2021-2022學(xué)年江蘇省南通市海安市高三(上)期中物理試卷-附答案詳解

第=page22頁，共=sectionpages22頁第=page11頁，共=sectionpages11頁2021-2022學(xué)年江蘇省南通市海安市高三（上）期中物理試卷一、單選題（本大題共10小題，共40.0分）我國ETC電子不停車收費系統(tǒng)已實現(xiàn)全國聯(lián)網(wǎng)，大大縮短了車輛通過收費站的時間。下列圖像中，可以描述汽車?yán)迷撓到y(tǒng)通過收費站的是(A. B.

C. D.如圖所示，游樂場的旋轉(zhuǎn)盤上，開始時有的人離轉(zhuǎn)軸近一些，有的人離轉(zhuǎn)軸遠(yuǎn)一些。當(dāng)旋轉(zhuǎn)盤加速轉(zhuǎn)動時，哪些人更容易發(fā)生滑動(???A.離軸近的

B.離軸遠(yuǎn)的

C.質(zhì)量大的

D.質(zhì)量小的兩個體重相同的學(xué)生分別以圖示路徑由靜止從地面登上高為h的階梯頂端A，對于這個過程，下列說法正確的是(???A.兩學(xué)生的位移相等

B.兩學(xué)生運動時間一定相等

C.兩學(xué)生克服重力做功一定相等

D.兩學(xué)生克服重力做功的平均功率一定相等

2021年10月16日我國三位航天員再次進(jìn)入“天宮號”空間站，航天員將在“太空之家”駐留六個月，開展各項科學(xué)實驗和技術(shù)試驗，下列實驗中不適合在空間站開展的是(??A.①驗證力的平行四邊形定則 B.②落體法測空間站重力加速度

C.③向心力演示器探究向心力 D.④靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電在勻強電場中，直線AO平行于電場線，AB=BO，直線MN心直與AO，MO=ONA.EA=EM=EO B.我國預(yù)計2022年發(fā)射首顆北極航道監(jiān)測SAR衛(wèi)星，該衛(wèi)星將運行在經(jīng)過地球兩極的圓軌邊上，已知衛(wèi)星的環(huán)繞速度為v，繞行周期是T，引力常量為G，下列說法正確的是(A.該衛(wèi)星可能是地球同步靜止衛(wèi)星

B.該衛(wèi)星曉行速度可以大于第一宇宙速度

C.由該衛(wèi)星運行數(shù)據(jù)v、T可求由地球的質(zhì)量

D.由于稀薄空氣影響，運行一段時間后，衛(wèi)星會遠(yuǎn)離地球水池中觀賞噴泉的水流以與水面成相同夾角、大小相等的速度向四周噴出，不計空氣阻力，下列說法正確的是(???A.水落回水面的速度都相同

B.水到達(dá)最高點的速度為零

C.初速度加倍，水的水平射程加倍

D.初速度加倍，水在空中飛行時間加倍

圖甲表示某金屬絲的電阻R隨攝氏溫度t變化的情況。把這段金屬絲與電池、電流表串聯(lián)起來(圖乙)，用這段金屬絲做測溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到了一個簡單的電阻溫度計，下列對此溫度計的描述，正確的是(??A.溫度升高，指針偏轉(zhuǎn)角變大

B.表盤上的溫度刻度均勻分布

C.串聯(lián)一個大電阻可以提高溫度計精度

D.電池內(nèi)阻變大后測得的溫度值偏高矩形滑塊由不同材料的上、下兩層粘合在一起組成，將其放在光滑水平面上，一子彈以速度v0水平射向滑塊；若射擊下層，子彈剛好不射出，如圖甲所示；若射擊上層，則子彈剛好能射穿一半厚度，如圖乙所示，比較上述兩種情況，下列說法正確的是(?A.系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量相等 B.子彈對滑塊做功不相等

C.子彈和滑塊間的作用力相等 D.子彈和滑塊間作用時間相等在如圖所示的電路中，R0是定值電阻，R1、R2是滑動變阻器，D為理想二極管。電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，接通開關(guān)S，質(zhì)量為m的帶電油滴恰能靜止在水平放置的兩金屬板間。若只改變其中的一個條件，下列說法正確的是A.將R1的滑片向右移動，油滴將向下運動

B.將R2的滑片向右移動，油滴將向下運動

C.斷開開關(guān)S，將有電子自下而上通過理想二極管D

D.二、實驗題（本大題共1小題，共15.0分）某同學(xué)用如圖所示裝置做驗證機械能守恒定律的實驗。

(1)除了提供圖中的器材，實驗室還需要準(zhǔn)備下列器材______。

A.游標(biāo)卡尺

B.秒表

C.天平

D.彈簧秤

(2)實驗的主要步驟如下：其中不妥當(dāng)?shù)牟僮鞑襟E是______。(填寫步驟序號)

A.將導(dǎo)軌調(diào)至水平

B.測出遮光條的寬度d

C.測出鉤碼質(zhì)量m和帶長方形遮光條的滑塊總質(zhì)量M

D.將滑塊移至圖示A位置，測出遮光條到光電門的距離L

E.釋放滑塊，然后開啟氣泵，讀出遮光條通過光電門的擋光時間t

(3)在實驗操作正確的前提下，滑塊從A靜止釋放運動到光電門B的過程中，系統(tǒng)的重力勢能減少量為______，若系統(tǒng)符合機械能守恒定律，測得的物理量應(yīng)滿足的關(guān)系式為______。(用(2)中給出的字母表示)

(4)若氣墊導(dǎo)軌左端的滑輪調(diào)節(jié)過高，使得拉動物塊的繩子與氣墊軌道之間存在夾角，不考慮其它影響，滑塊自A點由靜止釋放，則在滑塊從A點運動至B點的過程中，滑塊、遮光條與鉤碼組成的系統(tǒng)重力勢能減小量的測量值______(填“大于”“小于”或“等于”)動能增加量的測量值。

(5)該實驗小組在研究中發(fā)現(xiàn)利用該裝置可以測量帶長方形遮光條滑塊的總質(zhì)量M。實驗小組多次改變光電門的位置，且每次都將滑塊從同一點A靜止釋放，測出相應(yīng)的L與t值，完成實驗后，某同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出1t2?L圖像，測得直線的斜率為k，已如鉤碼的質(zhì)量三、計算題（本大題共4小題，共45.0分）如圖所示，機場地勤人員利用傳送帶往飛機上運送行李，傳送帶與水平面間的夾角α=37°，轉(zhuǎn)軸間距L=4.05m。地勤人員將小包裹(可視為質(zhì)點)輕輕放在傳送帶底端。已知傳送帶運行速率恒為v0=0.8m/s，小包裹與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.8，取重力加速度g=10m/s2，sin37一質(zhì)量為m、半徑為R的光滑圓環(huán)用細(xì)繩OP懸掛著，原長為2R的兩個輕質(zhì)彈簧，一端固定在圓環(huán)上P點，另一端與質(zhì)量均為m的小球A、B連接，小球A、B套在圓環(huán)上。如圖，彈簧長為2R時，同時由靜止釋放A、B兩小球，小球沿圓環(huán)運動到最低點發(fā)生彈性碰撞后，彈簧與小球脫落，兩小球恰好能繼續(xù)運動到圓環(huán)最高點P。求：

(1)釋放A、B兩小球前，兩彈簧中存儲的彈性勢能總量Ep；

(2)整個過程中細(xì)繩OP受到的最大拉力FT。如圖所示，兩金屬板A、B水平放置，間距為3d。距離A下方2d處有一水平放置的金屬網(wǎng)G，A、B、G的尺寸相同，G接地，A、B的電勢均為φ(φ>0)。今有一帶電粒子從金屬網(wǎng)G的左側(cè)正上方P點以初速度v0水平射入電場，P點到G的距離為d。粒子穿越金屬網(wǎng)過程中與金屬網(wǎng)不接觸，已知帶電粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)，粒子重力忽略不計。求：

(1)粒子第一次到達(dá)G所需的時間t；

如圖甲所示，傾角為45°的斜面體A靜止于水平地面上，半徑為R的光滑球B剛好置于豎直墻面和斜面體之間?，F(xiàn)用水平外力F推動斜面體A使其緩慢向左移動，已知斜面體A的質(zhì)量為m，球B的質(zhì)量為2m，斜面與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，重力加速度為g。求：

(1)水平推力F；

(2)球B重力勢能增量的最大值ΔEp；

答案和解析1.【答案】C

【解析】解：A、根據(jù)x?t圖像的斜率表示速度，知該圖表示汽車先做加速直線運動，后沿原方向做減速直線運動，與實際不符，故A錯誤；

B、根據(jù)x?t圖像的斜率表示速度，知該圖表示汽車先做減速直線運動，后靜止，再沿原方向做加速直線運動，與實際不符，故B錯誤；

C、該圖表示汽車先做減速直線運動，后沿原方向做加速直線運動，能描述汽車?yán)迷撓到y(tǒng)通過收費站的運動情況，故C正確；

D、該圖表示汽車先做加速直線運動，后沿原方向做減速直線運動，不能描述汽車?yán)迷撓到y(tǒng)通過收費站的運動情況，故D錯誤。

故選：C。

根據(jù)x?t2.【答案】B

【解析】解：游樂場的旋轉(zhuǎn)盤上，人隨盤一起做勻速圓周運動，角速度相等，由靜摩擦力提供向心力，當(dāng)轉(zhuǎn)盤角速度過大，則靜摩擦力近似等于滑動摩擦力，滑動摩擦力提供向心力，設(shè)人的質(zhì)量為m，根據(jù)牛頓第二定律得：μmg=mω2r，由此可見，離軸越遠(yuǎn)，向心加速度越大，所需向心力越大，越容易滑動，故B正確，ACD錯誤。

故選：3.【答案】C

【解析】解：A、由位移的定義可知，兩學(xué)生的位移不相等，故A錯誤；

B、由于兩學(xué)生的位移不相等，且運動速度不知道，故兩學(xué)生運動時間無法比較，故B錯誤；

C、由于兩學(xué)生豎直方向上升的高度相同，且兩同學(xué)體重相同，故克服重力做功一定相等，故C正確；

D、由于兩學(xué)生運動的時間不知道，故兩學(xué)生克服重力做功的平均功率無法比較，故D錯誤。

故選：C。

根據(jù)位移的定義判斷；由位移和速度判斷時間；根據(jù)W=Gh判斷克服重力做功；根據(jù)W=4.【答案】B

【解析】解：空間站里面的物體處于完全失重狀態(tài)。

A.在空間站橡皮筋和彈簧測力計均可以正常使用，所以該實驗可以完成，故A不符合題意；

B.在空間站里自由釋放物體，物體在空中漂浮著，不會下落，所以該實驗無法完成，故B符合題意；

C.向心力演示儀通過彈簧形變程度顯示向心力的大小，所以該實驗可以完成，故C不符合題意；

D.靜電感應(yīng)使物體帶電，是在電場的作用下，電荷從導(dǎo)體的一端轉(zhuǎn)移到另一端，所以該實驗可以完成，故D不符合題意。

故選：B。

空間站里面的物體處于完全失重狀態(tài)，其中橡皮筋和彈簧測力計均可以正常使用；向心力演示儀通過彈簧形變程度顯示向心力的大小，可以完成；靜電感應(yīng)使物體帶電，是在電場的作用下，電荷從導(dǎo)體的一端轉(zhuǎn)移到另一端，也可以完成。在空間站里自由釋放物體，物體在空中漂浮著，不會下落，所以不能完成重力加速度的測量。

本題考查各個實驗完成需要的物理條件，要求學(xué)生熟練掌握基本實驗器材的原理。屬于基礎(chǔ)簡單題目。

5.【答案】B

【解析】解：ABD、金屬球殼放入勻強電場中，根據(jù)靜電屏蔽可知EO=0，φO=φB=0，根據(jù)電場線疏密可知EA>EM>EO，故AD錯誤，B正確；

C、由圖可知MN連線與電場線垂直，無窮遠(yuǎn)處電勢為0，則可知φM=φN=φO6.【答案】C

【解析】解：A、地球同步衛(wèi)星一定在赤道正上方，而該衛(wèi)星運行在經(jīng)過地球兩極的圓軌邊上，不可能相對于地球靜止，故A錯誤；

B、第一宇宙速度等于貼近地面的衛(wèi)星做勻速圓周運動的速度，由萬有引力提供向心力有：GMmr2=mv2r，解得：v=GMr，可知軌道半徑越大，線速度越小。該衛(wèi)星運行的軌道半徑大于地球的半徑，其速度小于第一宇宙速度，故B錯誤；

C、根據(jù)萬有引力提供向心力，則有：GMmr2=mr4π2T27.【答案】D

【解析】解：A、速度是矢量，水落回水面的速度大小相等，方向不同，故A錯誤；

B、地面成一定角度的噴泉噴出的水做斜拋運動，則最高點具有水平速度，故B錯誤；

CD、設(shè)初速度大小為v0，與水平方向的夾角為θ

斜拋運動在豎直方向上的分運動為豎直上拋運動，其上升到最高點的時間為v0g，則其水在空中運動的時間為t=2v0sinθg

斜拋運動在水平方向上的分運動為勻速直線運動，則水的水平射程x=v0co8.【答案】C

【解析】解：ABD、根據(jù)閉合電路歐姆定律有I=ER+r，可知表盤的溫度刻度不均勻，當(dāng)溫度升高電阻增大，則電流減小，所以指針偏轉(zhuǎn)角變小，當(dāng)r增大時，測量溫度偏低，故ABD錯誤；

C、串聯(lián)一個大電阻，根據(jù)閉合電路歐姆定律有I=ER+r9.【答案】A

【解析】解：最終子彈都未射出，則最終子彈與滑塊的速度相等，根據(jù)動量守恒定律知，兩種情況下系統(tǒng)的末速度相同。

A、根據(jù)能量守恒定律得，系統(tǒng)初狀態(tài)的總動能相等，末狀態(tài)總動能相等，系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量等于系統(tǒng)機械能的減少量，兩種情況下產(chǎn)生的熱一樣多，故A正確；

B、根據(jù)動能定理可得，子彈對滑塊做的功等于滑塊動能的增加量，由于兩種情況下滑塊增加量相等，所以子彈對滑塊做功相等，故B錯誤；

C、由于兩種情況下產(chǎn)生的熱相等，根據(jù)Q=fΔs可知，Δs越大，f越小，故甲圖中子彈和滑塊間的作用力小，故C錯誤；

D、由于甲圖中子彈和滑塊間的作用力小，根據(jù)牛頓第二定律可知甲圖中子彈的加速度小，根據(jù)速度—時間關(guān)系可得：t=Δva，兩種情況下速度的變化量相等，所以甲圖中子彈和滑塊間作用時間長，故D錯誤。10.【答案】C

【解析】解：帶電油滴受到向下重力和向上的電場力，且電場力大小等于重力大小，由此判斷出油滴帶負(fù)電。

A、將R1的滑片向右移動，電阻R1阻值變小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律，RT兩端分得的電壓變大，電容間的電場強度變大，帶電油滴所受電場力變大，此時合力方向向上，帶電油滴將向上運動，故A錯誤。

C、當(dāng)斷開開關(guān)后，電容會放電，電流自上而下流過二極管，即有電子自下而上通過二極管到達(dá)上極板，故C正確。

B、電阻R2的大小不影響電容兩端電壓和電路電流，則油滴仍保持靜止，故B錯誤。

D、增大電容器兩極板的距離，電容兩端電壓不變，根據(jù)E=Ud可知，兩極板間的勻強電場強度變小，電場力小于重力，油滴向下運動，故D錯誤。

故選：C。

改變11.【答案】AC

E

mgL

mgL【解析】解：(1)本實驗是通過實驗測量出滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)減少的重力勢能和增加的動能來驗證機械能守恒的。實驗需要用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度；數(shù)字計時器可以記錄通過光電門的時間；重力勢能和動能都與質(zhì)量有關(guān)，需測量質(zhì)量；故實驗室還需要準(zhǔn)備游標(biāo)卡尺和天平。故選：AC。

(2)基本實驗步驟如下：

先測出遮光條寬度d，鉤碼質(zhì)量m和帶長方形遮光條的滑塊總質(zhì)量M，遮光條到光電門的距離L；

將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平，再將滑塊移至圖示A位置；

開啟氣泵，然后釋放滑塊，讀出遮光條通過光電門的擋光時間t；

最后處理實驗數(shù)據(jù)，計算出系統(tǒng)減少的重力勢能和增加動能。

綜上所述，不妥當(dāng)?shù)牟僮鞑襟E是E。

(3)滑塊從A靜止釋放運動到光電門B的過程中，系統(tǒng)的重力勢能減少量為：

ΔEp=mgL，

利用遮光條通過光電門的平均熟讀代替瞬時速度：

v=dt，

系統(tǒng)增加的動能為：

ΔEk=12(m+M)v2，

若系統(tǒng)符合機械能守恒定律，則

ΔEp=ΔEk，

測得的物理量應(yīng)滿足的關(guān)系式為：

mgL=12(M+m)(dt)12.【答案】解：(1)開始時，小包裹的速度為零，則摩擦力沿傳送帶方向向上，由牛頓第二定律得：

μmgcosα?mgsinα=ma

代入數(shù)據(jù)解得：a=0.4m/s2；

(2)設(shè)經(jīng)過t1時間與傳動帶共速，則有：t1=v0a=【解析】(1)以小包裹為研究對象，由牛頓第二定律求解加速度大小；

(2)設(shè)經(jīng)過t13.【答案】解：(1)由題意可知，A、B兩小球的運動關(guān)于圓環(huán)的豎直直徑是對稱的，設(shè)碰撞前瞬間兩球的速度大小均為v1，碰撞后瞬間兩球的速度大小均為v2。

碰后到圓環(huán)最高點P的過程，對A或B球由機械能守恒得：

12mv22=mg?2R

A、B彈性碰撞過程，滿足機械能守恒定律，則有：

2×12mv12=2×12mv22

v1=v2=2gR

釋放時彈簧長為2R，可知此時A、B球處在與圓環(huán)圓心等高處，在最低點彈簧處于原長，其彈性勢能為零。兩球沿圓環(huán)運動到最低點的過程，根據(jù)機械能守恒定律可得：

Ep+2mgR=2×12mv12

解得：Ep=【解析】(1)兩小球的運動具有對稱性，對碰后到圓環(huán)最高點的過程，由機械能守恒解得碰撞時的速度，再對兩球沿圓環(huán)運動到最低點的過程，根據(jù)機械能守恒定律接得所求；

(2)兩小球在最低點時，細(xì)繩O14.【答案】解：(1)粒子在豎直方向做勻加速直線運動，第一次到達(dá)G所需的時間為t，則有

d=12at2

根據(jù)牛頓第二定律有：qUAG2d=ma

UAG=φ

聯(lián)立解得

a=qφ2dm，t=2dmq?

(2)粒子穿過G板時的豎直方向的速度為

v=at

粒子穿過G后，粒子的加速度為

a′=qφdm=2a

則粒子穿過G后，粒子在豎直方向做勻減速直線運動，速度減為0所用時間為

t′=va′=v2a=12t

因為

d=v2t

則

d′=v2t′=12d

所以粒子穿過G后距【解析】(1)根據(jù)牛頓第二定律求解加速度，根據(jù)類平拋運動求解時間；

(2)粒子穿過G后，粒