清華大學(xué)附中2022-2023學(xué)年物理高三上期中綜合測(cè)試試題（含解析）

1、2022-2023高三上物理期中模擬試卷注意事項(xiàng):1答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、一質(zhì)量為0.5kg的質(zhì)點(diǎn)從靜止開始沿某一方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，它的動(dòng)量p隨位移x變化的關(guān)系為（各量均取國

2、際單位），則此質(zhì)點(diǎn)（ ）A加速度為2m/s2B前2s內(nèi)動(dòng)量增加8kgC在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)，動(dòng)量增加量越來越大D在通過連續(xù)相等的位移時(shí)，動(dòng)量增量可能相等2、一汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，然后剎車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，直到停止下列速度v和位移x的關(guān)系圖象中，能描述該過程的是（ ）ABCD3、如圖所示，質(zhì)量為M=12kg的小車停放在光滑水平面上在小車右端施加一個(gè)F=12N的水平恒力當(dāng)小車向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到18m/s時(shí)，在其右端輕輕放上一質(zhì)量m=12kg的小黑煤塊（小黑煤塊視為質(zhì)點(diǎn)且初速度為零），煤塊與小車間動(dòng)摩擦因數(shù)212假定小車足夠長(zhǎng),g=12m/s1則下列說法正確的是（ ）A煤塊在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中先

3、做勻加速直線運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后做勻速直線運(yùn)動(dòng)B小車一直做加速度不變的勻加速直線運(yùn)動(dòng)C煤塊在3s內(nèi)前進(jìn)的位移為9mD小煤塊最終在小車上留下的痕跡長(zhǎng)度為18m4、如圖所示，一個(gè)小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，關(guān)于小球的受力情況，下列說法正確的是A只受重力和支持力B受重力、支持力和壓力C受重力、支持力和向心力D受重力、壓力和向心力5、高速水流切割是一種高科技工藝加工技術(shù)，為完成飛機(jī)制造中的高難度加工特制了一臺(tái)高速水流切割機(jī)器人，該機(jī)器人的噴嘴橫截面積為10-7m2，噴嘴射出的水流速度為103m/s，水的密度為1103kg/m3，設(shè)水流射到工件上后速度立即變?yōu)榱?。則該高速水流在工件上產(chǎn)生的壓力

4、大小為A1000N B100N C10N D1N6、假設(shè)地球和火星都繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球到太陽的距離小于火星到太陽的距離，那么（）A地球的公轉(zhuǎn)周期小于火星的公轉(zhuǎn)周期B地球的公轉(zhuǎn)線速度小于火星公轉(zhuǎn)的線速度C地球的公轉(zhuǎn)加速度小于火星公轉(zhuǎn)的加速度D地球的公轉(zhuǎn)角速度小于火星公轉(zhuǎn)的角速度二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、 如圖所示，在直角三角形AOC的三條邊為邊界的區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知A60，邊AO的長(zhǎng)度為a現(xiàn)在O點(diǎn)放置一個(gè)可以向各個(gè)方向發(fā)射某

5、種帶負(fù)電粒子的粒子源，已知粒子的比荷為 ，發(fā)射的速度大小都為v0，且滿足 粒子發(fā)射的方向可由圖中速度與邊CO的夾角表示，不計(jì)重力作用，關(guān)于粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后的運(yùn)動(dòng)，正確的是（）A以0和60飛入的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等B以60飛入的粒子均從AC邊出射C以60飛入的粒子，越大，在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越大D在AC邊界上只有一半?yún)^(qū)域有粒子射出8、質(zhì)量為m的物體以初速度v0開始做平拋運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t，下降的高度為h，速率變?yōu)関，則在這段時(shí)間內(nèi)物體動(dòng)量變化量的大小為（ ）Am（vv0）BmgtCmD9、如圖所示，是利用太陽能驅(qū)動(dòng)的小車，若小車在平直的水泥路面上從靜止開始加速行駛，經(jīng)過時(shí)間前進(jìn)距離，速度達(dá)到

6、最大值，在這一過程中牽引力的功率恒為，小車所受阻力恒為，那么在這一過程中（ ） A小車做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)B小車做勻加速運(yùn)動(dòng)C牽引力所做的功為D牽引力所做的功為10、在距水平地面附近一定高度處將一物體水平拋出，物體最終落到水平地面上。若不計(jì)空氣阻力，下列說法中正確的是 （ ）A物體的運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)B物體在空中運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒C拋出點(diǎn)高度一定時(shí)，物體在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與初速度的大小有關(guān)D若初速度一定，物體落地時(shí)水平飛行的距離與拋出點(diǎn)的高度有關(guān)三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11（6分）為了測(cè)量?jī)蓮埣堉g的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一

7、個(gè)實(shí)驗(yàn)：如圖甲所示，在木塊A和木板B上貼上待測(cè)的紙，將木板B固定在水平桌面上，沙桶通過細(xì)線與木塊A相連。（1）調(diào)節(jié)沙桶中沙的多少，使木塊A勻速向左運(yùn)動(dòng)測(cè)出沙桶和沙的總質(zhì)量為m，以及貼紙木塊A的質(zhì)量M，則兩紙間的動(dòng)摩擦因數(shù)=_；（2）在實(shí)際操作中，發(fā)現(xiàn)要保證木塊A做勻速運(yùn)動(dòng)比較困難，有同學(xué)對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)：實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示，木塊A的右端接在力傳感器上（傳感器與計(jì)算機(jī)相連接，從計(jì)算機(jī)上可讀出對(duì)木塊的拉力），使木板B向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，木塊A能夠保持靜止若木板B向左勻速拉動(dòng)時(shí)，傳感器的讀數(shù)為F1，則兩紙間的動(dòng)摩擦因數(shù)=_；當(dāng)木板B向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器的讀數(shù)為F2 _ F1（填“”、“=”或“”）。12

8、（12分）如圖，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)尚∏蛟谲壍浪讲糠峙鲎睬昂蟮膭?dòng)量關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的但是，可以通過僅測(cè)量_（填選項(xiàng)前的符號(hào)），間接地解決這個(gè)問題A小球開始釋放的高度hB小球拋出點(diǎn)距地面的高度HC小球平拋運(yùn)動(dòng)的射程圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射小球多次從斜面上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測(cè)量平拋射程OP然后把被碰小球靜置與軌道水平部分，再將入射小球從斜軌上S位置靜止釋放，與小球相碰，并多次重復(fù)接下來完成的必要步驟是_（填寫選項(xiàng)前的符號(hào)）A用天平測(cè)量?jī)尚∏虻馁|(zhì)量、B測(cè)量小球開始釋放的高度hC測(cè)量拋出點(diǎn)距

9、地面的高度HD分別找到、相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、NE測(cè)量平拋射程OM、ON實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，碰撞前、后總動(dòng)量的比值為_四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13（10分）如圖，一粗細(xì)均勻的U形管豎直放置，A側(cè)上端封閉，B側(cè)上側(cè)與大氣相通，下端開口處開關(guān)K關(guān)閉，A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度為l=10.0cm，B側(cè)水銀面比A側(cè)的高h(yuǎn)=3.0cm，現(xiàn)將開關(guān)K打開，從U形管中放出部分水銀，當(dāng)兩側(cè)的高度差為h1=10.0cm時(shí)，將開關(guān)K關(guān)閉，已知大氣壓強(qiáng)p0=75.0cmHg（1）求放出部分水銀后A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度；（2）此后再向B側(cè)注入水銀，使A

10、、B兩側(cè)的水銀達(dá)到同一高度，求注入水銀在管內(nèi)的長(zhǎng)度14（16分）在某星球表面輕繩約束下的質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球在最高點(diǎn)時(shí)繩子拉力為F1，在最低點(diǎn)時(shí)繩子拉力為F1假設(shè)星球是均勻球體，其半徑為R，已知萬有引力常量為G，不計(jì)一切阻力，求：（1）求星球表面重力加速度；（1）求該星球的密度15（12分）如圖所示的坐標(biāo)平面內(nèi)，y軸左側(cè)存在方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在y軸的右側(cè)存在方向垂直紙面向里、寬度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2，某時(shí)刻一質(zhì)量、電量的帶電微粒(重力可忽略不計(jì))，從x軸上坐標(biāo)為(，0)的P點(diǎn)以速度沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)試求：(1)微粒在y軸左側(cè)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；(2)微

11、粒第一次經(jīng)過y軸時(shí)，速度方向與y軸正方向的夾角；(3)要使微粒不能從右側(cè)磁場(chǎng)邊界飛出，B2應(yīng)滿足的條件參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式和動(dòng)量的表達(dá)式，結(jié)合動(dòng)量隨位移變化的關(guān)系式求出加速度，從而求出2s內(nèi)速度的變化量，得出動(dòng)量的變化量；【詳解】A、根據(jù)得，則動(dòng)量，可知，解得質(zhì)點(diǎn)的加速度為，故A錯(cuò)誤；B、內(nèi)物體速度的增量為，則動(dòng)量的增量，故B正確；C、因?yàn)橄嗤瑫r(shí)間內(nèi)速度的變化量相同，則動(dòng)量的增加量一定相等，故C錯(cuò)誤；D、因?yàn)橄嗟任灰苾?nèi)速度變化量不同，則動(dòng)量的增加量不可能相等

12、，故D錯(cuò)誤。【點(diǎn)睛】本題考查動(dòng)量的表達(dá)式以及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合運(yùn)用，需掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，并能靈活運(yùn)用。2、A【解析】開始時(shí)汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度位移關(guān)系有：v，故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤；剎車后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，有：v，故選項(xiàng)A正確；選項(xiàng)B錯(cuò)誤3、D【解析】試題分析：根據(jù)牛頓第二定律，剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)小黑煤塊有：FNma1，F(xiàn)Nmg2，代入數(shù)據(jù)解得：a11m/s1剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)小車有：FFNMa1，解得：a126m/s1，經(jīng)過時(shí)間t，小黑煤塊和車的速度相等，小黑煤塊的速度為：v1a1t，車的速度為：v1v+a1t，v1v1，解得：t=1s，以后煤塊和小車一起運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定

13、律：F（M+m）a3，a3m/s1一起以加速度a3m/s1做運(yùn)動(dòng)加速運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；在1s內(nèi)小黑煤塊前進(jìn)的位移為：x1a1t1111m4m，然后和小車共同運(yùn)動(dòng)1s時(shí)間，此1s時(shí)間內(nèi)位移為：x1v1t+a3t144m，故煤塊在3s內(nèi)前進(jìn)的位移為4+44m=54m，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在1s內(nèi)小黑煤塊前進(jìn)的位移為：x1a1t111 14m，小車前進(jìn)的位移為：x1v1t+a1t1151+261165m，兩者的相對(duì)位移為：xx1x165415m，故選項(xiàng)D正確故選D考點(diǎn)：牛頓第二定律的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】該題是相對(duì)運(yùn)動(dòng)的典型例題，要認(rèn)真分析兩個(gè)物體的受力情況，正確判斷兩物體的運(yùn)動(dòng)情況，再根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式求

14、解，難度適中4、A【解析】小球受重力和支持力，由兩個(gè)力的合力提供小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力；【詳解】小球只受重力和支持力兩個(gè)力的作用，靠?jī)蓚€(gè)力的合力提供向心力，向心力不是物體實(shí)際受到的力，是做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的力，靠其它力提供，故A正確，BCD錯(cuò)誤?！军c(diǎn)睛】本題是圓錐擺類型的問題，分析受力情況，確定小球向心力的來源，再由牛頓第二定律和圓周運(yùn)動(dòng)結(jié)合進(jìn)行分析，是常用的方法和思路。5、B【解析】單位時(shí)間內(nèi)噴到工件上的水的體積為：V=Svt故質(zhì)量為：m=V=Svt設(shè)水的初速度方向?yàn)檎较颍瑒t由動(dòng)量定理可得：Ft=0mv解得：F=mvt=Sv2=1103107(103)2=100N工件受到的沖擊壓力為100N

15、，方向沿水流的方向故選：B.6、A【解析】A設(shè)太陽質(zhì)量為M，根據(jù) 則地球到太陽的距離小于火星到太陽的距離，地球的公轉(zhuǎn)周期小于火星的公轉(zhuǎn)周期，A正確；B根據(jù)則地球到太陽的距離小于火星到太陽的距離，地球的公轉(zhuǎn)線速度大于火星公轉(zhuǎn)的線速度，B錯(cuò)誤；C根據(jù)則地球到太陽的距離小于火星到太陽的距離，地球的公轉(zhuǎn)加速度大于火星公轉(zhuǎn)的加速度，C錯(cuò)誤；D根據(jù)則地球到太陽的距離小于火星到太陽的距離，地球的公轉(zhuǎn)角速度大于火星公轉(zhuǎn)的角速度，D錯(cuò)誤。故選A。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AB

16、D【解析】AD.粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑 ，當(dāng)粒子以0飛入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，最終將從AC邊的中點(diǎn)射出，A點(diǎn)為軌跡圓心，圓心角為60，時(shí)間為T，當(dāng)60時(shí)，粒子將從A點(diǎn)射出磁場(chǎng)區(qū)域，圓心角為60，時(shí)間為T，故AD正確；B.隨著的增大，粒子在AC邊上的射出點(diǎn)將向A點(diǎn)靠攏，以60飛入的粒子均從AC邊出射，故B正確；C.粒子的速度大小相等，在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡弧長(zhǎng)越小，運(yùn)動(dòng)時(shí)間越短，以60飛入的粒子，隨著的增大，出射點(diǎn)從A逐漸向O靠攏，軌跡長(zhǎng)度逐漸減小，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間逐漸減小，故C錯(cuò)誤8、BCD【解析】A因?yàn)関與v0的方向不同，所以物體動(dòng)量變化量的大小不為m（vv0）故A不符合題意B根據(jù)動(dòng)量定理

17、得，合力的沖量等于動(dòng)量的變化量，所以p=mgt故B符合題意C末位置的動(dòng)量為mv，初位置的動(dòng)量為mv0，根據(jù)三角形定則，知?jiǎng)恿康淖兓浚汗蔆符合題意D因?yàn)?，所以，可得：故D符合題意9、AD【解析】AB.從題意得到，太陽能驅(qū)動(dòng)小車以功率不變啟動(dòng)，開始階段小車所受的牽引力大于阻力，小車的速度增大，由P=Fv知，牽引力減小，小車的合外力減小，加速度減小，做變加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)牽引力平衡后小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)到最大故A正確，B錯(cuò)誤；CD.電動(dòng)機(jī)的功率恒為P，故牽引力所做的功為；根據(jù)動(dòng)能定理得：，解得：，故C錯(cuò)誤，D正確。10、ABD【解析】A物體的的加速度恒定為g，則其運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確；B物

18、體在空中運(yùn)動(dòng)過程中只有重力做功，機(jī)械能守恒，選項(xiàng)B正確；C根據(jù)可知，拋出點(diǎn)高度一定時(shí)，物體在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與初速度的大小無關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D若初速度一定，物體落地時(shí)水平飛行的距離，與拋出點(diǎn)的高度有關(guān)，選項(xiàng)D正確；故選ABD.三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、 = 【解析】（1）1物體A在沙桶的拉力作用下勻速下滑，則說明A受到拉力F與滑動(dòng)摩擦力相等即化簡(jiǎn)則（2）23控制A勻速下滑比較難判斷，所以通過乙圖，不管將B怎樣抽出，A受到滑動(dòng)摩擦力，且保持靜止，即受力平衡，所以因此不管B如何運(yùn)動(dòng)，A均保持靜止，因此12、CADE【解析】由于本實(shí)驗(yàn)

19、的碰撞是在同一高度，在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，因而根據(jù)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程就可知道碰撞后速度的大小之比，所以選C；實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球ml多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測(cè)量平拋射程OP，然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球ml從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù)測(cè)量平均落點(diǎn)的位置，找到平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移，因此步驟中D、E是必須的，而且D要在E之前，至于用天平秤質(zhì)量先后均可以，所以答案是ADE；碰撞前、后總動(dòng)量的比值：點(diǎn)睛：本題考查驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理，知道實(shí)驗(yàn)中利用平拋運(yùn)動(dòng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的基本方法，同時(shí)注意實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)和數(shù)據(jù)處理的基本方法四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）12.0cm；（2）13.2cm【解析】（1）以cmHg為壓強(qiáng)單位設(shè)A側(cè)空氣柱長(zhǎng)度l=10.0cm時(shí)壓強(qiáng)為p，當(dāng)兩側(cè)的水銀面的高度差為h1=10.0cm時(shí)，空氣柱的長(zhǎng)度為l1，壓強(qiáng)為p1，由玻意耳定律，有