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上海市延安中学 2022 学年第一学期期中考试
高三年级物理试卷（等级）
（考试时间 60分钟满分 100分）
一、单项选择题（1~8题，每小题 3分，9~12题，每小题 4分，共 40分。）
1. 物理学是一门以实验为基础的学科，但有些物理规律的建立不是由实验直接得到的，而是基于事实通过
合理外推才得到的。属于这种情况建立的物理规律是（ ）
A. 牛顿第一定律 B. 牛顿第二定律 C. 牛顿第三定律 D. 库仑定律
2. 下列物理量的单位中，属于能量单位的是（ ）
A. 伏特 B. 瓦特 C. 毫安·时 D. 千瓦·时
3. 在“用单分子油膜估测分子的大小”实验中，使用到的研究方法是（ ）
A. 等效替代法 B. 理想模型法
C 微小量放大法 D. 控制变量法
.
4. 根据分子动理论，物质分子之间的距离为某一个值r 时，分子所受的斥力和引力相等，则此时（ ）
0
A 分子力最大
.
B. 分子具有最小势能
C. 引力和斥力都是最大值
D. 引力和斥力都是最小值
5. 在“用单摆测定重力加速度”的实验中，要用铁夹夹住摆线，这样做的主要目的是 （ ）
A. 便于测量单摆摆长 B. 便于测量单摆周期
C. 确保摆动时摆长不变 D. 确保摆球在竖直平面内摆动
6. 一机械波沿x轴方向传播，若A、B两质点某时刻速度相同且位置如图所示，则AB之间两种可能的波
形是（ ）
A. B.
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C. D.
7. 如图所示，虚线a、b、c表示O处点电荷的电场中的三个等势面，设两相邻等势面的间距相等。一电
子（不计重力）射入电场后的运动轨迹如图中实线所示，其中1、2、3、4表示运动轨迹与等势面的一些
交点。由此可以判定（ ）
A. a、b、c三个等势面的电势关系是
a b c
B. O处的点电荷一定带正电
C. 电子在1、4两个位置处的速度相等
D. 电子从位置1到2和从位置3到4的过程中电场力做功绝对值的关系是W =2W
12 34
8. 在某行星表面做一个竖直上抛实验，得到质量为m=1kg的物体离行星表面高度h随时间t的变化关系，
如图所示，已知万有引力常量为G，物体只受万有引力，不考虑行星自转的影响，则可以求出（ ）
A. 该行星的半径
B. 该行星的质量
C. 该行星近地卫星的环绕速度
D. 物体在该行星表面受到的万有引力大小
9. 港珠澳大桥是世界级超大型跨海大桥。一辆汽车由引桥驶上大桥，开始加速通过大桥，汽车加速的过程
x
可看作是匀变速直线运动，其运动的 t图像如图所示。下列判断正确的是（ ）
t
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t
A. 阴影部分的面积表示 0 ~ t 时间内汽车通过的位移
2 0
B. 汽车运动的初速度大小为b
2b
C. 汽车运动的加速度大小为
t
0
D. 0~t 时间内，汽车的平均速度大小为2b
0
10. 如图所示，直杆AB可绕其中心O在竖直面内自由转动，一根细绳的两端分别系于直杆的A、B两
端，重物用光滑挂钩吊于细绳上，开始时重物处于静止状态，现将直杆从图示位置绕O点沿顺时针方向缓
慢转过90°，则此过程中，细绳上的张力（ ）
A. 先增大后减小 B. 先减小后增大 C. 一直减小 D. 大小不变
11. 如图所示，小物块在竖直平面内的恒力F作用下，沿倾角θ=30°的固定斜面向上运动的过程中，恒力
F做功与物块克服重力做的功相等，下列说法错误的是（ ）
A. 若斜面光滑，则小物块一定匀速上滑
B. 若斜面粗糙，则小物块一定减速上滑
C. 若斜面光滑，当F最小时，F与斜面的夹角α为零
D. 若斜面粗糙，当摩擦力做功最小时，F与斜面的夹角α为60°
12. 如图（a）所示，两个带正电的小球A、B（均可视为点电荷）套在一根倾斜的光滑绝缘直杆上，其中
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A球固定，电荷量Q =2.0×10-4C，B球的质量m=0.1kg。以A为坐标原点，沿杆向上建立直线坐标系，B
A
球的总势能（重力势能与电势能之和）随位置x的变化规律如图（b）中曲线I所示，直线Ⅱ为曲线I的渐
近线。图中M点离A点距离为6m，令A位置的重力势能为零，无穷远处电势为零，重力加速度g取
10m/s2，图（a）静电力恒量k=9.0×109N·m2/C2，下列说法错误的是（ ）
A. B球的电荷量Q =1.0×10-5C
B
B. 直线Ⅱ实质上是小球B的重力势能变化曲线
C. 若B球从离A球2m处静止释放，则向上运动过程中加速度先减小后增大
D. 若B球以4J的初动能从M点沿杆向上运动，到最高点时电势能减小1J
二、填空题（13~17题，每题 4分，共 20分）
13. 一列简谐横波在t=0时刻的波形图如图中的实线所示，t=0.1s时刻的波形图如图中的虚线所示，若该波
传播的速度为10m/s，则这列波沿___________方向传播，从t=0时刻开始质点a经0.2s通过的路程为
___________m。
14. 如图，轻质弹簧一端固定，另一端连接套在水平光滑杆上的小球A，A以O点为平衡位置振动。小球
B在竖直平面内以O′为圆心做匀速圆周运动（O与O′在同一竖直线上），角速度为ω，半径为R。用竖直
向下的平行光照射小球B，可以观察到小球B在水平杆上的“影子”和小球A在任何瞬间都重合。由此可
知：小球A的振动周期为________，小球A的最大加速度大小为________。
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15. 如图所示，静电场中的一条电场线上有M、N两点，箭头代表电场的方向，则这两点的电势
M
________ （填“＜”、“＝”或“＞”），请推理证明________。
N
16. 一U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞，初始时，管内汞柱及空
气柱长度如图所示。用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止。已知玻璃管的横截面积处
处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p =75cmHg，环境温度不变。末状态右
0
侧管内气体的压强为___________cmHg，活塞向下移动的距离__________（填“大于”、“小于”、或“等
于”）右侧管内水银上升的距离。
17. 如图甲所示，轻质弹簧下端固定在水平面上，上端叠放着两个物体A、B，系统处于静止状态。现用竖
直向上的拉力F作用在物体A上，使A向上做匀加速直线运动，以系统静止时的位置为坐标原点，竖直
向上为位移x正方向，得到F随x的变化图像如图乙所示。已知物体A的质量m=2kg，重力加速度
g=10m/s2，则物块A做匀加速直线运动的加速度大小为________m/s2，物块B的质量为________kg。
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三、综合题（3小题，共 40分）
18. 某兴趣小组的同学利用如图所示的装置验证机械能守恒定律。他们将一根轻杆水平固定在铁架台上，
用两根等长轻绳共同将小球吊在轻杆上，两根轻绳分别固定于O 、O 两点，在小球自然悬垂的位置上安
1 2
装一个光电门（图中没有画出），光电门接通电源发出的光线与小球的球心在同一水平线上。实验时将小
球拉至使其球心与轻杆处于同一水平面处，两轻绳刚好伸直，由静止释放小球，记录小球通过光电门的时
间。
（1）（多选题）关于该实验，下列说法中正确的是（ ）
A．固定小球的两根轻绳一定要互相垂直
B．应选用密度较大的小球做实验
C．必须用天平测出小球的质量
D．若光电门发出的光线高于小球自然下垂的球心位置，小球动能的测量值将偏大
（2）如果测得小球自然下垂时球的下沿到轻杆的垂直距离为L，小球通过光电门的时间为t。若当地重力
1
加速度为g、小球的直径为d，当实验所得数据满足关系式 =___________时，可以验证机械能是守恒
t2
的。
（3）若用该装置测量当地重力加速度，小组成员多次改变同一小球自然下垂时球的下沿到轻杆的垂直距
离为L，得到多组L和t的数据，建立如图所示的坐标系并描点连线，得出图线与纵轴的交点为（0，-
b），则当地的重力加速度g=______________。（用字母b和d表示）
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19. 如图甲，导轨倾斜固定在地面上，其O端带有挡板。一小物块套在导轨上，将其从P点静止释放，经
过一段时间物块与挡板发生碰撞（碰撞时间极短）；碰撞后物块返回到导轨Q处（图中未标出）时速度减
为零，此时沿导轨方向对物块施加一外力F，使其在导轨上保持静止。此过程物块运动的v-t图像如图乙
（图中v 和t 为已知量），已知物块质量为m，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，不
1 1
计空气阻力。求
（1）P点距O端的距离；
（2）碰撞过程中物块损失的机械能；
（3）物块运动过程中所受的摩擦力大小；
（4）物块返回到Q处时，对其施加外力F大小的范围。
20. 小明将如图所示的装置放在水平地面上，该装置由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道AB和倾角θ =
37°的斜轨道BC平滑连接而成。质量m = 0.1kg的小滑块从弧形轨道离地高H = 1.0m处静止释放。已知R
7
= 0.2m，L = 0.5m，L = 1.25m，滑块与轨道BC间的动摩擦因数为 ，其余轨道均可视为光滑，
AB BC
24
滑块在各轨道连接点处无能量损失，忽略空气阻力，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8。
（1）求滑块运动到与圆心O等高的D点时对轨道的压力；
（2）通过计算判断滑块能否冲出斜轨道的末端C点；
（3）若能否冲出斜轨道的末端C点，求落地时的速度大小；若不能否冲出斜轨道的末端C点，请分析并
描述之后的运动情况。
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