2022届黑龙江省双鸭山市第一中学高三（上）开学考试物理试题含解析

这是一份2022届黑龙江省双鸭山市第一中学高三（上）开学考试物理试题含解析，共28页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
  双鸭山一中高三物理开学考试题（考试时间：90分钟  满分：110分）一、选择题（本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题每题只有一个选项符合题意，每题4分；第8-10每题有多个选项符合题意，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错的得0分。）1. 如图所示，在离地面一定高度处把4个水果以不同的初速度竖直上抛，不计空气阻力，若后4个水果均未着地，重力加速度取。则后速率最小的是（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】C【解析】【分析】【详解】根据竖直上抛运动规律有则有则后速率最小的是C，所以C正确；ABD错误；故选C。2. 2020年12月4日，新一代“人造太阳”装置一中国环流器二号M装置（HL-2M）在成都建成并首次实现利用核聚变放电。下列方程中，正确的核聚变反应方程是（　　）A.  B. C.  D. 【答案】B【解析】【分析】【详解】A．是衰变，所以A错误；B．是核聚变，所以B正确；C．是核裂变，所以C错误；D．是人工转变，所以D错误；故选B。3. 如图，两个轻环和套在位于竖直面内一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为的小球，在和之间的细线上悬挂一小物块。平衡时，、间的距离恰好等于圆弧的半径的1.2倍。不计所有摩擦（）。小物块的质量为（　　）
 A.  B.  C.  D. 【答案】A【解析】【分析】详解】如图所示由几何关系可得则所以ab间细绳与水平方向的夹角为由于细绳是同一根，则细绳的拉力大小总是相等，有对重物受分力析，由平衡条件可得解得所以A正确；BCD错误；故选A。
 4. 把一重力为G的物体，用一个水平的推力F=kt（k为恒量，t为时间）压在竖直的足够高的平整墙面上（如图），从t=0开始，物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系是下列图中的哪一个（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】B【解析】【分析】【详解】推力开始物体竖直滑动为正比例函数，当Ff增加到大于G时，物体开始减速，Ff继续增大，当速度减为零时，物体静止，此时摩擦力为静摩擦力，大小等于物体的重力且不再变化。故选B。5. 如图所示，半径为的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑小球，现给小球一个冲击，使其在瞬间得到一个水平初速度，若大小不同，则小球能够上升的最大高度（距离底部）也不同。下列说法中不正确的是（　　）A. 如果或，则小球在运动的过程中不与轨道分离B. 如果，则小球能够上升的最大高度等于C. 如果，则小球能够上升的最大高度小于D. 如果，则小球能够上升的最大高度等于【答案】D【解析】【分析】【详解】A．当小球刚好滑到与圆心等高的位置时，有解得所以时，小球只能在下部分圆弧运动不与轨道分离。当小球刚好滑到最高点时，有则能量守恒定律可知联立解得所以时，小球能够通过最高点，不与轨道分离。则A正确；B．如果，根据时，小球只能在下部分圆弧运动，则小球能够上升的最大高度为，则有解得所以B正确；C．如果，根据时，小球能通过四分之一圆弧，但不能够上升的最大高度，会脱离轨道，所以小球能够上升的最大高度小于，则C正确；D．如果，根据时，小球能通过四分之一圆弧，但不能够上升的最大高度，会脱离轨道，所以，则小球能够上升的最大高度小于，所以D错误；故选D。6. 如图所示，物体从点由静止开始做匀加速直线运动，途径、、三点，其中，。若物体通过和这两段位移的时间相等，、两点之间的距离等于（　　）
 A.  B.  C.  D. 【答案】C【解析】【分析】【详解】设物体的加速度为a，经过A点的速度为，由A点运动到B的所用时间为t，则联立解得 ，所以、A两点之间的距离为则C正确；ABD错误。故选C。7. 我国将在今年择机执行“天问1号”火星探测任务。质量为的着陆器在着陆火星前，会在火星表面附近经历一个时长为、速度由减速到零的过程。已知火星的质量约为地球的倍，半径约为地球的倍，地球表面的重力加速度大小为，忽略火星大气阻力。若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动，此过程中着陆器受到的制动力大小约为（　　）A.  B. C.  D. 【答案】A【解析】【分析】【详解】根据万有引力提重力有解得所以火星表面的重力加速为着陆器受到的制动力大小F，则有联立解得所以A正确；BCD错误；故选A。8. 嫦娥五号取壤返回地球，完成了中国航天史上的一次壮举。如图所示为嫦娥五号着陆地球前部分轨道的简化示意图，其中Ⅰ是月地转移轨道，在点由轨道Ⅰ变为绕地椭圆轨道Ⅱ，在近地点再变为绕地椭圆轨道Ⅲ。下列说法不正确的是（　　）A. 在轨道Ⅱ运行时，嫦娥五号在点的机械能比在点的机械能大B. 嫦娥五号在轨道Ⅱ上运行的周期比在轨道Ⅲ上运行的周期长C. 嫦娥五号分别沿轨道Ⅱ和轨道Ⅲ运行时，经过点的向心加速度大小相等D. 嫦娥五号分别沿轨道Ⅱ和轨道Ⅲ运行时，经过点的速度大小相等【答案】BC【解析】【分析】【详解】A．在轨道Ⅱ运行时，只有引力做功，则系统的机械能守恒，所以嫦娥五号在点的机械能等于点的机械能，则A错误；B．根据开普勒第三定律可知，轨道半径越大的其周期越大，则嫦娥五号在轨道Ⅱ上运行的周期比在轨道Ⅲ上运行的周期长，所以B正确；C．根据万有引力提供向心力有嫦娥五号分别沿轨道Ⅱ和轨道Ⅲ运行时，经过同一个点时，向心加速度大小相等，所以C正确；D．根据卫星变轨，由低轨道进入高轨道要点火加速，由高轨道进入低轨道需要点火减速，所以嫦娥五号由轨道Ⅱ到轨道Ⅲ运行时，经过点的速度减小，则D错误；故选BC。9. 如图，内壁光滑的玻璃管内用长为的轻绳悬挂一个小球。当玻璃管绕竖直轴以角速度匀速转动时，小球与玻璃管间恰无压力。下列说法正确的是（　　）
 A. 仅增加绳长后，小球将受到玻璃管斜向下方的压力B. 仅增加绳长后，若仍保持小球与玻璃管间无压力，需减小C. 仅增加小球质量后，小球将受到玻璃管斜向上方的压力D. 仅增加角速度至后，小球将受到玻璃管斜向下方的压力【答案】ABD【解析】【分析】【详解】A．小球与玻璃管间恰无压力，则向心力的来源于重力与细绳拉力的合力，有仅增加绳长后，向心力增大，重力与细绳拉力的合力不足够提供向心力，做离心运动，则小球将受到玻璃管斜向下方的压力，所以A正确；B．根据仅增加绳长后，若仍保持小球与玻璃管间无压力，需减小，所以B正确；C．根据仅增加小球质量后，其向心加速度保持不变，小球与玻璃管间还是没有压力，所以C错误；D．根据仅增加角速度至后，向心力增大，重力与细绳拉力的合力不足够提供向心力，做离心运动，小球将受到玻璃管斜向下方的压力，所以D正确；故选ABD。10. 如图所示，劲度系数为的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于倾角为的斜面上质量为的物体连接，另有一个完全相同的物体紧贴着，不粘连弹簧与斜面平行且处于静止状态。现用沿斜面的力缓慢推动物体，直至在弹性限度内弹簧长度相对于原长被压缩了，此时物体、静止。撤去后，物体、开始向上运动。已知重力加速度为，物体、与斜面间的动摩擦因数为。则（　　）A. 施加力前，弹簧被压缩了B. 撤去瞬间，物体、的加速度大小为C. 撤去后，物体和先做匀加速运动，再做匀减速运动D. 若物体、向上运动要分离，则分离时弹簧为原长状态【答案】BD【解析】【分析】【详解】A．施加力前，弹簧被压缩了，有所以A错误；B．撤去瞬间，由牛顿第二定律可得解得所以B正确；C．撤去后，物体和先做变加速运动，再做变减速运动，最后离开弹簧后做匀减速运动，所以C错误；D．若物体、向上运动要分离，刚分离时两物体有相同的加速度，并且它们之间的弹力恰好为0，则它们的加速度都为则分离时弹簧为原长状态，所以D正确；故选BD。第Ⅱ卷  非选择题二、实验题（共2题，共计14分）11. 某同学利用图（a）所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图（b）所示（图中未包括小球刚离开轨道的影像）。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图（b）中标出。完成下列填空：（结果均保留2位有效数字）（1）小球运动到图（b）中位置A时，其速度的水平分量大小为___________，竖直分量大小为___________；（2）根据图（b）中数据可得，当地重力加速度的大小为___________。【答案】    ①. 1.0    ②. 2.0
    ③. 9.7【解析】【详解】（1）[1]因小球水平方向做匀速直线运动，因此速度为[2]竖直方向做自由落体运动，因此A点的竖直速度可由平均速度等于时间中点的瞬时速度求得（2）[3]由竖直方向的自由落体运动可得代入数据可得12. 某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数，缓冲装置如图所示，固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面夹角为30°，弹簧固定在有机玻璃管底端。实验过程如下：先沿管轴线方向固定一毫米刻度尺，再将单个质量为200g的钢球（直径略小于玻璃管内径）逐个从管口滑进，每滑进一个钢球，待弹簧静止，记录管内钢球的个数n和弹簧上端对应的刻度尺示数，数据如表所示。实验过程中弹簧始终处于弹性限度内。采用逐差法计算弹簧压缩量，进而计算其劲度系数。n1234568.0410.03120514.0716.1118.09（1）利用计算弹簧的压缩量：，，______cm，压缩量的平均值______cm；（2）上述是管中增加______个钢球时产生的弹簧平均压缩量；（3）忽略摩擦，重力加速度g取，该弹簧的劲度系数为______N/m。（结果保留3位有效数字）【答案】    ①. 6.04    ②. 6.05    ③. 3    ④. 48.6【解析】【分析】【详解】（1）[1]根据压缩量的变化量为[2]压缩量的平均值为（2）[3]因三个是相差3个钢球的压缩量之差，则所求平均值为管中增加3个钢球时产生的弹簧平均压缩量；（3）[4]根据钢球的平衡条件有解得三、计算题（共计53分）13. 如图所示，斜面倾角为，位于斜面底端A正上方的小球以初速度正对斜面顶点水平抛出，重力加速度为。（1）若小球垂直击中斜面，则小球经过多长时间到达斜面？（2）若小球以最小的位移到达斜面，则小球经过多长时间到达斜面？【答案】（1）；（2）【解析】【分析】【详解】（1）若小球垂直击中斜面，如图所示，则有解得小球到达斜面的时间为（2）若小球以最小的位移到达斜面，如图所示，则解得小球到达斜面的时间为14. 滑滑梯是小朋友们爱玩的游戏。有两部直滑梯和，、、在竖直平面内的同一圆周上，且为圆周的最高点，示意图如图所示。已知圆半径为。在圆周所在的竖直平面内有一位置，距离点为且与等高。各滑梯的摩擦均不计，已知重力加速度为。（1）如果小朋友由静止开始分别沿和滑下，试通过计算说明两次沿滑梯运动的时间关系；（2）若设计一部上端在点，下端在圆周上某点的直滑梯，则小朋友沿此滑梯由静止滑下时，在滑梯上运动的最短时间是多少。【答案】（1）；（2）【解析】【分析】【详解】（1）设AB与水平方向夹角为，小朋友沿AB下滑时的加速度为由几何关系可知联立解得由上式可知小朋友的下滑时间与角度无关，则两次沿滑梯运动的时间关系为（2）根据第一问的结论，画出以P点为最高点的半径为r的等时圆，如图所示两圆相切时，时间最短，有解得用第一问的结论有15. 如图（a），在光滑水平面上放置一木板A，在A上放置物块，和的质量均为。A与B之间的动摩擦因数，时刻起，对A施加沿水平方向的力，A和由静止开始运动。取水平向右为正方向，相对于的速度用表示，其中和分别为A和相对水平面的速度。在时间内，相对速度随时间变化的关系如图（b）所示。运动过程中始终未脱离A，重力加速度取。求：（1）时间内，所受的摩擦力的方向；（2）时间内，相对水平面的位移；（3）时刻，A相对水平面的速度。【答案】（1）见解析；（2）；（3）0【解析】【分析】【详解】（1）时间内，由于，则B速率小于A，则所受的摩擦力的方向水平向右；时间内，由于，则B速率小于A，则所受的摩擦力的方向水平向右；时间内，由于，则B速率大于A，则所受的摩擦力的方向水平向左（2）由图(b)可知，在时间内，由于，则B速率小于A，则所受的摩擦力的方向水平向右，由牛顿第二定律可得则相对水平面的位移为（3）由图(b)可知，在时间内，有则1s末A的对地速度为在时间内，有则1.5s末A的对地速度为在时间内，由于，则B速率大于A，则所受的摩擦力的方向水平向左，A、B都做减速运动，并且A减的更快，则有则2s末A的对地速度为16. 某矿山研究矿石下滑的高度与矿石在传送带上运动的关系，建立如图所示的物理模型：竖直平面内有一倾角的直轨道，小滑块从轨道上点静止释放，其下方右侧放置一水平传送带，传送带与直轨道末端间距很小，但允许小滑块从左端滑出。传送带以恒定速度逆时针转动，水平部分长度。设释放点与距离为，小滑块从直轨道端运动到达传送带上点时，速度大小不变，方向变为水平向右。已知小滑块与直轨道间的动摩擦因数，与传送带间的动摩擦因数，且滑块相对传送带滑动时能在传送带上留下清晰划痕，传送带足够长。重力加速度取（，）（1）若，求小滑块在传送带上留下的划痕长度；（2）改变的值，设小滑块从传送带上滑离后在传送带上留下的划痕长度为，求与的关系式。【答案】（1）；（2）当时，有，当时，有，当时，有【解析】【分析】【详解】（1）滑块从A到B过程有解得滑块滑上传送带时的速度为解得滑块在传送带上运动时有解得由于滑块与传送带的速度方向相反，则滑块在传送带上先做减速运动到速度为0，有则滑块从右边滑出，有解得小滑块在传送带上留下的划痕长度为（2）当AB长为s时，有根据解得当时，解得滑块从右端滑出，所用时间为小滑块从传送带上滑离后在传送带上留下的划痕长度为若，则滑块从左端滑出，其首先向右滑行的位移为 ，这个过程划痕为接着反向加速运动有两种情况①从C点滑出时，其相对滑块的距离为则划痕为②从C点滑出时，其相对滑块的距离为则划痕为综上所述，当时，有当时，有当时，有17. 下列说法正确的是（　　）A. 某气体的摩尔体积为，阿伏加德罗常数为，则每个分子的体积可表示为B. 当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的减小而减小C. 晶体在熔化过程中吸收热量，内能增加，但其分子平均动能保持不变D. 如果两个系统均与第三个系统处于热平衡状态，那么这两个系统的温度一定相等E. 在热传递中，热量可以从高温物体传递给低温物体，也可以自发从低温物体传递给高温物体【答案】BCD【解析】【分析】本题考查分子动理论、内能、热力学第零定律、热力学第二定律相关规律，目的是考查学生的理解能力。【详解】A．由于气体分子间距离较大，摩尔体积与阿伏加德罗常数的比值不等于分子的体积，选项A错误；B．当分子间距大于平衡间距时，即时，分子力表现为引力，且随分子间距的减小，分子力做正功，因此分子势能减小，选项B正确；C．晶体有固定的熔点，晶体熔化过程中吸收热量，内能增加，温度不变，其分子平均动能不变，选项C正确；D．根据热力学定律可知，如果两个系统均与第三个系统处于热平衡状态，那么这两个系统的温度一定相等，选项D正确；E．根据热力学第二定律可知，凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量能自发从高温物体传递给低温物体，不能自发从低温物体传递给高温物体，选项E错误。故选BCD。18. 如图，一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置，管内用水银将一段气体封闭在管中．当温度为280K时，被封闭的气柱长L=22cm，两边水银柱高度差h=16cm，大气压强=76cmHg．（1）为使左端水银面下降3cm，封闭气体温度应变为多少？（2）封闭气体的温度重新回到280K后，为使封闭气柱长度变为20cm，需向开口端注入的水银柱长度为多少？【答案】（1）（2）【解析】【详解】试题分析：（1）设玻璃管的横截面积为，封闭气体压强为，初始根据水银液面受力平衡可分析得，可得当左端水银面下降，右端液面必然上升，则左右液面高度差变为，此时封闭气体压强为同样根据液面平衡可分析得，可得根据理想气体状态方程，代入温度，可得（2）设此时封闭气体压强为，封闭气体的长度，根据理想气体状态方程可得计算可得此时作用液面高度差左端液面上升，右端上升，所以开口端注入水银的长度为考点：理想气体状态方程