2022-2023學(xué)年北京朝陽(yáng)區(qū)高三（上）期中物理試題及答案

2022北京朝陽(yáng)高三（上）期中物理2022（考試時(shí)間90分鐘100分）第一部分本部分共14，每題3，共42。在每題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一項(xiàng)。1．如圖所示，用長(zhǎng)短不同的輕繩先后將同一足球掛在光滑豎直墻壁上，足球靜止時(shí)分別處于AB位置。若繩子拉力大小分別為TT，墻對(duì)足球的支持力大小分別為F、F，則ABABAT<T，F(xiàn)<FB．T>TF>FABABABABBC．T>TF<FD．T<T，F(xiàn)>FABABABA2．某款轎車車尾上的“TFSI”標(biāo)志反映了該車的加速性能，字母前的數(shù)字“50”表示該車輛從靜止開始加速到100km/hm/s210100km/h的時(shí)間約為A5.6sB．6.2sC．8.7sD9.5s3．地鐵在水平直軌道上運(yùn)行時(shí)某節(jié)車廂的示意圖如圖所示。某段時(shí)間內(nèi)，車廂內(nèi)兩拉手A、B分別向前進(jìn)方向偏離豎直方向角度α和β并保持不變。重力加速度為g。則該段時(shí)間內(nèi)A．拉手所受合力的方向不一定沿水平方向B．兩拉手偏離豎直方向的角度滿足=βC．列車的加速度大小為sinαD．列車正在加速行駛4A2C邊緣上，B點(diǎn)在左輪上且到輪心的距離為r。傳動(dòng)過(guò)程中皮帶不打滑。則AAB兩點(diǎn)的角速度之比為1:1BAB兩點(diǎn)的角速度之比為1:2CAC兩點(diǎn)的向心加速度之比為1:4DAC兩點(diǎn)的向心加速度之比為2:15.水平桌面上，一滑塊在恒定的水平拉力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，撤去拉力。從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，滑塊速度隨時(shí)間變化的v-t圖像如圖所示。取重力加速度=10m/s2。不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是A．滑塊在0~15s內(nèi)的平均速度大小為7.5m/sB．滑塊加速與減速階段的加速度大小之比為1:2C．滑塊所受的拉力與摩擦力大小之比為3:2第1頁(yè)12頁(yè)D．滑塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.36．“中國(guó)天眼”（）設(shè)施已發(fā)現(xiàn)脈沖星數(shù)量超過(guò)顆。脈沖星是快速自轉(zhuǎn)的中子星，每自轉(zhuǎn)一周，就向外發(fā)射一次電磁脈沖信號(hào)，因此而得名。若觀測(cè)到某中子星發(fā)射電磁脈沖信號(hào)的周期為中子星的半徑為，引力常量為G。則根據(jù)上述條件可以求出A．該中子星的密度B．該中子星的第一宇宙速度C．該中子星表面的重力加速度D．該中子星赤道上的物體隨中子星轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度7.A的h1B軌道后達(dá)到的最大高度為h。減小軌道B的傾斜程度至軌道C，再次從軌道A的h高度處釋放滑塊，滑塊沖21上軌道。已知軌道由同一種材料制成，粗糙程度處處相同，不計(jì)滑塊在軌道連接處的機(jī)械能損失，則滑塊在軌道C上達(dá)到的最大高度A．等于h1B．等于h2C．小于h2D．介于h與h之間128．場(chǎng)地自行車比賽中某段圓形賽道如圖所示，賽道與水平面的夾角為θ，某運(yùn)動(dòng)員騎自行車在該賽道上做01（v>v）時(shí)，自行車受到側(cè)向摩擦力作用。不考慮空氣阻力。重力加速度為g。已知自行車和運(yùn)動(dòng)員的10總質(zhì)量為mA．速度為v0時(shí)，自行車所受的支持力大小為cosB．速度為v0時(shí)，自行車和運(yùn)動(dòng)員的向心力大小為mgsinC．速度為v1時(shí)，自行車和運(yùn)動(dòng)員的向心力大于mgtanD．速度為v1時(shí)，自行車所受的側(cè)向摩擦力方向沿賽道向外9.一輛質(zhì)量為m率恒為，經(jīng)過(guò)時(shí)間，汽車能夠達(dá)到的最大速度為v。則v2PA.當(dāng)汽車的速度大小為時(shí)，汽車的加速度的大小為mvv2B.汽車速度達(dá)到的過(guò)程中，牽引力做的功為2v2C.汽車速度達(dá)到v的過(guò)程中，汽車行駛的距離為t1D.汽車速度達(dá)到v的過(guò)程中，牽引力做的功為mv2210．一名連同裝備總質(zhì)量為M的航天員，脫離宇宙飛船后，在離飛船x處與飛船處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)。裝備第2頁(yè)12頁(yè)中有一個(gè)高壓氣源能以速度v（以飛船為參考系）噴出氣體從而使航天員運(yùn)動(dòng)。如果航天員一次性向后噴出質(zhì)量為m的氣體，且在規(guī)定時(shí)間t內(nèi)返回飛船。下列說(shuō)法正確的是A．噴出氣體的質(zhì)量mtB．若高壓氣源噴出氣體的質(zhì)量不變但速度變大，則返回時(shí)間大于tC．若高壓氣源噴出氣體的速度變大但動(dòng)量不變，則返回時(shí)間小于tD．在噴氣過(guò)程中，航天員、裝備及氣體所構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量和機(jī)械能均守恒．如圖所示，質(zhì)量為0.5kg的物塊A放在一個(gè)靜止的矩形木箱內(nèi)，物塊A和木箱水平底板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3。物塊A的右邊被一根輕彈簧用1.2N的水平拉力拉著保持靜止。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。重力加速度g=10m/s2?，F(xiàn)在要使彈簧能拉動(dòng)物塊，使其相對(duì)木箱底板水平向右移動(dòng)，木箱的運(yùn)動(dòng)情況可能是A．水平向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度的大小a=2B．水平向左做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度的大小a=0.5m/s2C．豎直向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度的大小a=3.02D．豎直向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度的大小a=m/s212質(zhì)量為m的重物各施加一個(gè)大小為FθH時(shí)兩人停止施重力加速度為。不計(jì)空氣阻力。則A．重物上升過(guò)程中的最大動(dòng)能為2B．重物剛落地時(shí)的動(dòng)能為2FHcos+mgHC．僅根據(jù)題中信息可以推算出重物對(duì)地面的沖擊力大小D．僅根據(jù)題中信息無(wú)法推算出一次打夯過(guò)程中重物所受重力的沖量大小132022年3裝置完成了空間站中的水油分離實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法正確的是A．水油分離是因?yàn)樗陀驮谔罩型耆е囟蛛xB．水油分離是因?yàn)樗拿芏容^大更容易離心而分離C．在天宮中搖晃試管使水油混合，靜置一小段時(shí)間后水油也能分離D．若在地面上利用此裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將無(wú)法實(shí)現(xiàn)水油分離14．旋轉(zhuǎn)在乒乓球運(yùn)動(dòng)中往往有一擊制勝的作用。乒乓球在飛行過(guò)程中，如果發(fā)生旋轉(zhuǎn)，球就會(huì)帶動(dòng)周圍的空氣在球體附近產(chǎn)生環(huán)流。已知乒乓球球心開始以速度v水平向左飛行，球上各點(diǎn)同時(shí)繞球心以角速度ω順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，如圖甲所示。根據(jù)物理學(xué)原理可知，氣體流速越大，壓強(qiáng)越小，由于乒乓球附近、B兩處空氣流速不同，兩處的空氣對(duì)乒乓球就形成壓力差，這個(gè)壓力差稱為馬格努斯力。由于旋轉(zhuǎn)球在飛行過(guò)程中受到馬格努斯力，其落點(diǎn)與無(wú)旋轉(zhuǎn)球的落點(diǎn)就會(huì)不同。圖乙所示的a（實(shí)線）、b（虛線）兩條軌跡中，一條為球心以第3頁(yè)12頁(yè)水平速度v開始向左飛行的無(wú)旋轉(zhuǎn)球的軌跡，另一條為圖甲中旋轉(zhuǎn)球從同一點(diǎn)飛出時(shí)的軌跡。下列說(shuō)法正確的是A．圖甲中乒乓球下方A處氣體的流速比B處的小B．圖乙中a為無(wú)旋轉(zhuǎn)球的軌跡，b為旋轉(zhuǎn)球的軌跡C．馬格努斯力與乒乓球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小無(wú)關(guān)D．無(wú)旋球彈起的高度可能超過(guò)發(fā)球位置的高度第二部分本部分共6，共。15分）物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析等。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器小車紙帶鉤碼圖1（）某同學(xué)利用圖12為實(shí)驗(yàn)所得的一條紙帶，選其中一個(gè)合適的點(diǎn)當(dāng)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)O4DEF到O距離分別為：OA=7.05cm，OB=14.73cmOC=23.04cm，OD=31.99cm，OE=41.58cm，=51.78cm。已知交變電流的頻率為50Hz。根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)計(jì)算打C點(diǎn)時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的速度vC=________m/sa=m/s2。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）OABCDEF圖2（21______。A．在平衡小車所受的摩擦力時(shí)，小車的左端需要懸掛細(xì)繩和鉤碼B．為使小車所受拉力與鉤碼重力近似相等，鉤碼質(zhì)量要遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量C．認(rèn)為小車所受拉力等于鉤碼重力，由此帶來(lái)的誤差屬于系統(tǒng)誤差第4頁(yè)12頁(yè)D．當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作的實(shí)際電壓略低于額定電壓時(shí)，利用紙帶求得的加速度將偏?。?）在正確完成（）中操作后，該同學(xué)繼續(xù)用此裝置“探究鉤碼重力所做的功W和小車速度平方的變化量v2（v=vt?v0。222WWWOAΔv2BCOOΔv2Δv216某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。（中O球多次從斜槽上位置S點(diǎn)的位置POP道的水平部分末端，仍將入射小球從斜軌上位置S小球發(fā)生正碰，并多次重復(fù)該操作，兩小球平均落地點(diǎn)位置分別為、。實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的物理量有______A．入射小球和被碰小球的質(zhì)量mm2C．小球拋出點(diǎn)距地面的高度HB．入射小球開始的釋放高度hD．兩球相碰后的平拋射程OMON（2則可以認(rèn)為兩球碰撞前后動(dòng)量守恒。（______選項(xiàng)前的字母）AOMOP：=1.0：1.3：3.1OM：=1.0：1.5：2.3（4mv一種觀點(diǎn)認(rèn)為應(yīng)該用物理量m2來(lái)量度運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)弱。牛頓用如圖所示的實(shí)驗(yàn)研究碰撞，并記錄英尺……若物體A以9份運(yùn)動(dòng)撞到靜止的物體7撞后以2份繼續(xù)前進(jìn)，則物體B7份運(yùn)動(dòng)反彈。如果兩物體從反方向相撞，A以12份運(yùn)B以6A以2B將以814了碰撞中的運(yùn)動(dòng)守恒量。你認(rèn)為牛頓所指的量度“運(yùn)動(dòng)”的物理量是mvmv2？并簡(jiǎn)述理由。第5頁(yè)12頁(yè)17.9OABA點(diǎn)時(shí)的速度大小為vA=5.0m/s，速度方向與豎直方向的夾角為53°；小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，速度方向與豎直方向的夾角為45°。不計(jì)空氣阻力。重力加速度g=10m/s。sin53°=0.8。求：（1）小球平拋的初速度大小v0；（2O、A兩點(diǎn)間的豎直距離；（3）小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用的時(shí)間。189A處沿直滑道由靜止下滑至坡底B點(diǎn)，再經(jīng)一段可視為光滑的彎曲滑道后滑上起跳臺(tái)，從D點(diǎn)躍向空中，完成空中動(dòng)作后落地。已知直滑道傾角為θ、長(zhǎng)度為L(zhǎng)，坡底B點(diǎn)與彎曲滑道最低點(diǎn)C高度差為h，靠近C處的滑道可視為一段半徑為=10h的圓弧。運(yùn)動(dòng)員連同裝備的總質(zhì)量為m，滑雪板與段滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。重力加速度為。不計(jì)空氣阻力。（1）求運(yùn)動(dòng)員在段滑行時(shí)的加速度大??；（2）求運(yùn)動(dòng)員到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小v；v=72B（3）若已知運(yùn)動(dòng)員到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小道的壓力F。，由此計(jì)算運(yùn)動(dòng)員到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)滑第6頁(yè)12頁(yè)19通過(guò)數(shù)據(jù)分析尋找證據(jù)是科學(xué)探究過(guò)程中的關(guān)鍵要素之一?！氨臉O”運(yùn)動(dòng)時(shí)，在運(yùn)動(dòng)員身上裝上傳感器，可以測(cè)量運(yùn)動(dòng)員在不同位置的速度v以及離開蹦極臺(tái)的位移大小m=60kg0=10m得到如圖所示的v-l圖像。重力加速度10m/s2。（1）請(qǐng)利用v-l圖像上的一組數(shù)據(jù)初步推斷：運(yùn)動(dòng)員下落過(guò)程中空氣阻力可以忽略不計(jì)。（2）試估算運(yùn)動(dòng)員下落速度最大時(shí)繩的彈性勢(shì)能Ep。（3）彈簧是彈性體的一種理想化模型?；诤硕煽赏茖?dǎo)出彈簧彈性勢(shì)能的表達(dá)式為1EP=kx2，式中k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量。2a．請(qǐng)利用v-l圖像上的數(shù)據(jù)初步推斷：該彈性繩是否像彈簧一樣遵循胡克定律？b．請(qǐng)指出：a問(wèn)中由于條件所限，沒(méi)有考慮哪些因素可能會(huì)影響推斷結(jié)果的可靠性。20利用物理模型對(duì)復(fù)雜現(xiàn)象進(jìn)行分析，是重要的科學(xué)思維方法。已知太陽(yáng)的質(zhì)量為，半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G。（）太陽(yáng)的外層大氣不斷向四周膨脹，形成由太陽(yáng)徑向向外的粒子流，通常被稱為太陽(yáng)風(fēng)。關(guān)于太陽(yáng)風(fēng)的am的粒子與太陽(yáng)中心相距r時(shí)具有的引力勢(shì)能為Ep=Gr2Rm小速率v。b．太陽(yáng)風(fēng)會(huì)造成太陽(yáng)質(zhì)量的損失。已知太陽(yáng)風(fēng)粒子的平均質(zhì)量為m，探測(cè)器在距離太陽(yáng)r處探測(cè)到該處單位體積內(nèi)太陽(yáng)風(fēng)粒子的數(shù)目為n，太陽(yáng)風(fēng)粒子在探測(cè)器周圍的平均速率為v。求單位時(shí)間內(nèi)太陽(yáng)因太陽(yáng)風(fēng)而損失的質(zhì)量m。（）彗星的彗尾主要由塵埃粒子和氣體組成。一種觀點(diǎn)認(rèn)為：太陽(yáng)光輻射的壓力和太陽(yáng)的引力，對(duì)彗尾塵埃粒子的運(yùn)動(dòng)起關(guān)鍵作用。假定太陽(yáng)光的輻射功率P0第7頁(yè)12頁(yè)Ec的實(shí)心球體，輻射到粒子上的太陽(yáng)光被全部吸收，太陽(yáng)光的能量E、動(dòng)量、光速c的關(guān)系為P=。如圖所示，當(dāng)彗星運(yùn)動(dòng)到A處，部分塵埃粒子被釋放出來(lái)，不再沿彗星軌道運(yùn)動(dòng)。已知沿軌道切線方向釋放的三個(gè)塵埃粒子，分別沿直線Ab和曲線AaAc運(yùn)動(dòng)。關(guān)于造成這三個(gè)塵埃粒子軌跡分開確。（考生務(wù)必將答案答在答題卡上在試卷上作答無(wú)效）第8頁(yè)12頁(yè)參考答案本部分共14，每題3，共42。在每題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一項(xiàng)。題號(hào)答案題號(hào)答案1B82A93B4DD5D12C6D13B7C10A14BCA第二部分本部分共6，共。158（1）；0.63（2（4分）（2分）（2分）（3A16.（（1AD（2分）（2分）（2）m=m+m112（3B2分）（4）牛頓所指的量度“運(yùn)動(dòng)”的物理量是mv。設(shè)一份運(yùn)動(dòng)mv為PP為矢量。根據(jù)牛頓的第一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，碰撞前后系統(tǒng)的mv相等，即；同理，第9P2P7P=+二次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，碰撞前后系統(tǒng)的mv也相等，即運(yùn)動(dòng)mv2為EE為標(biāo)量。根據(jù)第二次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，碰撞前后系統(tǒng)的mv2不相等，。而若設(shè)一份P6P=2P8P?+即+。因此牛頓所指的量度“運(yùn)動(dòng)”的物理量是mv。（4分）E+6E2E8E179）小球平拋的初速度大小v=vsin530A得v0=4.0m/s3分）3（2）設(shè)小球的質(zhì)量為mOA點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理有11=mvA?mv222得=0.45m（3）小球在A點(diǎn)豎直分速度vAy=vAcos53小球在B點(diǎn)豎直分速度小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，有得vBy=v045vBy=vAy+gtt=3第9頁(yè)12頁(yè)189）運(yùn)動(dòng)員在AB段滑行時(shí)，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律有sin?cos=得a=gsin?gcos3（2（2）根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律有vB=2aL2得vB=2(sin?cos)gL（3）運(yùn)動(dòng)員由BC點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理有112mgh=m2?mv2B2設(shè)運(yùn)動(dòng)員在C點(diǎn)受滑道支持力為F，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律有C2?=mFR得F=mg根據(jù)牛頓第三定律，運(yùn)動(dòng)員在C點(diǎn)時(shí)對(duì)滑道的壓力大小為F=mg方向垂直滑道向下。419.（）依據(jù)-l圖像可知，運(yùn)動(dòng)員下落l=10m時(shí)的速度v=00若不計(jì)空氣阻力，設(shè)彈性繩剛好拉直時(shí)運(yùn)動(dòng)員的速度為v，由機(jī)械能守恒定律有1m2=02得1=與v-l圖像得到的基本吻合，說(shuō)明空氣阻力可忽略不計(jì)。（2）運(yùn)動(dòng)員速度最大時(shí)，下落的位移l=15m，由圖像可知此時(shí)的速度大小為v=。31m從開始下落到速度最大的過(guò)程，不計(jì)其他能量損耗，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有1E=mgl?mv2p1m2得Ep=2.25103J3（3）．答案一：該彈性繩不遵循胡克定律。證據(jù)如下：當(dāng)運(yùn)動(dòng)員速度最大時(shí)，若彈性繩遵循胡克定律，則有mg=kx，x=l?l=5m，可得1110mg1k==120N/m由v-l圖像可知，運(yùn)動(dòng)員速度為v=15m/s時(shí)，下落的位移l=15m，此時(shí)彈簧的形變量x=5m。112設(shè)此時(shí)的彈性勢(shì)能為Ep1，若彈性繩遵循胡克定律，則彈性勢(shì)能為第10頁(yè)共12頁(yè)12E=2=1.5103J根據(jù)機(jī)械能守恒定律，由（2）問(wèn)可知，此時(shí)彈性繩的彈性勢(shì)能Ep=2.253J顯然，Ep1Ep，二者相差較大，所以該彈性繩不遵循胡克定律。（3分）答案二：該彈性繩不遵循胡克定律。證據(jù)如下：當(dāng)運(yùn)動(dòng)員速度最大時(shí)，若彈性繩遵循胡克定律，則有mg=kx，x=l?l=5m，可得1110mg1k==120N/m由v-lv=5m/slx=l-