湘赣粤名校2022-2023学年高三物理第一学期期中统考试题（含解析）

1、2022-2023高三上物理期中模拟试卷注意事项1考生要认真填写考场号和座位序号。2试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、汽车以10m/s的速度在马路上匀速行驶，驾驶员发现正前方15m处的斑马线上有行人，于是刹车礼让汽车恰好停在斑马线前，假设驾驶员反应时间为0.5s汽车运动的图如图所示，则汽车的加速度大小为ABCD2、如图所示，细绳长为L，挂一个

2、质量为m的小球，球离地的高度h=2L，当绳受到大小为2mg的拉力时就会断裂，绳的上端系一质量不计的环，环套在光滑水平杆上，现让环与球一起以速度向右运动，在A处环被挡住而立即停止，A离墙的水平距离也为L，球在以后的运动过程中，球第一次碰撞点离墙角B点的距离是（不计空气阻力）：ABCD3、如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上，木块受到向右的拉力F的作用而向右滑行，木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为1，木板与地面间的动摩擦因数为2。下列说法正确的是()A木板受到地面的摩擦力的大小一定是1mgB木板受到地面的摩擦力的大小一定是2(mM)gC当F2(mM)g时，木板便会开始运动D只

3、要合适的改变F的大小，木板就可能运动4、如图所示，在边长为l的正三角形的顶点分别固定一负电荷，处的电荷量为，中心处的场强恰好为零，已知静电力常量为。若仅将处电荷改为等量的正电荷，则处场强的大小和方向分别为A，沿方向B，沿方向C，沿方向D，沿方向5、一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2。弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为（）ABCD6、 “好奇号”火星探测器发现了火星存在微生物的更多线索，进一步激发了人类探测火星的热情。如果引力常量G己知，不考虑星球的自转，则下列关于火星探测的说法正确的是A火星探测器贴

4、近火星表面做匀速圆周运动时，其所受合外力为零B若火星半径约为地球半径的一半，质量约为地球质量的十分之一，则火星表面的重力加速度一定大于地球表面的重力加速度C火星探测器贴近火星表面做匀速圆周运动时，如果测得探测器的运行周期与火星半径，则可以计算火星质量D火星探测器沿不同的圆轨道绕火星运动时，轨道半径越大绕行周期越小二、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、一质量为800kg的电动汽车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为18m/s,利用传感器测得此过程中不同时刻电动汽车的

5、牵引力F与对应的速度v，并描绘出图象，图中AB、BC均为直线若电动汽车行驶过程中所受的阻力恒定，由图象可知下列说法正确的是（ ）A电动汽车由静止开始一直做变加速直线运动B电动汽车的额定功率为18kWC电动汽车由静止开始经过2s，速度达到6m/sD电动汽车行驶中所受的阻力为600N8、如图倾角为的斜面上有A、B、C三点，现从这三点分别以不同的初速度水平抛出一小球，三个小球均落在斜面上的D点今测得AB：BC：CD=5：3：1，由此可判断（ ）AABC处抛出的三个小球运动时间之比为3：2：1BABC处抛出的三个小球的速率变化率之比为3：2：1CABC处抛出的三个小球的初速度大小之比为3：2：1DAB

6、C处抛出的三个小球落在斜面上时速度与斜面间的夹角之比为1：1：19、如图所示，劲度系数为k的竖直弹簧下端固定于水平地面上，质量为m的小球从弹簧的正上方高为h的地方自由下落到弹簧上端，经几次反弹后小球最终在弹簧上静止于某一点A处，在以上三个量中只改变其中一个量的情况下，下列说法正确的是A无论三个量中的一个怎样改变，小球与弹簧的系统机械能守恒B无论h怎样变化，小球在A点的弹簧压缩量与h无关C小球的质量m愈大，最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能愈大D无论劲度系数k为多大，最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能都相等10、如图所示，小物块在竖直平面内的恒力F作用下，沿倾角=30的固定斜面向上运动的过程中，

7、恒力F做功与物块克服重力做的功相等，下列说法正确的是A若斜面光滑，则小物块一定匀速上滑B若斜面粗糙，则小物块一定减速上滑C若斜面光滑，当F最小时，F与斜面的夹角为零D若斜面粗糙，当摩擦力做功最小时，F与斜面的夹角为60三、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）如图1所示，某同学设计了一个测量滑块与木板间的动摩擦因数的实验装置，装有定滑轮的长木板固定在水平实验台上，木板上有一滑块，滑块右端固定一个动滑轮，钩码和弹簧测力计通过绕在滑轮上的轻绳相连，放开钩码，滑块在长木板上做匀加速直线运动（1）实验得到一条如图1所示的纸带，相邻两计数点之间的

8、时间间隔为0.1s，由图中的数据可知，滑块运动的加速度大小是_m/s1（计算结果保留两位有效数字）（1）读出弹簧测力计的示数F，处理纸带，得到滑块运动的加速度a；改变钩码个数，重复实验以弹簧测力计的示数F为纵坐标，以加速度a为横坐标，得到的图象是纵轴截距为b的一条倾斜直线，如图3所示已知滑块和动滑轮的总质量为m，重力加速度为g，忽略滑轮与绳之间的摩擦则滑块和木板之间的动摩擦因数=_12（12分）一同学为了研究光滑斜面上的物体静止和加速下滑时传感器对斜面支持力的差值与物体质量之间的关系，该同学用上表面光滑的楔形木块A固定在水平放置的压力传感器上，做了如下实验：（1）如图甲，该同学将质量m不同的小

9、钢球从斜面顶端由静止释放(每次只有一个小球)，记录小钢球在斜面上运动时压力传感器的示数F，并根据实验数据做出F-m图线重力加速度g取10m/s2，若斜面倾角为，由图象可知，cos2=_(保留2位有效数字)，由图象知，木块A的质量M=_kg(保留2位有效数字)；（2）该同学先把物体m用绳子系在斜面挡板上(如图乙所示)，测得此时传感器示数，再剪断绳子，测得此时传感器示数，从而得到两种情况下传感器对斜面支持力的差值F的函数表达式F=_(用已知字母表示的表达式)更换不同质量的物体m，多做几次实验得到数据，根据数据得到F-m图象，该图象的斜率k=_(保留2位有效数字)四、计算题：本题共2小题，共26分。

10、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）（20）导体切割磁感线的运动可以从宏观和微观两个角度来认识如图所示，固定于水平面的U形导线框处于竖直向下的匀强磁场中，金属直导线MN在与其垂直的水平恒力F的作用下，在导线框上以速度v做匀速运动，速度v与恒力F方向相同，导线MN始终与导线框形成闭合电路，已知导线MN电阻为R，其长度L，恰好等于平行轨道间距，磁场的磁感应强度为B，忽略摩擦阻力和导线框的电阻（1）通过公式推导验证：在时间内，F对导线MN所做的功W等于电路获得的电能，也等于导线MN中产生的焦耳热Q（2）若导线的质量m=8.0g，长度L=0.1m，感

11、应电流I=1.0A，假设一个原子贡献1个自由电子，计算导线MN中电子沿导线长度方向定向移动的平均速率v（下表中列出了一些你可能用到的数据）（3）经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动自由电子和金属离子（金属原子失去电子后剩余部分）的碰撞，展开你想象的翅膀，给出一个合理的自由电子运动模型：在此基础上，求出导线MN中金属离子对一个自由电子沿导线长度方向的平均作用力的表达式14（16分）如图，光滑的水平面上放置质量均为m=2kg的甲、乙两辆小车，两车之间通过一感应开关相连（当滑块滑过感应开关时，两车自动分离）甲车上带有一半径R=1m的1/4光滑的圆弧轨道，其下端切线水平并与乙车上表面平滑对接，乙车上

12、表面水平，动摩擦因数=，其上有一右端与车相连的轻弹簧，一质量为m0=1kg的小滑块P（可看做质点）从圆弧顶端A点由静止释放，经过乙车左端点B后将弹簧压缩到乙车上的C点，此时弹簧最短（弹簧始终在弹性限度内），之后弹簧将滑块P弹回，已知B、C间的长度为L=15m，求：（1）滑块P滑上乙车前瞬间甲车的速度v的大小；（2）弹簧的最大弹性势能EPm；（3）计算说明滑块最终能否从乙车左端滑出，若能滑出，则求出滑出时滑块的速度大小；若不能滑出，则求出滑块停在车上的位置距C点的距离15（12分）如图所示，与轻绳相连的滑块置于水平圆盘上，绳的另一端固定于圆盘中心的转轴上，绳子刚好伸直且无弹力，绳长l=0.5m滑

13、块随圆盘一起做匀速圆周运动（二者未发生相对滑动），滑块的质量m=1.0kg，与水平圆盘间的动摩擦因数=0.1，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s1求：（1）圆盘角速度1=1rad/s时，滑块受到静摩擦力的大小；（1）圆盘的角速度1至少为多大时，绳中才会有拉力；（3）圆盘角速度由0缓慢增大到4rad/s过程中，圆盘对滑块所做功大小 (绳未断）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、C【解析】根据速度时间图像可以知道，在驾驶员反应时间内，汽车的位移为,所以汽车在减速阶段的位移 根据 可解得： 故C对；A

14、BD错；综上所述本题答案是：C【点睛】驾驶员在发应时间内做匀速运动，根据图像可以求出匀速过程的位移，再利用求出运动过程中的加速度的大小2、D【解析】环被A挡住的瞬间，又，解得F=2mg，故绳断，之后小球做平抛运动；假设小球直接落地，则，球的水平位移x=vt=2LL，所以小球先与墙壁碰撞；球平抛运动到墙的时间为t，则，小球下落高度；碰撞点距B的距离，故选D【点睛】本题关键分析清楚小球的运动规律，然后分段考虑要注意绳断前瞬间，由重力和绳子的拉力的合力提供小球的向心力3、A【解析】ABm所受M的滑动摩擦力大小f1=1mg方向水平向左，根据牛顿第三定律得知：木板受到m的摩擦力方向水平向右，大小等于1m

15、gM处于静止状态，水平方向受到m的滑动摩擦力和地面的静摩擦力，根据平衡条件木板受到地面的摩擦力的大小是1mg木板相对于地面处于静止状态，不能使用滑动摩擦力的公式计算木板受到的地面的摩擦力，所以木板与地面之间的摩擦力不一定是2(m+M)g，故A正确，B错误；C开始时木板处于静止状态，说明木块与木板之间的摩擦力小于木板与地面之间的最大静摩擦力，与拉力F的大小无关，所以当F2(m+M)g木板仍静止，故C错误；D由C的分析可知，增大力F时只会改变m的运动状态，不会改变m对M的摩擦力大小；所以木板受到水平方向作用力等于m对M的摩擦力大小1mg，一定小于地面对木板的最大静摩擦力，所以无论怎样改变力F的大小

16、，木板都不可能运动，故D错误。4、A【解析】A处的电荷量为Q，OA的距离为则Q在O点产生的电场强度为，由于B和C处电荷与A处的电荷在O点的合场强为零，则B和C处电荷在O处的电场强度大小为，方向沿AO方向；若仅将A处电荷改为等量的正电荷，则O处场强的大小为沿AO方向，故A正确、BCD错误。故选A。5、D【解析】由胡克定律得Fkx，式中x为形变量，设弹簧原长为l0，则有F1k(l0l1)F2k(l2l0)联立方程组可以解得故D正确，ABC错误。故选D。6、C【解析】A：火星探测器贴近火星表面做匀速圆周运动时，其所受合外力充当向心力，不为零。故A项错误。B：在星球表面GMmR2=mg得g=GMR2，

17、据题意R火=12R地、M火=110M地，解得：g火=25g地。故B项错误。C：火星探测器贴近火星表面做匀速圆周运动时：GMmR2=mR(2T)2，则M=42R3GT2；如果测得探测器的运行周期与火星半径，则可以计算火星质量。故C项正确。D：火星探测器沿不同的圆轨道绕火星运动时：GMmr2=mr(2T)2，则T=2r3GM；火星探测器轨道半径越大，绕行周期越大。故D项错误。【点睛】万有引力解题的两种思路：1、物体在天体表面时重力近似等于它所受的万有引力；2、将行星绕恒星、卫星绕行星的运动视为匀速圆周运动，其所需的向心力由万有引力提供。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

18、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】AB段牵引力不变，根据牛顿第二定律知，加速度不变，做匀加速直线运动故A错误；额定功率 P=Fminvmax=60018=18kW，故B正确；匀加速运动的加速度，到达B点时的速度，所以匀加速的时间，若电动汽车一直做匀加速运动2s，则由静止开始经过2s的速度v=at=6m/s，所以电动汽车由静止开始经过2s，速度小于6m/s，故C错误；当最大速度vmax=18m/s时，牵引力为Fmin=600N，故恒定阻力 f=Fmin=600N，故D正确故选BD【点睛】解决本题的关键能够从图线中分析

19、出电动车在整个过程中的运动情况，当牵引力等于阻力时，速度达到最大8、ACD【解析】A、因为AB:BC:CD=5:3:1，三个小球均落在D点，则三个小球的竖直位移之比为hAD:hBD:hCD=9:4:1，根据初速度为零的匀变速直线运动的规律，t1：t2：t3=3：2：1，故A正确；B、三小球都做平抛运动，加速度相同，速度变化率相同，B错误；C、因为平抛运动的水平位移之比为9:4:1，时间之比为3:2:1，可知三个小球的初速度之比为3:2:1，C正确；D、平抛运动在某时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，因为小球均落在斜面上，位移与水平方向的夹角不变，则速度与水平方向

20、的夹角相等，故D正确故选ACD.点睛：根据三个小球的位移之比得出三个小球平抛运动的高度之比和水平位移之比，根据位移时间公式求出运动的时间之比，根据时间和水平位移之比求出初速度之比抓住某时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，分析落在斜面上的速度方向与初速度方向夹角的关系9、BC【解析】因为小球最终在弹簧上静止于某一点，所以运动过程中一定有机械能的损失，故A错误小球静止与A点，则在A点受力平衡，重力等于弹力，所以压缩量只跟重力有关系，与h无关，则无论h怎样变化，小球在A点的弹簧压缩量与h无关，故B正确小球的质量m愈大，最终小球静止在A点时，弹簧形变量越大，弹簧的弹性势

21、能愈大，故C正确A点是小球所受的弹力与重力的平衡位置，则最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能，k越小，弹性势能越大故D错误10、ACD【解析】应用动能定理判断物体的运动情况，根据临界条件判断外力的方向。【详解】A若斜面光滑，对物体应用动能定理：可知：，又因为外力F为恒力，所以物体做匀速直线运动，故A正确；B若斜面粗糙，物体可能和斜面无弹力，摩擦力仍然不做功，物体可能做匀速直线运动，故B错误；C若斜面光滑，物体向上运动位移为x，对物体应用动能定理：要使F最小，则cos最大为1，所以应为零，故C正确；D若斜面粗糙，摩擦力最小为0，物体与斜面的弹力为0，受力分析可知：又因为恒力F做功与物块克服重力做的

22、功相等：两式相比解得：，故D正确。【点睛】本题主要考察动能定理和正交分解，合理运用方程分析和解决问题。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）1.4； （1） 【解析】(1)加速度为.(1)滑块受到的拉力T为弹簧秤示数的两倍，即：T=1F,滑块受到的摩擦力为：f=mg,由牛顿第二定律可得：T-f=ma,解得力F与加速度a的函数关系式为:,由图象所给信息可得图象截距为：,解得.【点睛】本题重点是考察学生实验创新能力及运用图象处理实验数据的能力，对这种创新类型的题目，应仔细分析给定的方案和数据，建立物理模型12、0.33（0.320.35

23、）0.20kgmgsin2（或mg1-cos2）6.7（6.56.8）【解析】试题分析：分别对小球和A受力分析，求出传感器的示数F与m的表达式，再结合图象求解；当m=0时，传感器的示数即为木块A的重力，从而求出A的质量；根据静止和下滑两种情况下对压力传感器的作用力表达式求解F-m的表达式，根据表达式计算图像的斜率（1）对小球受力分析，根据平衡条件可知，A对小球的支持力N=mgcos，根据牛顿第三定律可知，小球对A的压力为mgcos，对A受力分析可知，传感器对A的支持力F=Mg+mgcoscos，则传感器的示数为F=Mg+mgcos2，则F-m图象的斜率k=gcos2，则有gcos2=2.3-1

24、.960.1=0.34，解得cos2=0.034；当m=0时，传感器的示数即为木块A的重力，则有Mg=1.96N，解得M=1.9610kg0.20kg（2）当静止时，将斜面和小球看做一个整体，则整体在竖直方向上只受重力和传感器的支持力，故此时传感器的示数为F=(M+m)g，当加速下滑时传感器的示数为F=Mg+mgcos2，故F=F-F=mg(1-cos2)，即F=mg(1-cos2)，图像的斜率k=g(1-cos2)=6.8四、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）见解析（2）（3）【解析】试题分析：（1）导线运动时产生的感应电动势为，导线中的电流为，导线受到的安培力为，物体匀速运动，拉力和安培力相等，所以拉力为，拉力F做功，将F代入得到电能为，产生的焦耳热为，由此可见（2）导线MN中的总电子数N=，导线MN中电子的电量为通过导线的电流为这些电量通过