陕西省咸阳市礼泉县第一中学2021-2022学年高三上学期期中物理试题（有答案）

礼泉一中高三模考

物理试题

注意事项：

1.本试卷共6页，全卷满分100分，答题时间90分钟；

2.答卷前，考生须准确填写自己的姓名、准考证号，并认真核准条形码上的姓名、准考证号；

3.第Ⅰ卷选择题必须使用2B铅笔填涂，第Ⅱ卷非选择题必须使用0.5毫米黑色墨水签字笔书写，涂写要工整、清晰；

4.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题卷不回收.

第Ⅰ卷（选择题  共48分）

一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，计48分.在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求；第9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）

1.曹冲称象故事讲的是曹冲巧妙地用石头总的重量称出了大象的重量，下列物理学习或研究中用到的方法与曹冲称象的方法相同的是

A.牛顿的人造卫星发射设想  B.测定万有引力常量

C.探究二力合成的规律  D.研究影响向心力大小的因素

2.飞镖是常见的一种娱乐方式.某同学瞄准标靶，水平掷出飞镖，飞镖落在竖直墙上标靶中心点的正上方点处，如图所示.若飞镖掷出后的运动可视为平抛运动，仅改变其中一个因素，使飞镖能落在标靶中心处，以下方式可行的是

A.离标靶稍近一点  B.把标靶的位置往下移动一点

C.飞镖出手点的高度再高一点 D.让飞镖出手速度稍小一些

3.一无人驾驶汽车质量为，在试驾过程中以8m/s的速度行驶.发现车头前方20m处的斑马线上有行人，为礼让行人开始减速，从发现行人到停止运动，其图象如图所示.则下列说法正确的是

A.汽车减速过程的加速度大小为2m/s2

B.汽车停止时车头距斑马线2m

C.图示过程中汽车运动的平均速度大小为4m/s

D.汽车在减速过程中合外力为

4.如图所示，小明同学在某次“垫排球”测试中一分钟连续垫了75个，已知排球质量为260g.假设每次排球垫起后在空中的时间相等，每次与手部平均作用时间为0.2s，不计空气阻力，则手对球的作用力约为（取）

A.5.2N B.10.4N C.15.6N D.20.8N

5.2021年10月14日18时51分，我国在太原卫星发射中心成功发射首段太阳科学技术实验卫星“羲和号”，运行于高度为517公里的轨道，主要科学载荷为太阳空间望远镜；10月16日凌晨00时23分神舟十三号载人飞船原地升空，9时58分航天员翟志刚、王亚平、叶光富先后进入中国空间站，空间站离地高度约为400公里，关于“羲和号”实验卫星和空间站，以下说法正确的是

A.后者加速度更大  B.后者运行周期更大

C.前者运行速度较大  D.前者运行角速度较大

6.如图所示是内燃机气缸内的燃气推动活塞运动的示意图.假设活塞从气缸的顶部向底部匀速运动过程中，气体对活塞的合力大小恒定、方向向下，气缸与活塞之间的摩擦可忽略.则在连杆与竖直方向的夹角增大过程中，下列说法正确的是

A.气缸壁对活塞的作用力方向向左 B.活塞对连杆的作用力减小

C.活塞对连杆的作用力增大  D.气缸壁对活塞的作用力减小

7.杂技演员每隔相等的时间竖直向上抛出一个小球（不计一切阻力，小球间互不影响），若每个小球上升的最大高度都是1.8米，他一共有5个小球，要想使节目连续不断地表演下去，根据该表演者的实际情况，在他的手中总要有一个小球停留，则每个小球在手中停留的时间应为（取）

A.0.36秒 B.0.3秒 C.0.24秒 D.0.2秒

8.如图甲所示，质量为的小车放在光滑水平面上，小车上用细线悬吊一质量为的小球，，用一力水平向右拉小球，使小球和车一起以加速度向右运动时，细线与竖直方向成角，细线的拉力为，若用一力水平向左拉小车，使小球和车一起以加速度向左运动时，细线与竖直方向也成角，如图乙所示，细线的拉力为，则

A.， B.， C.， D.，

9.港珠澳大桥有一段半径约为120m的圆弧形弯道，路面水平，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为正压力的0.8倍，下雨时路面被雨水淋湿，路面对轮胎的径向最大静摩擦力变为正压力的0.4倍.若汽车通过圆弧形弯道时做匀速圆周运动，汽车可视为质点，取重力加速度，则

A.汽车以20m/s的速率通过此圆弧形弯道时的向心加速度约为

B.汽车以20m/s的速率通过此圆弧形弯道时的角速度为0.6rad/s

C.晴天时，汽车以30m/s的速率可以安全通过此圆弧形弯道

D.下雨时，汽车以15m/s的速率通过此圆弧形弯道时将做离心运动

10.某兴趣小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究.他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为图象如图所示，图象中除2s~10s时间段内的图象为曲线外，其余时间段图象均为直线.已知小年运动的过程中，2s~14s时间段内小车的功率保持不变，在14s末停止遥控而让小车自由滑行.小车的质量为1kg，可认为在整个过程中小车所受到的阻力大小不变.则

A.小车所受到的阻力大小等于1.5N B.小车匀速行驶阶段的功率为9W

C.小车在运动过程中最大牵引力为3N D.小车在整个运动过程中位移大于79m

11.跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动.图（a）为某跳台滑雪运动员从跳台（长度可忽略不计）处沿水平方向飞出，经2s在斜坡处着陆的示意图，图（b）为运动员从到飞行时的动能随飞行时间变化的关系图象.不计空气阻力作用，重力加速度取，则下列说法正确的是

A.运动员在处的速度大小为10m/s

B.斜坡的倾角为30°

C.运动员运动到处时重力的瞬时功率为

D.运动员在1s末时离坡面的距离最大

12.宇宙空间有两颗相距较远、中心距离为的星球和星球.在星球上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把物体轻放在弹簧上端，如图（a）所示，由静止向下运动，其加速度与弹簧的压缩量间的关系如图（b）中实线所示.在星球上用完全相同的弹簧和物体完成同样的过程，其关系如图（b）中虚线所示.已知两星球密度相等.星球的质量为，引力常量为.假设两星球均为质量均匀分布的球体.则下列判断正确的是

A.星球的质量为

B.星球和星球的表面重力加速度的比值为2

C.若星球绕星球做匀速圆周运动，则星球的运行周期

D.若将星球、看成是远离其他星球的双星模型，则它们的周期

第Ⅱ卷（非选择题  共52分）

二、非选择题（包括必考题和选考题两部分，13~16题为必考题，每个考生都必须作答；17、18题为选考题，考生应按要求作答）

（一）必考题（共4小题，计40分）

13.（7分）利用如图甲所示电路，可以测量电源电动势和内阻，所用的实验器材有：待测电源（电动势不大于6V，内阻不大于），电阻箱（最大阻值），表头G（量程为，内阻为），定值电阻、，开关S，导线若干.实验步骤如下：

（1）先利用将表头G改装成2mA的电流表，再将2mA的电流表改装成量程为6V的电压表，则两定值电阻的阻值分别为：_____________，____________；

（2）将电阻箱阻值调到最大，再闭合开关S；

（3）多次调节电阻箱，记下表头G的示数和电阻箱相应的阻值；

（4）以为纵坐标，为横坐标，作出图线如图乙所示；

（5）根据图线求得电源的电动势___________V，内阻__________（此两空结果均保留到小数点后一位）.

14.（8分）如图甲所示为探究加速度与力、质量的关系实验装置，钩码的质量为，小车（包括放在上面的砝码）的质量为，重力加速度为.

（1）下列说法正确的是_______________.

A.每次在小车上加、减砝码时，应重新平衡摩擦力

B.使用打点计时器时，应先释放小车后接通电源

C.本实验中应远小于

D.在用图象探究加速度与质量关系时，应作图象

（2）实验时，某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤，若木板水平，其他操作无误，他测量得到的图象如图乙所示，设图中直线的斜率为，在纵轴上的截距为，则小车与木板间的动摩擦因数____________，钩码的质量___________.

（3）实验中打出的纸带如图丙所示，相邻计数点间的时间间隔是0.1s，纸带上只测出了两组数据，图中长度单位是cm，由此可以算出小车运动的加速度大小____________.（结果保留两位有效数字）

15.（10分）如图所示，空间分布着方向平行于纸面、宽度为的水平匀强电场.在紧靠电场右侧半径为的圆形区域内，分布着垂直于纸面向里的匀强磁场（图中未画出）.一个质量为、电荷量为的粒子从左极板上点由静止释放后，在点离开加速电场，并以速度沿半径方向射入匀强磁场区域，然后从点射出.两点间的圆心角，粒子重力可忽略不计.

（1）求粒子在匀强磁场中运动时间的大小；

（2）若仅将该圆形区域的磁场改为平行于纸面、方向竖直向上的匀强电场，带电粒子垂直射入该电场后仍然从点射出.求粒子从点运动到点过程中，动能的增加量的大小.

16.（15分）某校兴趣小组设计了一个弹射游戏，如图所示，一质量为的物体以初动能从光滑水平轨道上发射，接着进入粗糙的水平轨道.在之间的某个位置（其位置到的距离用表示）放一完全相同的物体，物体与碰撞后粘在一起，随后进入半径为的光滑竖直圆形轨道.圆轨道在底部错开以致可以使物体运动到粗糙的水平轨道上，段为光滑倾斜轨道，点离轨道的高度为，处用一光滑小圆弧连接.如果物体碰后不脱离轨道，则游戏成功.已知段、段长度均为，物体在段和段的动摩擦因数分别为和.（取）

（1）若不放被碰物体，求物体进入圆轨道点时对轨道的压力；

（2）为使游戏成功，求碰撞位置应满足的条件.

（二）选考题（12分.请考生从所给的2道题目中任选一题作答，并在答题卡指定位置答题.如果多做，则按所做的第一题计分）

17.【选修3-3】（12分）

（1）（4分）一定量的理想气体从状态开始，经历三个过程、、回到原状态，其图象如图所示，由图象可知：、、三个状态中，状态____________的分子平均动能最小；若经历过程气体的内能减少了20J，则该过程气体放出的热量为______________J.

（2）（8分）2021年7月4日，神舟十二号航天员刘伯明，汤洪波身着我国自主研制的新一代“飞天”舱外航天服成功出舱.在地面进行的某次舱外航天服气密性检查中，将一定量的气体充入航天服，并将航天服上的所有阀门拧紧，此时航天服内气体的热力学温度为（为室温，）、压强为（为大气压强，）.经过一段时间后，航天服内气体的温度降至室温.不考虑航天服内部体积的变化，航天服内的气体视为理想气体.求：

（ⅰ）航天服内气体的温度降至室温时，航天服内气体的压强；

（ⅱ）航天服内气体的温度降至室温时，将航天服上的阀门打开，缓慢放气至航天服内气体与外界达到平衡时，放出的气体与航天服内剩余气体的质量之比.

18.【选修3-4】（12分）

（1）（4分）甲、乙两列机械波在同种介质中相向而行，甲波振源位于0点，乙波振源位于处，在时刻所形成的波形与位置如图所示，已知，甲的第1个波谷经过____________s与乙的第1个波峰第一次相遇；两列波相遇叠加时，轴上坐标为5.5m的点是振动___________（选填“加强”或“减弱”）点.

（2）（8分）一束激光由光导纤维左端的中心点以的入射角射入光导纤维内，在光导纤维的侧面恰好发生全反射，已知激光射向侧面的入射角，光导纤维总长，光在真空中的传播速度.求：

（ⅰ）光导纤维对该束激光的折射率；

（ⅱ）该激光在光导纤维中传输所经历的时间.

礼泉一中高三模考

物理试题参考答案及评分标准

一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，计48分.在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求；第9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）

1.C  2.D  3.B  4.B  5.A  6.C  7.B  8.D  9.AC  10.ABC  11.AD  12.AC

二、非选择题（包括必考题和选考题两部分，13~16题为必考题，每个考生都必须作答；17、18题为选考题，考生应按要求作答）

（一）必考题（共4小题，计40分）

13.（7分）（1）100（1分）   2910（2分） （5）6.0    0.2（每空2分）

14.（8分）（1）D（2分）    （2）  （每空2分）    （3）0.46（2分）

15.（10分）解：（1）粒子在磁场的运动轨迹如图所示，根据几何关系知粒子在磁场中运动的半径

，故粒子运动的圆心角为60°

则粒子在匀强磁场中运动时间的大小

（2）粒子在偏转电场中做匀加速曲线运动，根据运动的合成分解及几何关系，在水平方向有

在竖直方向有

根据牛顿第二定律有

联立解得

则粒子从点运动到点过程中，动能的增加量

16.（15分）解:（1）设物体到达点的速度为，从到过程，根据动能定理得

在点由牛顿第二定律得

代入数据解得，由牛顿第三定律可知，物体对轨道的压力大小，方向竖直向下.

（2）要使游戏成功，应使物体进入圆轨道时不超过圆心等高处或者物体过最高点且不滑出斜面且返回圆轨道时不脱离轨道.设碰撞前瞬间物体的速度大小为，对，由动能定理得：

、碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得

设到达处的动能为，从碰撞后到点过程，由动能定理得

代入数据解得

①物体在圆形轨道上上升的最大高度不超过圆心等高处，则，显然不可能，故物体上升的最大高度超过圆形轨道圆心等高处.

②物体恰好通过圆形轨道的最高点，重力提供向心力，设速度为，由牛顿第二定律得，解得

物体过最高点时的速度，则

代入数据解得

物体过圆形轨道最高点，但不能滑出斜面，则

代入数解得

再次返回圆轨道最低点时的动能

当时，最大值小于0，因此物体最终静止在轨道上，必然不会脱离轨道.所以

（二）选考题（12分.请考生从所给的2道题目中任选一题作答，并在答题卡指定位置答题.如果多做，则按所做的第一题计分）

17.【选修3-3】（12分）（1）（4分）    120（每空2分）

（2）（8分）解：（ⅰ）在降至室温的过程中，航天服内的气体做等容变化，即解得

（ⅱ）设航天服内部体积为，航天服内的气体的压强由减至的过程中，对航天服内剩余的气体和放出的气体由玻意耳定律有

同温度、同压强下，同种气体的质量之比等于体积之比，有联立解得

18.【选修3-4】（12分）

（1）（4分）27.5      加强（每空2分）

（2）（8分）解：（ⅰ）由题意可知，光的入射角，由几何知识可知，折射角

由折射定律可知，折射率

（ⅱ）激光在光导纤维中经过一系列全反射后从右端射出，设激光在光导纤维中传播的距离为，光路图如图所示，由几何知识得，

光在光导纤维中的传播速度

该激光在光导纤维中传输所经历的时间

代入数据解得