2023届河南省信阳市高三上学期第一次教学质量检测物理试题含解析

2023届河南省信阳市高三上学期第一次教学质量检测

物理

注意事项：

1.答题前，考生务必将本人的姓名、准考证号等考生信息填写在答题卡上，并用2B铅笔将准考证号填涂在相应位置。

2.选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号；非选择题答案使用0.5厘米的黑色墨水签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3.请按照题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效。

4.保持卡面清洁，不折叠，不破损。

第Ⅰ卷（选择题）

一、选择题（本题共10小题，共40分。其中题只有一个选项符合题目要求，题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但选不全的得2分，有选错的得0分。）

1．关于行星运动定律和万有引力定律的建立过程，下列说法正确的是（       ）

A．开普勒通过天文仪器观察到行星绕太阳运动的轨道是椭圆

B．卡文迪许通过对几个铅球之间万有引力的测量，得出了引力常量的数值

C．第谷通过严密的数学运算，得出了行星的运动规律

D．牛顿通过比较月球和近地卫星的向心加速度，对万有引力定律进行了“月—地检验”

2．甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，两车的位置x随时间t的变化如图所示。甲的图线是抛物线，乙的图线是直线。下列说法正确的是（　　）

A．时刻两车速度相等 B．甲车一直在乙车的前面

C．甲的加速度不断增大 D．的中间某时刻，甲乙两车速度相等

3．抗洪救灾中，战士驾驶冲锋舟欲最快将受困群众送到对岸。关于冲锋舟的运动情况，如图所示的四幅图中正确的是（设水速和船的静水速度均恒定，虚线为船的运动轨迹）（　　）

A． B．

C． D．

4．躺在床上看手机是一种非常不好的习惯，不仅不利于视力健康，更容易造成意外伤害。若手机质量为，从离人眼约的高度无初速掉落，砸到眼睛后经手机停止运动。不计空气阻力，取重力加速度。下列说法正确的是（　　）

A．空中掉落过程中，手机动量的增加量大于重力的冲量

B．接触眼睛的过程中，手机动量的改变量等于重力的冲量

C．全过程手机重力的冲量等于接触眼睛过程手机对眼睛冲击力的冲量

D．手机对眼睛的冲击力大小约为自身重力的10倍

5．足够长的倾斜长杆（与水平面成α角）上套有一个质量为M的环，环通过细线吊一个质量为m的小球。当环在某拉力的作用下在长杆上滑动时，稳定运动的情景如图所示，其中虚线表示竖直方向，那么以下说法正确的是（       ）

A．环一定沿长杆向下加速运动

B．环可能沿长杆向上减速运动

C．环的加速度一定大于gsinα

D．环的加速度一定沿杆向上

6．如图，广场水平地面上同种盆栽紧密排列在以O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

7．如图所示，M能在水平光滑杆上自由滑动，光滑杆连架装在水平转盘上。M用绳跨过在圆心处的光滑滑轮与另一质量为m的物体相连；当转盘以角速度转动时，M离轴距离为r，且恰能保持稳定转动。当转盘转速增至原来的3倍，调整r使之达到新的稳定转动状态，则滑块M做圆周运动的（　　）

A．向心力变为原来的3倍 B．半径变为原来的

C．线速度变为原来的 D．角速度变为原来的9倍

8．如图所示，轻绳上端A固定在天花板上，下端C与中点B处分别与质量为m和2m的小球连接。现用与水平方向始终成30°角的拉力F将B点处小球向右上方缓慢提升，直到绳AB与竖直方向成60°角。关于该过程中绳AB上的弹力FAB和拉力F变化情况的说法正确的是（　　）

A．F一直增大 B．F一直减小 C．FAB先减小后增大 D．FAB先增大后减小

9．如图所示，鼓形轮的半径为R，可绕固定的光滑水平轴O转动。在轮上沿直径方向固定两根直杆，杆上分别固定有小球A、B，两球与O的距离均为2R。在轮上绕有长绳，绳上悬挂着小球C。已知三个小球质量相等，绳与轮之间无相对滑动，忽略鼓形轮、直杆和长绳的质量，不计空气阻力，重力加速度为g。开始A、B两小球与鼓形轮圆心等高，两球从静止开始运动，带动鼓形轮转动。在B球顺时针转动到最低位置的过程中，以下说法正确的是（　　）

A．同一时刻A球的速度大小是C球速度大小的两倍

B．重力对B球做功的瞬时功率先增大后减小

C．B球转动到最低位置时的速度大小为

D．杆对B球做正功，B球机械能不守恒

10．如图（a）所示，一个可视为质点的小球从地面竖直上抛，小球的动能随它距离地面的高度的变化关系如图（b）所示，取小球在地面时的重力势能为零，小球运动过程中受到的空气阻力大小恒定，重力加速度为，则下列说法正确的是（　　）

A．小球受到空气阻力的大小为

B．小球的质量为

C．上升过程中离地高度为时，小球的动能等于重力势能

D．下降过程中小球的动能等于重力势能时，小球的动能大于

二、实验题（本题共2小题，共15分。第11题4分，第12题11分）

11．“探究求合力的方法”的实验装置如图所示，在该实验中

①下列说法正确的是___________；

A．拉着细绳套的两只弹簧秤，稳定后读数应相同                           

B．在已记录结点位置的情况下，确定一个拉力的方向需要再选择相距较远的两点

C．测量时弹簧秤外壳与木板之间不能存在摩擦

D．测量时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板

②若只有一只弹簧秤，为了完成该实验至少需要___________（选填“2”、“3”或“4”）次把橡皮条结点拉到O。

12．图甲为“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50的交流电源，打点的时间间隔用表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”。

（1）完成下列实验步骤：

①平衡小车所受的阻力：不挂槽码，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列___________的点；

②按住小车，挂上适当质量的槽码，在小车中放入砝码；

③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点迹的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m

④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③

⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距、、…，求出与不同质量m相对应的加速度a

⑥以砝码的质量m为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出关系图线.若加速度与小车和车中砝码的总质量成反比，则与m应成__________（选填“线性”或“非线性”）关系；

（2）完成下列填空：

①本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，槽码质量应满足的条件是__________；

②设纸带上三个相邻计数点的间距为、、，a可用、和表示为________。图乙为用米尺测量某一纸带的、的情况，由图可读出__________，__________，由此求得加速度的大小__________

③请在图丙中画出该实验图线的示意图______。设图线的斜率为k，若在纵轴上的截距为b，若牛顿第二定律成立，则小车受到的拉力为__________，小车的质量为__________。

第Ⅱ卷（非选择题）

三、计算题（本题共4小题，满分45分，解答题时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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）

13．2018年12月8日，肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的嫦娥四号探测器成功发射，实现了人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹。已知嫦娥四号探测器围绕月球做匀速圆周运动时，周期为T，离月球表面的高度为h，月球的半径为R，引力常量为G。求：

（1）月球的平均密度；

（2）月球的第一宇宙速度大小。

14．如图所示，竖直平面内固定一半径为R的光滑半圆环，圆心在O点。质量均为m的A、B两小球套在圆环上，用不可形变的轻杆连接，开始时A与圆心O等高，B在圆心O的正下方。已知轻杆对小球的作用力沿杆方向，重力加速度为g。

（1）对B施加水平向左的力F，使A、B静止在图示位置，求力的大小F；

（2）由图示位置静止释放A、B，求此后运动过程中A的最大速度的大小v。

15．如图甲所示，物块A、B的质量分别是和，A、B用轻弹簧拴接，放在光滑的水平面上，B右侧与竖直墙壁相接触.时，另有一物块C以速度向右运动，在时与A相碰，并立即与A粘在一起不再分开，C的图像如图乙所示.求：

（1）C的质量；

（2）B离开墙壁后弹簧具有的最大弹性势能；

（3）在4~ 12 s的时间内墙壁对B弹力的冲量的大小

16．如图所示，一足够长的水平传送带以恒定的速度v=4m/s沿顺时针方向运动，时将质量mA=1kg的木板A轻放到传送带上，在A和传送带速度相同时，将质mB=1kg的小物块B轻放在A的右端，小物块恰好没有滑离木板。已知A和传送带的动摩擦因数，A、B间的动摩擦因数，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）从到与传送带速度相同的过程中，木板运动的时间t；

（2）木板的长度L；

（3）从到与传送带速度再次相同时，木板相对传送带的位移大小s。

1．B

【详解】

AC．第谷经过多年的天文观测留下了大量的观测数据，开普勒通过分析这些数据，最终得出了行星的运动规律，故AC错误；

B．牛顿发现了万有引力定律之后，第一次通过实验比较准确地测出万有引力常量的科学家是卡文迪许，卡文迪许通过对几个铅球之间万有引力的测量，得出了引力常量的数值，故B正确；

D．牛顿通过比较月球公转的向心加速度和地球表面的重力加速度，对万有引力定律进行了“月—地检验”，故D错误。

故选B。

2．D

【详解】

A．x-t图像斜率代表速度，由图可知t1时刻两车速度不相等，故A错误；

B．t1~t2时间内甲车在乙车的后面，故B错误；

C．甲的图线是抛物线，则甲做的是匀变速运动，加速度不变，故C错误；

D．x-t图像斜率代表速度，所以t1~t2的中间某时刻，两图像斜率相等，即速度相等，故D正确。

故选D。

3．D

【详解】

冲锋舟渡河时间最短时，静水速度垂直于河岸，即船头指向与河岸垂直，此时船的实际路径方向与河岸成一定角度。

故选D。

4．C

【详解】

A．根据题意可知，手机下落做自由落体运动，根据可得，手机接触眼睛时的速度为

根据可得，下落时间为

根据公式可知，下落过程中重力的冲量为

手机动量的增加量为

则手机动量的增加量等于重力的冲量，故A错误；

B．取向下为正，则手机接触眼睛过程中，动量的变化量为

根据公式可知，重力的冲量为

故B错误；

C．设手机接触眼睛的过程中，眼睛对手机的平均作用力的大小为，对手机，取向下为正，根据动量定理有

根据牛顿第三定律可知，手机对眼睛的平均作用力为

方向竖直向下，则手机接触眼睛过程中，手机对眼睛冲击力的冲量

全过程手机重力的冲量为

则全过程手机重力的冲量等于接触眼睛过程手机对眼睛冲击力的冲量，故C正确；

D．手机对眼睛的冲击力大小与自身重力的比为

故D错误。

故选C。

5．D

【详解】

AD．小球受竖直向下的重力G、与斜向上的绳子的拉力T作用，如图所示：

两个力不在同一直线上，不是一对平衡力，则小球所受合力不为零，结合运动的方向可知，合力平行于杆向上，小球平行于杆的方向上做匀变速运动，小球与环相对静止，它们的运动状态相同，小球的加速度向上，则环的加速度也向上，选项A错误，D正确；

B．由小球的受力只能判断出小球加速度的方向，但不能判断出小球运动的方向；小球可能向上做加速运动，有可能向下做减速运动，选项B错误；

C．由于不知道拉小球的线与竖直方向之间的夹角，所以不能判断出小球的加速度与之间的关系。选项C错误。

故选D。

6．D

【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

故AB错误；

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，故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，故D正确。

故选D。

7．C

【详解】

A．转速增加，再次稳定，M做圆周运动的向心力仍由绳子的拉力提供，拉力仍然等于重力，所以向心力不变，故A错误；

BCD．转速增至原来的3倍，则角速度变为原来的3倍，根据

向心力不变，则r变为原来的，根据

线速度变为原来的，故C正确，BD错误。

故选C。

8．AC

【详解】

由上图可知，随着B球的不断升高，AB绳子的拉力与水平方向的夹角越来越小，根据长度的变化的关系可知力大小的变化情况：F一直增大，FAB先减小后增大。AC正确，BD错误。

故选AC。

9．AB

【详解】

A．由题意可知，C球的速度大小始终等于鼓形轮边缘点的线速度大小，B球的线速度是鼓形轮边缘点的线速度的两倍，A、B两球的线速度大小相等，故同一时刻A球的速度大小是C球速度大小的两倍，故A正确；

B．杆在水平位置时，重力对B球做功的瞬时功率为零，杆在竖直位置时，B球的重力方向和速度方向垂直，重力对B球做功的瞬时功率也为零，但在其他位置时重力对B球做功的瞬时功率不为零，因此，重力对B球做功的瞬时功率先增大后减小，故B正确；

C．设B球转动到最低位置时速度为v，两球线速度大小相等，对A、B、C三球和杆组成的系统，由机械能守恒定律得

解得

故C错误；

D．B球的重力势能减少量为

动能的增加量为

由于

B球机械能减少，杆对B球做负功，故D错误。

故选AB。

10．AD

【详解】

AB．上升阶段，根据能量守恒

下降阶段，根据能量守恒

联立解得，小球的质量为

小球受到空气阻力的大小为

故A正确，B错误；

C．上升过程中，小球的动能等于重力势能时，根据能量守恒

解得小球距地面的高度为

故C错误；

D．下降过程中，小球的动能等于重力势能时，设此时高度，根据能量守恒

即

解得小球的动能大小

故D正确。

故选AD。

11．     D     3

【详解】

①[1]A．在不超出弹簧测力计的量程和橡皮条形变限度的条件下，使拉力适当大些，不必使两只测力计的示数相同，故A错误；

B．在已记录结点位置的情况下，确定一个拉力的方向需要再选择相距较远的一个点就可以了，故B错误；

C．实验中拉弹簧秤时，只需让弹簧与外壳间没有摩擦，此时弹簧测力计的示数即为弹簧对细绳的拉力相等，与弹簧秤外壳与木板之间是否存在摩擦无关，故C错误；

D．为了减小实验中摩擦对测量结果的影响，拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板，故D正确。

故选D。

②[2] 若只有一只弹簧秤，为了完成该实验，用手拉住一条细绳，用弹簧称拉住另一条细绳，互成角度的拉橡皮条，使其结点达到某一点O，记下位置O和弹簧称示数F1和两个拉力的方向；交换弹簧称和手所拉细绳的位置，再次将结点拉至O点，使两力的方向与原来两力方向相同，并记下此时弹簧称的示数F2；只有一个弹簧称将结点拉至O点，并记下此时弹簧称的示数F的大小及方向；所以若只有一只弹簧秤，为了完成该实验至少需要3次把橡皮条结点拉到O。

12．     点迹间隔均匀；     线性     远小于车和小车中砝码的质量之和；          23.9；     47.5；     1.19；              

【详解】

（1）[1]平衡小车所受的阻力时，不挂槽码，调整木板右端的高度，让小车带固定上纸带，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列间隔均匀的点迹，说明小车做匀速运动，合力为零，所受阻力被重力分量平衡。

[2]以小车和车中的砝码为研究对象根据牛顿第二定律有

可得

槽码质量一定，对小车的拉力F一定，所以与m成线性关系；

（2）[3]设槽码质量为，以小车、槽码为研究对象有

解得

当

所以当槽码质量远小于小车和砝码质量时，小车所受的拉力近似不变；

[4]根据逐差法计算小车的加速度为

[5]由图可读出

[6]由图可读出

[7]加速度大小为

[8]根据与m的函数关系可画出图像如图所示

[9][10]由图像和函数关系可知

，

所以小车受到的拉力为

小车的质量为

13．（1）；（2）

【详解】

（1）设月球的质量为M，根据万有引力提供向心力，有

解得

则月球的平均密度为

（2）设月球的第一宇宙速度为v，根据万有引力提供向心力得

解得

14．（1）mg；（2）

【详解】

（1）设圆环对A球的弹力为N，对A、B和轻杆整体可得

N-F=O

对A球

N=mgtan45°

解得

F=mg

（2）两球及轻杆组成的系统机械能守恒，当系统的重力势能最小时动能最大，系统的等效重心在杆的中点，所以当轻杆水平时，系统的重力势能最小，动能最大。当轻杆运动至水平时，A、B球速度最大且均为v，A、B系统机械能守恒

解得

15．（1）3kg （2）13.5 J （3）

【详解】

（1）取水平向右为正方向，由题图乙知，C与A碰前速度为，碰后速度为的，C与A碰撞过程中动量守恒，有

解得

（2）B离开墙壁之后，A、B、C及弹簧组成的系统动量守恒、机械能守恒，且当A、C与B速度相等时，弹簧的弹性势能最大，取水平向右为正方向，设B离开墙壁的瞬间A、C的速度为，A、B、C速度相等时共同速度为，由题图知，，有

联立解得

（3）在4~12 s的时间内，取水平向右为正方向，根据动量定理，墙壁对B的冲量为

代入数据得

即墙壁对B弹力的冲量的大小为。

16．（1）4s；（2）2m；（3）9m

【详解】

（1）设木板运动的方向为正方向，对木板受力分析可知：

联立解得

（2）小物块B放在木板A的右端后，对小物块B受力分析可知

解得

对木板A受力分析可知

解得

物块恰好没有滑离长木板，则物块到达木板的最左侧时两者的速度相同，设两者速度相同的时间为t1，可知

解得

小物块通过的位移

木板通过的位移为

木板的长度L为

（3）当物块达到木板的最左端时，两者速度相等，设为v1，则

解得

此时木板的速度小于传送带的速度，木板将和物块一起继续沿传送带加速，直至和传送带的速度相同，设传送带与木板速度再次相同的时间为t2，木板的加速度为a2则

解得

则：从开始到与传送带速度再次相同所经历的总时间

传送带走过的位移

木板走过的位移为：第一阶段

第二阶段

第三阶段

长木板走过的总位移

可知木板A相对传送带的位移大小