上海市曹扬第二中学2022-2023学年物理高三第一学期期中综合测试试题（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、2017年6月15日，中国空间科学卫星“慧眼”被成功送入轨道，卫星轨道所处的空间存在极其稀薄的空气“慧眼”是我国首颗大型X射线天文卫星，这意味着我国在X射线空间观测方面具有国

2、际先进的暗弱变源巡天能力、独特的多波段快速光观测能力等下列关于“慧眼”卫星的说法正确的是（ ）A如果不加干预，“慧眼”卫星的动能可能会缓慢减小B如果不加干预，“慧眼”卫星的轨道高度可能会缓慢降低C“慧眼”卫星在轨道上处于失重状态，所以不受地球的引力作用D由于技术的进步，“慧眼”卫星在轨道上运行的线速度可能会大于第一宇宙速度2、如图所示，将质量为m的小球用橡皮筋(橡皮筋的拉力与伸长量的关系满足胡克定律)悬挂在竖直墙的O点，小球最终静止在Q点，P为O点正下方的一点OP间的距离等于橡皮筋原长，在P点固定一光滑圆环，橡皮筋穿过圆环。现对小球施加一个外力F,使小球沿以PQ为直径的圆弧缓慢向上运动，不计一

3、切摩擦阻力， 重力加速度为g。则小球从Q点向P点运动的过程中A外力F逐渐减小B外力F先变大再变小.C外力F的方向始终水平向右D外力F的方向始终与橡皮筋垂直3、如图所示，质量为M的框架放在水平地面上，一轻弹簧上端固定一个质量为m的小球，小球上下振动时，框架始终没有跳起.当框架对地面压力为零瞬间，小球的加速度大小为：AgBgC0Dg4、如国所示，在粗糙水平地面放一质量为M的斜面，质量为m的木块沿斜面匀速下滑，此过程斜面保持静止，则（ ）A地面对斜面有水平向右的摩擦力B地面对斜面有水平向左的摩擦力C地面对斜面的支持力等于(M+m)gD地面对斜面的支持力小于(M+m)g5、如图，一光滑大圆环固定在桌面

4、上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环，小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力（）A一直不做功B一直做正功C始终指向大圆环圆心D始终背离大圆环圆心6、如图甲所示,一次训练中，运动员腰部系着不可伸长的绳拖着质量m=11 kg的轮胎从静止开始 沿着笔直的跑道加速奔跑，绳与水平跑道的夹角是37，5 s后拖绳从轮胎上脱落，轮胎运动的v-t图象如图乙所示，不计空气阻力，已知sin 37=0.6，cos 37=0.8，g取10 m/s2，则下列说法正确的是（ ）A轮胎与水平地面间的动摩擦因数=0.2B拉力F的大小为55 NC在05s内，轮胎克服摩擦力做功为137

5、5 JD在6 s末，摩擦力的瞬时功率大小为275 W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、某静电场中，x轴上电场强度E随时间变化的关系如图所示，设x轴正方向为电场强度的正方向一带电量大小为q的粒子从坐标原点O沿x轴正方向运动，结果粒子刚好能运动到处，假设粒子仅受电场力作用，、已知，则A粒子一定带负电B粒子的初动能大小为C粒子沿轴正方向运动过程中电势能先增大后减小D粒子沿x轴正方向运动过程中最大动能为8、如图所示，质量为m的长方体物块放在水平放置的钢板C上，物块与钢板间的

6、动摩擦因数为，由于光滑固定导槽A、B的控制，该物块只能沿水平导槽运动现使钢板以速度v1向右匀速运动，同时用水平力F拉动物块使其以速度v2(v2的方向与v1的方向垂直，沿y轴正方向)沿槽匀速运动，以下说法正确的是()A若拉力F的方向在第一象限，则其大小一定大于mgB若拉力F的方向在第二象限，则其大小可能小于mgC若拉力F的方向沿y轴正方向，则此时F有最小值，其值为mg D若拉力F的方向沿y轴正方向，则此时F有最小值，其值为mg 9、如图所示，内壁光滑的圆形轨道固定在竖直平面内，轨道内甲、乙两小球固定在轻杆的两端，已知甲乙两球的质量分别为M,m 且Mm，开始时乙球位于轨道的最低点，现由静止释放轻杆

7、，下列说法正确的是()A甲球下滑至底部的过程中,系统的机械能守恒B甲球滑回时不一定能回到初始位置C甲球沿轨道下滑，第一次到最低点时具有向右的瞬时速度D在甲球滑回过程中杆对甲球做的功与杆对乙球做的功的代数和为零10、如图所示，在粗糙的水平面上，质量相等的两个物体A、B间用一轻质弹簧相连组成系统。且该系统在水平拉力F作用下以相同加速度保持间距不变一起做匀加速直线运动，当它们的总动能为2Ek时撤去水平力F，最后系统停止运动。不计空气阻力，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，从撤去拉力F到系统停止运动的过程中（ ）A外力对物体A所做总功的绝对值等于EkB物体A克服摩擦阻力做的功等于EkC系统克服摩擦阻力做

8、的功可能等于系统的总动能2EkD系统克服摩擦阻力做的功一定等于系统机械能的减小量三、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”实验中，实验装置示意图如图甲所示，则（1）下列说法中正确的是_A实验中所用打点计时器应该接直流电源B实验过程中，细线应该与长木板上表面平行C实验过程中，小车的总质量应该远小于悬挂托盘及砝码的总质量D本实验采用控制变量法分别探究小车的加速度与小车所受合外力及小车的质量之间的关系（2）保证小车的总质量M不变，改变托盘及砝码的总质量m，通过每次打出的纸带求出相对应的小车加速度a。若某实验小组

9、得到5组数据如图乙所示。以托盘及砝码的总质量m为横坐标，以小车的加速度为纵坐标，请在图丙中利用描点法画出相应图线_。利用该图线可以求出小车的总质量M为_kg(重力加速度g=10ms2)，该图线不通过坐标原点的原因是_。12（12分） (1)甲同学用如图(a)所示的装置来验证动量守恒定律。实验中质量为m1的入射小球和质量为m2的被碰小球的质量关系是m1_m2（选填“大于” “等于”或“小于”）；图(a)中O点是小球抛出点在地面上的投影。实验时，先将入射小球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量水平射程OP。然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜轨上

10、S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复本操作。接下来要完成的必要步骤是_；（填选项前的字母）A用天平测量两个小球的质量m1、m2B测量小球m1开始释放的高度hC测量抛出点距地面的高度HD分别通过画最小的圆找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE测量水平射程OM、ON若两球相碰前、后的动量守恒，其表达式可表示为_（用中测量的量表示）。(2)乙同学也用上述两球进行实验，但将实验装置改成如图(b)所示。将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中小球1、小球2与木条的撞击点。实验时先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射小球1从斜轨上起始位置由静止释放，撞击点为B；然后将木条

11、平移到图中所示位置，入射小球1从斜轨上起始位置由静止释放，确定其撞击点P；再将入射小球1从斜轨上起始位置由静止释放，与小球2相撞，撞击点为M和N，测得B与N、P、M各点的高度差分别为h1、h2、h3。只要满足关系式_，则说明碰撞中动量是守恒的；只要再满足关系式_，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞（用所测物理量的字母表示）。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，长l1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角37.已知小球所带电荷量q1.01

12、06C，匀强电场的场强E3.0103N/C，取重力加速度g10m/s2，sin 370.6，cos 370.8.求：(1)小球所受电场力F的大小；(2)小球的质量m；(3)将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小14（16分）如图所示, 质量为m 物块A被轻质细绳系住斜吊着放在倾角为30的静止斜面上, 物块A与斜面间的动摩擦因数为()细绳绕过定滑轮O，左右两边与竖直方向的夹角=30、=60，细绳右端固定在天花板上，为细绳上一光滑动滑轮，下方悬挂着重物B整个装置处于静止状态,重力加速度为g,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力求: (1)重物B的质量为多少时，A与斜面间恰好没有摩擦力作用？ (2) A

13、与斜面间恰好没有摩擦力作用时，水平地面对斜面的摩擦力为多大？(3)重物B的质量满足什么条件时，物块A能在斜面上保持静止？15（12分）如图所示为某种弹射装置的示意图，该装置由三部分组成，传送带左边是足够长的光滑水平面，一轻质弹簧左端固定，右端连接质量 M=6.0kg 的物块 A，物块 A 静止在水平面上装置的中间部分是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接传送带以 u=1.0m/s 逆时针匀速运动传送带的右边是一个半径 R=1.15m 位于竖直平面内的光滑圆弧轨道某时刻起将一个质量m=1.0kg的物块B从圆弧的最高处由静止释放已知物块 B 与传送带之间的动摩擦因数=0.1，传送带两轴

14、之间的距离l=4.5m，物块 B 与 A 发生的碰撞为弹性碰撞取g=10m/s1求：(1)物块 B 与物块 A 第一次碰撞后弹簧的最大弹性势能；(1)如果物块 A、B 每次碰撞后，物块 A 再回到平衡位置时弹簧都会被立即锁定，而当它们再次碰撞前锁定被解除，求物块 B 从第1次与物块 A 碰撞结束后，到第 5 次与物块A碰撞前,物块B一共在传送带上运动了多长时间参考答案一、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】AB：卫星轨道所处的空间存在极其稀薄的空气，如果不加干预，卫星的机械能减小，卫星的轨道高度会缓慢降低，据可得，卫

15、星的轨道高度降低，卫星的线速度增大，卫星的动能增大故A错误、B正确C：卫星在轨道上，受到的地球引力产生向心加速度，处于失重状态；故C错误D：据可得，卫星在轨道上运行的线速度小于第一宇宙速度；故D错误2、D【解析】设圆的半径为R，橡皮筋的劲度系数为k，小球最终静止在Q点，胡克定律得：mg=k(2R)当小球与N的连线与竖直方向之间的夹角为时，橡皮筋的伸长量橡皮筋的弹力对小球，设拉力F与水平方向之间的夹角为，在水平方向竖直方向联立可得可知拉力F的方向绳子与橡皮筋的方向垂直，而且随的增大，F逐渐增大。故选D。3、D【解析】当框架对地面压力为零瞬间，框架受重力和弹簧的弹力处于平衡，则F=Mg对小球分析，

16、根据牛顿第二定律得，F+mg=ma解得A. g，与结论不相符，选项A错误；B. g，与结论不相符，选项B错误；C. 0，与结论不相符，选项C错误；D. g，与结论相符，选项D正确。4、D【解析】对物体M和m整体受力分析，受拉力F、重力（M+m）g、支持力FN，根据共点力平衡条件，竖直方向：FN+F-（M+m）g=0，解得：FN=（M+m）g-F（M+m）g；水平方向不受力，故没有摩擦力。故选AD。【点睛】整体法与隔离法的灵活选择对解题过程简洁与否至关重要，本题中选择整体法会使解题过程大为简化，如果用隔离法，由于力的个数较多，还需隔离出两个物体分别分析，解题过程会很繁琐，作为选择题，要能灵活选择

17、方法.5、A【解析】AB大圆环是光滑的，则小环和大环之间没有摩擦力；大环对小环的支持力总是垂直于小环的速度方向，所以大环对小环没有做功，故A正确，B错误；CD小环在刚刚开始运动时，在大环的接近顶部运动时，大环对小环的支持力背离大环圆心，小环运动到大环的下半部分时，支持力指向大环的圆心，故CD错误。故选A。6、D【解析】A、撤去F后，轮胎的受力分析如图1所示，由速度图像得5s7s内的加速度a2=-5m/s2，根据牛顿运动定律有N2-mg=0，-f2=ma2，又因为f2=N2，代入数据接的=0.5，故A错误；B、力F拉动轮胎的过程中，轮胎的受力情况如图2所示，根据牛顿运动定律有Fcos37-f1=

18、ma1，mg-Fsin37-N1=0，又因为f1=N1，由速度图像得此过程的加速度a1=2m/s2，联立解得：F=70N，B正确；C、在0s5s内，轮胎克服摩擦力做功为0.56825J=850J，C错误；D、因6s末轮胎的速度为5m/s，所以在6s时，摩擦力的瞬时功率大小为0.51105=275W，D正确；故选D。【点睛】根据速度图像的斜率求出5s7s内运动的加速度，结合牛顿运动定律及滑动摩擦力的计算公式求出动摩擦因数；根据题意做出撤去F后轮胎的受力示意图，根据共点力平衡条件列示，联立求解拉力F的大小； 由速度图像得到6s末轮胎的速度，根据P=Fv求出摩擦力的瞬时功率大小。二、多项选择题：本题

19、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、BD【解析】A如果粒子带负电，粒子在电场中一定先做减速运动后做加速运动，因此x=3x0处的速度不可能为零，因此粒子一定带正电，A错误；B根据动能定理，可得：，B正确；C粒子向右运动的过程中，电场力先做正功后做负功，因此电势能先减小后增大，C错误；D粒子运动到x0处动能最大，根据动能定理，解得，D正确。故选BD。8、BD【解析】试题分析：明确工件所受滑动摩擦力的大小和方向，注意滑动摩擦力的方向是和物体的相对运动相反，正确判断出工件所受摩擦力方向，然后根据

20、其运动状态即可正确求解该题解：工件有相对于钢板水平向左的速度v1和沿导槽的速度v2，故工件相对于钢板的速度如图所示，滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，所以有：F=fcos=mgcos，因此F的大小为mgmg故选BD【点评】注意正确分析滑动摩擦力的大小和方向，其大小与正压力成正比，方向与物体相对运动方向相反，在具体练习中要正确应用该规律解题9、ACD【解析】A.球甲、轻杆和乙球组成的系统在整个过程中只有重力做功，满足系统机械能守恒，故A正确；B.根据系统机械能守恒可知，甲球滑回时可以回到初始位置，故B错误；C.甲球第一次到最低点时，乙球上升的高度与甲球初始高度相同，由于甲的质量大于乙的质量，所以

21、甲减小的重力势能大于乙增加的重力势能，根据系统机械能守恒可知，此时甲、乙两球都有速度，所以甲球此时有具有向右的瞬时速度，故C正确；D.因为甲、乙两球总的系统机械能守恒，故甲球滑回时甲增加的机械能等于杆对甲球做的功，乙球减小的机械能等于杆对乙球做的功，而在滑回过程中甲增加的机械能等于乙减小的机械能，故杆对甲球做的功与杆对乙球做的功的代数和为零，故D正确。10、AD【解析】拉力F作用下两物体以相同加速度保持间距不变一起做匀加速直线运动，对物体A分析知，拉力F作用下弹簧弹力大于滑动摩擦力，弹簧具有一定的弹性势能EP1系统停止运动时，对物体A分析知，弹簧弹力小于最大静摩擦力(滑动摩擦力)，弹簧具有的弹

22、性势能EP2EP1从撤去拉力F到系统停止运动的过程中，弹簧对两端物体做功拉力F作用下两物体间距不变，则两物体速度相等；它们的总动能为2Ek，质量相等；撤去拉力F时，两物体的动能均为EkAB：从撤去拉力F到系统停止运动的过程中，物体A的动能由Ek变为0，据动能定理，外力对物体A所做总功W总=0-Ek=-Ek，外力对物体A所做总功的绝对值等于Ek此过程中有弹力和摩擦力做功，则摩擦力对物体A所做功的绝对值不等于Ek，物体A克服摩擦阻力做的功不等于Ek故A项正确，B项错误CD：据能量守恒可得，系统克服摩擦阻力做的功一定等于系统机械能的减小量，即W系克f=2Ek+EP1-EP2故C项错误，D项正确三、实

23、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、BD 如图所示: 1 平衡小车的摩擦阻力时，木板的倾角过大 【解析】（1）1A打点计时器应该接交流电源，故A错误；B为保证细线的拉力等于小车的合力，细线应该与长木板上表面平行，故B正确；C为保证实验过程中绳子的拉力近似等于托盘及砝码的总重力，小车的总质量应该远大于悬挂托盘及砝码的总质量，故C错误；D进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验，采用的是控制变量的探究方法。故D正确；故选BD。（2）2根据实验数据得到的a-m图象如图所示：3根据牛顿第二定律可知，mg=Ma，所以所以图线的斜率为所以小车的质量为M=

24、1.0kg；4根据图象可知，当绳子的拉力不给小车施加作用力时，小车仍具有加速度，所以该图线不通过坐标原点的原因是平衡小车的摩擦阻力时，木板的倾角过大.12、大于 ADE 【解析】(1)1为防止碰撞后入射球反弹，实验中入射小球的质量m1应大于被碰小球的质量m2。2设碰撞前入射小球的速度为v1，碰撞后入射小球的速度为v2，被碰小球的速度为v3，如果碰撞过程系统动量守恒，以水平向右为正方向，由动量守恒定律得小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得即实验需要测量两球的质量、两球落点的水平位移，ADE均正确。3由以上可知，实验需要验证的表达式为(2)4

25、小球做平抛运动，在竖直方向上平抛运动时间设轨道末端到木条的水平位置为x，小球做平抛运动的初速度如果碰撞过程动量守恒，则将v1、v1、v2代入，可得若为弹性碰撞，则满足动能守恒，即代入速度表达式，化简可得四、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)F=3.0103N(2)m=4.0104kg(3)v=2.0m/s【解析】(1)根据电场力的计算公式可得电场力；(2)小球受力情况如图所示： 根据几何关系可得，所以；(3)电场撤去后小球运动过程中机械能守恒，则，解得v=2m/s14、 (1) (2),方向水平向右 (3)【解析】(1)受力分析可知： A与斜面间恰好没有摩擦力作用即f=0，根据平衡条件：,，解得：，由B受力平衡可知：；(2)对斜面体受力分析和平衡条件可知：；(3) 如果物体A恰好不上滑，则对A，平行斜面方向：T1cos30-mgsin30-f=0垂直斜面方向：N+T1sin30-mgcos30=0解得： ；如果物体A恰好不下滑，摩擦力反向，则对A平行斜面方向：T2cos30-mgsin30+f=0垂直斜面方向：N+T2sin