上海外国语大学附中2022-2023学年物理高三上期中学业质量监测模拟试题（含解析）

1、2022-2023高三上物理期中模拟试卷考生须知：1全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、风速仪结构如图（a）所示光源发出的光经光纤传输，被探测器接收，当风轮旋转时，通过齿轮带动凸轮圆盘旋转，当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被挡住已知风轮叶片转动半径为r

2、，每转动n圈带动凸轮圆盘转动一圈若某段时间t内探测器接收到的光强随时间变化关系如图（b）所示，则该时间段内风轮叶片 A转速逐渐减小，平均速率为B转速逐渐减小，平均速率为C转速逐渐增大，平均速率为D转速逐渐增大，平均速率为2、如图，竖直平面内存在半径为R的圆形匀强磁场区域，以圆心O为坐标原点建立图示直角坐标系，现有,三种粒子，以速度v0从a点与x轴正方向成30斜向下射入磁场，以速度从b点沿y轴负方向射入磁场，以速度从O点沿y轴正方向射入磁场，已知运动半径刚好为R，经过一段时间后三个粒子分别射出磁场，若运动过程中粒子不会发生碰撞，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力，则三个粒子从圆形边界射出点构成的

3、图形的面积为（ ）ABCD3、质点做直线运动时的加速度随时间变化的关系如图所示，该图线的斜率为k，图中阴影部分面积为S，下列说法正确的是()A斜率k表示速度变化的快慢B斜率k表示速度变化的大小C面积S表示t1t2的过程中质点速度的变化量D面积S表示t1t2的过程中质点的位移4、下列说法中正确的是（）A物体运动时速度的变化量越大，它的加速度一定越大B速度很大的物体，其加速度可以为零C某时刻物体速度为零，其加速度不可能很大D加速度很大时，运动物体的速度一定很快变大5、甲、乙两质点某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动，若以该时刻作为计时起点，得到两质点的xt图象如图所示，则下列说法正确的是A0t

4、1时间内，乙质点做匀加速直线运动B0 t 1时间内，甲的平均速度大于乙的平均速度Ct 1时刻，两质点相距最远Dt 1时刻，乙质点从后面追上甲质点6、某同学手持篮球站在罚球线上，在裁判员示意后将球斜向上抛出，篮球刚好落入篮筐。从手持篮球到篮球刚好落入篮筐的过程中，已知空气阻力做功为Wf，重力做功为WG，投篮时该同学对篮球做功为W。篮球可视为质点。则在此过程中A篮球在出手时刻的机械能最大B篮球机械能的增量为WG-WfC篮球动能的增量为W+WG-WfD篮球重力势能的增量为W-WG+Wf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

5、得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如右图所示，绳a与水平方向成角，绳b在水平方向且长为l，当轻杆绕轴AB以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是()Aa绳的张力不可能为零Ba绳的张力随角速度的增大而增大C当角速度，b绳将出现弹力D若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化8、光滑的水平轨道AB，与半径为R的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点，其中圆轨道在竖直平面内，B为最低点，D为最高点.一质量为m的小球以初速度沿AB运动，恰能通过最高点，则( )AR越大，过D点后平抛的水平位移最大BR越大，小球

6、经过B点后的瞬间对轨道的压力越大C小球过D点后可能做自由落体运动Dm与R同时增大，初动能增大9、如图，半径为R、质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，将质量也为m的小球从距A点正上方h高处由静止释放，小球自由落体后由A点经过半圆轨道后从B冲出，在空中能上升的最大高度为 ，则()A小球和小车组成的系统动量守恒B小车向左运动的最大距离为C小球离开小车后做竖直上抛运动D小球第二次能上升的最大高度10、2020年7月23日，中国“天问一号”探测器发射升空，成功进入预定轨道，开启了火星探测之旅，迈出了我国自主开展行星探测的第一步。如图所示，“天问一号”被火星捕获之后，需要在近火星点P变速，进入环

7、绕火星的椭圆轨道。则关于“天问一号”，下列说法中正确的是（） A由轨道进入轨道需要在P点加速B在轨道上经过P点时的加速度大于在轨道上经过P点时的加速度C在轨道上运行周期大于在轨道上运行周期D在轨道上运行时的机械能大于在轨道上运行时的机械能三、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）在“探究加速度与力、质量的关系的实验”时，采用了如图甲所示的实验方案操作如下：（1）平衡摩擦力时，若所有的操作均正确，打出的纸带如图乙所示，应_（填“减小”或“增大”）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹_为止（2）已知小车质量为M，盘和砝码的总质量为m，

8、要使细线的拉力近似等于盘和砝码和总重力，应该满足的条件是m_M（填“远小于”、“远大于”或“等于”）。（3）图丙为小车质量一定时，根据实验数据描绘的小车加速度a与盘和砝码的总质量m之间的实验关系图象。若牛顿第二定律成立，则小车的质量M_kg。12（12分）甲、乙两位同学在“验证牛顿第二定律”实验中，使用了如图1所示的实验装置（1）实验时他们先调整垫木的位置，使小车不挂配重时能在倾斜的长木板上做匀速直线运动，这样做的目的是_（2）此后，甲同学把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂若干配重片在小车质量一定的情况下，多次改变配重片数量，每改变一次就释放一次小车，利用打点计时器打出记录小车运动情况的多条纸带

9、图2是其中一条纸带的一部分，O、A、B、C为4个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有4个打出的点没有画出打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上通过对纸带的测量，可知小车运动过程中的加速度大小为_ m/s2（保留2位有效数字）（3）乙同学在实验时，因配重片数量不足改用5个质量为20g的钩码进行实验他首先将钩码全部挂上，用打点计时器打出记录小车运动情况的纸带，并计算出小车运动的加速度；之后每次将悬挂的钩码取下一个并固定在小车上，重复多次实验，且每次实验前均调整垫木的位置，使小车不挂配重时能在倾斜的长木板上做匀速直线运动根据测得的数据，绘制出小车加速度与悬挂的钩码所受重力的关系图线关于这一图线下

10、列说法错误的是_（选填选项前的字母）A可由该图线计算出小车和5个钩码质量之和B只有当小车质量远大于悬挂钩码的质量时，该图线才是一条直线C无论小车质量是否远大于悬挂钩码的质量，该图线都是一条直线四、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）一球形人造卫星的最大横截面积为、质量为，在轨道半径为的高空绕地球做圆周运动由于受到稀薄空气阻力的作用，导致卫星运行的轨道半径逐渐变小卫星在绕地球运转很多圈之后，其轨道的高度下降了，由于，所以可以将卫星绕地球运动的每一圈均视为匀速圆周运动设地球可看成质量为的均匀球体，万有引力常量为 （

11、）求人造卫星在轨道半径为的高空绕地球做圆周运动的周期（）取无穷远处为零势能点，当卫星的运行轨道半径为时，卫星与地球组成的系统具有的势能可表示为请估算人造卫星由半径为的圆轨道降低到半径为的圆轨道的过程中，机械能的变化（）某同学为估算稀薄空气对卫星的阻力大小，做出了如下假设：卫星运行轨道范围内稀薄空气的密度为，且为恒量；稀薄空气可看成是由彼此不发生相互作用的颗粒组成的，所有的颗粒原来都静止，它们与人造卫星在很短时间内发生碰撞后都具有与卫星相同的速度，在与这些颗粒碰撞的前后，卫星的速度可认为保持不变在满足上述假设的条件下，请估算空气颗粒对卫星在半径为轨道上运行时，所受阻力大小的表达式14（16分）如

12、图所示，在匀强电场中把电荷量q2.0109C的正电荷放在A点，所受电场力为F2.0107N，把电荷从A点移到B点，静电力做功为W2.0109J，AB连线与电场强度方向的夹角为。求：(1)匀强电场的场强大小；(2)A、B两点之间的电势差UAB；(3)AB的长度。15（12分）如图所示，均匀薄壁U型管竖直放置，左管竖直部分高度大于30cm且上端封闭，右管上端 开口且足够长，用两段水银封闭了 A、B两部分理想气体，下方水银左右液面等高，右管上方的水银柱高h=4cm，初状态温度为27，A气体长度=15cm，大气压强.现使整个装置缓慢升温，当下方水银的左右液面高度相差=10cm时，保持温度不变，再向右管

13、中缓慢注入水银，使A中气柱长度回到15cm.求：(1)升温后保持不变的温度是多少摄氏度？(2)右管中再注入的水银高度是多少？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】根据题意，从图（b）可以看出，在时间内，探测器接收到光的时间在增长，圆盘凸轮的挡光时间也在增长，可以确定圆盘凸轮的转动速度在减小；在时间内可以从图看出有4次挡光，即圆盘转动4周，则风轮叶片转动了4n周，风轮叶片转过的弧长为，叶片转动速率为：，故选项B正确【点睛】先通过图示判断圆盘凸轮的转动速度变化和转动圈数，再通过圆周运动的关系计算叶片转动速率2、

14、B【解析】根据洛伦磁力提供向心力可得，解得，由于运动半径刚好为，则有，两种粒子运动半径刚好也为，运动轨迹如图，从点射出磁场，点坐标为，从点射出磁场，点坐标为，从点射出磁场，点坐标为，则三个粒子从圆形边界射出点构成的图形的面积为，故选项B正确，A、C、D错误 3、C【解析】试题分析：斜率，表示加速度变化快慢，故AB错误；将a-t图线分成无数段，每一段加速度可以看成不变，则每一小段所围成的面积v1=a1t1，v2=a2t2，v3=a3t3，则总面积为v1+v2+v3+=v斜线部分的面积表示速度的变化量故C正确，D错误故选C考点：a-t图像4、B【解析】物体运动时的加速度等于物体的速度变化量和变化时

15、间的比值于速度的大小、速度变化的大小都没有必然联系因此AC错误，B正确加速度很大说明物体的速度变化一定很快，但是物体的速度时变大还是变小，与加速度的大小无关故D错误选择B项5、D【解析】Ax-t图象只能表示直线运动的规律，结合x-t图象的斜率表示速度，知乙做匀速直线运动，甲做减速直线运动。故A错误。B0到t1时间内，甲乙两车位移相等，根据平均速度等于位移除以时间，可知，0到t1时间内，乙车的平均速度等于甲车的平均速度，故B错误。CD两车在同一时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动，t1时刻之前乙在甲的后面，经过时间t1位移相等，则在t1时刻乙车刚好从后面追上甲车，两车相遇。故D正确，C错误。6

16、、A【解析】A由于篮球有空气阻力做功，则篮球在出手时刻的机械能最大，选项A正确；B篮球机械能的增量等于阻力做功，即为-Wf，选项B错误；C根据动能定理可知，篮球动能的增量等于合外力的功，即为-WG-Wf，选项C错误；D篮球重力势能的增量等于克服重力做功，即为-WG，选项D错误。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、AC【解析】小球做匀速圆周运动，在竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，所以a绳在竖直方向上的分力与重力相等，可知a绳的张力不可能为零，故A正确；

17、根据竖直方向上平衡得，Fasin=mg，解得，可知a绳的拉力不变，故B错误；当b绳拉力为零时，有：，解得，可知当角速度时，b绳出现弹力，故C正确；由于b绳可能没有弹力，故b绳突然被剪断，a绳的弹力可能不变，故D错误8、AD【解析】小球恰能通过最高点时，由重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出小球经最高点时的速度，根据动能定理求出初速度v0与半径R的关系，小球经过B点后的瞬间由重力和轨道的支持力的合力提供向心力，由牛顿运动定律研究小球对轨道的压力与半径的关系，利用动能定理来解决初动能；【详解】A、小球恰能通过最高点时，由重力提供向心力，则有：，即：做平抛运动，则有：，整理可以得到：，可知：R越大，

18、过D点后平抛的水平位移最大，故选项A正确，C错误；B、由于，根据动能定理得，得到：，小球经过B点后的瞬间根据牛顿第二定律有：，得到轨道对小球的支持力为：，则N与R无关，则小球经过B点后瞬间对轨道的压力与R无关，故B错误；D、初动能，得知m与R同时增大，初动能增大，故D正确。【点睛】动能定理与向心力知识综合是常见的题型，小球恰好通过最高点时速度与轻绳模型类似，轨道对小球恰好没有作用力，由重力提供向心力，求出临界速度，做选择题时可直接运用。9、CD【解析】A：小球与小车在水平方向所受合外力为零，小球和小车组成的系统水平方向动量守恒；小球与小车在竖直方向所受合外力不为零，小球和小车组成的系统竖直方向

19、动量不守恒故A项错误B：当小球向右运动时，设任一时刻小球速度的水平分量大小为，小车的速度大小为，据系统水平方向动量守恒，以向右为正，得，即，则小球与车在水平方向位移大小，又，解得：小车向左运动的最大距离故B项错误C：小球与小车组成的系统水平方向动量守恒，系统水平方向动量为零，小球离开小车时两者在水平方向速度相等，则小球离开小车时小球与小车水平方向速度均为零，小球离开小车后做竖直上抛运动故C项正确D：小球第一次在车中运动过程中，由功能关系得：小球第二次在车中运动过程中，对应位置处速度变小，小车对小球的弹力变小，小球克服摩擦做的功变少，即，设小球第二次能上升的最大高度为，由功能关系得：，解得：故D

20、项正确【点睛】功能关系的应用范围很广，可以求速度、力、功等物理量，特别是可以求变力做的功本题中摩擦力做功使机械能转化为内能10、CD【解析】A由轨道进入轨道需要在P点减速，故A错误；B在轨道上经过P点时的加速度等于在轨道上经过P点时的加速度，都是由万有引力提供向心力，故B错误；C根据万有引力提供向心力，有解得因为轨道的半径大于轨道的半径，所以在轨道上运行周期大于在轨道上运行周期，故C正确；D从轨道变到轨道需要减速，所以在轨道上运行时的机械能大于在轨道上运行时的机械能，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、（1）增大 间

21、距相等（2）远小于（3）0.08【解析】（1）12平衡摩擦力时，应不挂砝码，打出的纸带如图乙所示说明小车减速运动，故应增大倾角，直到纸带上打出的点迹间隔相等（均匀）为止;（2）3设小车的质量为M，砝码盘和砝码的质量为，设绳子上拉力为F，以整体为研究对象有解得以M为研究对象有绳子的拉力显然要有必有故有即小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力；（3）4根据变式为由题意知，所以由图象可知，所以【点睛】探究加速度与力、质量的关系实验时，要平衡小车受到的摩擦力，不平衡摩擦力、或平衡摩擦力不够、或过平衡摩擦力，小车受到的合力不等于钩码的重力。要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。12、为了平衡小车运动过程中所受摩擦力； 0.50； B 【解析】（1）为了克服摩擦力的影响，在实验中应垫高一侧，从而使重力的分力与摩擦力相互平衡；从而使小车受到的拉力为合外力； （2）由 可得： ； 对钩码和小车整体分析可知，整体受到的拉力为钩码的重力，质量是整体