【文档说明】河南省2022-2023学年高三上学期期中考试物理试题 含解析.docx,共(20)页,4.261 MB,由小赞的店铺上传
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河南2022—2023学年高三年级上学期期中考试物理一、选择题:本题共10小题,每小题5分,共50分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一个选项符合题目要求,第7~10题有多个选项符合要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。1.甲、乙两个质点沿
着同一直线运动,其中质点甲做匀速直线运动,质点乙做初速度为零的匀加速直线运动,它们的位置x随时间t变化规律如图所示,下列判断正确的是()A.甲的速度大小为002xtB.0t时刻,乙的速度大小为002xtC.02t时刻,两质点之间的距离为04xD
.两质点相遇时,乙的速度大小为002xt【答案】C【解析】【详解】A.图像斜率表示速度,则甲的速度大小为002xvt=甲故A错误;BD.根据2012xatx=−可知0204xat=则0t时刻,两质点相遇,乙的速度大小为004xvatt==故BD错误;C.02t时
刻,两质点位置00023xvtxx=−=甲甲()20001272xatxx=−=乙两质点之间的距离为04xxx−=乙甲故C正确。故选C。2.科技馆中有一个球体上移的装置,一个球体放在一个架子上,架子是倾斜的,球可以从架子的
低处向高处滚动。简化装置如图所示,两条支撑杆是向上抬起的,但是杆间距离在不断增大,在球向高处滚动的过程中,不计—切阻力,下列说法正确的是()A.球的重心升高B.杆的支持力逐渐增大C.杆的支持力方向垂直于杆竖直向上D.违背了能量守恒定律【答案】B【解
析】【详解】AD.该过程满足能量守恒定律,向高处滚的过程中,实际上重心在降低,重力势能减小,动能增大,故AD错误;BC.对小球受力分析可知,杆的支持力垂直于杆指向小球球心,与水平方向夹角为,满足Nsin2Fmg=滚动过程中在减小,则支持力在逐渐增大,故B正确,C错误。故选B。3.
很多智能手机都有加速度传感器,能通过图像显示加速度情况,用手掌托着智能手机,打开加速度传感器,把手机向上抛出,然后又在抛出点接住手机,得到如图所示的加速度随时间变化的图像,图中10.38st=,20.55st=,30.66st=,41
.26st=,取重力加速度210m/sg=,由此可判断出()A.1t时刻手机的速度最大B.2t时刻手机离开手掌C.3t时刻手机处于超重状态D.手机离开手掌后上升的高度为0.45m【答案】D【解析】【详解】A.1t时刻手机的加速
度最大,方向向上,与速度方向相同,手机向上加速,则速度不是最大,故A错误;B.2t时刻,加速度为0,合力为0,则不可能脱落手掌,故B错误;C.3t时刻,加速度方向向下,处于失重状态,故C错误;D.手机在30.66st=离开手掌后做竖直上抛运动,41
.26st=被接住,则上升高度22111.260.6610m0.45m222hgt−===故D正确。故选D。4.某同学根据打夯机(一种用于夯实路面的机械,多用于建设时对地基进行打平、夯实)原理制成
了如图所示仪器,底座与支架连在一起,支架的上方有一转轴,轴上连有一根轻杆,杆的另一端固定一铁球,球转动半径为r,底座和支架的质量为M,铁球的质量为m,其余各部件的质量都忽略不计,忽略空气阻力和转轴摩擦力,重力加
速度为g。铁球在最低点时给铁球一水平初速度v0,铁球在竖直平面内做圆周运动,底座始终处于静止状态,则()A.铁球在最低点时,底座对地面的压力大小为20vMgmgmr+−B.铁球在最高点时,底座对地面的压力大小为203vMgmgmr++C.初速度0v最大值为(5)Mgmgrm+D.底
座与地面之间始终没有摩擦力【答案】C【解析】【详解】A.铁球在最低点时受杆向上的拉力F和重力,由牛顿第二定律20vFmgmr−=解得杆的拉力F为20vFmgmr=+则轴受杆向下的拉力为F,对底座受力分析,由平衡条件20vNMgF
Mgmgmr=+=++由牛顿第三定律,底座对地面压力大小为20vMgmgmr++,故A错误;B.铁球在最高点时受杆向下的拉力'F和重力,由牛顿第二定律2'vmgFmr+=又由机械能守恒22011222mgr
mvmv−=−解得2'05mvFmgr=−则杆对轴的拉力大小为'F,方向向上,对底座受力分析,由平衡条件的的2''05mvNMgFMgmgr=−=+−由牛顿第三定律,底座对地面的压力大小为205mvMgmgr+−,当'0N=时初速度0
v的值最大,为()05Mgmgrvm+=故B错误,C正确;D.当小球不在最低点和最高点时,小球水平方向有分加速度,杆对小球水平方向有作用力,则轴就受到水平方向作用力,对底座由平衡条件知,底座与地面之间有
摩擦力,故D错误。故选C。5.我国载人登月计划的核心技术是“绕、落、回”,先绕月球运行,然后软着陆到月球表面,最后从月球表面返回地球。已知月球的质量只有地球质量的181,月球半径为地球半径的311,地球表面的重
力加速度为g,引力常量为G,下列说法正确的是()A.月球表面的重力加速度约为6gB.登月火箭的发射速度应大于11.2km/sC.飞船返回地球时从月球发射的速度应大于7.9km/sD.若知道飞船近月环绕的周期,就可以
求出月球的密度【答案】D【解析】【详解】A.根据2MmGmgR=可知216MgGgR=月月月故A错误;B.登月火箭的发射没有脱离地球束缚,速度应小于11.2km/s,故B错误;C.地球第一宇宙速度,根据22MmvGmRR=可得的7.9km/sGMvR==同理可得,月球第一宇
宙速度1.68km/sGMvR=月月月故飞船返回地球时从月球发射的速度应大于1.68km/s,故C错误;D.根据2224MmGmRRT=343MMVR==可得23GT=故月球密度23GT=月卫故D正确。故选D。6.如图所示
,物体从固定的粗糙斜面顶端A点无初速度下滑,压缩轻质弹簧到最低点C,然后被弹回最高到达D点,已知B点为弹簧原长所在位置,D点为A、B中点,物体可看作质点,则下列说法正确的是()A.物体运动到B点时速度最大B.第一次经过B点和第二
次经过B点的速度大小之比为2:1C.第四次经过B点时的速度为零D.物体由A到B过程中增加的动能大于由B到D的过程中减小的动能【答案】D【解析】【详解】A.物体运动到B点,弹簧弹力为0,受力分析可知合力沿斜面向下,物块继续做加
速运动,故B点速度不是最大,故A错误;B.设AD高为h,长为x,第一次到达B点根据动能定理得21222Bmghfxmv−=第二次到达B点到返回D点根据动能定理得212Bmghfxmv−−=−联立得222212222112BBBBmvvm
ghfxmghfxvmv−==+则故21BBvv故B错误;C.设BC长0x,再次压缩弹簧长度为1x,第一次回到D根据动能定理得()0320mghfxx−+=从D点再次回到B点,正好为第四次到达B点,根据动能定理1''22Bmghfxmv−=
则2102Bmv故C错误;D.从A到B增加的动能2k1Δ2BEmv=从B到D减小的动能为2k12BEmv=−因为BBvv故'kkΔΔEE故D正确。故选D。7.如图所示,质量为m、带有光滑半圆形轨道的小车静止在光滑的水平地面上,其水平直径AB长度为2R。现将质量也为m的小球从A点
正上方R处由静止释放,然后由A点进入半圆形轨道后从B点冲出,已知重力加速度为g,不计空气阻力,下列说法正确的是()A.小球运动到最低点的速度大小为2gRB.小球离开小车后做斜上抛运动C.小球离开小车后上升的高度小于RD.小车向左运动的最大距离为R【答案】AD【解析】【详解】
A.小球与小车组成的系统水平方向动量守恒,则有0xxmvmv−=球车则知小球水平方向分速度与小车速度时刻大小相等,小球运动到最低点过程有机械能守恒21222mgRmv=则最低点的速度大小为2vgR=故A正确;B.小球离开小车后水平方向分速度为0,做竖直上抛运动,
故B错误;C.小球离开小车后水平方向分速度为0,小车的速度也为0,根据能量守恒小球离开小车后仍能上到下落点的高度R,故C错误;D.小球水平方向分速度与小车速度时刻大小相等,则水平位移大小相等,根据几何关系知两者的相对位移为2R,故小车向左运动的最大距离为R,故D正确。故选AD。8
.如图所示,虚线为某电场的等势线,实线为正电荷在电场中的运动轨迹,a、b、c是轨迹上的点,粒子重力不计,下列说法正确的是()A.a点的电场强度大于b点的电场强度B.a点的电势高于b点的电势C.电荷在a点的动能大于在b点的动能D.电荷在a点的电势能大于在b点的电势能【答案】
AC【解析】【详解】AB.根据电场线垂直于等势面,结合做曲线运动的物体所受合外力指向轨迹弯曲的凹侧,画出电场线及方向如图,由电场线的疏密程度表示场强的强弱,则a点的电场强度大于b点的电场强度,a点的电势低
于b点的电势,故A正确,B错误;CD.根据PEq=,正电荷在a点的电势能小于在b点的电势能,根据能量守恒,电荷在a点的动能大于在b点的动能,故C正确,D错误。故选AC。9.如图所示的电路,水平放置的平行板电容器中有一个带
电液滴恰好处于静止状态。现将滑动变阻器的滑片向上移动一段距离,电压表示数变化量的绝对值为U,电流表示数变化量的绝对值为I,电压表和电流表均视为理想电表,定值电阻1R,和电池内阻r阻值相等,则()A.电压表示数变小B.液滴将向上运动C.UI保持不变D
.电源的输出功率增大【答案】BC【解析】【详解】A.滑动变阻器的滑片向上移动一段距离,则滑动变阻器阻值增大,总电阻增大,总电流减小,所以电压表的示数根据()1UEIRr=−+电压表示数变大,故A错误;B.电压表示数变大,则电容器两极板电压增大,根据UEd=可知电场强度变大,
液滴受到向上的电场力变大,合力向上,液滴向上运动,故B正确;C.根据R1+rEUU=+可知R1+r1RrUUII==+故C正确;D.当内外电阻相同时,电源输出功率最大,因为21RRr+可知滑动变阻器阻值增大,电源的输出功率减小,故D错误。故选BC。10.
如图所示的虚线为边长为L的正三角形,在正三角形区域内存在垂直纸面的匀强磁场(图中未画出),d、e为ab、bc边的中点。一重力不计的带正电粒子(粒子的比荷为k),由d点垂直ab以初速度0v进入磁场,从e点射出磁场
,则()A.磁场的方向垂直纸面向外B.磁感应强度大小02vkLC.粒子在磁场中运动的时间06LvD.若粒子射入速度大小变为012v,方向不变,在磁场运动的时间为02Lv【答案】BC【解析】【详解】A.带正电粒子由
d点进入磁场e点射出磁场,则电场力方向从a指向b,根据左手定则可知,磁场方向垂直直面向里,故A错误;B.粒子运动轨迹b为圆心,2L为半径,则2vqvBmr=解得02BLvk=故B正确;C.粒子在磁场中运动的时间023226mLtTBqv===故C正确;D.当
粒子速度变为远来一半,根据mvrBq=可知半径变为原来一半,轨迹如图所示粒子在磁场中运动的时间0223223mLtTBqv===故D错误。故选BC。二、非选择题:本题共6小题,共60分。11.某物理实验小组利用图1所示装置研究加速度与合外力的关系,
一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上,调整滑轮使细线与木板水平。小车在重物的拉力作用下做加速运动,已知重物质量远小于小车质量,重力加速度为g。(1)一次实验中获得的纸带如图2所示,已知所用电源的频率为50Hz,每5个点取一个计数点,A、B、C、D、E、F、G为所取计数点,由图中数据可求得打点
计时器打B点时小车的速度大小为______m/s,小车的加速度大小为______2m/s;(均保留2位有效数字)(2)实验小组保持小车质量不变,改变重物的质量m,得到a随m变化的规律如图3所示,由图可知,小车的质量为______,小车运动过程受到的摩擦阻力为______。【答案】①.0.
10②.0.18③.00mga④.0mg【解析】【详解】(1)[1]电源频率为50Hz,每5个点取一个计数点,则150.1sTf==则B点速度()22.400.4010m/s0.10m/s220.1ACxvT−−===[2]加速度()()2222228.603.
70103.700.4010m/s0.18m/s990.1DGAGxxaT−−−−−−===(2)[3][4]已知重物质量远小于小车质量,则mgfMa−=可知gfamMM=−即00agMm=,0faM=解得00mgMa=,0fmg=12.某实验小组要测量一电池的电动势及内阻,要求测量结果尽
量准确,实验器材如下:电流表A(量程100mA,内阻为10);的定值电阻1R(阻值为10);定值电阻2R(阻值为20);电阻箱R(最大阻值999.9);待测电池(电动势约为7V);开关S一个,导线若干。按图1所示电路图连接电路,闭合开关,多次调节电阻箱,记
录下阻值R和电流表的相应读数I,利用测量数据,作11−IR图线,如图2所示,图像与纵轴截距为17A−,则E=_______V,r=______。(均保留2位有效数字)【答案】①.7.4②.12【解析】【详解】[1][2]根据电路图可知1A1A21A()()I
RRRRREIRrRRRR++=+++++化简为1A21A2()()11RRRrRRRrIERE+++++=+则1A2()()5070.5kRRRrE++==−,1A27bR
RRrE++=+=代入数据解得7.4VE=,12R=13.如图所示,长为L=4m的水平传送带以v=5m/s的速度匀速转动,右端有一倾角为37°且足够长的粗糙斜面,斜面底端C与水平面BC平滑连接,水平面
BC长度为x=0.5m。把一小滑块轻轻放在传送带的最左端,滑块从传送带最右端滑出后进入水平面,然后冲上斜面。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为10.2=,滑块与水平面、斜面之间的动摩擦因数均为20.8=,重力加速度g取210m/s,sin37°=0.6,求滑块最终静止的位置到C点的距离。【
答案】10m31【解析】【详解】小滑块在传送带上有11mgma=212vax=解得25m4m4xL==则说明小滑块在传送带上一直匀加速直线运动,到B点的速度为124m/sBvaL==设滑块最终静止的位置到C点的距离为s,则从B点到静止位置由动能定理有2221cos37sin3
702Bmgxmgsmgsmv−−−=−解得10m31s=14.如图所示,光滑弧面模型固定在水平地面上,质量为M=1kg的长木板B紧靠弧面模型静止在水平地面上。一质量为m=1kg的滑块A从弧面静止释放,释放点距离长木板上表面竖直高度为h=0.45m,冲上
长木板后恰好没有从长木板上滑下来。已知滑块与长木板之间的动摩擦因数为10.4=,长木板与水平地面之间的动摩擦因数为20.1=,重力加速度g取210m/s,求长木板的长度。【答案】3m4x=【解析】【详解】滑块下落到弧面底端,根据动能定理得2012mg
hmv=滑到B上,对A和B分别受力分析得11mgma=,()122mgmMgMa+=−代入数据解得214m/sa=,22s2m/a=共速时012vvatat=−=解得1m/sv=,0.5st=木板长度0AB3m224vvvxxxtt+=−=−=15.如图所示,半径R=0.
4m的竖直半圆形光滑轨道BC与水平面AB相切,AB间距离x=4.4m。一质量为10.1kgm=的小滑块从A点以012m/sv=的初速度在水平面上滑行,质量为20.3kgm=的小球放在B点,滑块和小球发生弹性正撞,碰撞时间极短,
碰后小球滑上半圆形轨道,然后从C点抛出,落到水平面上D点。滑块最终静止在E点。已知滑块与水平面之间的动摩擦因数0.5=,重力加速度g取0,滑块和小球均可视为质点,求:(1)小球运动到C点时对轨道的压力;(2)小球落地点D到E点的距离。【答案】(1)
3.75N;(2)1.3mx=【解析】【详解】(1)滑块从A运动到B根据动能定理得2211101122Bmgxmvmv−=−滑块和小球发生弹性正碰11122BBBmvmvmv=+22211122111222BBBmvmvmv=+联立解得15m/
sBv=−25m/sBv=小球从B到C根据动能定理得22222211222CBmgRmvmv−=−对C点受力分析得2N22CvFmgmR+=联立解得3m/sCv=,N3.75NF=根据牛顿第三定律得,小球对轨道压力N3.75NF=(2)平抛运动1440.43m1.2m10CCRxvtvg==
==滑块匀减速位移22125m2.5m220.510Bvxg===故小球落地点D到E点的距离211.3mxxx=−=16.如图所示,在平面直角坐标系xOy的第二象限内存在水平向右的匀强电场,第一象限和第四象限存在垂直于坐标平面向外的相同匀强磁场,第三象限内存在垂直坐标平面向外的
有界圆形匀强磁场(图中未画出)。质量为m、电荷量为q的带正电粒子从x轴上A点()3,0L−以初速度0v沿y轴正方向射入匀强电场,然后从y轴上的M点(0,2L)射入第一象限,经磁场偏转后从y轴上的N点(0,-2L)射入第三象限,经第三
象限圆形有界磁场偏转后垂直打到x轴上的A点,不计粒子重力,求:(1)匀强电场的电场强度大小E;(2)第一、四象限磁场磁感应强度大小1B;(3)若圆形有界磁场的磁感应强度214BB=,求此圆形磁场区域的最小面积。【答案】(1)20
32mvEqL=;(2)0132mvBqL=;(3)212LS=【解析】【详解】(1)根据题意可知,带电粒子做类平抛运动02Lvt=2132Lat=,Eqma=联立解得2032mvEqL=(2)类平抛运动速度反向延长线过水平位移中点,如图由几何关系可知60=,
则末速度02vv=带电粒子在磁场中做圆周运动,由几何关系得30=,则243cos3LrL==根据21vqvBmr=则0132mvBqL=(3)第三象限运动时,半径214mvrrBq==由于要从A点垂直
射出,则先进入第三象限做匀速直线运动到E点,最后进入圆形磁场偏转,由几何关系可知,最小磁场面积以AE为直径的圆,由几何关系可知1343AErrL===所以最小面积为22212AELS==获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxu
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