北京市大兴区2022-2023学年高三上学期期中物理试题

大兴区2022~2023学年度第一学期高三期中检测 物理 考生须知 1．本试卷共8页，满分100分。考试时间90分钟。 2．试题答案一律涂或写在答题卡上，选择题用2B铅笔作答，其他试题用黑色签字笔作答，在试卷上作答无效。 3．考试结束，只需上交答题卡。 第一部分 选择题（共42分） 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 物体的空间位置随时间的变化，是自然界中最简单、最基本的运动形态，为了准确反映物体位置变化的快慢和方向，物理学中引入一个物理量进行定量描述，这个物理量是（　　） A. 时间 B. 速度 C. 位移 D. 加速度 2. 以下实际情境中没有涉及到反冲现象的是（　　） A. 火箭向下喷气推动自身向上运动 B. 乌贼向前喷水从而使自己向后游动 C. 当枪发射子弹时，枪身会同时向后运动 D. 战斗机在紧急情况下抛出副油箱以提高机身的灵活性 3. 古时有“守株待兔”的寓言，设兔子的头部受到大小为自身体重4倍的打击力时即可致死，如果兔子与树桩的作用时间为0.1s，兔子与树桩相撞的作用力视为恒力，撞后立即倒地死亡。则被撞死的兔子其奔跑速度至少是（）（　　） A. 4.0m/s B. 5.0m/s C. 6.0m/s D. 7.0m/s 4. 自然界中的波有多种，研究其共同的特征和规律，有利于我们更好地认识波，利用波，关于机械波的一些现象下列说法正确的是（　　） A. 能观察到明显衍射现象的条件是障碍物的尺寸与波长比较相差不多或比波长更小 B. 当观察者靠近波源的过程中，接收到的波的频率会小于波源的振动频率 C. 在波的干涉现象中，振动加强区域的质点，其位移始终保持最大 D. 能发生偏振现象的波是纵波 5. 如图甲所示，水平的光滑杆上有一弹簧振子，振子以O点为平衡位置，在a、b两点之间做简谐运动，其振动图像如图乙所示。由振动图像可以得知（　　） A. 振子的振动周期等于 B. 在时刻，振子的位置在a点且速度为零 C. 在时刻，振子的加速度为零且速度最大 D. 从到时刻，振子正从a点向O点运动且速度逐渐增大 6. 物理学通过定量的实验和严谨的逻辑分析，不断地揭示出自然界的客观规律和各种现象的内在联系，下列叙述的现象中解释合理的一项是（　　） A. 汽车上坡用低挡位降低行驶速度是因为这样可以提高发动机的实际功率 B. 所有地球同步卫星运行的角速度都相同是因为它们所受到的引力大小都相同 C. 跳远运动员跳进沙坑而不是水泥地是因为跳进沙坑可以减少运动员受到的冲量 D. 在上升电梯中的乘客突然感觉到对地板的压力变小是因为电梯减速运动处于失重状态 7. 我国有些地区的铁路由于弯多、弯急，路况复杂，依靠现有车型提速的难度较大，铁路部门通过引进摆式列车来解决转弯半径过小造成的离心问题，摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车。当列车转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜，车厢刚好没有离心侧翻的趋势，当列车行走在直线上时，车厢又恢复原状，就像玩具“不倒翁”一样。由以上信息可以推导出列车沿某弯道转弯时速度v和列车倾角（列车倾斜后车身竖直轴线偏离竖直方向的角度）之间的变化关系，下列图像中符合这一关系的是（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，均匀光滑的小球静止在光滑的墙壁与木板之间，墙壁对小球的弹力为F1，木板对小球的弹力F2，当墙壁与木板的夹角α增大时（α＜90°）（ ） A. F1增大，F2减小 B. F1减小，F2增大 C. F1、F2都减小 D. F1、F2都增大 9. 伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合，如图所示，可大致表示其实验和思维的过程，对这一过程的分析，下列说法正确的是（　　） A. 伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证 B. 其中的丁图是实验现象，甲、乙、丙图是经过合理的外推得到的结论 C. 运用甲图的实验，可“冲淡”重力的作用，使时间更容易测量 D. 运用丁图的实验，可“放大”重力的作用，使时间更容易测量 10. 在课堂中，老师用如图所示的实验研究平抛运动．A、B是质量相等的两个小球，处于同一高度。用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时松开B球，B球自由下落。某同学设想在两小球下落的空间中任意选取两个水平面1、2，小球A、B在通过两水平面的过程中，动量的变化量分别为和，动能的变化量分别为和，忽略一切阻力的影响，下列判断正确的是（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 11. 游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来。我们把这种情形抽象为如图所示的模型来研究，一个质量的小球（视为质点）从高处，由静止开始沿光滑弧形轨道AB滑下，B为最低点，接着进入半径的竖直圆环，当小球到达环顶C时，刚好对轨道压力为零；小球沿左半环CB滑下后，再进入光滑弧形轨道BD，正好能到达D点。关于这个过程下列说法正确的是（g取）（　　） A. D点离地面的高度是12m B. 小球从B到C的过程中克服阻力做的功是10J C. 小球经过B点时对轨道的压力大小是30N D. 小球沿AB轨道下滑到达C时速度为零 12. 在光滑水平面上，动能为，动量的大小为的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞，碰撞前后球1的运动方向相反。将碰撞后球1的动能和动量的大小分别记为、，球2的动能和动量的大小分别记为、，则下列大小关系成立的是（　　） ① ② ③ ④ A. ①④ B. ①② C. ②③ D. ③④ 13. 如图所示，轻质弹簧上端悬挂于天花板，下端系有质量为M的圆板，处于平衡状态。开始一质量为m的圆环套在弹簧外（不接触）与圆板距离为h，让圆环自由下落撞击圆板，碰撞时间极短，碰后圆环与圆板共同向下运动，使弹簧伸长。那么下列说法正确的是（　　） A. 碰撞前弹簧的伸长量由M和m共同决定 B. 碰撞过程中因只有环的重力和弹簧的弹力做功所以该过程机械能守恒 C. 碰撞后环与板共同下降过程中速度最大的位置与环下落高度h有关 D. 碰撞后环与板共同下降的过程中，它们动能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量 14. 第24届冬季奥林匹克运动会在2022年由北京市和张家口市联合举办，跳台滑雪是比赛项目之一。如图所示，运动员从跳台边缘的O点水平滑出，落到斜坡CD上的E点。运动员可视为质点，不能忽略空气阻力的影响，重力加速度已知，则运动员由O点出发运动到E点过程中下列说法正确的是（　　） A. 运动员运动过程中动能增大，机械能保持不变 B. 运动员所受合外力做的功等于运动员落到E点时的动能 C. 运动员所受合外力的冲量大小与从O点出发时的速度大小有关 D. 若测出运动员空中飞行时间及OE的水平距离则可计算出落到E点时的速度大小 第二部分 非选择题（共58分） 本部分共6题，共58分。 15. 如图为研究平抛运动的实验装置，请完成下面的题。 （1）研究平抛运动的实验中，下列说法正确的是______。 A. 应使小球每次从斜槽上同一位置由静止释放 B. 斜槽轨道必须光滑 C. 斜槽轨道的末端必须保持水平 （2）下图是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为抛出点。在轨迹上任取一点A，测得A点的坐标分别为。已知重力加速度为g，则平抛小球的初速度的表达式为______。 （3）我们在研究平抛运动时。采用了将复杂运动分解为简单运动的物理思想。请你从力和运动的关系这一角度简述平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的理论依据_____。 16. 实验小组利用自由落体运动验证机械能守恒定律，实验装置如图1所示，打点计时器接在50Hz的交流电源上，使重锤自由下落，打点计时器在随重锤下落的纸带上打下一系列清晰的点迹。 （1）第一小组选用质量的重锤，打出的纸带如图2所示，O为第一个打下的点，选取连续的三个点记为A、B、C，打点计时器打下计数点B时，物体的速度______m/s（结果保留两位有效数字）；通过实际计算发现重锤的动能增加量小于重锤的重力势能减少量，请解释出现这种情况的原因：______。 （2）第二小组的同学完成任务后尝试用图1实验装置测量本地重力加速度。打出一条纸带如图3所示，在纸带中选取清晰的三个点记为2、3、4，相邻计数点之间还有一个计时点，由此数据计算出当地重力加速度大小约为______（结果保留三位有效数字）。请你指出第二小组得出此实验结论的过程中有何不足之处______。 （3）第三小组的同学在课后设计了利用水滴下落测当地重力加速度的方案。调节水龙头，让水一滴一滴均匀地流出，在水龙头的正下方放一盘子，调节盘子的高度，使一个水滴碰到盘子时恰好有另一个水滴从水龙头开始下落，且空中还有一个正在下落的水滴。测出水龙头到盘子间的距离h，再用秒表测时间，以第一个水滴落入盘中开始计时，第n个水滴落在盘中计时结束，测出时间为t，则利用以上已知量可推导出重力加速度的表达式为______。 17. 水上滑梯可简化为如图所示的模型，斜槽和水平槽平滑连接，斜槽的竖直高度，倾角。水平槽长，人与、间的动摩擦因数均为。取重力加速度，，。一质量为小朋友（可视为质点）从滑梯顶端点无初速地自由滑下。 （1）画出小朋友沿斜槽下滑时的受力示意图并求出所受摩擦力； （2）求小朋友沿斜槽下滑时的加速度大小； （3）求小朋友达到点速度大小。 18. 我国的航天事业取得了巨大成就，发射了不同用途的人造地球卫星，它们在不同的轨道上绕地球运行。若一颗质量为m的卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星到地面的距离为h。已知引力常量为G，地球质量为M，地球半径为R。 （1）推导地球的第一宇宙速度大小； （2）推导该卫星运行时动能的表达式； （3）开普勒通过大量的观测数据得出所有行星椭圆轨道的半长轴a的立方跟它的公转周期T的平方之比等于一个常量，请你论证对于围绕地球做匀速圆周运动的卫星同样满足类似的规律。 19. 如图所示，质量为M的靶盒A静止在光滑水平导轨上的O点，水平轻质弹簧一端与靶盒A连接，另一端拴在固定挡板P上，距O点很近的Q处有一固定的发射器B发射一颗质量为m、水平速度为的弹丸，当弹丸击向靶盒A后，便留在盒内，碰撞时间极短，不计空气阻力，弹簧压缩过程不超过弹簧的弹性限度。 （1）求靶盒A的最大速度； （2）弹丸进入靶盒后压缩弹簧，请画出弹力大小F随弹簧的压缩量x变化的示意图；并根据图像求靶盒将弹簧压缩的过程中弹力对靶盒所做的功，已知弹簧的劲度系数为k。 （3）可用上述装置测量弹丸的发射速度，请说明测量思路（说明需要测量的物理量并推导出结论）。 20. 如图所示，一位质量参加“挑战极限”的业余选手，要越过一宽度为的水沟，跃上高为的平台，采用的方法是：人手握长的轻质弹性杆一端，从A点由静止开始匀加速助跑至B点，AB间距离，用时，至B点时杆另一端抵在O点的阻挡物上，接着杆发生形变、同时脚蹬地，人被弹起，刚离地时重心高，到达最高点时杆处于竖直，人的重心在杆的顶端。人在最高点放开杆水平飞出，恰好趴落到平台边缘，运动过程中空气阻力可忽略不计，取。求： （1）助跑阶段人的加速度大小； （2）人在最高点飞出时的动能； （3）人在B点蹬地弹起瞬间需增加的动能。 大兴区2022~2023学年度第一学期高三期中检测 物理 考生须知 1．本试卷共8页，满分100分。考试时间90分钟。 2．试题答案一律涂或写在答题卡上，选择题用2B铅笔作答，其他试题用黑色签字笔作答，在试卷上作答无效。 3．考试结束，只需上交答题卡。 第一部分 选择题（共42分） 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 【1题答案】 【答案】B 【2题答案】 【答案】D 【3题答案】 【答案】A 【4题答案】 【答案】A 【5题答案】 【答案】C 【6题答案】 【答案】D 【7题答案】 【答案】C 【8题答案】 【答案】C 【9题答案】 【答案】C 【10题答案】 【答案】A 【11题答案】 【答案】B 【12题答案】 【答案】B 【13题答案】 【答案】D 【14题答案】 【答案】C 第二部分 非选择题（共58分） 本部分共6题，共58分。 【15题答案】 【答案】（1）AC （2） （3）见解析 【16题答案】 【答案】（1） ①. 0.97 ②. 有空气阻力存在##纸带与限位孔之间有摩擦 （2） ①. 9.56 ②. 数据量不足，测量误差较大##空气阻力和纸带与限位孔的摩擦不可忽略 （3） 【17题答案】 【答案】（1），方向沿斜面向上 （2） （3） 【18题答案】 【答案】（1） （2） （3） 【19题答案】 【答案】（1） （2）， （3），要测量弹丸的发射速度，除了要知道、和外，还需要测量弹簧的形变量 【20题答案】 【答案】（1） （2） （3） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $