湖南省邵阳市武冈市2022-2023学年高三上学期期中考试物理试题

2022年下学期期中考试试卷

高三物理

本试卷分为问卷和答卷。考试时量为75分钟，满分100分。请将答案写在答题卡上。

一、单项选择题（共7小题，每题4分，共28分）

1.我国多次成功使用“冷发射”技术发射长征十一号系列运载火箭。如图所示，发射仓内的高压气体先将火箭竖直向上推出，火箭速度接近零时再点火飞向太空。从火箭开始运动到点火的过程中

A. 火箭的加速度为零时，动能最大

B. 高压气体释放的能量全部转化为火箭的动能

C. 高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动量的增加量

D. 高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量

2. 长为l的高速列车在平直轨道上正常行驶，速率为v0，要通过前方一长为L的隧道，当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过v（v < v0）。已知列车加速和减速时加速度的大小分别为a和2a，则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为

A.        B.

C.       D.

3.如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角°。一重为的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的

A. 作用力为  B. 作用力为

C. 摩擦力为  D. 摩擦力为

4.如图所示，在竖直平面内，截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处，一玩具枪的枪口与小积木上P点等高且相距为L。当玩具子弹以水平速度v从枪口向P点射出时，小积木恰好由静止释放，子弹从射出至击中积木所用时间为t。不计空气阻力。下列关于子弹的说法正确的是

A. 将击中P点，t大于 

B. 将击中P点，t等于

C. 将击中P点上方，t大于 

D. 将击中P点下方，t等于

5.“祝融号”火星车需要“休眠”以度过火星寒冷的冬季。假设火星和地球的冬季是各自公转周期的四分之一，且火星的冬季时长约为地球的1.88倍。火星和地球绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动。下列关于火星、地球公转的说法正确的是

A. 火星公转的线速度比地球的大   B. 火星公转的角速度比地球的大

C. 火星公转的半径比地球的小   D. 火星公转的加速度比地球的小

6.小明用额定功率为、最大拉力为的提升装置，把静置于地面的质量为的重物竖直提升到高为的平台，先加速再匀速，最后做加速度大小不超过的匀减速运动，到达平台的速度刚好为零，取，则提升重物的最短时间为

A. 13.2s   B. 14.2s   C. 15.5s   D. 17.0s

7.一质点做曲线运动，在前一段时间内速度大小由v增大到2v，在随后的一段时间内速度大小由2v增大到5v。前后两段时间内，合外力对质点做功分别为W1和W2，合外力的冲量大小分别为I1和I2。下列关系式一定成立的是

A.  ，     B.  ，

C. ，     D. ，

二、多项选择题（共4小题，每题5分，共20分。多选或错选得0分，少选得3分）

8.如图，质量相等的两滑块P、Q置于水平桌面上，二者用一轻弹簧水平连接，两滑块与桌面间的动摩擦因数均为。重力加速度大小为g。用水平向右的拉力F拉动P，使两滑块均做匀速运动；某时刻突然撤去该拉力，则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前

A. P的加速度大小的最大值为

B. Q的加速度大小的最大值为

C. P的位移大小一定大于Q的位移大小

D. P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小

9.如图所示，一足够长的传送带倾斜放置，倾角θ= 37°，以恒定速率v=4m/s顺时针转动。一煤块以初速度v0=12m/s从A端冲上传送带，煤块与传送带之间动摩擦因数μ=0.25，取g=10m/s2，sin37°= 0.6、cos37°= 0.8。则下列说法正确的是

A. 煤块冲上传送带后经1s与传送带速度相同

B. 煤块向上滑行的最大位移为10m

C. 煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间为5s

D. 煤块在传送带上留下的痕迹长为（）m

10.如图所示，某同学将离地的网球以的速度斜向上击出，击球点到竖直墙壁的距离。当网球竖直分速度为零时，击中墙壁上离地高度为的P点。网球与墙壁碰撞后，垂直墙面速度分量大小变为碰前的0.75倍。平行墙面的速度分量不变。重力加速度g取，网球碰墙后的速度大小v和着地点到墙壁的距离d分别为

A.   B.  

C.   D.

11.如图，广场水平地面上同种盆栽紧密排列在以为圆心、和为半径的同心圆上，圆心处装有竖直细水管，其上端水平喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度均可调节，以保障喷出的水全部落入相应的花盆中。依次给内圈和外圈上的盆栽浇水时，喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度分别用、、和、、表示。花盆大小相同，半径远小于同心圆半径，出水口截面积保持不变，

忽略喷水嘴水平长度和空气阻力。下列说法正确的是

A. 若，则

B. 若，则

C. 若，，喷水嘴各转动一周，则落入每个花盆的水量相同

D. 若，喷水嘴各转动一周且落入每个花盆的水量相同，则

三、实验题（每空2分，共16分）

12．某同学用如图1所示的装置验证机械能守恒定律。一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方。在钢球底部竖直地粘住一片宽带为d的遮光条。将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出，取作为钢球经过A点时的速度．记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t，计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小与动能变化大小，就能验证机械能是否守恒。

（1）用计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到_______之间的竖直距离。

A．钢球在A点时的顶端  B．钢球在A点时的球心 C．钢球在A点时的底端

（2）用计算钢球动能变化的大小，用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图2所示，其读数为________cm。某次测量中，计时器的示数为0.0100s，则钢球的速度为v＝_______m/s。

（3）如表为该同学的实验结果：

他发现表中的与之间存在差异，你认为这是____________________________造成的。应该如何修正_________________________________。

13．“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图1所示。

（1）某同学在实验中打出的一条纸带如图2所示，他选择了几个计时点作为计数点，相邻两计数点间还有4个点没有标出，其中、、、，纸带加速度的大小是_________。（保留两位有效数字）

（2）某同学将长木板右端适当垫高，其目的是_________。但他把长木板的右端垫得过高，使得倾角过大。用表示小车的加速度，表示细线作用于小车的拉力。他绘出的关系图像（如图）是_________（单选）。

A．                 B．               C．              D．

四、计算：（每小题12分，共36分）

14．（12分）.如图所示，木块A置于木板B上，木板B置于水平面上。A的质量m＝1.5kg，B的质量M＝2.0kg，A、B间动摩擦因数μ1＝0.2，B与地面间动摩擦因数μ2＝0.4。某时刻（t＝0）水平力F作用于B上，其随时间变化的规律为F＝5t+4（N）（F、t均取国际单位）。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。求：

（1）经过多长时间B开始滑动；

（2）经过多长时间A开始相对B滑动；

（3）t＝3s时AB间的摩擦力大小Ff（结果保留两位有效数字）。

15．（12分）.如图所示，处于竖直平面内的一探究装置，由倾角=37°的光滑直轨道AB、圆心为O1的半圆形光滑轨道BCD、圆心为O2的半圆形光滑细圆管轨道DEF、倾角也为37°的粗糙直轨道FG组成，B、D和F为轨道间的相切点，弹性板垂直轨道固定在G点（与B点等高），B、O1、D、O2和F点处于同一直线上。已知可视为质点的滑块质量m=0.1kg，轨道BCD和DEF的半径R=0.15m，轨道AB长度，滑块与轨道FG间的动摩擦因数，滑块与弹性板作用后，以等大速度弹回，sin37°=0.6，cos37°=0.8。滑块开始时均从轨道AB上某点静止释放，（）

（1）若释放点距B点的长度l=0.7m，求滑块到最低点C时轨道对其支持力FN的大小；

（2）设释放点距B点的长度为，滑块第一次经F点时的速度v与之间的关系式；

（3）若滑块最终静止在轨道FG的中点，求释放点距B点长度的值。

16．（12分）.2022年北京冬奥会上，中国花样滑冰队的隋文静、韩聪不负众望，在双人滑项目上强势夺冠，这也是中国队时隔12年之后再次登上奥运会最高领奖台。该项目有一项技术动作叫双人螺旋线，如图（a）所示，以男选手成为轴心，女选手围绕男选手旋转。将这一情景抽象成，如图（b）所示：一细线一端系住一小球，另一端固定在一竖直细杆上，小球以一定大小的速度随着细杆在水平面内作匀速圆周运动，细线便在空中划出一个圆锥面，这样的模型叫“圆锥摆”。圆锥摆是研究水平面内质点作匀速圆周运动动力学关系的典型特例。小球（可视为质点）质量为m，细线AC长度为L，重力加速度为g。

（1）在紧贴着小球运动的水平面上加一光滑平板，使球在板上作匀速圆周运动，此时细线与竖直方向所成夹角为θ，如图（c）所示，当小球的角速度ω大于某一值ω1时，小球将脱离平板，则ω1为多大？

（2）撤去光滑平板，让小球在空中旋转，测试发现，当小球的角速度ω小于某一值ω2时，细线会缠绕在竖直杆上，最后随细杆转动，如图（d）所示，则ω2为多大？

（3）在题（2）情境下，再用一根细线，同样一端系在该小球上，另一端固定在细杆上的B点，且当两条细线均伸直时，如图（e）所示，各部分长度之比。则当小球以匀速转动时，两细线的对小球的拉力分别多大？

2022年下学期期中考试

高三物理参考答案及评分标准

1.A  2.C  3.B  4.B  5.D

6.C

【详解】为了以最短时间提升重物，一开始先以最大拉力拉重物做匀加速上升，当功率达到额定功率时，保持功率不变直到重物达到最大速度，接着做匀速运动，最后以最大加速度做匀减速上升至平台速度刚好为零，重物在第一阶段做匀加速上升过程，根据牛顿第二定律可得

当功率达到额定功率时，设重物的速度为，则有

此过程所用时间和上升高度分别为

重物以最大速度匀速时，有

重物最后以最大加速度做匀减速运动的时间和上升高度分别为

设重物从结束匀加速运动到开始做匀减速运动所用时间为，该过程根据动能定理可得

又

联立解得

故提升重物的最短时间为

C正确，ABD错误；

故选C。

7.D

8.AD

【详解】设两物块的质量均为m，撤去拉力前，两滑块均做匀速直线运动，则拉力大小为

撤去拉力前对Q受力分析可知，弹簧的弹力为

AB．从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前的过程中，以向右为正方向，撤去拉力瞬间弹簧弹力不变为，两滑块与地面间仍然保持相对滑动，此时滑块P的加速度为

解得

此刻滑块Q所受的外力不变，加速度仍为零，过后滑块P做减速运动，故PQ间距离减小，弹簧的伸长量变小，弹簧弹力变小。根据牛顿第二定律可知P减速的加速度减小，滑块Q的合外力增大，合力向左，做加速度增大的减速运动。

故P加速度大小的最大值是刚撤去拉力瞬间的加速度为。

Q加速度大小最大值为弹簧恢复原长时

解得

故滑块Q加速度大小最大值为，A正确，B错误；

C．滑块PQ水平向右运动，PQ间的距离在减小，故P的位移一定小于Q的位移，C错误；

D．滑块P在弹簧恢复到原长时的加速度为

解得

撤去拉力时，PQ的初速度相等，滑块P由开始的加速度大小为做加速度减小的减速运动，最后弹簧原长时加速度大小为；滑块Q由开始的加速度为0做加速度增大的减速运动，最后弹簧原长时加速度大小也为。分析可知P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小，D正确。

故选AD。

9.ABD

【详解】A．对煤块先做匀减速，由牛顿第二定律可得

解得

设经t时间与传送带共速，由

解得

故A正确；

B．共速后，摩擦力方向向上，由牛顿第二定律

解得

煤块先以12m/s的初速度，8m/s2的加速度减速至4m/s，后又以4m/s2的加速度减速至0，再反向加速至回到A点，v-t图像如图所示

由图像煤块上升到最高点的位移大小等于速度时间图线与时间轴所包围的面积的大小

故B正确；

C．物块上升到最高点后反向向下做初速度为零，加速度为的匀加速直线运动，设返回到A点所需的时间为t1，下滑的位移

解得

结合图像知，物块从冲上传送带到返回A端所用时间为

故C错误；

D．在0到1s内传送带比物块速度慢，则滑块在传送带上的划痕为

此时划痕在物块的下方，在1s到2s内，传送带速度比物块速度大，则

因为L2<L1，所以在上升阶段产生的划痕为4m，此时煤块在产生的划痕的中点，在2s到时间内，煤块向下滑了10m，传送带向上滑了，则煤块在传送带上的划痕为

故D正确。

故选ABD。

10.BD

【详解】设网球飞出时的速度为，竖直方向

代入数据得

则

排球水平方向到点的距离

根据几何关系可得打在墙面上时，垂直墙面的速度分量

平行墙面的速度分量

反弹后，垂直墙面的速度分量

则反弹后的网球速度大小为

网球落到地面的时间

着地点到墙壁的距离

故BD正确，AC错误。

故选BD。

11.BD

【详解】AB．根据平抛运动的规律

解得

可知若h1=h2，则

v1:v2 =R1:R2

若v1=v2，则

选项A错误，B正确；

C．若，则喷水嘴各转动一周的时间相同，因v1=v2，出水口的截面积相同，可知单位时间喷出水的质量相同，喷水嘴转动一周喷出的水量相同，但因内圈上的花盆总数量较小，可知得到的水量较多，选项C错误；

D．设出水口横截面积为S0，喷水速度为v，若，则喷水管转动一周的时间相等，因h相等，则水落地的时间相等，则

相等；在圆周上单位时间内单位长度的水量为

相等，即一周中每个花盆中的水量相同，选项D正确。

故选BD。

12．B,1.50,1.50;所测量速度为挡光片的速度，比小球速度大;测出固定点到挡光片的距离算出小球速度即可

【详解】（1）[1]小球下落的高度h是初末位置球心之间的高度差。

故选B。

（2）[2]刻度尺读数的方法，需估读一位，所以读数为1.50cm；

[3]某次测量中，计时器的示数为0.0100s，则钢球的速度为

v

（3）[4][5]在该实验中所求的速度是遮光片的速度，而不是小球的速度，比小球的速度大，应该测出固定点到挡光片的距离算出小球速度即可。

13．0.62,平衡摩擦力,C

【详解】（1）[1]由于每两个计数点之间还有四个计时点，则计数点之间的时间间隔为

由逐差法得

（2）[2]将长木板右端适当垫高，当小车重力分力与摩擦力平衡时，可以使小车不放砝码时匀速运动。则其目的是平衡摩擦力。

[3]把长木板的右端垫得过高，使得倾角过大，导致小车在不放砝码的情况下释放时有加速度。即F=0时，加速度不为0。故选C。

14.【答案】（1）2s；（2）3.4s；（3）2.1N

【详解】（1）当B开始滑动时B与地面间的摩擦力与F相等，即

得

（2）当A开始在B上滑动时，对木块

对整体

由题知

解得

（3）当

B已滑动，A、B间未发生相对滑动，对木块

对整体

且

解得

15. 【答案】（1）7N；（2）  （）；（3），，

【详解】（1）滑块释放运动到C点过程，由动能定理

经过C点时

解得

（2）能过最高点时，则能到F点，则恰到最高点时

解得

而要保证滑块能到达F点，必须要保证它能到达DEF最高点，当小球恰好到达DEF最高点时，由动能定理

可解得

则要保证小球能到F点，，带入可得

（3）设全过程摩擦力对滑块做功为第一次到达中点时做功的n倍，则n=1,3,5,……

解得

   n=1,3,5, ……

又因为

，

当时，，当时，，当时，，满足要求。

即若滑块最终静止在轨道FG的中点，释放点距B点长度的值可能为，， 。

16.【答案】（1）；（2）；（3），

【详解】（1）当平板对小球支持力为零时，小球恰好脱离平板，此时重力和绳子拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得

解得

（2）撤去平板后，小球重力和绳子拉力提供向心力，当绳子没有绕在竖直杆时，设绳子与竖直杆的夹角为，由牛顿第二定律可得

解得

随着角速度的减小，减小，当时，细线开始绕在竖直杆上，解得此时角速度为

（3）当细线BC恰好伸直时，有几何关系得，AC与竖直方向所成夹角为37°，同理可得，此时小球的角速度为

则时细线BC未伸直，即，设此时细线AC与竖直方向的夹角为β，由上得

解得

根据平衡条件得