山东省东营市胜利第一中学2023届高三上学期期末模拟测试(A卷)物理试题含答案

东营市胜利一中2022-2023学年第一学期期末模拟测试
高三物理（A 卷）（答案在最后）
一、选择题；本题共8小题，每小题3分，共24分．
1．下列各种情况中，可以把研究对象（加点者）看成质点的是（ ）
A ．研究地球．．
的昼夜更替 B ．研究一列队伍．．．．
过桥的时间 C ．裁判给参加比赛的艺术体操运动员．．．．．．．
打分 D ．研究地球．．
绕太阳运动的周期 2．如图所示，斜面上a ，b 、c ，d 四点共线，且ab bc cd ==。

现从a 点分别以水平速度1v 、2v 、3v 抛出三个物体，在斜面上的落点分别为b 、c 、d 。

不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A ．三个物体在空中运动的时间之比为1：2：3
B ．三个物体平抛的初速度大小之比为1：2：3
C ．三个物体落在斜面上时速度的方向相同
D ．三个物体落在斜面上时速度的大小相同
3．2013年12月2日，“嫦娥三号”成为了全人类第一个在月球背面成功实施软着陆的探测器。

为了减小凹凸不平的月面可能造成的不利影响，“嫦娥三号”采取了近乎垂直的着陆方式。

已知：月球半径为R ，表面重力加速度大小为g ，引力常量为G ，下列说法正确的是（ ）
A ．“嫦娥三号”着陆前近月环绕月球做圆周运动的过程中处于超重状态
B ．为了减小与地面的撞击力，“嫦娥三号”着陆前的一小段时间内处于失重状态
C ．“嫦娥三号”着陆前近月环绕月球做圆周运动的周期约为T =
D．月球的密度为ρ=
3
4
g
RG
4．如图所示,放置在竖直平面内的光滑轨道AB,是按照物体从高度为10m处以初速度为10m/s平抛的运动轨迹制成的,A端为抛出点,B端为落地点.现将一小球置于A点,使其由静止开始从轨道A端滑下.重力加速度g取10m/s2,则下列说法正确的是（）
A．小球在下滑过程中不会脱离轨道
B
C．小球下滑到B端的速度为/s
D．小球在B端的水平分速度为10m/s
5．一条小船在静水中的速度为4m/s，它要渡过一条宽为40m的长直河道，河水流速为3m/s，则（）
A．这条船不可能渡过这条河
B．这条船过河的时间可能小于10s
C．这条船过河的最小位移为40m
D．这条船以最短时间过河时的位移为45m
6．2010年11月25日，广州亚运会男子跳水决赛的3米板项目中，中国选手何冲获得金牌，如图所示是何冲从跳板上起跳的瞬间，下列说法正确的是（）
A．他对跳板的压力大于他受到的重力
B．他对跳板的压力等于他受到的重力
C．跳板对他的支持力大于他对跳板的压力
D．跳板对他的支持力小于他对跳板压力
7．2019年6月24日消息，大连市首届“工匠杯”职工技能竞赛决赛开赛，现场20名砌筑工展现出较高的技术水准．如图所示，竞赛工地上的建筑工人用砖夹搬运5块相同的砖(图中阴影部分相当于砖夹)，当砖处于平衡状态时，下列说法正确的是
A．砖夹对砖块的水平压力越大，1、5两块砖受到的摩擦力越大
B．3受到2施加的摩擦力大小等于自身重力的一半
C．4对3的摩擦力方向竖直向下
D．1受到2施加的摩擦力与4受到5施加的摩擦力完全相同
8．如图所示，A、B两球分别套在两光滑的水平直杆上，两球通过一轻绳绕过一定滑轮相连，现在A球以速度v向左匀速移动，某时刻连接两球的轻绳与水平方向的夹角分别为α、β，下列说法正确的是（）
A．此时B球的速度为cos
vβ
B．此时B球的速度为
sin sin v
α
β
C．在β增大到90°的过程中，B球做匀速运动
D．在β增大到90°的过程中，B球做加速运动
二、选择题；本题共4小题，每小题4分，共16分．
9．如图所示，甲、乙两物体在同一条直线上运动，折线是物体甲运动的图象，直线是物体乙运动的图象，则下列说法正确的是（）
A．0～8s内甲、乙两物体是同向运动
B．甲乙在8s时相遇
C．0～8s内甲的平均速度比乙大
D．乙的加速度大小为5 m/s2
10．有一簇电场线，电场方向如图所示，一带电粒子仅在电场力作用下，沿图中虚线从A运动到B，则（）
A．该粒子带正电
B．该粒子在B点加速度比在A点加速度大
C．该粒子从A运动到B电势能增加
D．该粒子从A运动到B动能增加
11．将一个质量为1kg的小球竖直向上抛出，最终落回抛出点，运动过程中所受阻力大小恒定，方向与运动方向相反。

该过程的v-t图象如图所示，g取10m/s2。

下列说法中正确的是（）
A．小球上升与下落所用时间之比为2∶3
B．小球重力和阻力之比为5：1
C．小球回到抛出点的速度大小为
D．小球下落过程中，受到向上的阻力，处于超重状态
12．在2010上海世博会上，拉脱维亚馆的风洞飞行表演，令参观者大开眼界．若风洞内总的向上的风速风量保持不变，让质量为m的表演者通过调整身姿，可改变所受的向上的风力大小，以获得不同的运动效果，假设人体受风力大小与正对面积成正比，已知
水平横躺时受风力面积最大，且人体站立时受风力面积为水平横躺时受风力面积的1
8
，
风洞内人体可上下移动的空间总高度为H．开始时，若人体与竖直方向成一定角度倾斜
时，受风力有效面积是最大值的一半，恰好可以静止或匀速漂移；后来，人从最高点A 开始，先以向下的最大加速度匀加速下落，经过某处B后，再以向上的最大加速度匀减速下落，刚好能在最低点C处减速为零，则有（）
A．表演者向上的最大加速度是g
B．表演者向下的最大加速度是
4
g
C．B点的高度是3 7 H
D．由A至C全过程表演者克服风力做的功为1
2
mgH
三、非选择题：60分
13．用如图甲的装置“验证机械能守恒定律”
（1）下列物理量需要测量的是______，通过计算得到的是______。

（填写字母代号）A．重锤质量
B．打点计时器所接交流电源的电压大小
C．重锤下落的高度
D．与下落高度对应的重锤的瞬时速度大小
（2）设重锤质量为m 、打点计时器的打点周期为T 、重力加速度为g 。

图乙是实验中得到的一条纸带，A 、B 、C 、D 、E 为相邻的连续点。

根据图乙测得的1s 、2s 、3s 、4s ，写出打点计时器在打B 点到打D 点过程中重锤重力势能减少量p E ∆=______，以及动能增加量k E ∆=______。

14．为了测量长为1.0m 的均匀材料制成的金属圆柱的电阻率，实验室能够提供的实验器材有：
电源E （12V ，内阻约10Ω）
电压表V （0～15V ，内阻约为5k Ω）
电流表mA （0～50mA ，内阻约为100Ω）
滑动变阻器R （0-20Ω）
待测金属圆柱体；
开关及导线若干：
(1)用螺旋测微器测量圆柱直径，其示数如图所示，则该圆柱直径的测量值d =____mm ．
(2)用多用电表欧姆挡的“×10”挡粗测圆柱体的电阻值时，表盘上指针如图所示，则圆柱体的电阻约为______Ω．
(3)为了获得多组数据，尽量精确测量其电阻值，请在实物图中完成实验电路____．
(4)电路正确连接后，滑片置于最端______（填“左”或“右”），开关闭合，通过调节滑片位置，得到如表所示的多组U 、数据：请在坐标纸中作出U -I 关系图线____．
(5)由图象可得电阻值为______Ω，由以上数据可得待测材料的电阻率．（结果保留三位有效数字）
15．太阳系八大行星几乎是在同一平面内沿同方向绕太阳做圆周运动，当地球恰好运行到土星和太阳之间，且三者几乎成一条直线的现象，天文学称为“土星冲日”。

已知地球
公转轨道半径81 1.510km R =⨯，地球公转周期11T =年，土星公转轨道半径219.5R R =。

（1）求土星绕日的公转周期T 2[ 3.08=，2(9.5)90.3=，3(9.5)857.4=；
（2）估算两次“土星冲日”的最短时间间隔t ∆（用T 1和T 2表示）。

16．如图所示，质量m ＝2t 的汽车，以v ＝15m/s 的速度在水平路面上匀速行驶，由于前面出现事故而紧急刹车，假设刹车过程中轮胎与路面之间只有滑动摩擦力，且轮胎与地面的摩擦因数为μ＝0.5，不计空气阻力，取g ＝10 m/s 2，求：
(1)汽车刹车过程中汽车的加速度大小；
(2)汽车刹车后经时间t ＝4 s 运动的位移；
(3)汽车刹车过程中克服滑动摩擦力做的功。

17．如图所示，粗糙的斜面AB 下端与光滑的圆弧轨道BCD 相切于B ，整个装置竖直放置，C 是最低点，圆心角θ=37°，D 与圆心O 等高，圆弧轨道半径R =1m ，斜面长L =4m 。

现有一个质量m =0.1kg 的小物体P 从斜面AB 上端A 点无初速度下滑，物体P 与斜面AB 之间的动摩擦因数μ=0.25。

不计空气阻力，g =10m/s 2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
(1)物体P 第一次通过B 点时的速度大小v ；
(2)物体P 第一次通过C 点时对轨道的压力大小F N ；
(3)物体P 从D 点向上到达最高点为E ，求E 到D 的高度。

18．如图所示，足够大的绝缘水平桌面上方区域存在竖直向上的匀强电场，电场强度E=50N/C。

在桌面左边缘的虚线PQ上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B=15T，虚线PQ与水平桌面成45º角．质量分别为m A=0.2kg、m B=0.4kg的金属小球A、B，带电量均为q=+4.0×10-2C．开始时，A、B静止，A、B间有一个锁定的被压缩的轻质绝缘弹簧，与A、B不拴接，弹性势能Ep=5.4J(A、B视为质点，弹簧极短)，现解除锁定，A、B被瞬间弹开后移走弹簧．A、B与桌面间的动摩擦因数均为μ=0.4，A、B 静止时与P点间距离L=1m，(A与桌面的碰撞是弹性的，取π=3，g=10m/s²).求：
（1）弹簧解除锁定后瞬间，AB两球的速度大小；
（2）小球A第一次与桌面相碰时，AB间的距离多大；
（3）小球A从P点第一次进入磁场，到第二次离开磁场时平均速度的大小和方向。

(结果均保留二位有效数字)
参考答案：
1．D
A ．研究地球昼夜更替问题，地球的大小与形状不可以忽略，不可以看成质点，故A 错误；
B ．研究一列队伍过桥的时间问题时，队伍长度对时间影响较大，不能忽略，故不能看成质点，故B 错误；
C ．研究参加比赛的艺术体操运动员时，主要看动作，人的形状不能忽略，所以不能看成质点，故C 错误；
D ．研究公转周期时，地球的大小和形状可以忽略，可以看作质点，故D 正确。

故选D 。

2．C
A ．现从a 点分别以水平速度1v 、2v 、3v 抛出三个物体，在斜面上的落点分别为b 、c 、d ，其下落高度之比为123::1:2:3h h h =，由平抛运动规律
212
h gt = 解得：2h t g =123::23t t t =A 错误； B ．现从a 点分别以水平速度1v 、2v 、3v 抛出三个物体，在斜面上的落点分别为b 、c 、d ，其下落高度之比为123::1:2:3h h h =，水平位移之比为123::1:2:3x x x =
由平抛运动规律
212
h gt = 0x v t = 联立解得：02g v h
=123::23v v v =B 错误； C ．物体从a 点抛出落在斜面上，设斜面的倾斜角为θ，则有
212
h gt = 0x v t =
tan h x
θ= 联立解得：0
tan 2gt v θ=； 设物体落在斜面上与水平方向的夹角为α，则有
y gt =v
0tan y
v v α=
联立解得：0
tan 2tan gt v αθ=
=，由于斜面的角度相同，因此三个物体落在斜面上时速度的方向相同，C 正确； D ．由平抛运动规律可得，物体落在斜面上时速度的大小为
0cos v v α
=
由上可知：123::v v v =α相同，因此三个物体落在斜面上时速度的大小之比为
123::t t t v v v =D 错误；
故选C 。

3．D
A ． “嫦娥三号”着陆前近月环绕月球做圆周运动的过程中万有引力全部提供向心力，处于完全失重状态，故A 错误；
B ． 为了减小与地面的撞击力，在“嫦娥三号”着陆前的一小段时间内“嫦娥四号”需要做减速运动，处于超重状态。

故B 错误；
C ． “嫦娥三号”着陆前近月环绕月球做圆周运动的时万有引力提供向心力，即：
22
4m R mg T π⋅= 解得：
2T =故C 错误；
D ． 月球表面的重力近似等于万有引力，则：
2GMm mg R =，343
M R ρ=⋅π 月球的密度：
34g RG
ρπ=
故D 正确。

故选：D 。

4．A A ．因为轨道是根据初速度为10m/s 平抛运动制成的，而小球是从静止开始释放的，在水平方向上的位移永远小于平抛时的位移，故小球不会脱离轨道，故A 正确；
B ．若做平抛运动时，从A 到B 运动的时间为
t ==
2s ，故B 错误； C ．小球运动过程中只有重力做功，所以机械能守恒，故
2
12
B mgh mv =
解得
2102m /s B v gh
故C 错误；
D ．若做平抛运动，到达B 点时，在B 点的水平速度为10m/s ，但是小球是从静止释放的，所以到达B 点时水平方向上的分速度小于10m/s ，故D 错误． 故选A. 5．C
A ．只要船在静水中的速度方向不与河岸平行，则船一定可以渡过这条河，故A 错误；
B ．当船头垂直于河岸时，渡河时间最小，为
min 40s 10s 4
d t v =
==静 所以这条船过河的时间不可能小于10s ，故B 错误； C ．当船头与上游河岸成θ角，满足
3
cos 4
v v θ=
=
水静
此时船的合速度垂直于河岸，达到正对岸，此时位移最小为河宽40m ，故C 正确； D ．以最短时间过河时，船的合速度为
22
5m /s v v v =+=合水静
则这条船以最短时间过河时的位移为
min min 50m s v t ==合
故D 错误。

故选C 。

6．A
运动员起跳瞬间，受重力与支持力，有向上的加速度，所以支持力大于重力，支持力与压力是作用力与反作用力，大小相等，所以运动员对跳板的压力大于运动员受到的重力。

故A 正确，BCD 错误。

故选A 。

7．B
ABC. 先对5块砖整体受力分析，受重力5G 和两侧砖夹对砖向上的静摩擦力2f ，根据平衡
条件，有：2f =5G ，解得：15
2f G = ，即砖夹对砖1、5的静摩擦力为52G ，对砖5分析，受
重力G ，砖夹对其向上的静摩擦力15
2f G =，所以砖4对砖5有向下的摩擦力232f G =；. 再对砖4分析，受重力G ，砖5对砖4有向上的摩擦力23
2f G '=，所以砖3对砖4有向下的摩
擦力312f G =；砖4对砖3有向上的摩擦力31
2
f G '=，故AC 错误，B 正确；
D.1受到2施加的摩擦力与4受到5施加的摩擦力大小相等，方向相反，故D 错误． 8．D
AB ．将A 、B 两球的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度相等，如图所示
在沿绳子方向的分速度为
cos cos B v v αβ=
解得cos cos B v v
α
β
=，故AB 错误； CD ．在β增大到90°的过程中，绳子的方向与B 球运动的方向之间的夹角始终是锐角，所以绳对B 球的拉力一直做正功，B 的速度一直在增大，所以B 球做加速运动，但加速度不恒定，不是匀加速运动，故C 错误，D 正确。

故选D 。

9．BC
A. 位移-时间图象的斜率等于物体运动的速度，由图可知：甲的斜率为正，故速度方向为正，乙的斜率为负，故速度方向为负，运动方向相反，故A 错误；
B. 由图象可知：甲乙在8s 末运动到同一位置，相遇，故B 正确．
C. 0-8s 内，甲的位移为60m ，乙的位移为-40m ，时间相等，根据平均速度的定义式知，甲的平均速度大于乙的平均速度，故C 正确．
D. 乙的位移随时间均匀减小，可知乙做匀速直线运动，加速度为零，故D 错误． 10．BC
A ．由图看出，带电粒子的轨迹向下弯曲，则知带电粒子所受的电场力方向沿电场线向下，与电场线方向相反，则知粒子带负电，故A 错误；
B ．从A 到B ，电场线越来越密，场强越来越大，带电粒子所受的电场力增大，则其加速度
增大，故B 正确；
CD ．粒子从A 运动到B ，电场力与速度的夹角为钝角，所以电场力做负功，电势能增加，动能减小，故C 正确，D 错误。

故选BC 。

11．BC
B ．小球向上做匀减速运动的加速度大小
212412m/s 2
v a t ∆=
==∆， 根据牛顿第二定律得，
mg +f =ma 1，
解得阻力
f =ma 1-m
g =2N ，
则重力和阻力大小之比为
mg ：f =5：1
故B 正确； C ．小球上升的高度
221111
122m 24m 22
x a t =
=⨯⨯=， 小球下降的加速度大小
22102
8m/s 1
mg f a m --=
== 根据
2
2212
x a t =
得
222224s 6s 8
x t a ⨯=
==， 则小球落回到抛出点时的速度大小为
2286m/s v a t ==，
故C 正确。

A ．上升的时间和下落的时间之比为
12:6t t =
故A 错误；
D ．下落的过程中，加速度向下，处于失重状态，故D 错误。

故选BC 。

12．AC
A ．设最大风力为F m ，由于人体受风力大小与正对面积成正比，故人站立时风力为1
8F m ，
由于受风力有效面积是最大值的一半时，恰好可以静止或匀速漂移，故可以求得重力
G =12
F m
人平躺上升时有最大加速度
a=
m F G
m
-=g 故A 正确；
B ．人站立加速下降的加速度大小为
a 1=
m
8F G m
-
=34g 人平躺减速下降时的加速度大小为
a 2=
m F G
m -=g 故B 错误；
C ．设下降的最大速度为v ，由速度位移公式：加速下降过程位移
x 1=2
1
2v a
减速下降过程位移
x 2=2
2
2v a
故
x 1：x 2=4：3
因而有
x 2=37
H
故C 正确；
D ．对A 至C 全过程应用动能定理
mgH -W =0
解得表演者克服风力做的功为
W=mgH
故D 错误； 故选AC 。

13． C D ()31mg s s -
()
4422
28ms s s T -
（1）[1][2]A ．验证机械能守恒的等式为
2211
22
mgh mv mv '=
- 质量可以约去，所以重锤质量不需要测量和计算；
B ．使用打点计时器只需要确定交流电的频率，从而得到打点计时器的打点周期，交流电的电压不需要测量和计算；
C ．需要测量重锤下落的高度，用以确定重力势能减少量；
D ．与下落高度对应的重锤的瞬时速度是通过纸带数据计算得到的，不需要测量。

综上分析可得：需要测量物理量的是C ，需要计算得到的物理量是D 。

（2）[3]重锤由B 点到D 点重力势能减少量的表达式为
()31p ΔE mg s s =-
[4]BD 两点的速度分别为
2
2B s v T
= 42
2D s s v T
-=
动能变化为
()44222k 2
211228D B ms s s E mv mv T -∆=
-= 14． 3.907 174 右
182
(1)[1]由图示螺旋测微器可知，圆柱的直径：
d=3.5mm+40.7×0.01mm=3.907mm．
(2)[2]由图2所示可知，其读数为：
17.4×10=174Ω．
(3)[3]由于所测电阻阻值满足
R
x
所以待测电阻是小电阻，电流表应采用外接法，则实物图如图所示：
(4)[4][5]为了保护待测电路，滑动变阻器的滑片应滑到最右端以保证R所在之路短路，从而起到保护待测电阻的作用,U-I关系图线如图所示：
(5)[6]根据U=IR可知．U-I图象的斜率等于电阻R，根据图象可知电阻为
()363
32.816.410R --=
-⨯=182Ω
15．（1）229T =；（2）()12
21T T t T T ∆=
-
（1）根据开普勒第三定律有
33
122212
R R T T = 代入数据解得
229T =年
（2）再次发生“土星冲日”意味着土星、地球和太阳再次共线，则地球比土星转过的圆心角多2π，则有
12
222t t T T πππ∆=∆+ 解得
()12
21T T t T T ∆=
-
16．(1)a =5m/s 2； (2)x =22.5m ；(3)2.25×105J
(1)对刹车过程中的汽车受力分析，根据牛顿第二定律可得
mg ma μ=
解得
25m/s a g μ==
(2)从刹车到停止的时间为
015
s 3s 5
v t a =
== 汽车刹车后经时间t ＝4 s 运动的位移
2215m 22.5m 225
v x a ===⨯
(3)汽车刹车过程中克服滑动摩擦力做的功
50.520001022.5J 2.2510J W mgs μ==⨯⨯⨯=⨯
17．(1)42m/s ；(2)4.6N ；(3)0.8m (1)物体从A 到B 点过程，根据动能定理得
21
sin cos 2
mgL mg L mv θμθ-⋅=
解得
42m/s v =
(2)物体从A 到C 点过程，根据动能定理得
21
sin (1cos )cos 02
C mgL mgR mg L mv θθμθ+--⋅=
- 代入数据解得
6m/s C v =
在C 点，由牛顿第二定律得
2
N C mv F mg R
-= 代入数据解得
N 4.6N F =
由牛顿第三定律得：物体P 第一次通过C 点时对轨道的压力大小为4.6N 。

(3)设D 点到E 点的高度为h ，从C 点到E 点，由动能定理可得
21
()02
C mg R h mv -+=-
解得
0.8m h =
18．（1）v A =6m/s ；v B =3m/s ；（2）1.25m ；（3）2.1m/s ，方向：与水平向右成45°斜向上． 试题分析：（1）弹簧解除锁定后瞬间，根据能量守恒定律和动量守恒定律，即可求A 、B 的速度大小；（2）先分析A 的运动情况，作出A 从第一次进磁场到第一次碰桌面的运动轨迹，并计算出运动的时间，后再分析B 的运动情况，判断B 运动的时间与A 运动时间的关系，从而得出A 、B 相距的距离；（3）作出A 第二次进入磁场运动的轨迹图，求出总位移和总时间，根据平均速度的定义式进行求解即可．
（1）设弹簧解除锁定后瞬间，A 、B 两球的速度大小分别为A v 、B v 由能量守恒定律得：22
1122
p A A B B E m v m v =
+ 由动量守恒定律得：0A A B B m v m v -= 联立解得：6/3/A B v m s v m s ==；
（2）在未进入磁场前，对A 受力分析，则有：2A qE m g N ==
即A 受到的支持力为0，故A 不受摩擦力作用，所以向左匀速从P 点进入磁场，进入磁场后做匀速圆周运动，作出运动轨迹，如图
由洛伦兹力提供向心力，则有：2A
A v Bqv m r
=
解得：r=2m
在磁场中运动的周期为22m
T s Bq
π=
= 由图可知粒子在磁场中运动的时间为23
1.54
t T s ==
1.5s 之后，粒子竖直向下出射磁场，仍做匀速直线运动 由几何关系得：匀速运动的位移为r=2m ，则运动的时间为313
A r t s v =
= 即A 从第一次进入磁场到第一次出磁场所用的时间为23116
A t t t s =+=
而对B 分析可知，因24B qE N m g N =<=，故B 受的支持力不为0，则B 会受到摩擦力作用，从而向右做匀减速运动
根据牛顿第二定律得：()B B m g qE m a μ-=，解得：22/a m s = 设B 向右减到0所用的时间为B t ，由运动学公式得： 1.5B
B A v t s t a
==< 说明当B 向右减速到0后，A 才落回到桌面
则B 的位移为2924
B B v x m a =
= 由几何关系得：小球A 第一次与桌面相碰时，A 、B 间的距离 1.25B d L x r m =+-= （3）A 与桌面反弹后，向上做匀速运动，再次进入磁场，向右偏转，运动轨迹，如图
由图可知，A 从第一次进入磁场到第二出磁场，所用的总时间为38
23
t T t s =+=总
总位移为2x =⨯=总 则平均速度的大小为 2.1/x v m s t =
=总
总
，方向为与水平向右成45斜向上。