2023届清华大学中学生标准学术能力诊断性测试高三物理第一学期期中考试试题（含解析）

1、2022-2023高三上物理期中模拟试卷注意事项:1答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2答题时请按要求用笔。3请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、2017年8月28日，位于东莞市大朗镇的中国散裂中子源(CSNS)首次打靶成功，获得中子束流，标志着散裂

2、中子源主体工程完工，并投入试运行。散裂中子源是一个用中子来了解微观世界的工具，如一台“超级显微镜”，可以研究DNA、结晶材料、聚合物等物质的微观结构，下列关于中子的说法正确的是（ ）A卢瑟福预言了中子的存在并通过实验发现了中子B散裂中子源中产生的强中子束流可以利用电场使之慢化C若散裂中子源中的中子束流经慢化后的速度与电子显微镜中的电子流速度相同，此时电子的物质波波长比中子的物质波波长短D原子核中的中子与其他核子间无库仑力，但有核力，有助于维系原子核的稳定2、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

3、足迹”已知月球的质量为、半径为，探测器的质量为，引力常量为，嫦娥四号探测器围绕月球做半径为的匀速圆周运动时，探测器的（ ）A周期为B动能为C角速度为D向心加速度为3、关于速度、速度的变化量、速度的变化率、加速度的关系，下列说法正确的是（ ）A物体加速度增大时，速度也增大B物体速度变化量越大，则加速度越大C物体速度变化越快，则速度的变化率越大，加速度也越大D物体加速度不等于零时，速度一定增大4、如图所示，长木板放置在水平面上，一小物块置于长木板的中央，长木板和物块的质量均为m，物块与木板间的动摩擦因数为，木板与水平面间动摩擦因数为，已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g。现对物块施

4、加一水平向右的拉力F，则木板加速度a大小可能是ABCD5、下列描述正确的是（ ）A平抛运动的物体在相等的时间间隔内，速率的改变量相等B牛顿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向C运动的物体才受滑动摩擦力，且其方向与运动方向一定相反D速度的变化量、加速度、力都是矢量，且对应的国际单位制中的单位符号分别为：m/s、m/s2、N6、一根轻弹簧，下端固定在水平地面上，一个质量为m的小球（可视为质点），从距弹簧上端h处自由下落并压缩弹簧，如图所示.若以小球下落点为x轴正方向起点，设小球从开始下落到压缩弹簧至最大位置为H，不计任何阻力，弹簧均

5、处于弹性限度内；小球下落过程中加速度a，速度v，弹簧的弹力F，弹性势能Ep变化的图象正确的是（）ABCD二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、物体甲的x-t图象和物体乙的v-t图象分别如下图所示，则这两个物体的运动情况是（）A甲在整个t=6s时间内有来回运动，它通过的总位移为零B甲在整个t=6s时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为4mC乙在整个t=6s时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为4mD乙在整个t=6s时间内有来回运动，它通过的总位移为零8、两辆游

6、戏赛车a、b在两条平行的直车道上行驶t=0时两车都在同一计时线处，此时比赛开始它们在四次比赛中的图如图所示哪些图对应的比赛中，有一辆赛车追上了另一辆（ ）ABCD9、如图所示，倾角为的斜面静置于地面上，斜面上表面光滑，A、B、C三球的质量分别为m、2m、3m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连，A、B间固定一个轻杆，B、C间由一轻质细线连接弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始系统处于静止状态，现突然剪断细线或弹簧下列判断正确的是A弹簧被剪断的瞬间，A、B、C三个小球的加速度均为零B弹簧被剪断的瞬间，A、B之间杆的弹力大小为零C细线被剪断的瞬间，A、B球的加速度沿斜面向上，大小为gsin

7、D细线被剪断的瞬间，A、B之间杆的弹力大小为4mgsin10、如图所示，质量均为m的小球A、B用长为L的细线相连，放在高为h的光滑水平桌面上（L2h），A球刚好在桌边。从静止释放两球，不计空气阻力，若A、B两球落地后均不再弹起，则下面说法中正确的是AA球落地前的加速度为BB球到达桌边的速度为CA、B两落地的水平距离为hD绳L对B球做的功为mgh三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11（6分）某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h=35 cm，且开口向下的小筒中（没有外力作用时弹簧的下端位于筒内，用

8、测力计可以同弹簧的下端接触），如图甲所示，若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变l而测出对应的弹力F，作出F-l图象如图乙所示，则弹簧的劲度系数为k= _ N/m，弹簧的原长l0= _ cm12（12分）某同学设计了如图甲所示的实验电路，测量电池的电动势E和内阻r。已知定值电阻，实验通过改变电阻箱阻值，测出多组电阻箱阻值R及对应的电压表示数U，做出关系图象，如图乙所示。 由图可得该电池的电动势_V，内阻_。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13（10分

9、）物体在万有引力场中具有的势能叫做引力势能若取两物体相距无穷远时的引力势能为零，一个质量为的质点距质量为的引力源中心为时，其万有引力势能（式中为引力常数）如图所示，一颗质量为的人造地球卫星在离地面高度为的圆形轨道上环绕地球飞行，已知地球的质量为，地球半径为求（1）该卫星在距地面高度为的圆轨道上绕地球做匀速圆周运动时卫星的周期为多少？（2）该卫星在距地面高度为的圆轨道上绕地球做匀速圆周运动时卫星的动能为多少？（3）假定该卫星要想挣脱地球引力的束缚，卫星发动机至少要做多少功？14（16分）某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升机上由静止跳下，跳离直升机一段时间后打开降落伞减速下落，他打开降落伞后

10、的速度时间图象如图(a)所示降落伞用1根对称的悬绳悬挂运动员，每根悬绳与中轴线的夹角为37，如图(b)所示已知运动员和降落伞的质量均为50 kg，不计运动员所受的阻力，打开降落伞后，降落伞所受的阻力f与下落速度v成正比，即fkv重力加速度g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.1求：(1)打开降落伞前运动员下落的高度；(2)阻力系数k和打开降落伞瞬间的加速度；(3)降落伞的悬绳能够承受的拉力至少为多少15（12分）质量为的小球从离地面足够高的地方由静止释放，运动过程中受到空气阻力与运动方向相反，大小与速度成正比，即为未知比例系数）。运动时间后，小球以速度做匀速直线运动。已知重力

11、加速度为。求：（1）比例系数的表达式；（2）当小球的速度为时，小球的加速度的大小；（3）有同学认为：在时间内小球下降的高度，你认为他的观点正确吗？如果正确，请说明理由；如果不正确，写出你的观点，并说明你的理由。参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、D【解析】A.卢瑟福预言了中子的存在，査德威克通过实验发现了中子，选项 A错误；B.中子不带电，则散裂中子源中产生的强中子束流不可以利用电场使之慢化，选项B错误；C.根据物质波波长表达式，若散裂中子源中的中子束流经慢化后的速度与电子显微镜中的电子流速度相同，因中子的质量大于

12、电子的质量，则中子的动量大于电子的动量，中子的物质波波长比电子的物质波波长短，选项C错误；D.中子不带电，则原子核中的中子与其他核子间无库仑力，但有核力，有助于维系原子核的稳定，选项D正确。2、A【解析】由万有引力提供向心力可得 ，可得 ，故A正确；解得 ，由于 ，故B错误；解得 ，故C错误；解得 ，故D错误综上分析，答案为A3、C【解析】A. 当加速度方向与速度方向相反时，加速度增大，速度减小，故A项错误；B. 物体的速度变化量大，速度变化不一定快，加速度不一定大，故B项错误；C. 加速度是反映速度变化快慢的物理量，速度变化越快，速度变化率越大，加速度越大，故C项正确；D. 当加速度方向与速

13、度方向相反时，加速度不等于零，速度减小，故D项错误4、D【解析】若物块和木板之间不发生相对滑动，物块和木板一起运动，对木板和木块的整体，根据牛顿第二定律可得：；解得：；若物块和木板之间发生相对滑动，对木板，水平方向受两个摩擦力的作用，根据牛顿第二定律，有：，解得：，故ABC错误，D正确。故选D。5、D【解析】平抛运动的物体在相等的时间间隔内，速度改变量相等，但速率的改变量不一定相等，故A错误；笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向，符合历史事实故B错误；静止的物体也可以滑动摩擦力，只要其他物体与该物体间相对运动即可能产生滑动

14、摩擦力，故C错误速度的变化量、加速度、力都是矢量且对应的国际单位制位符号分别为：m/s、m/s2、N；故D正确；故选D6、D【解析】AB小球与弹簧接触前做自由落体运动，加速度：a=g保持不变，速度：v=gt均匀增加；小球与弹簧接触后向下运动压缩弹簧，小球受到竖直向下的重力与弹簧竖直向上的弹力：F=kx作用，开始弹簧弹力小于重力，小球向下做加速度运动，加速度：加速度逐渐减小，小球向下做加速度减小的加速运动，经过一段时间后弹簧弹力与重力相等，合力为零，此时速度达到最大，然后弹簧弹力大于重力，小球所受合力向上，小球做减速运动，加速度：加速度逐渐增大，小球向下做加速度增大的减速运动，直到速度为零，整个

15、过程速度方向不变，t2时刻加速度为0，速度最大，弹力变化最快，加速度变化也最快。所以从t1到t2图象不是凹向下，而是要凸向下。同理从t2到t3图象不是凸向下，而是要凹向下。由图示图象可知，故AB错误；C当小球下落位移小于等于h时，弹簧弹力为零：F=0，当弹簧下落距离大于h小于等于H时，弹簧弹力：F=kx弹力F与x成正比，故C错误；D当小球下落位移小于等于h时：当弹簧下落距离大于h小于等于H时，弹簧弹性势能：故D正确。故选D。【点睛】小球与弹簧接触前做自由落体运动，与弹簧接触后受到重力与弹簧弹力作用，弹簧弹力逐渐增大，弹簧弹性势能增大，根据小球运动过程与受力情况分析答题。二、多项选择题：本题共4

16、小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BD【解析】AB甲图是位移-时间图象，斜率表示速度，可知甲做匀速直线运动，故甲在整个t=6s时间内运动方向一直不变，位移为故A错误，B正确；CD乙图是v-t图象，速度的正负表示运动的方向，故前3s向负方向运动，后3s向正方向运动，即做来回运动，总位移为零，故C错误，D正确。故选BD。8、AC【解析】在速度-时间图象里，图象与横轴所围成的面积表示物体发生的位移从A图中可以看出，当t=20s时，两图象面积相等，此时一辆赛车追上另一辆，A正确；图中a的面积始终小

17、于b的面积，所以不可能追上，B错误；图象也是在t=20s时，两图象面积相等，此时一辆赛车追上另一辆；C正确；图象中a的面积始终小于b的面积，所以不可能追上，D错误9、BCD【解析】试题分析：若弹簧被剪断，弹力为零，据此分析三者的加速度；若细线被剪断，弹力不能突变，保持不变，先以A、B组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律求A、B两球的加速度再以B球为研究对象，由牛顿第二定律求杆的拉力大小若是弹簧被剪断，将三个小球看做一个整体，整体的加速度为，然后隔离A，对A分析，设杆的作用力为F，则，解得，A错误B正确；烧断细线前，以A、B、C组成的系统为研究对象，系统静止，处于平衡状态，合力为零，则弹簧的弹力

18、为以C为研究对象知，细线的拉力为3mgsin烧断细线的瞬间，由于弹簧弹力不能突变，弹簧弹力不变，以A、B组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律得，解得A、B两个小球的加速度为，方向沿斜面向上，以B为研究对象，由牛顿第二定律得：，解得杆的拉力为，故CD正确10、AC【解析】A. 对AB整体受力分析，由牛顿第二定律可得，mg=2ma所以故A正确。B. 对于AB组成的系统，机械能守恒，取地面为零势能面，则所以落地的速度也就是B球到达桌边的速度为故B错误。C. B球由于有了A球下落时的速率，所以B将做平抛运动，B的水平位移为故C正确。D. 绳只是在A落地之前对B有力的作用，对B受力分析知，只有绳对B做功

19、，由动能定理可得故D错误。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、200 25 【解析】根据胡克定律写出F与l的关系式，然后结合数学知识求解即可。【详解】根据胡克定律F与l的关系式为F=k(l+h-l0)=kl+k(h-l0)，从图象中可得直线的斜率为k=Fl=60-2020N/cm=200N/m，截距为20N；故弹簧的劲度系数为：k=200N/m，由k(h-l0)=20N，解得：l0=25cm12、5 1 【解析】12根据闭合电路欧姆定律可得变形可得 结合图象可知 解得E=5Vr=1四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指

20、定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、（1）（2）（3）【解析】试题分析：（1）由万有引力提供向心力，然后结合牛顿第二定律即可求出卫星的周期；（2）由万有引力提供向心力，然后结合牛顿第二定律即可求出卫星的动能；（3）卫星发动机做的功，至少要使卫星脱离地球的重力势能的影响（1）质量为m的人选地球卫星在离地面高度为的圆形轨道环绕地球飞行万有引力提供向心力，得：所以卫星的周期：（2）根据万有引力提供向心力，得：卫星的动能： （3）根据引力势能的表达式：地球表面的卫星的重力势能： 以无穷远外引力势能为零，卫星发动机做的功，至少要使卫星脱离地球的影响，到达重力势能的地位，所以发动机做功的最小值： 14、 (1)20 m(2)k200 Ns/ma30 m/s2方向