内蒙古乌兰察布市集宁师范学院附属实验中学2022-2023学年高三上学期第三次阶段检测物理试题（解析版）

集宁师院附中2022—2023学年度高三上学期阶段检测物理试题命题人：高三物理组时间：90分钟一、单选题(本题有8个小题。每题中只有一个选项符合题意)1.如图甲、乙、丙分别为商场里的厢式电梯、台阶式电梯和斜面电梯，小明在逛商场时先后随三部电梯以相同速率上楼，在匀速运行过程中下列说法正确的是（）A.三部电梯对小明均不做功B.乙与丙电梯对小明均没有摩擦力作用C.甲与丙中的小明机械能守恒D.甲与乙中小明所受弹力做功的功率不相等【答案】D【解析】【详解】A．小明先后随三部电梯以相同速率上楼，电梯对小明的作用力与运动方向相同，因此三部电梯对小明均做正功，故A错误；B．电梯匀速运行，所以台阶式电梯乙对小明没有摩擦力的作用；丙是斜面电梯，小明要随斜面电梯向上运动，因此丙电梯对小明有摩擦力的作用，且摩擦力方向沿斜面向上，与小明的重力沿斜面向下的分力平衡，故B错误；C．小明在甲与丙的电梯中，动能不变，可重力势能增大，因此机械能不守恒，故C错误；D．由功率公式可知，甲中小明所受弹力做功的功率大小等于小明的重力与电梯速率的乘积；在乙中小明所受弹力大小等于重力，但弹力方向与电梯速度方向有夹角，且小于90°，因此甲与乙中小明所受弹力做功的功率不相等，故D正确。故选D。2.木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上，在b上施加向左的水平力使弹簧压缩，如图所示．当撤去外力后，对于a和b以及弹簧组成的系统，下列说法中正确的是A.a尚未离开墙壁前，系统的动量守恒B.a尚未离开墙壁前，系统的机械能不守恒C.a离开墙壁后，系统的动量守恒D.a离开墙壁后，系统的机械能不守恒【答案】C【解析】【详解】AB.当撤去外力F后，a尚未离开墙壁前，系统受到墙壁的作用力，系统所受的外力之和不为零，所以和b组成的系统的动量不守恒，但由于没有外力做功，故系统的机械能守恒，故AB错误；CD.a离开墙壁后，系统所受的外力之和为0，所以a、b组成的系统的动量守恒，由于没有外力做功，故系统机械能守恒，故C正确，D错误．故选：C．3.如图所示，质量分别为、的两小物块A、B用平行于斜面的轻细线相连，两物块均静止于斜面上，用平行于斜面向上的恒力拉A，使其以加速度沿斜面向上运动，经时间，细线突然被拉断，再经时间，B上滑到最高点，则B到达最高点时A的速度大小为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】细线被拉断前，以A、B为整体，由牛顿第二定律得时，A、B的速度为细线突然被拉断后，整体受到的合力保持不变，再经时间，B上滑到最高点，此时B的速度为零，设此时A的速度为，以A、B为整体，根据动量定理可得解得故选B。4.在圆锥体空间的顶点O固定一正点电荷，底面圆周上有三点a、b、c，O是底面圆心，d点为Oc的中点，在该点电荷所产生的电场中，正确的判断是（  ）A.a、b、c三点的电场强度相同B.d点与O点电势差和O点与c点电势差关系为=C.带正电的检验电荷沿直线从a至O过程中电场力增大，电势能增大D.带负电的检验电荷沿直线从a至b过程中电势能先增大后减小【答案】C【解析】【详解】A．a、b、c三点的电场强度方向不同，a点的电场强度方向由O指向a，b点的电场强度方向由O指向b，c点的电场强度方向由O指向c，故A错误；B．根据有>故B错误；C．电场线越密集，场强越大，电场力越大，带正电的检验电荷沿直线从a至O过程中电场力增大，又电场力做负功，电势能增大，故C正确；D．带负电的检验电荷沿直线从a至b过程中电势能先减小后增大，故D错误。故选C。5.如图所示，质量m=60kg的人，站在质量M=300kg的车的一端，车长L=3m，相对于地面静止．当车与地面间的摩擦可以忽略不计时，人由车的一端走到另一端的过程中，车将()A.后退0.5mB.后退0.6mC.后退0.75mD.一直匀速后退【答案】A【解析】【详解】ABC．人车组成的系统动量守恒，则mv1=Mv2所以mx1=Mx2又有x1＋x2=L解得x2=0.5m．选项A正确，BC错误；D.题中未说明人的运动状态，故小车的运动状态不定；故D错误；6.如图所示，长为L的轻杆一端固定质量为m的小球，另一端固定在转轴O，现使小球在竖直平面内做圆周运动，P为圆周的最高点，若小球通过圆周最低点时的速度大小为，忽略摩擦阻力和空气阻力，则以下判断正确的是（）．A.小球不能到达P点B.小球到达P点时的速度大于C.小球能到达P点，且在P点受到轻杆向上的弹力D.小球能到达P点，且在P点受到轻杆向下的弹力【答案】C【解析】【详解】AB．从最低点到最高点，根据动能定理有带入数据可得最高点速度对于轻杆，既可以提供向上的支持力也可以提供向下的拉力，所以无论多大的速度，只要能够到达最高点都可以通过最高点，所以小球P能够到达最高点，但是速度小于，选项A、B错误．CD．在P点受力可得说明杆的支持力竖直向上，选项C正确，D错误．【点睛】圆周运动合力提供向心力，轻杆模型和细线轻绳不同，轻杆的弹力不一定沿杆的方向，可以沿杆向外，也可以沿杆向内，所以圆周运动只要能到达最高点，就可以通过．合力提供向心力，可以假设弹力方向为正方向与重力方向相同，计算结果若为负，说明与重力方向相反．7.2022年6月5日，“神舟十四号”成功对接于天和核心舱径向端口，航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲进入核心舱开展相关工作。已知核心舱的运行轨道距地面高度h（约为400km），地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球自转的影响，下列说法正确的是（  ）A.航天员漂浮在核心舱中，处于平衡状态B.地球的平均密度可表示为C.核心舱轨道处的重力加速度大小为D.核心舱的运行速度大小介于7.9km/s和11.2km/s之间【答案】C【解析】【详解】A．航天员漂浮在核心舱中，跟着航天器一起绕地球做匀速圆周运动，处于非平衡状态，其加速度不为零，故A错误；B．根据万有引力等于重力有可得则地球的平均密度可表示为故B错误；C．根据万有引力等于重力有核心舱轨道处的重力加速度等于其向心加速度，则有解得故C正确；D．核心舱的运行速度小于第一宇宙速度，即小于，故D错误。故选C。8.晾晒衣服的绳子两端A、B分别固定在两根竖直杆上，A点高于B点，原来无风状态下衣服保持静止。某时一阵恒定的风吹来，衣服受到水平向右的恒力而发生滑动，并在新的位置保持静止如图所示。不计绳子的质量及绳与衣架挂钩间的摩擦，绳子不可伸长，已知两杆间的距离为d，绳长为1.25d，衣服和衣架的总质量为m，有风时挂钩处绳间的夹角，风力大小为，重力加速度为g，。下列说法中正确的是（  ）A.无风时，轻绳的拉力大小为B.在无风的情况下，A点沿杆稍下移，绳子的拉力变大C.有风时，轻绳的拉力大小为D.在有风的情况下，A点沿杆稍下移，绳子的拉力大小不变【答案】C【解析】【详解】A．无风时，衣服受到重力和两边绳子的拉力处于平衡状态，如图所示，同一条绳子拉力相等，则挂钩左右两侧绳子与竖直方向的夹角相等。由几何关系可得解得根据平衡条件可得解得故A错误；B．当在无风的情况下，将绳子的端点从A点移到C点，根据图象可以看出，两段绳子之间的夹角不变，两段绳子的合力不变，则拉力F不变，故B错误；C．设绳OB与竖直方向夹角为，绳OC与竖直方向夹角为，根据受力平衡可得由题可知解得故C正确；D．当在有风的情况下将绳子的端点从A点移到C点，根据图象可以看出，两段绳子之间的夹角变小，两段绳子的合力不变，则拉力F减小，故D错误。故选C。二、多选题（本题有4个小题，每小题中有多个选项正确）9.“雪如意”，北京2022年冬奥会的首座跳台滑雪场地，其主体建筑设计灵感来自于中国传统饰物“如意”．“雪如意”内的部分赛道可简化为由倾角为、高为h的斜坡雪道的顶端由静止开始下滑，到达底端后以不变的速率进入水平雪道，然后又在水平雪道上滑行s后停止．已知运动员与雪道间的动摩擦因数处处相同，不考虑空气阻力，则和运动员在斜坡雪道上克服摩擦力做的功W分别为（）A.BC.D.【答案】BC【解析】【详解】AB.对整个过程，由动能定理得：解得：A错误B正确．CD.再对整个过程，根据动能定理得解得，运动员在斜坡雪道上克服摩擦力做的功，C正确D错误．10.如图所示的实线为方向未知的三条电场线，从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。则下列说法正确的是（）A.a一定带负电，b一定带正电 B.静电力对a做正功，对b也做正功C.a的动能将变大，b的电势能将变小 D.a的加速度在减小，b的加速度在增大【答案】BCD【解析】【详解】AB．根据题意可知，静电力方向沿电场线指向轨迹凹侧，又有正电荷所受电场力的方向与电场强度方向相同，负电荷相反，但不知道电场线方向，则无法判断粒子电性，a、b粒子速度方向与a、b粒子所受静电力方向的夹角均为锐角，电场力做正功，故A错误，B正确；C．电场力对a、b做正功，两个粒子动能均增大，电势能均减小，故C正确；D．电场线疏密表示场强大小，结合公式可知，a受到的电场力在减小，加速度在减小，b受到的电场力在增大，加速度在增大，故D正确。故选BCD。11.如图所示，静电计指针张角会随电容器极板间电势差U的增大而变大。现使电容器带电并保持总电量不变，实验中每次只进行一种操作，能使静电计指针张角变小的是（）A.将A板稍微上移 B.减小两极板之间的距离C.将玻璃板插入两板之间 D.将云母板插入两板之间【答案】BCD【解析】【详解】A．根据得，将A板稍微上移，S减小，则电容减小，根据知，电荷量不变，则电势差增大，静电计指针张角变大，故A错误；B．根据得，减小两极板之间的距离，则电容增大，根据知，电荷量不变，则电势差减小，静电计指针张角变小，故B正确；C．根据得，将玻璃板插入两板之间，则电容增大，根据知，电荷量不变，则电势差减小，静电计指针张角变小，故C正确；D．根据得，将云母板插入两板之间，则电容增大，根据知，电荷量不变，则电势差减小，静电计指针张角变小，故D正确。故选BCD。12.如图所示，一固定斜面倾角为θ，将小球A从斜面顶端以速率v0水平向右抛出，小球击中了斜面上的P点；将小球B从空中某点以相同速率v0水平向左抛出，小球恰好垂直斜面击中Q点．不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.若小球A击中P点时速度方向与水平方向所夹锐角为φ，则B.若小球A击中P点时速度方向与水平方向所夹锐角为φ，则C.小球A、B在空中运动的时间之比为D.小球A、B在空中运动的时间之比为【答案】BC【解析】【详解】AB．对小球A，有得则所以A错误，B正确；CD．对小球B，有得所以小球A、B在空中运动得时间之比所以C正确，D错误。故选BC三、实验题（本题有2个小题）13.某同学用气垫导轨验证动量守恒定律，实验装置如图所示。（1）用螺旋测微器测量出遮光条宽度d，用天平测得滑块1、2（均包括遮光条）的质量分别为、；（2）接通气源，将气垫导轨调至水平，将滑块1向左弹出，与静止的滑块2发生碰撞，碰后两滑块没有粘连，与光电门1相连的计时器显示的挡光时间为，与光电门2相连的计时器显示的先后挡光时间为和，则碰撞前系统的动量________，碰撞后系统的动量________。（用所测物理量的符号表示）【答案】①.②.【解析】【详解】（2）[1]碰撞前滑块1的速度为碰撞前系统的动量[2]碰撞后滑块2的速度为滑块1的速度为碰撞后系统的动量14.图1是某同学探究小灯泡伏安特性的实物连线图。（1）请根据图1中实物连线图，在图2虚线方框中画出实验电路图______。（2）该同学正确连接电路后，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于_________。（选填“最左”或“最右”）端；闭合开关S后，移动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是_________（选填“小灯泡”或“滑动变阻器”）出现断路。（3）排除故障后再闭合开关S，该同学正确完成了实验操作，并将实验数据描点作图，得到I-U图像如图3所示。当灯泡两端加4.0V电压时，灯泡的电阻R=_________Ω，灯泡功率P=___________W。（结果均保留两位有效数字）（4）若把该灯泡接在电动势E=4.0V、内阻r=20.0Ω的太阳能电源上，该灯泡的电功率约为__________W。（结果保留三位有效数字）【答案】①.见解析②.最左③.小灯泡④.54⑤.0.30⑥.0.168（0.164-0.172）【解析】【详解】（1）[1]根据实物图画出电路图如图所示（2）[2][3]闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于最左端，从面使闭合开关S后分压电路部分的电压为零。若滑动变阻器出现断路，则分压电路的电压为零，电压表不会有示数，所以故障的原因可能是小灯泡出现断路。（3）[4]由图像可知，当灯泡两端加4.0V电压时，通过灯泡的电流为74.2mA，此时灯泡的电阻为[5]功率为（4）[6]把该灯泡接在太阳能电源上后，设灯泡两端电压为U，通过灯泡的电流为I，根据闭合电路欧姆定律有，代入数据后有将上述表达式代表的电源的I-U图线和灯泡的I-U图线作在同一坐标系中，如图所示两图线交点对应坐标的乘积即为灯泡的实际功率，即四、解答题（本题有4个小题。作答中要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤）15.跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动，运动员穿专用滑雪板，在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。如图所示，现有某运动员从跳台a处以速度沿水平方向飞出，在斜坡b处着陆，着陆时速度大小为。运动员可视为质点，空气阻力不计，重力加速度g取。求：(1)运动员在空中飞行的时间；(2)ab之间的距离。【答案】(1)2s；(2)【解析】【详解】(1)运动员从a点做平抛运动，落到b点时，根据运动的合成与分解，可得运动员在竖直方向上的分速度为在竖直方向上，根据速度时间公式得代入数据解得运动员在空中飞行时间为(2)水平方向上，由运动学公式得竖直方向上，由位移时间公式得根据运动的合成与分解得解得16.如图所示，倾斜传送带的倾角，传送带以6m/s的速度沿顺时针匀速转动，一个物块无初速的放在传送带的底端，一段时间后，物块与传送带一起匀速向上运动，当物块离传送带顶端的距离为m时，传送带突然停下，此后物块恰好能到达传送带顶端，重力加速度取，已知，求：（1）物块与传送带间的动摩擦因数；（2）物块在传送带上加速的时间。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）传送带停下后，物块向上做匀减速运动，加速度大小为由运动学公式可得解得（2）物块在传送带上加速时，加速度大小为则物块在传送带上加速的时间17.如图所示，质量为的长木板静止在光滑水平面上，两个质量分别