2023届新疆维吾尔自治区昌吉自治州北京大学附属中学新疆分校物理高三第一学期期中学业质量监测试题（含解析）

1、2022-2023高三上物理期中模拟试卷考生请注意：1答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、设地球的质量为M，半径为R，自转角速度为，万有引力常量为G，同步卫星离地心高度为r，地表重力加速度为g，则关于同步卫星的速度v的表达式不正确的是( )Av=rBCD2、如图所

2、示，质量为60kg的某运动员在做俯卧撑运动，运动过程中可将她的身体视为一根直棒，已知重心在C点，其垂线与脚、两手连线中点间的距离oa、ob分别为0.9m和0.6m，若她在1min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4m，则克服重力做功为（ ）A4320JB144JC720JD7200J3、一名消防队员在模拟演习训练中，沿着长为12m的竖直立在地面上的钢管从顶端由静止先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零如果他加速时的加速度大小是减速时加速度大小的2倍，下滑的总时间为3s，那么该消防队员A下滑过程中的最大速度为4 m/sB加速与减速运动过程中平均速度之比为21C加速与减速运动过程

3、的时间之比为12D加速与减速运动过程的位移大小之比为144、小明玩飞镖游戏时，从同一位置先后以速度vA和vB将飞镖水平掷出，依次落在靶盘上的A、B两点，如图所示，飞镖在空中运动的时间分别tA和tB不计空气阻力，则（ ）AvAvB，tAtBBvAvB，tAtBCvAvB，tAtBDvAvB，tAtB5、甲、乙两车在平直公路上行驶，其速度时间图象如图所示，则下列说法正确的是（ ）A8 s末，甲、乙两车相遇B甲车在04s内的位移小于乙车在48s内的位移C4 s末，甲车的加速度小于乙车的加速度D在08s内，甲车的平均速度小于乙车的平均速度6、将一小球从高处水平抛出，最初2s内小球动能Ek随时间t变化的

4、图线如图所示，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2.根据图象信息，无法确定的物理量是 A小球的质量B小球的初速度C小球拋出时的高度D最初2s内重力对小球做功的平均功率二、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、下列几幅图的有关说法中正确的是图甲 图乙 图丙 图丁A甲图中少数粒子发生了较大角度偏转，是由于原子的全部正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上B乙图中射线丙由 粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷，射线乙不带电，是高速运动的中子流C丙图中强黄光和弱黄光曲线交于 U

5、 轴同一点，说明发生光电效应时最大初动能与光的强度无关D丁图为粒子通过气泡室时的照片，通过照片可以分析粒子的动量、能量及带电情况8、我国将于2020年左右发射一颗火星探测卫星，如图所示是探测卫星发射进入最终轨道的简化示意图，为地火转移轨道，为最终椭圆轨道。椭圆轨道的“远火点”P离火星表面的距离为h1，“近火点”Q离火星表面的距离为h2，火星的半径为R，探测卫星在轨道上运行的周期为T，万有引力常数为G，则由以上信息可知（ ）A探测卫星的发射速度小于地球的第二宇宙速度B探测卫星在轨道经过P点的速度大于火星的第一宇宙速度C探测卫星从轨道经P点进入轨道时应减速D根据题中信息可求出火星的质量9、如图所示

6、，小车静止在光滑水平面上，AB是小车内半圆弧轨道的水平直径，现将一小球从距A点正上方h高处由静止释放，小球由A点沿切线方向经半圆轨道后从B点冲出，在空中能上升的最大高度为，不计空气阻力。下列说法错误的是A在相互作用过程中，小球和小车组成的系统动量守恒B小球离开小车后做竖直上抛运动C小球离开小车后做斜上抛运动D小球第二次冲出轨道后在空中能上升的最大高度为10、如图所示，在匀速转动的电动机带动下，足够长的水平传送带以恒定速率v1匀速向右运动，一质量为m的滑块从传送带右端以水平向左的速率v2（v2v1）滑上传送带，最终滑块又返回至传送带的右端，就上述过程，下列判断正确的有（）A合力对物块的冲量大小可

7、能为2mv2B此过程中传送带对滑块做功为（mv22-mv12）C此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为m（v1+v2）2D此过程中电动机多做功为mv1（v1+v2）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）如图所示，某实验小组利用气垫导轨和两光电门A和B验证滑块和钩码组成的系统机械能守恒，己知滑块的质量为M，钩码的质量为m，遮光条的宽度为d，滑块通过光电门A、B的时间分别为t1和t1滑块通过光电门B时，钩码未落地，本地的重力加速度为g（1）气垫导轨调平：取下牵引钩码，接通气垫导轨装置的电源，调节导轨下面的螺母，若滑块放在气垫导轨上的任意

8、位置都能保持静止，或者轻推滑块，若通过光电门A、B的时间_，则导轨水平（1）在本实验中，以下说法正确的是_（选填选项前的字母）A遮光条的宽度应尽可能选较小的B选用的钩码的质量应远小于滑块的质量C为了减小实验误差，光电门A、B的间距应该尽可能大一些D用来牵引滑块的细绳可以与导轨不平行（3）除了题目中给出的滑块的质量M和钩码的质量m、遮光条的宽度d，滑块通过光电门A、B的时间t1、t1重力加速度为g外，还需测量的物理量是_；验证滑块和钩码组成的系统机械能守恒的表达式为_（用己知量和测量的量表示）12（12分）某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：小车的前端粘有橡皮泥，推动小车使之

9、做匀速运动，后与原来静止在前方的小车相碰并粘合成一体，继续做匀速运动。他设计的装置如图所示.在小车后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为50，长木板下垫着小木片以平衡摩擦力.（1）若已测得打点的纸带如图乙所示，并测得各计数点的间距(已标在图上).A为运动的起点，则应选_段来计算碰撞前的速度，应选_段来计算和碰后的共同速度(以上两空选填“AB”“BC”“CD”或“DE”)。（2）已测得小车的质量，小车的质量，则以上测量结果可得：_，碰后_。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）如图所示,甲、乙两名宇航员正在离

10、空间站一定距离的地方执行太空维修任务.某时刻甲、乙都以大小为v0=2 m/s的速度相向运动,甲、乙和空间站在同一直线上且可视为质点.甲和他的装备总质量为M1=90 kg,乙和他的装备（不包括A的质量）总质量为M2=90 kg,为了避免直接相撞,乙把手中质量为m=45 kg的物体A推向甲,甲迅速接住A后即不再松开,此后甲、乙两宇航员在空间站外做相对距离不变的同向运动,且安全“飘”向空间站.求：(1)乙要以多大的速度v(相对于空间站)将物体A推出?(2)设甲与物体A作用时间为t=0.5 s,求甲与A的相互作用力F的大小？14（16分）如图所示，光滑水平地面上停着一辆平板车，其质量为，长为，车右端（

11、点）有一块静止的质量为的小金属块金属块与平板车的上表面间有摩擦，以上表面的中点为界，金属块与段间的动摩擦因数设为，与段间的动摩擦因数设为（、均为未知量）现给车施加一个向右的水平恒力，使车向右运动，同时金属块在车上开始滑动，当金属块滑到中点时，立即撤去这个力已知撤去力的瞬间，金属块的速度为，车的速度为，最后金属块恰停在车的左端（点）求：（1）撤去水平恒力之前，小金属块的加速度与平板车的加速度之比?（2）动摩擦因数与之比?15（12分）雪橇运动在北方很受人们欢迎，其简化模型如图所示倾角=37的直线雪道AB与曲线雪道BCDE在B点平滑连接，其中A、E两点在同一水平面上，雪道最高点C所对应的圆弧半径R

12、=10m，B、C两点距离水平面AE的高度分别为h1=18m、h2=18.1m，雪橇与雪道间的动摩擦因数=0.1游客可坐在电动雪橇上由A点从静止开始向上运动若电动雪橇以恒定功率P=1.03kW工作t=10s时间后自动关闭，则雪橇和游客（总质量M=50kg）到达C点时的速度vC=1m/s，到达E点时的速度vE=9m/s已知雪橇运动过程中不脱离雪道，sin37=0.6，重力加速度g取10m/s2(1)求雪橇在C点时对雪道的压力；(2)求雪橇在BC段克服摩擦力做的功；(3)求雪橇从C点运动到E点过程中损失的机械能；(4)若仅将DE段改成与曲线雪道CD段平滑连接的倾斜直线轨道（如图中虚线所示），则雪橇从

13、C点运动到E点过程中损失的机械能将如何变化（增加，减少还是不变）？请简要说明理由参考答案一、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、B【解析】根据线速度与角速度的关系，万有引力提供向心力、万有引力等于重力，抓住同步卫星的角速度与地球自转的角速度相等进行分析求解。【详解】A项：因为同步卫星的角速度与地球自转的角速度相等，则同步卫星的线速度v=r故A正确；B、C项：根据万有引力提供向心力，有：，解得：由上式得：，则有：，则有：故B错误，C正确；D项：因为GM=gR2，所以v，故D正确。本题选不正确的，故选：B。【点睛】解决本题的关键知

14、道同步卫星的角速度与地球自转的角速度相等，以及掌握万有引力提供向心力和万有引力等于重力这连个理论，并能灵活运用。2、A【解析】根据几何关系可知，运动员重心上升的高度为：h=0.90.6+0.90.4=0.24m；故克服重力做功为：W=nmgh=30600N0.24m=4320J；故选A.3、C【解析】由题意可知考查匀变速直线运动规律，根据运动学公式计算可得【详解】A设下滑过程中的最大速度为v，由位移公式可得 故A错误B加速与减速运动过程中平均速度之比都为 ，平均速度之比为11，故B错误C由 可知加速度度大小和时间成反比，加速时的加速度大小是减速时加速度大小的2倍，所以加速与减速运动过程的时间之

15、比为12，故C正确D加速与减速运动过程平均速度度大小相等，位移大小之比等于时间之比为12，故D错误【点睛】消防队员先从静止匀加速运动，再做匀减速运动速度减为零，两个阶段平均速度大小相等，位移之比等于时间之比，加速度大小之比等于时间的反比4、D【解析】根据知，B飞镖下降的高度大，则，根据知，两飞镖的水平位移相等，A的时间短，则，故ABC错误，D正确；故选D【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移5、B【解析】因两车开始运动的初始位置不确定，故无法判断两车何时相遇，选项A错误；图像与坐标轴围成的面积等于物体的位移，由

16、图像可知，甲车在04s内的位移小于乙车在48s内的位移，选项B正确；图像的切线的斜率等于加速度大小，由图像可知，4 s末，甲车的加速度大小等于乙车的加速度，选项C错误；在08s内，甲车的位移等于乙的位移，则甲车的平均速度等于乙车的平均速度，选项D错误；故选B.6、C【解析】AB.设小球的初速度为v0，则2s末的速度为：根据图象可知：小球的初动能2s末的动能解得：故AB不符合题意CD. 最初2s内重力对小球做功的平均功率：根据已知条件只能求出2s内竖直方向高度为而不能求出小球抛出时的高度，故D不符合题意，C符合题意二、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

17、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、ACD【解析】甲图中少数粒子发生了较大角度偏转，是由于原子的全部正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上，选项A正确；乙图中射线丙向右偏转，由左手定则可知，它由 粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷；射线乙不偏转，故不带电，是高速运动的光子流，选项B错误；根据eU截=mvm2=h-W，当强黄光和弱黄光曲线交于U轴同一点，说明发生光电效应时最大初动能与光的强度无关，只与光的频率有关，故C正确由图和根据玻尔理论知道，通过照片可以分析粒子的动量、能量及带电情况故D正确故选ACD. 8、CD【解析】A探测卫星绕火星飞行，需

18、要脱离地球的束缚，第二宇宙速度是卫星脱离地球束缚的最小发射速度，故探测卫星的发射速度大于地球的第二宇宙速度，故A错误；B火星的第一宇宙速度是绕火卫星中的最大运行速度，故探测卫星在轨道经过P点的速度小于火星的第一宇宙速度，故B错误；C探测卫星从I轨道经过P点进入II轨道时，做近心运动，需要减速，故C正确；D根据题干信息，由开普勒第三定律可以求出卫星绕火星表面运行的周期，已知火星的半径R，根据万有引力提供向心力，可以求出火星的质量，故D正确。故选：CD。9、ACD【解析】A. 小球与小车组成的系统在水平方向不受外力，水平方向系统动量守恒，但系统所受的合外力不为零，所以系统动量不守恒，故A符合题意；

19、BC. 小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒，可知系统水平方向的总动量保持为零；小球由点离开小车时系统水平方向动量为零，小球与小车水平方向速度为零，所以小球离开小车后做竖直上抛运动，故B不符题意，C符合题意；D. 小球第一次车中运动过程中，由动能定理得：为小球克服摩擦力做功大小，解得：即小球第一次在车中滚动损失的机械能为，由于小球第二次在车中滚动时，对应位置处速度变小，因此小车给小球的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功小于，机械能损失小于，因此小球再次离开小车时，能上升的高度大于，故D符合题意。10、CD【解析】A由于传送带足够长，物体减速向左滑行，直到速度减为零，然后物体会在滑动摩擦力的作用

20、下向右加速，由于v1v2，物体会先在滑动摩擦力的作用下加速，当速度增大到等于传送带速度时，物体还在传送带上，之后不受摩擦力，故物体与传送带一起向右匀速运动，由动量定理可知，合力对物块的冲量大小为故A错误；B此过程中只有传送带对滑块做功根据动能定理W=EK得 故B错误；C设滑块向左运动的时间t1，位移为x1，则 摩擦力对滑块做功 又摩擦力做功等于滑块动能的减小，即 该过程中传送带的位移x2=v1t1摩擦力对传送带做功 联立得W2=mv1v2设滑块向右运动的时间t2，位移为x3，则 摩擦力对滑块做功 该过程中传送带的位移x4=v1t2=2x3滑块相对传送带的总位移x相=x1+x2+x4-x3=x1

21、+x2+x3滑动摩擦力对系统做功 滑块与传送带间摩擦产生的热量大小等于通过滑动摩擦力对系统做功 故C正确；D全过程中，电动机对皮带做的功与滑块动能的减小量等于滑块与传送带间摩擦产生的热量，即 整理得 故D正确。故选CD。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、相等ACA、B光电门之间的距离LmgL=12(M+m)dt22-12(M+m)dt12【解析】（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，在不挂重物的情况下轻推滑块，若滑块做匀速直线运动，滑块通过光电门速度相等，则光电门的挡光时间相等，证明气垫导轨已经水平。（1）A、滑块经过光电门时的瞬

22、时速度用平均速度来代替，由v=dt求出，d越小，误差越小，故A项正确。B、本实验不需要测量细绳对滑块的拉力，即不需要用钩码的质量代替细绳的拉力，所以不需要满足钩码的质量m应远小于滑块的总质量M这个条件，故B项错误。C、光电门A、B的间距越大，相对误差越小，故C项正确。D、用来牵引滑行器M的细绳必须与导轨平行，这样钩码下降的高度与滑块滑行的距离相等。故D项错误。(3)滑行器经过光电门A、B的速度近似等于滑块经过光电门时的平均速度，分别为v1=dt1 ，v2=dt2设两光电门间的距离为L，钩码的重力势能减少量为：EP=mgL钩码及滑块的动能增加量相等为：EK=12(M+m)dt22-12(M+m)

23、dt12要验证机械能守恒的表达式为：mgL=12(M+m)dt22-12(M+m)dt12实验还需要测量两光电门间的距离L12、BC DE 【解析】（1）12推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故BC段为匀速运动的阶段，故选BC计算碰前的速度；碰撞过程是一个变速运动的过程，而A和B碰后的共同运动时做匀速直线运动，故在相同的时间内通过相同的位移，故应选DE段来计算碰后共同的速度。（2）34由图可知，BC=10.50cm=0.1050m；DE=6.95cm=0.0695cm；碰前小车的速度为碰前的总动量为p=mAvA=0.41.05=

24、0.420kgm/s；碰后小车的共同速度为 碰后的动量为p=（mA+mB）v=（0.4+0.2）0.695=0.417kgm/s；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、 (1) 5.2m/s(2)432N【解析】(1)以甲、乙、A三者组成的系统为研究对象,可求得甲、乙两宇航员在空间站外做相对距离不变的同向运动的速度；进而可求得乙要以多大的速度v(相对于空间站)将物体A推出。(2)对甲根据动量定理可求得甲与A的相互作用力。【详解】(1)以甲、乙、A三者组成的系统为研究对象,系统动量守恒,以乙的方向为正方向,则有：(M2+m)v0-M1v0=(M1+M2+m)v1以乙和A组成的系统为研究对象,由动量守恒得：(M2+m)v0=M2v1+mv代入数据联立解得：v1=0.4m/s,v=5.2m/s(2)以甲为研究对象,由动量定理得：Ft=M1v1-(-M1v0)代入数据解得F=432N答案:(1)5.2m/s；(2)432N14、 (1) (2) 【解析】（1）设金属块由到达C历时为，速度，车