宁夏平罗中学2022-2023学年高三物理上学期期中试题（重点班）（Word版附答案）

平罗中学2022-2023学年度第一学期期中考试

高三物理试卷（重点班）

  第Ⅰ卷（选择题  共48分）

一、选择题（本题共12小题，在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9～11题有多项符合题目要求，每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

1．根据高中所学知识可知，做自由落体运动的小球，将落在正下方位置．但实际上，赤道上方200 m处无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约6 cm处．这一现象可解释为，除重力外，由于地球自转，下落过程小球还受到一个水平向东的“力”，该“力”与竖直方向的速度大小成正比．现将小球从赤道地面竖直上抛，考虑对称性，上升过程该“力”水平向西，则小球(　　)

A.到最高点时，水平方向的加速度和速度均为零

B.到最高点时，水平方向的加速度和速度均不为零

C.落地点在抛出点东侧

D.落地点在抛出点西侧

2．2020年7月2日，黑龙江省消防救援总队组织开展跨区域抗洪抢险救援实战演练.如图所示，假设在演练中，一条可视为质点的救灾冲锋舟位于与对岸的最近距离为的O点处，从O点向下游30m处有一危险区，当时水流速度为，水流速度恒定，为了使冲锋舟避开危险区，冲锋舟在静水中的速度大小至少是(   )

A. B. C. D.

3．如图所示，开口向下的框架，两侧竖直杆光滑固定，上面水平横杆中点固定一定滑轮，两侧杆上套着的两滑块用轻绳绕过定滑轮相连，并处于静止状态，此时连接滑块A的绳与水平方向夹角为θ，连接滑块B的绳与水平方向的夹角为2θ，则A、B两滑块的质量之比为(　　)

A．1:2cos θ         B．2cos θ:1

C．2sin θ:1         D．1:2sin θ

4．某游戏装置如图所示，安装在竖直轨道AB上的弹射器可上下移动，能水平射出速度大小可调节的小弹丸。圆心为O的圆弧槽BCD上开有小孔P，弹丸落到小孔时，速度只有沿OP方向才能通过小孔，游戏过关，则弹射器在轨道上(　　)

A.位于B点时，只要弹丸射出速度合适就能过关

B.只要高于B点，弹丸射出速度合适都能过关

C.只有一个位置，且弹丸以某一速度射出才能过关

D.有两个位置，只要弹丸射出速度合适都能过关

5．如图所示，a、b两小球分别从半圆轨道MNO顶端和斜面顶端O点以大小相等的初速度v0同时水平抛出，已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等，斜面底边长是其竖直高度的2倍，若小球a能落到半圆轨道上，小球b能落到斜面上，则(　　)

A.b球一定先落在斜面上

B.a球一定先落在半圆轨道上

C.a、b两球可能同时落在半圆轨道和斜面上

D.b球落到斜面最底端时，a球恰好落在半圆轨道上最低点

6．格兰披治一级方程式(Grand Prix Formula One 简称:F1)大奖赛是目前世界上速度最快的、费用最昂贵、技术最高的比赛， 也是方程式汽车赛中最高级别的比赛。在某次F1比赛中，质量为400 kg的赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度a与速度的倒数的关系如下图所示，则F1赛车(　　)

A．赛车最大速度可达90m/s

B．加速度随时间均匀增大

C．输出功率为1600 kW

D．所受阻力大小为1 600 N

7．如上图甲所示，置于水平地面上质量为m的物体，在竖直拉力F作用下，由静止开始向上运动，其动能Ek与距地面高度h的关系图象如图乙所示，已知重力加速度为g，空气阻力不计。下列说法正确的是(　　)

A．在0～h0过程中，F大小始终为mg

B．在0～h0和h0～2h0过程中，F做功之比为2∶1

C．在0～2h0过程中，物体的机械能不断增加

D．在2h0～3.5h0过程中，物体的机械能不断减少

8．如图所示，半径为R的半球形容器固定在水平转台上，转台绕过容器球心O的竖直轴线以角速度ω匀速转动.质量不同的小物块A、B随容器转动且相对器壁静止，A、B和球心O点连线与竖直方向的夹角分别为α和β，α>β，则(　　)

A.A的质量一定小于B的质量

B.A、B受到的摩擦力可能同时为零

C.若A不受摩擦力，则B受沿容器壁向上的摩擦力

D.若ω增大，A、B受到的摩擦力可能都增大

9．如图所示，倾角为θ的斜面体放在粗糙的水平地面上，现有一带固定支架的滑块m正沿斜面加速下滑.支架上用细线悬挂的小球达到稳定(与滑块相对静止)后，悬线的方向与竖直方向的夹角也为θ，斜面体始终保持静止，则下列说法正确的是(　　)

A.斜面光滑

B.斜面粗糙

C.达到稳定状态后，地面对斜面体的摩擦力水平向左

D.达到稳定状态后，地面对斜面体的摩擦力水平向右

10．北京市少年宫花样玩具赛车表演中，两位少年宫的小朋友分别控制着甲、乙两辆遥控玩具赛车同时同地从相邻的跑道出发，沿同一方向运动，通过各自的传感器将速度信息传输给计算机，并通过电脑绘制出如图所示的v ­ t图象，其中甲图线是圆心在坐标原点的圆弧，乙图线是过原点和点(10,10)的直线，在0～10 s内，关于两赛车间的位置关系的说法中正确的是(　　)

A．在t1时刻两赛车相遇

B．在t1时刻两赛车间距离最大

C．在t1～10 s内的某时刻两赛车相遇

D．在t＝10 s时，甲赛车在乙赛车前方约28.5 m处

11．如图所示，质量为1 kg的滑块在倾角为30°的光滑斜面上，从a点由静止开始下滑，到b点开始压缩轻弹簧，到c点时达到最大速度，到d点(图中未画出)开始弹回，返回b点离开弹簧，恰能再回到a点。若bc＝0.1 m，弹簧弹性势能的最大值为8 J，g取10 m/s2，则下列说法正确的是(　　)

A．弹簧的劲度系数是50 N/m

B．从d点到b点滑块克服重力做功小于8 J

C．滑块的动能最大值为8 J

D．从d点到c点弹簧的弹力对滑块做功8 J

12．北京时间2019年4月10日21时，人类首张黑洞照片面世，如图所示．理论研究表明，黑洞是宇宙空间内存在的一种密度极大体积极小的天体，黑洞的引力很大，连光都无法逃逸，有理论认为黑洞是由大恒星“死亡”后演化而形成的．已知某恒星的质量为M半径为R，引力常量为G，真空中的光速为C，黑洞的逃逸速度为其第一宇宙速度倍．则下列说法正确的是(　　)

A.该恒星的平均密度为

B.该恒星表面的重力加速度为

C.若该恒星演化为黑洞，则其半径的最大值为(假设该恒星质量不变)

D.若该恒星演化为黑洞，则其半径的最大值为(假设该恒星质量不变)

第Ⅱ卷（非选择题  共54分）

二、实验题（每空2分，共14分）

13.（6分）某实验兴趣小组的同学利用如图所示的装置完成了“探究动能定理”的实验，该小组的同学组装好实验器材后，进行了如下的操作：

a．在砂桶里装上一定质量的细砂，缓缓地调节长木板的倾角，轻推滑块，使滑块沿长木板匀速下滑；

b．去掉细线和砂桶，保持长木板的倾角不变，接通电源，将滑块由光电门1上方释放，记录滑块经过两光电门时的挡光时间Δt1、Δt2；

c．测出砂和砂桶的总质量m、滑块和遮光条的总质量M；

d．改变砂桶中细砂的质量，重复a、b、c。

(1)去掉细线和砂桶后，滑块的合力应为__________(用以上的物理量表示)，重力加速度g已知。

(2)为了写出探究动能定理的关系式，除了上述物理量外，请分析还需要测量的物理量有__________。

A．长木板的倾角θ

B．遮光条的宽度d

C．光电门2到长木板顶端之间的距离L

D．两光电门之间的距离s

(3)由以上的分析可知，动能定理的关系式应为_____________(用以上的物理量表示)。

14.（8分）如图甲所示，在水平放置的气垫导轨上有一带有方盒的滑块，质量为M，气垫导轨右端固定一定滑轮，细线绕过定滑轮，一端与滑块相连，另一端挂有6个钩码，设每个钩码的质量为m，且M＝4m.

(1)用游标卡尺测出滑块上的挡光片的宽度，示数如图乙所示，则宽度d＝________ cm；

(2)某同学打开气源后，将滑块由静止释放，滑块上的挡光片通过光电门的时间为t1，则滑块通过光电门的速度为________(用题中所给字母表示)；

(3)开始实验时，细线另一端挂有6个钩码，滑块由静止释放后细线上的拉力为F1接下来每次重复上述实验时都将细线另一端的1个钩码移放到滑块上的方盒中，当只剩3个钩码时细线上的拉力为F2，则F1________(填“大于”“等于”或“小于”)2F2；

(4)若每次移动钩码后都从同一位置释放滑块，保持滑块上的方盒中和细线端所挂钩码总数为6.设挡光片距光电门的距离为L，细线端所挂钩码的个数为n，挡光片通过光电门的时间为t，测出多组数据，并绘出n ­ 图象，已知图线斜率为k，则当地重力加速度为________(用题中字母表示)．

三、计算题（本题共3小题，共25分。解答过程应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

15.（8分）2022年2月我国成功举办了第24届“冬奥会”，在“冬奥会”雪上项目中跳台滑雪是极具观赏性的一个项目。若跳台滑雪滑道可以简化为由一段圆弧形雪道和一个斜面直雪道组成，其中圆弧形轨道的B端切线水平，其半径、圆心角为60°；斜面直雪道的倾角为37°，如图所示。一总质量的运动员从圆弧形雪道的A端由静止自由滑下，然后从B端以的速度水平飞出，最后落到斜面直雪道上的C点(图中未标出)。运动员可看作质点，其运动过程中所受的空气阻力可忽略不计，，取。求：

(1)运动员从A端滑至B端的过程中，阻力所做的功W；

(2)两点间的距离s；

(3)运动员在空中飞行过程中，重力做功的功率最大值。

16.（8分）智力游戏是根据一定的智训任务设计的，以智力活动为基础的一种有规则的游戏。它以生动有趣的形式吸引人们，使他们在积极愉快的活动中发展智力。有一项游戏可简化如下：如图所示，滑板长L＝1 m，起点A到终点线B的距离s＝5 m.开始滑板静止，右端与A平齐，滑板左端放一可视为质点的滑块，对滑块施一水平恒力F使滑板前进.滑板右端到达B处冲线，游戏结束.已知滑块与滑板间动摩擦因数μ＝0.5，地面视为光滑，滑块质量m1＝2 kg，滑板质量m2＝1 kg，重力加速度g取10 m/s2，求：

(1)滑板由A滑到B的最短时间；

(2)为使滑板能以最短时间到达B，水平恒力F的取值范围.

17．（9分）如图所示，两个半径不同的光滑圆弧轨道的下端与水平轨道平滑相切于A、B两点，另外一侧与一光滑的直管道平滑相切于C、D两点，管道内径比小球直径略大。E点是大圆弧的最高点，一质量为m=0.1Kg的小球（可视为质点）能在轨道内侧和管道内运动。小球于B点开始以初速度沿粗糙水平轨道BA向左运动，由A点进入大圆弧轨道。已知大圆弧轨道半径，两圆轨道圆心分别为与间的夹角为74°，水平轨道长度为L=0.4m，小球在轨道AB中受到的摩擦力是自身重力的，小球在运动过程中不脱离轨道，g取。

（1）若小球能进入光滑直管道，求小球初速度的最小值及以该速度出发第一次经过A点时小球对圆轨道的压力大小；

（2）若小球能完整通过轨道，求小球依次通过大圆弧最高点E和小圆弧轨道最低点B时对轨道压力之差的最小值；

（3）若，求小球经过E点的次数。

四、选做题（本题共13分，考生必须从下列题目中选做3-3或3-4的题目)

选修3-3

18．（1）（5分）如图所示，一定质量的理想气体的状态连续变化，变化过程为a→b→c→a。其中ab直线平行于p轴，ca直线平行于V轴，b→c为等温过程。下列分析正确的是            。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A.a→b过程气体内能减小

B.a→b过程外界对气体做功

C.c→a过程气体对外界做功

D.c→a过程气体放出热量

E.b→c过程气体放出热量

（2）（8分）如图所示，开口向上的汽缸C静置于水平桌面上，用一横截面积S=50cm2的轻质活塞封闭了一定质量的理想气体，一轻绳一端系在活塞上，另一端跨过两个定滑轮连着一劲度系数k=1400N/m的竖直轻弹簧A，A下端系有一质量m=14kg的物块B。开始时，缸内气体的温度t=27°C，活塞到缸底的距离L1=120cm，弹簧恰好处于原长状态。已知外界大气压强恒为p=1.0×105 Pa，取重力加速度g=10 m/s2 ，不计一切摩擦。现使缸内气体缓慢冷却，求:

①当B刚要离开桌面时汽缸内封闭气体的温度；

②气体的温度冷却到-93°C时物块B离桌面的高度H。

选修3-4

19.（1）（5分）周期为8.0s的简谐横波沿x轴传播，该波在t=0时的图象如图所示，此时质点P沿y轴负方向运动。下列说法正确的是        。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）

（2）（8分）如图所示，ABC为一透明材料 做成的柱形光学元件的横截面，该种材料折射率n=2，AC为一半径为R的圆弧，D为圆弧面圆心，ABCD构成正方形，在D处有一点光源。若只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线，从点光源射入圆弧AC的光中，有一部分不能从AB、BC面直接射出，求这部分光照射圆弧AC的弧长。

平罗中学2022—2023学年度第一学期期中考试

高三物理（重点班）试卷答案

一、选择题（本题共12小题，每小题4分；第1～8题只有一项符合题目要求，第9～11题有多项符合题目要求，每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

1-8  D B A C C D C D       9-12  AC    BD   AB    AD

二、实验题（每空2分，共14分）

13.  　 (1)　mg　(2)BD   (3)mgs＝M2－M2

14.  (1) 0.520 cm.    (2).     (3)小于 (4)    .

三、计算题（本题共3小题，共25分)

15.(8分）解析：(1)运动员从A端滑至B端的过程中，根据动能定理有         

解得           （2分）

(2)运动员做平抛运动落在倾角为37°的斜面直雪道，则水平位移与合位移的夹角为37°，

设C点竖直方向的速度为，根据平抛运动的推论可知

解得

竖直位移为

合位移即为两点间的距离，则     （3分）

(3)设速度方向与水平方向的夹角为α，合速度为v，下落过程重力做功的功率为

运动到C点时竖直方向速度达到最大值，

则重力做功的功率最大值为   （3分）

16.(8分）解析　(1)滑板由A滑到B过程中一直加速时，所用时间最短.

设滑板加速度为a2，则有

Ff＝μm1g＝m2a2，                      （1分）

解得a2＝10 m/s2，由s＝，          （1分）

解得t＝1 s.                

(2)滑板与滑块刚好要相对滑动时，水平恒力最小，设为F1，此时可认为二者加速度相等，

F1－μm1g＝m1a2，

解得F1＝30 N，                        （2分）

当滑板运动到B，滑块刚好脱离时，水平恒力最大，设为F2，设滑块加速度为a1，

F2－μm1g＝m1a1，                        （1分）

－＝L，                          （1分）

解得F2＝34 N，                         （1分）

则水平恒力大小范围是30 N≤F≤34 N.    

17.(9分）（1）由题意可知，小球在运动过程中不脱离轨道，即小球可以顺利通过E点而不脱轨，在临界状态下，分析小球在E点的受力情况，有    

从B点到E点，对小球应用动能定理有

                            （1分）

解得，

从B点到A点，对小球应用动能定理有

分析小球在A点的受力情况，有        （1分）

解得，

根据牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力大小（1分）

（2）如图所示，作辅助线平行于，根据对称性与几何关系有，

代入数据解得                               （1分）

从E点到B点，对小球应用动能定理有

在最低点B有

在最高点E有

联立解得                      （2分）

因为最小值为，则的最小值为21 N。    （1分）

根据牛顿第三定律可知，小球依次通过大圆弧最高点E和小圆弧轨道最低点B时对轨道压力之差的最小值为21 N

（3）从B点开始，到第n次经过E点，对小球应用动能定理有

解得次         （2分）                            

18题：（13分）

（1）ACE （选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）                       

（2）①p1=p=1×105pa            （1分）

v1=L1s                      

T1=27+273=300k              

p2s+mg=ps                   

p2=p-=0.72×105pa       （1分）

kx=mg   x=10cm                   

v2=(L1-x)s                （1分）

              （1分）

T2=198k （或t2=-75℃）     （1分）

②由于压强不变

v2=(L1-x)s

T2=198k

V3=(L1-x-H)s           （1分）

T3=273-93=180k                

              （1分）

H=10cm              （1分）

19.（13分）

（1）ACE   选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）                      

 ⑵解析：设该种材料的临界角为C，则：sinC=1/n，解得C=30°      （2分）

如图所示，若沿DE方向射到AB面上的光线刚好发生全反射，

则：∠ADF=30°。                                   （2分）

同理，若沿DG方向射入的光线刚好在BC面上发生全反射，

则：∠CDG=30°。                                   （2分）

因此∠FDH=30°。据几何关系可得：弧FH=×2πR，    （2分）

解得弧FH=πR/6