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大庆实验中学实验二部 2022 级高三上学期 10 月考试
物理学科试题
3．如图所示，在细绳的拉动下，半径为r的卷轴可绕其固定的中心点O在水平面内转
说明：1.请将答案填涂在答题卡的指定区域内。
2.满分100分，考试时间75分钟。
动。卷轴上沿半径方向固定着长度为l的细管，管底在O点。细管内有一根原长为 、
一、选择题（1-7为单选题，每题4分，8-10为多选题，每题6分，共46分）
1．关于下列教材中的插图，理解不正确的是（ ） 劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧底端固定在管底，顶端连接质量为m、可视为质点的插
销。当以速度v匀速拉动细绳时，插销做匀速圆周运
动。若v过大，插销会卡进固定的端盖。使卷轴转动
停止。忽略摩擦力，弹簧在弹性限度内。要使卷轴转
动不停止，v的最大值为（ ）
A． B． C． D．
A．A图是同学对“探究小车速度随时间变化的规律”实验中获得的纸带进行剪贴获得
的图像，其斜率就是小车的速度
B．B图伽利略在做铜球沿斜面运动的实验，其中斜面的作用是“冲淡”重力 4．主动降噪耳机能根据环境中的噪声（纵波）产生相应的降噪声波，降噪声波与环境
C．C图桌面上的装置可以用于观察桌面的微小形变 噪声同时传入人耳，两波相互叠加，达到降噪的目的。下列说法正确的是（ ）
D．D图说明物体所受的最大静摩擦力大于滑动摩擦力 A．耳膜振动方向与环境噪声传播方向垂直
2.某实验小组测得在竖直方向飞行的无人机飞行高度y随时间t的变化曲线如图所示， B．降噪声波与环境噪声的波长相同
C．降噪声波和环境噪声发生干涉，耳膜振动加强
EF、MN段可视为两段直线，其方程分别为 和
D．环境噪声频率越高，从耳机传播到耳膜的速度越快
5.2023年11月23日《中国日报》消息，11月23日18时00分04秒，我国在西昌卫
。无人机及其载物的总质量为2kg，取竖 直
星发射中心使用长征二号丁运载火箭及远征三号上面级成功将互联网技术试验卫星发
射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。如果互联网技术试验卫星
向上为正方向。则（ ）
A．EF段无人机的速度大小为2m/s 的轨道半径为r，周期为T，地球的半径为R，引力常量为G，则（ ）
B．FM段无人机做曲线运动
A．地球的质量为4π2R3
C．FM段无人机的货物处于失重状态 GT2
D．图像的面积表示无人机的位移3π 平面内，且两支架各承担一半空调重力，空调重力大小240N，AO水平，BO与AO的夹
B．地球的密度为
GT2
角为 。假定横梁对O点的拉力总沿OA方向，斜梁对O点的支持力总沿BO方向。下
C．地球的第一宇宙速度为4π2r3
列判断正确的是（ ）
T2R
A．横梁对O点的拉力为320N
B．斜梁对O点的支持力为200N
D．地球表面的重力加速度4π2r3
T2R2 C．如果把斜梁加长一点，仍保持连接点O 的位置不变，横梁
仍然水平，这时横梁对O点的作用力将变小
6．如图所示，A、B两个带电小球用长为L的绝缘细线连接，A球固定，B球悬吊，B
D．如果把斜梁加长一点，仍保持连接点O 的位置不变，横梁
球质量为m，重力加速度为g，两球带电量相等，剪断细线的一瞬间，B球加速度大小
仍然水平，这时斜梁对O点的作用力将变大
为 ，不计小球的大小，静电力常量为k，则（ ） 9．如图所示， 为固定的光滑半圆形竖直绝缘轨道，半径为 ， 为半圆水平直径
A．A、B两球带同种电荷
的两个端点， 为半圆的竖直半径， 为 圆弧， 的左侧、 的下方区域
B．细线未断时，细线上拉力大小为
有竖直向下的匀强电场。一个带负电的小球，从 点正上方高为 处由静止释
C．B球的带电量大小为
放，并从 点沿切线进入半圆轨道。不计空气阻力，小球电量不变。关于带电小球的
运动情况，下列说法正确的有（ ）
D．未剪断细线时释放A球，释放的一瞬间，A球加速度大小为g
A．小球一定能从 点离开轨道
7. 污水中的污泥絮体经处理后带负电，可利用电泳技术对其进行沉淀去污，基本原理
B．小球在圆弧 部分运动的加速度大小可能不变
如图所示。涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒分别接电源正、负极、金属圆盘置于底部、
C．小球到达C点时速度最大
金属棒插入污水中，形成如图所示的电场分布，其中实线为电场线，虚线为等势面。M
D．若小球能沿圆弧到达 点，其速度不可能为零
点和N点在同一电场线上，M点和P点在同一等势面上。下列说法正确的有（ ）
A. M点的电势比N点的高
10．如图甲，劲度系数 的轻弹簧左端固定在竖直墙上，
B. N点的电场强度比P点的大
右端连接一个质量为M的木板。开始时弹簧处于原长，木板静止
C. 污泥絮体从M点移到N点，电场力对其做正功
在光滑的水平桌面上、一质量 的物块（可视为质点）从木
D. 污泥絮体在N点的电势能比其在P点的大
板左端以初速度 滑上木板，最终恰好停在木板的右端。图乙
8.如图甲所示，空调外机用两个三角形支架固定在外墙上，
中A为物块的 图线；B为木板的 图线且为正弦图线。已知
图乙为简化示意图，若空调外机的重心恰好与横梁AO和斜梁BO连接点O在同一竖直（3）为了更直观的处理数据，研究小组绘制了重锤摆下过程中动能、重力势能及机械
重力加速度 ，根据图中所给信息可得（ ）
A．木板的长度为 能随高度变化的图像如图3所示，其中重力势能 的图线应为 （选填
B． 时，木板受到物块的摩擦力与弹簧的弹力大小相等
“A”，“B”或“C”）；仔细比对数据发现，重锤摆下过程中，重力势能减少量
C． 时，弹簧的弹性势能为0.5J
动能增加量（选填“大于”或“小于”）。
D． 内物块和木板系统的摩擦生热为
二、实验题（每空2分，共14分）
11．某研究小组利用DIS实验装置验证机械能守恒定律。如图1，内置有光电门的重锤
通过轻杆与转轴O相连，重锤通过遮光片时可记录遮光时间。实验时，重锤从M点由
12．某学习小组同学利用DIS系统研究某电容器的充电和放电过程，电路图如图甲所
静止释放，依次记录其通过每个速光片所对应的时间t。用刻度尺测出每个遮光片距最
示，实验前电容器不带电，电源为输出电压恒为6V的直流稳压电源。
低点N的竖直高度为h，重锤质量为m，重力加速度为g。
（1）实验前，用游标卡尺测量遮光片的宽度d，其示数如图2，则d= mm．
（2）若以最低点N为零势能面，选用字母
m、h、d、t、g表示物理量，则经过某个遮
（1）将单刀双掷开关S置于1端给电容器充电，电路下方导线中充电电流的方向为
从 （填“a到b”或“b到a”）。
光片时，重锤的重力势能 ，动能
（2）电容器充电完毕后，将单刀双掷开关S拨至2端，电流传感器将电流信息传入计
算机，屏幕上便显示出如图乙所示I-t图像。图线与坐标轴围成图形的面积可以用所
；对比通过各遮光片处重锤的机械能 是否相等，可判断
围小方格的总面积近似代替，若按照“大于半个格的按一个格算，小于半个格的舍
机械能守恒与否。 去”的原则数出小方格数为117个，据此估算出电容器的电容为 F（计算结果保留3位有效数字）。 （2）若木块A、B均不固定，求小球C向左摆动的最大高度。
（3）放电过程中电容器两极板间电压U与时间t的图像和电容器所带电荷量q与两极
板间电压U的图像正确的是
A． B． C． D．
15．中科院高能物理研究所利用电场约束带电粒子的运动，其简化模型如图1所示，
在 平面内的第一象限和第四象限加一沿 轴正方向的匀强电场 （未知），一粒
三、计算题（13题8分，14题12分，15题20分，共40分）
子发射源固定在坐标原点 ，该装置可以沿 轴正方向发射质量为 、电荷量为
13．人类从事滑雪活动已有数千年历史，滑雪爱好者可在雪场上轻松、愉快地滑行，
饱享滑雪运动的乐趣。一名滑雪爱好者以2m/s的初速度沿山坡匀加速直线滑下，山坡
的粒子 ，粒子的初速度均为 ，刚好能过第一象限内的 点，已知 点的横
的倾角为30°。若人与滑板的总质量为60kg，受到的总阻力为60N，重力加速度g取
坐标为 ，不计重力及粒子间的相互作用。
10m/s2，求：
（1）3s内滑雪者下滑位移的大小； （1）已知粒子 过 点时速度为 ，求匀强电场的场强大小 和 点的纵坐标；
（2）3s末人与滑板总重力的瞬时功率。
（2）若将原来的匀强电场替换为另一交变电场，如图2所示，场强为正值时表示电场
方向沿 轴正方向，题干中其他条件均不变， 时刻从坐标原点射出的粒子 仍能过
点，求图2中 与 的比值；
（3）如图3所示，在 处放置一垂直于 轴、可吸收带电粒子的挡板，并在第一和
第四象限内加如图2所示的交变电场，图3中两条虚线的纵坐标为 在 至
14．如图所示，质量均为m=2kg的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖
直轻杆，其上端O点系一长L=1m的细绳，细绳另一端系一质量m =1kg的小球C。现将
0
C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球，重力加速度g取 ， 时间内从坐标原点 沿 轴正方向连续发射粒子 ，粒子的初速度均为 ，求在
（1）若木块A和B均固定在水平面上，求小球C摆到最低点时绳的拉力；哪个时间范围内发射出的粒子 ，运动轨迹始终在图3中两条虚线之间（含虚线），
【解析】（1）由牛顿第二定律 （2分）
并求出这些粒子落在挡桩上的纵坐标范围。
由运动学公式 （1分）其中 ，
解得3s内滑雪者下滑位移的大小为 x=24m（1分）
（2）由运动学公式 （1分）
重力的瞬时功率 （2分）
联立解得，3s末人与滑板总重力的瞬时功率为 P=4200W（1分）
5
14．【答案】(1) 30N (2) m
6
【解析】（1）若木块AB固定，C下摆过程中，根据动能定理：
（1分）
对C球受力分析，有 （1分）
大庆实验中学实验二部 2022 级高三上学期 10 月考试
解得：F=30N（1分）
物理学科试题答案
（2）若木块不AB固定，小球C下落到最低点时，木块A、B开始分离，由机械能守恒得
一、选择题（1-7为单选题，每题4分，8-10为多选题，每题6分，共46分）
（2分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A C D B D C C BC BD AD
水平方向动量守恒： （2分）
二、实验题（每空2分，共14分）
解得：v=4m/s v =-1m/s
c AB
11． 2.4 B 大于
小球C从最低点左摆过程中，由机械能守恒得
1 1 1
12． b到a 1.56×10−5F AC m v2+ m v2 = (m +m )v2 +m gH（2分）
2 0 0 2 A AB 2 0 A 共 0
三、计算题（13题8分，14题12分，15题20分，共40分）
水平方向动量守恒：
13． 【答案】（1）24m；（3）4200Wm v +m v =(m +m )v （2分）
0 c A AB 0 A 共 (2分)
5
解得H= m≈0.83m（1分）
6
又知道 可解得 (1分)
15．【答案】（1） ； （2） ； （3）
故 (1分)
【详解】（1）粒子 在电场中做类平抛运动，将粒子 运动到 点时的速度正交分解，
其沿 轴方向的上分速度为 ，根据勾股定理其沿 轴方向的分速度
(1分)
（3）设 时刻发射出的粒子 恰好能运动至虚线 ，结合粒子 沿 轴的分速度
根据动力学， （4分）
随时间变化的 图像如图乙所示，根据匀变速运动规律可知
联立可得 (1分) (2分)
可解得
(1分)
（2）换成交变电场后，粒子 运动至 点的运动时间仍为 (1分) 由图乙可知在 时刻射出的粒子 最终打在挡板上时的纵坐标为
结合题图2可知，交变电场在此期间经历了两个周期，粒子 沿 轴的分速度随时间变
化的 图像如图甲所示，所以整个运动过程其在 轴方向运动的距离为
设 时刻发射出的粒子 恰好能运动至虚线 ，结合运动图像如图丙所示，根据
匀变速运动规律有(2分)
解得
由图丙可知在 时刻射出的粒子 最终打在挡板上时的纵坐标为
综上所述，在 时间范围内射出的粒子 运动轨迹始终在题图3中两虚线之
间。(2分)
这些粒子落在挡板上范围为 (2分)
