2022-2023學年上海市上師大附中 物理高三上期中達標檢測模擬試題(含解析)_第1頁
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文檔簡介

1、2022-2023高三上物理期中模擬試卷注意事項:1答題前,考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚,將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2答題時請按要求用筆。3請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書寫的答案無效;在草稿紙、試卷上答題無效。4作圖可先使用鉛筆畫出,確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5保持卡面清潔,不要折暴、不要弄破、弄皺,不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示,質(zhì)量相等的A、B兩物體在平行于固定光滑斜面的推力F的作用下,沿斜面做勻速直線運動,A、B間輕彈

2、簧的勁度系數(shù)為k,斜面的傾角為30,則勻速運動時彈簧的壓縮量為()ABCD2、如圖所示,質(zhì)量為m速度為v的A球跟質(zhì)量為3m的靜止B球發(fā)生對心正碰,碰撞后B球的速度可能有不同的值,碰后B的速度可能為A0.2v B0.4vC0.6v D0.8v3、如圖所示是一種古老的舂米機舂米時,稻谷放在石臼A中,橫梁可以繞O軸轉(zhuǎn)動,在橫梁前端B處固定一舂米錘,當腳踏在橫梁另一端C點往下壓時,舂米錘便向上抬起然后提起腳,舂米錘就向下運動,擊打A中的稻谷,使稻谷的殼脫落變?yōu)榇竺滓阎狾COB,則在橫梁繞O轉(zhuǎn)動過程中( )AB、C的向心加速度相等BB、C的線速度關(guān)系滿足vBvCCB、C的角速度關(guān)系滿足Bm,不計滑輪及繩

3、子的質(zhì)量,物體M和m恰好做勻速運動,若將M與m互換,M、m與桌面的動摩因數(shù)相同,則()A物體M與m仍做勻速運動B物體M與m做加速運動,加速度C物體M與m做加速運動,加速度D繩子中張力不變6、如圖所示,斜面小車M靜止在光滑水平面上,一邊緊貼墻壁若再在斜面上加一物體m,且M、m相對靜止,此時小車受力個數(shù)為( )A3B4C5D6二、多項選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個選項中,有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。7、發(fā)射地球同步衛(wèi)星時,先將衛(wèi)星發(fā)射到近地圓軌道1,然后經(jīng)變軌使其沿橢圓軌道2運行,最后再次變軌,將衛(wèi)星送入同步圓軌

4、道3。軌道1與2相切于Q點,軌道2與3相切于P點,如圖所示,則當衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時,以下說法正確的是A衛(wèi)星在軌道3上的速率大于它在軌道1上的速率B衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于它在軌道1上的角速度C衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的速率小于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的速率D衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點時的速率小于它在軌道3上經(jīng)過P點時的速率8、如圖,兩位同學同時在等高處拋出手中的籃球A、B,A以速度v1斜向上拋出,B以速度v2豎直向上拋出,當A到達最高點時恰與B相遇。不計空氣阻力,A、B質(zhì)量相等且均可視為質(zhì)點,重力加速度為g,以下判斷正確的是A相遇時A的速度一定為零B相遇時B的速度一定為零CA從拋

5、出到最高點的時間為D從拋出到相遇A、B豎直方向速度的變化量相同9、如圖所示,發(fā)射地球同步衛(wèi)星時,先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后點火,使其沿橢圓軌道2運行,最后再次點火,將衛(wèi)星送入同步圓軌道1軌道1、2相切于Q點,軌道2、1相切于P點,設(shè)衛(wèi)星在1軌道和1軌道正常運行的速度和加速度分別為v1、v1和a1、a1,在2軌道經(jīng)過P點時的速度和加速度為v2和a2,且當衛(wèi)星分別在1、2、1軌道上正常運行時周期分別為T1、T2、T1,以下說法正確的是Av1v2v1Bv1v1v2Ca1a2a1DT1T2T110、如圖所示,傳送帶以 v0的初速度勻速運動。將質(zhì)量為m的物體無初速度放在傳送帶上的A端,物體將被傳送

6、帶帶到B端,已知物體到達B端之間已和傳送帶相對靜止,則下列說法正確的是 ( )A傳送帶對物體做功為 mv02/2B傳送帶克服摩擦做功mv02/2C電動機由于傳送物體多消耗的能量為mv02/2D在傳送物體過程產(chǎn)生的熱量為mv02/2三、實驗題:本題共2小題,共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,不要求寫出演算過程。11(6分)如圖所示為研學小組的同學們用圓錐擺驗證向心力表達式的實驗情景將一輕細線上端固定在鐵架臺上,下端懸掛一個質(zhì)量為m的小球,將畫有幾個同心圓周的白紙置于懸點下方的水平平臺上,調(diào)節(jié)細線的長度使小球自然下垂靜止時恰好位于圓心處用手帶動小球運動使它在放手后恰能在紙面上方沿某個畫好的

7、圓周做勻速圓周運動調(diào)節(jié)平臺的高度,使紙面貼近小球但不接觸(1)若忽略小球運動中受到的阻力,在具體的計算中可將小球視為質(zhì)點,重力加速度為g從受力情況看,小球做勻速圓周運動所受的向心力是_(選填選項前的字母)A小球所受繩子的拉力B小球所受的重力 C小球所受拉力和重力的合力 在某次實驗中,小球沿半徑為r的圓做勻速圓周運動,用秒表記錄了小球運動n圈的總時間t,則小球做此圓周運動的向心力大小Fn=_(用m、n、t、r及相關(guān)的常量表示)用刻度尺測得細線上端懸掛點到畫有圓周紙面的豎直高度為h,那么對小球進行受力分析可知,小球做此圓周運動所受的合力大小F=_(用m、h、r及相關(guān)的常量表示) 保持n的取值不變,

8、改變h和r進行多次實驗,可獲取不同時間t研學小組的同學們想用圖像來處理多組實驗數(shù)據(jù),進而驗證小球在做勻速圓周運動過程中,小球所受的合力F與向心力Fn大小相等為了直觀,應合理選擇坐標軸的相關(guān)變量,使待驗證關(guān)系是線性關(guān)系為此不同的組員嘗試選擇了不同變量并預測猜想了如圖所示的圖像,若小球所受的合力F與向心力Fn大小相等,則這些圖像中合理的是_(選填選項的字母)(2)考慮到實驗的環(huán)境、測量條件等實際因素,對于這個實驗的操作,下列說法中正確的是_(選填選項前的字母)A相同體積的小球,選擇密度大一些的球可以減小空氣阻力對實驗的影響B(tài)相同質(zhì)量的小球,選擇體積小一些的球有利于確定其圓周運動的半徑C測量多個周期

9、的總時間再求周期的平均值,有利于減小周期測量的偶然誤差D在這個實驗中必須測量出小球的質(zhì)量(3)上述實驗中小球運動起來后撤掉平臺,由于實際實驗過程中存在空氣阻力的影響,所以持續(xù)觀察會發(fā)現(xiàn)小球做圓周運動的半徑越來越小經(jīng)過足夠長時間后,小球會停止在懸點正下方若小球在運動中每轉(zhuǎn)動一周的時間內(nèi)半徑變化均可忽略,即每一周都可視為勻速圓周運動請分析說明在小球做上述圓周運動的過程中,隨著細繩與豎直方向的夾角不斷減小,小球做圓周運動的周期是如何變化的_12(12分)為驗證“拉力做功與物體動能變化的關(guān)系”,某同學到實驗室找到下列器材:長木板(一端帶定滑輪)、電磁打點計時器、質(zhì)量為200g的小車、質(zhì)量分別為10g、

10、30g和50g的鉤碼、細線、學生電源(有“直流”和“交流”擋)該同學進行下列操作:A組裝實驗裝置,如圖(a)所示B將質(zhì)量為200g的小車拉到打點計時器附近,并按住小車C選用50g的鉤碼掛在拉線的掛鉤P上D接通打點計時器的電源,釋放小車,打出一條紙帶E在多次重復實驗得到的紙帶中選出一條點跡清晰的紙帶,如圖(b)所示F進行數(shù)據(jù)采集與處理請你完成下列問題:(1)該同學將紙帶上打出的第一個點標為“0”,且認為打“0”時小車的速度為零,其后依次標出計數(shù)點1、2、3、4、5、6(相鄰兩個計數(shù)點間還有四個點未畫),各計數(shù)點間的時間間隔為0.1s,如圖(b)所示,該同學測量出計數(shù)點0到計數(shù)點3、4、5的距離,

11、并標在圖(b)上,如果將鉤碼的重力在數(shù)值上當作小車所受的拉力,則在打計數(shù)點0到4的過程中,拉力對小車做的功為_J,小車的動能增量為_J(取重力加速度g=9.8 m/s2,結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)(2)由(1)中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),該同學并沒有能夠得到“拉力對物體做的功等于物體動能增量”的結(jié)論,且對其他的點(如2、3、5點)進行計算的結(jié)果與“4”計數(shù)點相似,你認為產(chǎn)生這種實驗結(jié)果的主要原因有_(填寫正確的選項)A小車質(zhì)量不滿足遠大于鉤碼質(zhì)量B沒有平衡摩擦力C沒考慮鉤碼動能的增加四、計算題:本題共2小題,共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13(10分)如圖所

12、示,一光滑桿固定在底座上,構(gòu)成支架,放置在水平地面上,光滑桿沿豎直方向,一輕彈簧套在光滑桿上一圓環(huán)套在桿上,圓環(huán)從距彈簧上端H處由靜止釋放,接觸彈簧后,將彈簧壓縮,彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)已知圓環(huán)的質(zhì)量為m,支架的質(zhì)量為3m,彈簧的勁度系數(shù)為k,重力加速度為g,不計空氣阻力取圓環(huán)剛接觸彈簧時的位置為坐標原點O,豎直向下為正方向,建立x軸(1)在圓環(huán)壓縮彈簧的過程中,圓環(huán)所受合力為F,請在圖中畫出F隨x變化的示意圖;(2)借助F-x圖像可以確定合力做功的規(guī)律,在此基礎(chǔ)上,求圓環(huán)在下落過程中最大速度vm的大小(3)試論證當圓環(huán)運動到最低點時,底座對地面的壓力FN 5mg14(16分)已知地球質(zhì)量

13、為M,引力常量為G。將地球視為半徑為R、質(zhì)量均勻分布的球體。在以下問題的討論中,空氣阻力及地球自轉(zhuǎn)的影響均忽略不計。(1)物體在地面附近繞地球做勻速圓周運動的速度,叫做第一宇宙速度。請證明第一宇宙速度的大小。(2)某同學設(shè)想從地面以第一宇宙速度的大小豎直上拋一可視為質(zhì)點的物體,關(guān)于物體上升的最大高度,他的解答過程如下:設(shè)物體的質(zhì)量為m,上升的最大高度為h,重力加速度為g,由機械能守恒定律有:。 又: ,所以 聯(lián)立得:老師說該同學的上述解答是不正確的,請指出上述錯誤的原因,并分析說明物體上升的最大高度h應該比大還是?。浚?)試分析說明第(2)問中以第一宇宙速度v1豎直上拋至落回拋出點的整個過程中

14、,物體的速度和加速度的變化情況,并以豎直向上為正方向,在圖中定性畫出物體從拋出到落回拋出點的整個過程中速度隨時間變化的v-t圖像。15(12分)如圖,一底面積為S、內(nèi)壁光滑的圓柱形容器豎直放置在水平地面上,開口向上,內(nèi)有兩個質(zhì)量均為m的相同活塞A和B;在A與B之間、B與容器底面之間分別封有一定量的同樣的理想氣體,平衡時體積均為V已知容器內(nèi)氣體溫度始終不變,重力加速度大小為g,外界大氣壓強為P0,現(xiàn)假設(shè)活塞B發(fā)生緩慢漏氣,致使B最終與容器底面接觸求活塞A移動的距離參考答案一、單項選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】AB作為

15、一個整體,受力分析如下圖,勻速直線運動因此平行斜面方向有隔離B進行分析則有彈簧彈力等于B的重力沿斜面向下的分力,即得故選B。2、B【解析】兩球碰撞過程動量守恒,以A的初速度方向為正方向,如果兩球發(fā)生完全非彈性碰撞,由動量守恒定律得:mv=(m+3m)v解得:v=0.25v;如果兩球發(fā)生完全彈性碰撞,由動量守恒定律得:mv=mvA+3mvB,由機械能守恒定律得: mv2=mvA2+3mvB2解得:vB=0.5v則碰撞后B的速度為:0.25vvB0.5v,故B正確;故選B點睛:本題考查了求碰撞后球的速度,分析清楚碰撞的類型、應用動量守恒定律與機械能守恒定律即可正確解題3、B【解析】AC.由圖可知,

16、B與C屬于同軸轉(zhuǎn)動,則它們的角速度是相等的,即C=B.由:a=2r,而OCOB,可知C的向心加速度較大;故A錯誤,C錯誤;B.由于OCOB,由v=r,可知C點的線速度大;故B正確;D.錘對稻谷的作用力與稻谷對舂米錘的作用力是一對作用力與反作用力,二者大小相等;故D錯誤.4、C【解析】將小球以一定的初速度水平拋出,不計阻力,物體做平拋運動,速度為,故t秒時重力的功率為故說明P與時間成正比,故C正確,ABD錯誤。故選C。5、D【解析】ABC當物體M和m恰好做勻速運動,對M,水平方向受到繩子的拉力和地面的摩擦力,得Mg=T=mg所以若將M與m互換,則對MMa=Mg-T對m,則ma=T-mg得故ABC

17、錯誤;D繩子中的拉力Tma+mgmgmg故D正確。故選D。6、B【解析】M、m相對靜止,對整體分析知,整體受總重力和地面給的支持力,處于靜止狀態(tài);對物體m受力分析,則m受到重力、支持力和靜摩擦力;最后對M受力分析,受重力、m對它的垂直向下的壓力和沿斜面向下的靜摩擦力,同時地面對M有向上的支持力,因墻壁對小車不會有力的作用;則M共受到4個力故B項正確,ACD三項錯誤二、多項選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個選項中,有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。7、BCD【解析】根據(jù)可知,衛(wèi)星在軌道3上的速率小于在軌道1上的速率,選項

18、A錯誤;根據(jù)可知衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度,選項B錯誤;衛(wèi)星從軌道1進入軌道2要在Q點點火加速,則衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的速度小于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的速度,選項C正確;根據(jù)可知,衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點時的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點時的加速度,選項D錯誤;故選C.8、BCD【解析】A相遇時A還具有水平速度,則相遇時A的速度不為零,選項A錯誤;B因A在最高點的豎直速度為零,AB豎直方向運動情況相同,則相遇時B的速度一定為零,選項B正確;C兩球運動到最高點的時間相等,即,選項C正確;D根據(jù)可知,從拋出到相遇A、B豎直方向速度的變化量相同,選項D正確。9、BD【解析】AB、

19、人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,根據(jù)萬有引力提供向心力得線速度v,所以v1v1,在橢圓軌道遠地點實施變軌成圓軌道是做逐漸遠離圓心的運動,要實現(xiàn)這個運動必須萬有引力小于衛(wèi)星所需向心力,所以應給衛(wèi)星加速,增加所需的向心力,衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過P點的速率大于在軌道2上經(jīng)過P點的速率,即v1v2,故有v1v1v2,故A錯誤,B正確;C、人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,根據(jù)萬有引力提供向心力得a,所以a1a1a2故C錯誤;D、根據(jù)開普勒第三定律得k,所以T1T2T1故D正確10、AD【解析】A、物體受重力支持力和摩擦力,根據(jù)動能定理,傳送帶對物體做的功等于動能的增加量,即12mv02 ,故A正確;B、根據(jù)動能

20、定理得:摩擦力對物體做功大小為12mv02.在物體勻加速運動的過程中,因為傳送帶的位移大于物體的位移,則傳送帶克服摩擦力做的功大于摩擦力對物體做功,所以傳送帶克服摩擦力做的功大于12mv02.故B錯誤;C、電動機因為傳送物體多消耗的能量等于物體動能增加量和摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能的和,故大于12mv02,故C錯誤;D、在傳送物體過程產(chǎn)生的熱量等于滑動摩擦力與相對路程的乘積,即Q=fx相 ;假設(shè)加速時間為t,物體的位移為x1=12v0t ,傳送帶的位移為x2=v0t,根據(jù)動能定理,有fx1=12mv02 ,故熱量Q=fx相=12mv02 ,故D正確綜上所述本題答案是:AD三、實驗題:本題共2小題,共18分

21、。把答案寫在答題卡中指定的答題處,不要求寫出演算過程。11、C mgr/h B ABC 設(shè)小球做半徑為r的圓周運動的周期為T,此時小球距細線上端固定點的豎直高度為h,根據(jù)受力情況和向心力公式有可解得因半徑變小,繩長不變,h變大,故小球周期變大 【解析】(1)1小球做圓周運動的向心力來自小球所受重力和細線拉力的合力,故選C;2小球所受的向心力小球做此圓周運動所受的合力大小3根據(jù)Fn=F可得:可得,則圖像B正確;(2)4A. 相同體積的小球,選擇密度大一些的球可以減小空氣阻力對實驗的影響,選項A正確;B. 相同質(zhì)量的小球,選擇體積小一些的球有利于確定其圓周運動的半徑,選項B正確;C. 測量多個周期

22、的總時間再求周期的平均值,有利于減小周期測量的偶然誤差,選項C正確;D. 由(1)的分析可知,在這個實驗中沒必要測量出小球的質(zhì)量,選項D錯誤;(3)5 設(shè)小球做半徑為r的圓周運動的周期為T,此時小球距細線上端固定點的豎直高度為h,根據(jù)受力情況和向心力公式有可解得因半徑變小,繩長不變,h變大,故小球周期變大12、0.59J0.034JABC【解析】試題分析:將砝碼重力當作小車所受合外力,根據(jù)功的定義可以正確解答,根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度可以求出第4個點的速度大小,進一步求出其動能大小;實驗誤差主要來自兩個方面一是由實驗原理不完善,沒有平衡摩擦力導致的系統(tǒng)誤差,

23、一是由數(shù)據(jù)測量如測量距離等導致的偶然誤差,可以從這兩個方面進行分析(1)根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度,相鄰的兩個計數(shù)點間的時間間隔為T=0.1s,得v4=x352T=0.1850-0.0690.2=0.58m/s,小車的動能增量為Ek=12Mv42=120.20.582=0.034J,(2)該實驗產(chǎn)生誤差的主要原因一是鉤碼重力大小并不等于繩子拉力的大小,設(shè)繩子上拉力為F,對小車根據(jù)牛頓第二定律有:F=Ma,對砂桶和砂有:mg-F=maF=Mm+Mmg,由此可知當Mm時,砂和砂桶的重力等于繩子的拉力,顯然該實驗中沒有滿足這個條件;另外該實驗要進行平衡摩擦力操作,否則也會造成較大誤差;還有可能沒有考慮鉤碼的動能的增加,故ABC正確四、計算題:本題共2小題,共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)(1)(3)【解析】(1)根據(jù)受力及彈力的變化可知:在圓環(huán)壓縮彈簧的過程中,F(xiàn)隨x變化的示意圖如圖所示 (1)在運動過程中當合力為零時,圓環(huán)的速度有最大值,

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