-x圖像提供的信息求解本題中彈簧的勁度系數(shù)k。（2）若水平面不光滑，小滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為。如圖丁所示，彈簧的勁度系數(shù)為k，O為彈簧原長位置，以距O點右側(cè) 的O為坐標原點，向右為正方向建立坐標軸Ox。將小滑塊沿水平面向右拉到O右側(cè)的P點，由靜止釋放小滑塊，小滑塊可以在水平面上往復運動并最終停下。已知重力加速度為g，并可認為滑動摩擦力與

13、最大靜摩擦力大小相等。證明小滑塊被釋放后第一次向左的運動的過程中，其受力特點符合以O為平衡位置的簡諧運動的受力條件。并分析如果小滑塊在O點最左方停不住，則O到P點距離應滿足什么條件； 若小滑塊被釋放后能第2次經(jīng)過O點而不能第3次經(jīng)過O點，試分析說明O到P點距離又應滿足什么條件。15（12分）在如圖所示的絕緣水平面上，有兩個邊長為d=0.2m的銜接的正方形區(qū)域I、II，其中區(qū)域I中存在水平向右的大小為的勻強電場，區(qū)域II中存在豎直向上的大小為的勻強電場?，F(xiàn)有一可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m=0.3kg的滑塊以的速度由區(qū)域I邊界上的A點進去電場，經(jīng)過一段時間滑塊從邊界上的D點離開電場（D點未畫出），滑塊帶有

14、q=+0.1C的電荷量，滑塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度。求：(1)D點距離A點的水平間距、豎直間距分別為多少？A、D兩點之間的電勢差為多少？(2)滑塊在D點的速度應為多大？(3)僅改變區(qū)域II中電場強度的大小，欲使滑塊從區(qū)域II中的右邊界離開電場，則區(qū)域II中電場強度的取值范圍應為多少？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】圓環(huán)從A處由靜止開始下滑，初速度為零，到達C處的速度為零，所以圓環(huán)先做加速運動，再做減速運動，所以加速度先減小，后增大，則合力先減小后增大，故A正確；研究圓環(huán)從A處由靜止開始

15、下滑到C過程，運用動能定理列出等式：mgh+Wf-W彈=0，在C處獲得一豎直向上的速度v，恰好能回到A，運用動能定理列出等式-mgh+W彈+Wf=0-12mv2；解得：Wf=-14mv2，所以產(chǎn)生的熱量為14mv2，故B正確；在C處獲得一豎直向上的速度v，恰好能回到A，運用動能定理列出等式：-mgh+W彈+Wf=0-12mv2，h=Lsin，解得：W彈=mgLsin-14mv2，故C正確；研究圓環(huán)從A處由靜止開始下滑到B過程，運用動能定理列出等式mgh+Wf-W彈=12mvB2-0；研究圓環(huán)從B處上滑到A的過程，運用動能定理列出等式-mgh+Wf+W彈=0-12mvB2，由于Wf0，所以12m

16、vB212mvB2，則環(huán)經(jīng)過B時，上滑的速度大于下滑的速度，故D錯誤；此題選擇錯誤的選項，故選D?！军c睛】能正確分析小球的受力情況和運動情況，對物理過程進行受力、運動、做功分析，是解決問題的根本方法，掌握動能定理的應用2、A【解析】由勻變速直線運動的速度位移公式可得：v2=2ax，整理得：，由x-v2圖象可知小物塊的加速度a=5m/s2，根據(jù)牛頓第二定律得，小物塊的加速度：a=gsin，解得：，解得：=30，故A正確，BCD錯誤故選A【點睛】本題考查了求斜面傾角問題，應用勻變速直線運動的速度位移公式求出圖象的函數(shù)表達式，根據(jù)圖示圖象求出物體的加速度是解題的前提與關鍵，應用牛頓第二定律可以解題3

17、、C【解析】由機械能守恒定律的條件判斷；重力勢能的增加量等于克服重力做的功；動能變化等于合外力做的功；機械能變化量等于除重力外其余力做的功【詳解】由牛頓第二定律得：mgsin30+f=m0.6g，解得摩擦力f=0.1mg，此過程有摩擦力做功，機械能不守恒，故A錯誤；物體在斜面上能夠上升的最大高度為h，所以重力勢能增加了EP=mgh，故B錯誤；由功能關系知，機械能的損失量為：E=fs=0.1mg2h=0.2mgh，故C正確。由動能定理可知，動能損失量為合外力做的功的大小，即：Ek=F合s=mg0.62h=1.2mgh，故D錯誤；故選C?！军c睛】本題關鍵根據(jù)功能關系的各種具體形式得到重力勢能變化、

18、動能變化和機械能變化重力勢能變化與重力做功有關；動能的變化與合力做功有關；機械能的變化與除重力以外的力做功有關4、A【解析】對小球受力分析，正交分解，如圖：由平衡條件，水平方向：，得：，豎直方向：，得：，也即，故A正確，BCD錯誤。5、C【解析】由于三球豎直方向的運動情況相同，一定可以發(fā)生碰撞，可假設高度無窮大，可看作三球碰撞完成后才落地，A、B第一碰撞后水平速度互換，B、C發(fā)生第二碰撞后，由于B的質(zhì)量小于C的質(zhì)量，則B反向；B、A發(fā)生第三次碰撞后，B、A水平速度互換，A向左，B豎直下落，三球不再發(fā)生碰撞，所以最多能夠發(fā)生3次碰撞，故C正確，A、B、D錯誤；故選C。【點睛】關鍵是A球做平拋運動

19、，豎直方向做自由落體運動，與B、C豎直方向的運動情況相同，所以一定可以發(fā)生碰撞。6、D【解析】若，則合力方向與速度方向在同一條直線上，物體做直線運動；若，則合力方向與速度方向不在同一條直線上，合力偏向于速度方向上側(cè)，則質(zhì)點向y軸一側(cè)做曲線運動；若，則合力方向與速度方向不在同一條直線上，合力偏向于速度方向下側(cè)，質(zhì)點向x軸一側(cè)做曲線運動故D正確，A、B、C錯誤；故選D。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、ACD【解析】分析B受力如圖所示：當B緩慢拉高時，則有，增大，水平拉

20、力F變大，C正確；以A、B和斜面作為整體分析，地面對斜面的摩擦力與拉力F平衡，A正確；地面支持力，因此地面的支持力不變，B錯誤；以A為研究對象，繩子拉A的力增加，但A相對斜面運動趨勢方向不確定，則兩者間摩擦力變化也不確定，D正確8、AC【解析】A. 船在軌道上由A到B的過程中，萬有引力做正功，動能增大，故A正確；BD. 飛船在A點由軌道變到軌道，萬有引力大于向心力，故需要點火減速，飛船點火后瞬間的速度減小；在軌道上的機械能小于在軌道上的機械能，故B錯誤，D錯誤；C. 由于飛船經(jīng)過A點時，受到的萬有引力相等，所以在軌道上的加速度等于在軌道上的加速度，故C正確。9、AD【解析】初始時以A為研究對象

21、，當施加力F后摩擦力方向有可能向下，此時，摩擦力大小可能相等，A對；B錯；初始時，B與墻面間沒有彈力作用，摩擦力為零，施加F后B受到A的摩擦力不為零，此時B與墻面間有彈力，F(xiàn)豎直向上的分力平衡B受到的墻面的摩擦力，C錯；由于AB并未運動，彈簧彈力不變，D對；10、BD【解析】轉(zhuǎn)動的角速度為零時，O1P繩的拉力最小，O2P繩的拉力最大，當O2P繩的拉力剛好為零時，O1P繩的拉力最大，根據(jù)共點力平衡和牛頓第二定律進行求解【詳解】轉(zhuǎn)動的角速度為零時，O1P繩的拉力最小，O2P繩的拉力最大，這時二者的值相同，設為T1，則2T1cos30=mg，解得；增大轉(zhuǎn)動的角速度，當O2P繩的拉力剛好為零時，O1P

22、繩的拉力最大，設這時O1P繩的拉力為T2，則T2cos30=mg，因此O1P繩的拉力范圍，O2P繩的拉力范圍故B、D正確，A、C錯誤.故選BD.【點睛】本題考查圓周運動的向心力，意在考查學生應用牛頓運動定律分析圓周運動的臨界問題.三、實驗題：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、BC 100 C 沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠 【解析】（1）本題拉力可以由傳感器測出，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AD錯誤；實驗時需將長木板右端墊高，以平衡摩擦力，故B正確；實驗時，小車應靠近打點計時器，先接通電源，

23、再釋放小車，需記錄傳感器的示數(shù)，故C正確（1）根據(jù)，運用逐差法得（3）由牛頓第二定律得，則，a-F圖象的斜率，則小車的質(zhì)量，故C正確（4）當F不等于零，加速度a仍然為零，可知實驗中沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠【點睛】解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項，小車質(zhì)量不變時，加速度與拉力成正比，對a-F圖來說，圖象的斜率表示小車質(zhì)量的倒數(shù)12、（1）ADBEC； （2）0.1；（3）0.78，相反；（4）0.1【解析】（1）安排實驗步驟要本著先安裝器材，然后進行實驗，實驗完畢整理器材的思路進行，一般每完成一次實驗，都要進行重復實驗（2）打點計時器每隔0.02s

24、打一次點，根據(jù)打點間隔可以求出記數(shù)點之間的時間間隔；（3）利用逐差法可以求出加速度的大小，根據(jù)減速還是減速判斷加速度的方向；（4）在勻變速直線運動中，時間中點的速度等于該過程中的平均速度，據(jù)此可求出打各點時的瞬時速度大小【詳解】（1）實驗步驟的安排要符合邏輯，要符合事物發(fā)展的進程，一般都是先要安裝器材，準備實驗，然后進行實驗的總體思路進行，據(jù)此可知該實驗的順序為：ADBEC（2）打點計時器每隔0.02s打一次點，由于兩個記數(shù)點之間有5個間隔，因此相鄰兩記數(shù)點間的時間間隔為：T=5T0=0.1s（3）根據(jù)x=aT2，將x=0.78cm，T=0.1s帶入得：a=xT20.7810-2m(0.1s)

25、2=0.78m/s2，打點間距越來越小，由此可知物體做減速運動，加速度方向與運動方向相反（4）在勻變速直線運動中，時間中點的速度等于該過程中的平均速度，所以：v3s3+s42T=(3.62+2.84)10-2m20.1s=0.323m/s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、（1）；Mv0；（2）（3）【解析】（1）人對足球做的功W沖量：IMv0（2）足球的初速度為v0，第一次碰撞后，設足球的速度為v1，球框的速度為v2。對足球和球框組成的系統(tǒng)，由動最守恒定律得：Mv0Mv1mv2 由能量守恒定律得聯(lián)立解得足球的速度球框的速度（3）多次碰撞后足球和球框最終靜止，設球框受到臺面的摩擦力為f，通過的總位移為x對足球和球框組成的系統(tǒng)，由能量守恒定律得又第一次碰撞后經(jīng)時間t，足球恰好未從框口穿出說明此時足球與球框二者共速，均為由運動學規(guī)律得對球框，由動量定理得 ftmv1mv2聯(lián)立解得球框通過的總位移x14、 (1) -kx2 ,圖見解析 (2) l,l【解析】（1）彈力與x的關系：F=-k