精品解析：2022届重庆市育才中学高三（上）期中物理试题（解析版）

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2.答题前，考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
3.作答时，务必将答案写在答题卡上，写在本试卷及草稿纸上无效。
4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分，每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 2021年7月25日东京奥运会女子双人3米跳板，中国组合施廷懋、王涵以总分326.40分夺得冠军。如图所示，跳水运动员在走板时，从跳板的a端缓慢地走到b端，跳板逐渐向下弯曲，然后用力蹬板起跳，忽略空气阻力，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 走板时，运动员对板的压力不断增大
B. 走板时，运动员对板的摩擦力不断减小
C. 运动员脚离开跳板到上升至最高点过程处于超重状态
D. 运动员从最高点下落至水面前的过程中处于失重状态
【答案】D
【解析】
【详解】A．走板时，运动员对板的压力方向与重力方向的夹角θ不断增大，根据
可知运动员对板的压力不断减小，故A错误；
B．走板时，在沿板的方向根据平衡条件有
可知当θ不断增大时，运动员所受板的摩擦力f不断增大，根据牛顿第三定律可知运动员对板的摩擦力也不断增大，故B错误；
C．运动员脚离开跳板到上升至最高点过程先做加速运动后做减速运动，加速度方向先竖直向上，后竖直向下，所以先处于超重状态后处于失重状态，故C错误；
D．运动员从最高点下落至水面前的过程中，加速度方向始终竖直向下，所以处于失重状态，故D正确。
故选D。
2. 杂技演员用如图所示的木棍进行表演，使木棍在水平面内绕O点转动。A、B为套在木棍上两个完全相同的小环（环的内径略大于木棒的直径），且LOA小于LOB，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，在转动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 环未滑动前，A、B两环的角速度
B. 环未滑动前，A、B两环的线速度vA>vB
C. 环未滑动前，A、B两环所需的向心力FAD. 随着角速度增大，A环最先开始滑动
【答案】C
【解析】
【详解】AB．棍上两点A、B属于同轴转动，其角速度相同，即
根据
v=ωr
因为
rA＜rB
所以
vA＜vB
故AB错误；
C．根据向心力
因为
rA＜rB
所以
FA＜FB
故C正确；
D．环需要的向心力
F=mω2r
ω和m相等，即
F∝r
因为
rA＜rB
所以B环需要的向心力大，而圆盘提供的向心力即最大静摩擦力相等，所以B先相对圆盘发生滑动，故D错误。
故选C。
3. 如图所示，两个小朋友在玩弹性球，他们从同一点将质量相同的甲、乙两个弹性球水平抛出，两个小球经过了地面上的同一点O，两个小球的运动轨迹如图所示（实线和虚线分别为甲球和乙球的运动轨迹），忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 两球从抛出至到达O点运动时间相同
B. 甲、乙两球的初速度之比为7∶5
C. 甲、乙两球在O点时速度大小之比为7∶5
D. 每球与地面碰撞前后的动量大小相等、方向相反
【答案】B
【解析】
【详解】A．由题意可知小球抛出后做平抛运动，两个小球抛出时离地面的高度相同，所以从抛出后到第一次落地的时间相等，设此时间为t0，则两球抛出后到O点的运动时间分别为5t0和7t0，故A错误；
B．设甲、乙两球抛出时的速度分别为v甲、v乙，由图结合平抛运动规律可知
解得
故B正确；
C．由图结合平抛运动规律可知，两个小球与地面碰撞时竖直方向的速度相等，有
则两个小球落地时速度分别为
则
故C错误；
D．由图可知球与地面碰撞前后水平方向速度不变，竖直方向速度大小不变但方向相反，则球与地面碰撞前后的合速度大小不变，但方向不是相反的，故每球与地面碰撞前后的动量大小相等、方向不是相反的，故D错误；
4. 如图所示为分拣快件的皮带传输机，转动轮带动倾斜皮带匀速向上运动，快件能随皮带一起向上做匀速运动，其间突遇故障，皮带减速直至停止。假设在上述过程中，快件与皮带始终保持相对静止，则（ ）
A. 快件匀速运动时受到的摩擦力对其做正功
B. 快件匀速运动时受到的摩擦力一定为零
C. 快件减速运动时受到摩擦力不可能为零
D. 快件减速运动时受到的摩擦力方向一定沿皮带向下
【答案】A
【解析】
【详解】AB．皮带匀速运动时，根据平衡条件，快件所受摩擦力沿皮带向上，摩擦力对快件做正功，A正确，B错误；
CD．皮带向上减速运动时，快件的加速度方向沿皮带向下，设皮带倾角为θ，快件的加速度大小为a，当
时，摩擦力为零；
当
时，摩擦力方向沿皮带向下；当
时，摩擦力方向沿皮带向上，CD错误。
故选A。
5. 碰碰车是大人和小孩都喜欢的娱乐活动，游乐场上，大人和小孩各驾着一辆碰碰车正对迎面相撞，碰撞前后两人的位移时间图象（x-t图象）如图所示，已知小孩的质量为30kg，大人的质量为60kg，碰碰车质量相同，碰撞时间极短。下列说法正确的是（ ）
A. 碰前，大人和车的速度大小为2m/s
B. 碰撞前后小孩的运动方向保持不变
C. 碰碰车的质量为30kg
D. 碰撞过程中小孩和其驾驶的碰碰车受到的总冲量大小为85N·s
【答案】C
【解析】
【详解】AC．由图可知，碰前瞬间小孩的速度为，大人的速度为，碰后两人的共同速度为，设碰碰车的质量为，由动量守恒定律有
解得
故A错误、C正确；
B．规定小孩初始运动方向为正方向，由图可知，碰后两车一起向负方向运动，故碰撞前后小孩的运动方向发生了改变，故B错误；
D．碰前小孩与其驾驶的碰碰车的总动量为
碰后总动量为
由动量定理可知碰撞过程中小孩和其驾驶的碰碰车受到的总冲量为
故其大小为，故D错误。
故选C。
6. 如图所示，轻绳C端拴接甲物体，另一端固定在墙上A点，绳子中间某一点处通过另一条轻绳跨过光滑定滑轮B拴接物体乙，系统平衡时，与竖直方向的夹角为，若两物体质量均为，重力加速度为，，则绳的拉力大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据余弦定理得
解得
故选A。
7. 如图所示，水平面上O点左侧光滑，右侧粗糙且足够长，有6个质量均为m的完全相同的小滑块（均可视为质点）用轻细杆相连，相邻小滑块间的距离均为L，滑块1恰好位于O点，滑块2、3、…依次沿直线水平向左排开，现将水平恒力F作用于滑块1，经观察发现，第6个滑块刚好到达O点时，系统静止，已知重力加速度为g，滑块与O点右侧水平面间的动摩擦因数为μ（未知），下列说法正确的是（ ）
A. 滑块与O点右侧水平面间的动摩擦因数μ=
B. 滑块1进入而滑块2未进入水平面粗糙部分时，系统的加速度为
C. 滑块3通过O点后到滑块4通过O点前，滑块3、4间轻杆上作用力为F
D. 滑块5通过O点后到滑块6通过O点前，滑块5、6间轻杆上的作用力大小为F
【答案】D
【解析】
【详解】A．由能量守恒可得
解得
故A错误；
B．滑块1进入而滑块2未进入水平面粗糙部分时，由牛顿第二定律得
解得
故B错误；
C．滑块3通过O点后到滑块4通过O点前，由牛顿第二定律得整体有
解得
a3=0
则可知此时滑块3、4间轻杆上的作用力为零，故C错误；
D．滑块5通过O点后到滑块6通过O点前，由牛顿第二定律得整体有
解得
滑块5、6间轻杆上作用力为
则大小为，故D正确。
故选D。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图所示，图甲为质点和做直线运动的位移时间（）图象，图乙为质点和做直运动的速度时间（）图象，由图可知（ ）
A. 到时间内，和两个质点的运动方向均发生了改变
B. 到时间内，和两个质点的速度均先减小后增大
C. 若时刻、两质点第一次相遇，则时刻、两质点第二次相遇
D. 若时刻、两质点第一次相遇，则时刻、两质点第二次相遇
【答案】BC
【解析】
【详解】A．位移图像的斜率表示速度，在到时间内，质点的运动方向发生了变化，速度图像中速度的正负表示运动方向，所以质点的运动方向没有发生变化。A错误；
B．在到时间内，质点的位移图像的斜率先减小后增大，则速度先减小后增大；质点的速度图像中速度先减小后增大。B正确；
C．位移图像的交点表示相遇，C正确；
D．速度图像的交点表示速度相等，不表示相遇。D错误。
故选BC。
9. 2021年10月16日，神舟十三号载人飞船在酒泉成功发射，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空，飞船入轨后，按照预定程序，与天和核心舱进行自主快速交会对接。对接前，神舟十三号和天和核心舱在轨运动的情形如图甲所示，对接时的情形如图乙所示，忽略一切阻力影响，则下列说法正确的是（ ）
A. 图（甲），A是天和核心舱，B是神舟十三号
B. 图（甲），A的加速度比B的加速度大
C. 图（乙）中，对接时，神舟十三号的速度比在图（甲）中在轨运行时速度大
D. 图（乙）中，对接时，神舟十三号的机械能比在图（甲）中在轨运行时机械能大
【答案】BD
【解析】
【详解】A．对接时，神舟十三号在低轨道合适的位置加速做离心运动，到达天和核心舱所在的轨道与之对接，所以A是神舟十三号，B是天和核心舱，A错误；
B．神舟十三号和天和核心舱绕地球做圆周运动，由牛顿第二定律可知
可知加速度与轨道半径平方成反比，所以图（甲），A的加速度比B的加速度大，B正确；
C．图（乙）中，对接时，神舟十三号所在的轨道半径比在图（甲）中所在的轨道半径大，由牛顿第二定律可得
所以图（甲）中神舟十三号的运行时速度比图（乙）中神舟十三号的运行时速度大，C错误；
D．神舟十三号要从图（甲）的低轨道上升到图（乙）中的高轨道，需要点火加速，机械能增加，所以图（乙）中，对接时，神舟十三号的机械能比在图（甲）中在轨运行时机械能大，D正确。
故选BD。
10. 如图，倾角θ=30°的固定斜面顶端带有轻质定滑轮，小物块A、B用一跨过定滑轮的轻绳连接，与斜面平行的轻弹簧下端固定，上端与小物块B相连。系统静止时，OA绳竖直且长度为L，OB绳与斜面平行，弹簧处于原长状态。已知小物块A、B的质量分别为4m、m，弹簧的劲度系数为k，重力加速度大小为g，取sin37°=0.6，cs37°=0.8，不计一切摩擦，若小物块A以初速率v0水平向左运动，经时间t，OA绳与竖直方向夹角α=37°，此时小物块B的速度达到最大，则此运动过程中（ ）
A. t时刻小物块A、B的速度大小之比为3∶5
B. 小物块B的平均速度为
C. t时刻轻绳的拉力大小为mg+kL
D. 小物块A动能的减少量大于小物块B机械能的增加量
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．t时刻设A的速度为vA，则
小物块A、B的速度大小之比为5∶3，选项A错误；
B．在时间t内，物块B向上运动的位移
小物块B的平均速度为
选项B正确；
C．t时刻B的速度最大，则受合力为零，则此时绳子的拉力
选项C正确；
D．由能量关系可知，小物块A动能的减少量等于小物块B机械能的增加量与弹簧弹性势能的增量之和，选项D正确。
故选BCD。
三、实验题：11题6分，12题9分。
11. 在研究平抛运动的实验装置如图（甲）所示，实验过程中用频闪照相法来获取小球做平抛运动不同时刻的位置．
（1）某次实验过程中获得小球连续三个时刻的位置如图（乙）所示，若频闪照相机的频率f=10Hz，用刻度尺测得照片上y1=2.54cm、y2=3.51cm，照片上物体影像的大小与实际物体实际大小的比值k=0.1，则当地的重力加速度g=_______（计算结果保留两位有效数字）；
（2）若实验中，斜槽末端切线不水平，则仅从这一影响因素分析，重力加速度的测量值_______（填“偏大”“偏小”或“没有影响”），小球离开斜末端的速度的测量值______（填“偏大”“偏小”或“没有影响”）。
【答案】 ①. 9.7 ②. 没有影响 ③. 偏小
【解析】
【详解】（1）[1]小球做平抛运动，竖直方向有
y2-y1=kgT2
解得

（2）[2][3]斜槽末端切线不水平，则仅从这一因素的影响分析，竖直方向仍为匀变速运动，加速度仍为g，故仍满足y2-y1=kgT2，则没有影响。若斜槽末端不水平，则抛出时的速度方向不是水平的，而根据平抛运动的轨迹计算出的是水平速度，则小球离开斜末端的速度的测量值偏小。
12. 研究小组用如图（甲）所示的实验装置测量滑块与长木板间的动摩擦因数。把石块带有滑轮的长木板平放在实验台上，滑块上固定有遮光片及力传感器，连接力传感器的细线绕过定滑轮与装有砂子的小桶连接，两个光电门均与数字计时器连接。
（1）测量得遮光片的宽度为d，光电门1、2间的距离为L，将滑块从合适的位置释放，滑块匀加速运动通过两光电门时的遮光时间分别为Δt1、Δt2，记录下力传感器的示数F，则滑块的加速度a=________（用d、L、Δt1、Δt2表示）；
（2）改变小桶中砂子的质量，重复上述实验步骤，测得多组a与F的值，如下表所示。
请在图（乙）的坐标纸中描点作出a-F图线________，根据图线可求得滑块与长木板间的动摩擦因数μ=________，滑块（包含遮光片及力传感器）的质量M=_______kg。（g取10m/s2，结果保留两位有效数字）
【答案】 ①. ②. ③. 0.14 ④. 1.0
【解析】
【详解】(1)[1]通过光电门1时，有
通过光电门2时，有
则有
整理得
(2)[2]根据表中数据，描点做出的图线如下图所示
[3][4]设细绳拉力为F，根据牛顿第二定律，有
得到
可知a-F图像斜率为，纵轴截距为，可得
，
可得
，
四、解答题：包括必答题和选答题两部分。其中13题12分、14题18分，为必答题，考生必须作答，第15～16题为选答题，考生根据要求作答。
（一）必考题
13. 在2021年8月8日结束的东京奥运会上，滑板运动首次纳入作为正式比赛项目，滑板运动可谓是极限运动的鼻祖，许多极限运动项目均由滑板运动项目延伸而来。如图是滑板运动的轨道，BC和DE是两段光滑的圆弧形轨道，圆弧BC的圆心为O点，半径为R，圆心角θ=60°，且OC与长度为L=6.5m的水平轨道CD垂直，滑板与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2。某运动员从轨道上的A点以v0=3m/s的速度水平滑出，在B点刚好沿着轨道的切线方向滑入圆弧轨道BC，到达C点时速度大小为m/s，经CD轨道后冲上DE轨道，到达E点时速度减为零，然后返回．已知运动员和滑板的总质量后为m=60kg，A、B、E三点到水平轨道CD的竖直高度分别为d、h=2m和H，g=10m/s2。求：
(1)A点到水平轨道CD的竖直高度d；
(2)E点到水平轨道CD的竖直高度H；
(3)运动员第一次经过C点时，对圆弧轨道BC的压力大小。
【答案】(1) ；(2) ；(3)
【解析】
【详解】(1)由A到C根据机械能守恒定律得
解得
(2)由C到E根据动能定理得
解得
(3)根据牛顿第二定律得
解得
根据牛顿第三定律得
14. 如图，倾角为的倾斜轨道与足够长的水平轨道交于点，在倾斜轨道上高处由静止释放滑块，一段时间后与静止在水平轨道上处的滑块B发生弹性碰撞（碰撞时间忽略不计）。已知、B的质量之比为，B与轨道间的动摩擦因数为，与轨道间无摩擦，重力加速度大小为，、B均可视为质点，过点时速度大小不变。求：
（1）第一次碰撞后瞬间，与B的速度大小和；
（2）滑块B在水平轨道上通过的总路程；
（3）若滑块B最初静止的处与间的距离为，那么，在第一次碰撞后B的速度减为零之前，与B能发生第二次碰撞，试确定与之间满足的关系。
【答案】（1）， ；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）第一次碰撞前，机械能守恒，有
解得
第一次碰撞，水平向左为正，由动量守恒
由能量守恒
解得
，负号表示方向向右
（2）由（1）中结果可知，与B还会发生多次碰撞，直到速度均减为零。因在运动过程中及与B在碰撞过程中均无机械能损失，故AB组成的系统机械能的损失均由B克服水平轨道摩擦力做功造成，由能量守恒定律有
解得
（3）设第一次碰撞至B的速度减为零经历的时间为，与B在时间内发生的位移分别为、，对B，由动量定理有
解得
对B有
解得
对，在时间内，设其在倾斜轨道、水平轨道上运动的时间分别、，在倾斜轨道上，由牛顿第二定律有
对有
解得
由题意知
即
解得
（二）选答题：共12分，请考生从给出的2道物理题中任选一题作答。
15. 分子力F随分子间距离r的变化如图所示，将两分子从相距r=r2处释放，仅考虑这两个分子间的作用，下列说法正确的是（ ）
A. 从r=r2到r=r0分子间引力增大、斥力减小
B. 从r=r2到r=r1分子力的大小先减小后增大
C. 从r=r2到r=r0分子势能一直减小
D. 从r=r2到r=r1分子动能一直增大
【答案】C
【解析】
【详解】A．从r=r2到r=r0分子间引力、斥力都在增加，但斥力增加得更快，故A错误；
B．由图可知，在r=r0时分子力为零，故从r=r2到r=r1分子力的大小先增大后减小再增大，故B错误；
C．分子势能在r=r0时最小，故从r=r2到r=r0分子势能一直在减小，故C正确；
D．从r=r2到r=r1分子力先做正功后做负功，故分子动能先增大后减小，故D错误。
故C正确。
16. 北京时间2020年12月1日，嫦娥五号组合体在月球成功实现软着陆，某研究小组同学设想了如下的实验来测量月球表面昼夜的温度变化情况：在地球表面、竖直放置一长方体的导热气缸，厚度为d的光滑活塞置于气缸内，活塞上方为真空，下方充有一定质量的理想气体，当温度为T时，平衡后封闭气柱的长度为l，已知地球表面的重力加速度为g，月球表面的重力加速度为。将此装置移到月球表面并竖直放置，求：
①当测得活塞到缸底的高度为l1时，求月球表面的温度T2；
②若气缸内部的高度为H，求该装置在月球表面所能测量的最大温度Tm。
【答案】①； ②
【解析】
【详解】①令活塞的质量为m，截面积为S，在地面时
月球表面
由气体状态方程得
解得
②令活塞的质量为m，截面积为S，在地面时
在月球表面
由气体状态方程得
解得
17. 下列说法中正确的是（ ）
A. 泊松亮斑是光通过圆孔时发生折射现象形成的
B. 肥皂泡呈现彩色是因为发生了光的色散
C. 绿色和黄色的光在不同介质中传播时波长可能相同
D. 光导纤维利用了光的漫反射
【答案】C
【解析】
【详解】A．泊松亮斑是光绕过不透光的圆盘边缘时发生衍射现象形成的，故A错误；
B．肥皂泡呈现彩色是因为发生了光的薄膜干涉，故B错误；
C．光的波长λ与频率υ和折射率n的关系可表示为
绿色和黄色的光频率υ不同，不同的介质折射率n不同，但当上述两个物理量乘积相同时，则波长λ相同，故C正确；
D．光导纤维利用了光的全反射，故D错误。
故选C。
18. 如图所示，△ABC为折射率n＝，顶角θ＝30°的直角三棱镜的截面，P为垂直于直线BCD的光屏．一束宽度d＝AB的单色平行光束垂直射向AB面，经三棱镜折射后在屏P上形成一条光带．求：
（1）图中编号为b的光线经棱镜后传播方向改变的角度；
（2）在屏P上形成的光带宽度．
【答案】（1）30° （2）d
【解析】
【详解】（1）b光线从AB面垂直射入棱镜后，传播方向不变，设在AC面入射角为θ1，折射角为i，则：
由折射定律
由几何关系知θ1＝θ
代入数据解得i＝60°
故由几何关系得，传播方向改变的角度α＝30°
（2）光路如图，由几何关系有
BC＝dtan 30°
C2C1＝BCtan 30°
A′C′＝C2C－C2C1
联立解得在屏P上形成的光带宽度A′C′＝d．
1.5
2.0
2.5
3.0
35
0.1
0.6
1.1
1.6
2.1