1、2022-2023学年北京市人大附中高三（上）开学物理试卷一、单项选择题（共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的，选对的得3分，选错或不答的得0分。）1甲、乙两辆汽车分别在同一平直公路的两条车道上同向行驶，t=0时刻它们恰好经过同一路标。0t2时间内，两辆车的v-t图像如图所示，则（）At1时刻甲车追上乙车Bt2时刻甲车的加速度大小大于乙车的加速度大小C0t2时间内甲车的平均速度大小为D0t2时间内甲车的平均速度大于乙车的平均速度2如图所示，壁虎沿竖直墙面斜向上匀速爬行，速度为v,壁虎所受的重力为G，与墙面之间的摩擦力为f。关于壁虎在竖直墙面内的受力分
2、折，下列示意图中正确的是（）ABCD3如图甲所示为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，P为介质中的一个质点。如图乙是质点P的振动图像，那么该波的传播速度v的大小和传播方向是（）Av=0.5m/s,沿x轴正方向Bv=0.5m/s,沿x轴负方向Cv=1.0m/s,沿x轴正方向Dv=1.0m/s,沿x轴负方向41970年4月24日，我国第一颗人造地球卫星“东方红1号”发射成功，经过航天人半个世纪的不懈努力，我国的航天事业取得了辉煌的成绩，实现了载人航天飞行，开展了月球探测工程，建成了北斗卫星导航系统。关于绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，下列说法正确的是（）A根据公式v=wr可知轨道半径越大，卫星的
3、速度也越大B根据公式a=w2r可知轨道半径越大，卫星的加速度也够大C轨道半径增大到原来的2倍时，卫星需要的向心力减小为原来的12D轨道半径增大到原来的2倍时，卫星需要的向心力减小为原来的145质量为m1和m2的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间不计，其位移时间图像如图所示，由图像可判断以下说法正确的是（）A碰后两物体的运动方向相同B碰后m2的速度大小为4m/sC两物体的质量之比m1：m2=2：5D 两物体的碰撞是弹性碰撞6如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场。一带电粒子垂直磁场边界从a点射入，从b点射出。下列说法正确的是（）A粒子带正电B粒子在b点速率大于在a点速率C若仅减小磁感应
4、强度，则粒子可能从b点右侧射出D 若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短7某学习小组用如图所示电路研究小电动机的电流与电压关系。通过调节滑动变阻器R接入电路的阻值，测量得到下表记录的信息。若认为小电动机的电阻是不变的，则（）序号电压U/V电流I/A电动机工作状态11.250.50卡住未转动22.000.20稳定转动33.50.30稳定转动A小电动机的电阻大约为10B当小电动机的电压为2.00V时，其发热功率为0.1WC当小电动机的电压为2.00V时，其电功率为0.3WD当小电动机的电压为3.5V时，其对外做功的功率为1.05W8让氕核（）和氘核（）以相同的动能沿与电场垂直的方向从ab边进
5、入矩形匀强电场（方向沿ab,边界为abcd,如图所示）。已知两种粒子均能从cd边离开偏转电场，不计粒子的重力，则（）A两种粒子进入电场时的速度相同B两种粒子在电场中运动的加速度相同C两种粒子离开电场时的动能相同D两种粒子离开电场时的速度方向不同9某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻，他们提出的实验方案中有如下四种器材组合。为使实验结果尽可能准确，最不可取的一组器材题（）A一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器B一个伏特表和多个定值电阻C一个安培表和一个电阻箱D两个安培表和一个滑动变阻器10如图甲所示，轻杆一端与一小球相连，另一端连在光滑固定轴上，可在竖直平面内自由转动。现使小球在竖
6、直平面内他圆周运动，到达某一位置开始计时，取水平向右为正方向，小球的水平分速度vx随时间t的变化关系如图乙所示。不计空气阻力。下列说法中正确的是（）At1时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积相等Bt2时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积不相等Ct1时刻，杆中弹力一定最小D在小球做一次完整圆周动的过程中，杆中弹力不可能两次为零二、不定项选择题（在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的。全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。）11如图所示，一个钢球以6m/s的速度水平向右运动，碰到坚硬的墙壁后弹回，沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动，在这一过程中（）A钢
7、球的动能变化量为0B钢球的动量变化量为0C墙壁对钢球的弹力做负功D 墙壁对钢球的弹力的冲量方向向左12如图所示的实线为一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。带电粒子在运动中只受电场力作用，某同学根据此图结合物理规律作出如下判断，其中正确的是（）A可判断带电粒子所带电荷的符号B可判断带电粒子在a、b两点的受力方向C可判断带电粒子在a、b两点的动能何处大D 可判断带电粒子在a、b两点的电势能何处大13如图所示，将非磁性材料制成的圆管置于匀强磁场中，当含有大量正负离子的导电液体从管中由左向右流过磁场区域时，测得管两侧M、N两点之间有
8、电势差U。忽略离子重力影响，则下列说法正确的是（）AM点的电势高于N点BN点的电势高于M点C其他条件相同时，管中导电液体的流速越大，M、N两点之间的电势差U越大D其他条件相同时，管中导电液体的离子浓度越大，M、N两点之间的电势差U越大14美妙的乐音源于发声物体的振动，己知琴弦振动的频率由琴弦质量、长度及其所受张力（沿琴弦方向的弹力）共同决定。小提琴上某根质量为m、长度为L的琴弦，将其两端固定，可以通过拨动使其振动发声，当张力为F时，琴弦振动的频率为f。表中给出了4次实验的结果：次琴弦质量m/kg长度L/m张力F/N频率f/Hz10.050.9001.21110020.050.9001.4412
9、0030.050.2251.00200040.050.1001.003000下列判断的是（）A由表中数据可知，可能存在关系：随琴弦质量m增大，振动的频率f变大B由表中数据可知，可能存在关系：随张力F增大，振动的频率f变大C分析物理量的量纲，可能存在关系式f（k为无单位常量）D分析物理量的量纲，可能存在关系式f（k为无单位常量）三、实验题（18分）15如图1所示是研究平抛运动的实验装置示意图。在竖直平面内固定有圆弧形轨道，小球A沿轨道滚下，离开轨道末端时撞开轻质接触式开关S，导致被电磁铁吸住的小球B开始自由下落。实验前，保证轨道末端水平，并使小球B的初始高度与小球A被抛出时高度一致，均为H。（1
10、）通过观察A、B两小球是否同时落地，可以研究小球A在竖直方向的运动规律，为了获得令人信服的证据，下列说法正确的是 ；A有必要在其他条件不变的情况下，改变高度H，多次重复实验B有必要在其他条件不变的情况下，改变小球A在轨道上被释放的初位置，多次重复实验C必须选用非常光滑的轨道，多次重复实验（2）在得到平抛运动在竖直方向运动的规律后，继续利用该装置研究平抛运动在水平方向的运动规律。具体操作如下：保持其他条件不变，在轨道末端距离地面分别为H、4H、9H位置进行实验，分别测量小球A抛出点与落地点的水平距离x1、x2、x3，若三个距离满足关系 ，则可初步判断平抛物体在水平方向的分运动为匀速直线运动。（3
11、）平抛运动的物体运动轨迹为抛物线，某同学为了得到平抛运动轨迹采用如图2所示装置，在一个小的饮料瓶中几乎装满水，在瓶口插入瓶塞，瓶塞中插入两根两端开口的细玻璃管，其中右侧玻璃管下端接细弯管，在细弯管口再接一个更细的玻璃管作为喷嘴。为了得到稳定的细水柱，不受瓶内水面高低的影响，应选择 。A水面从ab降至cd时从喷嘴中喷出的水来显示平抛物体运动轨迹B水面从cd降至ef时从喷嘴中喷出的水来显示平抛物体运动轨迹C水面从ab降至ef时从喷嘴中喷出的水来显示平抛物体运动轨迹16小明和小红同学分别通过实验探究“加速度与质量的关系”和“加速度与力的关系”（1）小明同学在探究小车加速度与质量的关系时，采用了如图1
12、所示方案。保持砝码盘中砝码质量不变，通过增减小车中的砝码个数改变小车中砝码和小车的总质量M，与此相对应，利用纸带上打出的点来测量小车的加速度。对此实验方案，下列做法中合理的是 ；A在补偿阻力时，需要把木板的一侧垫高，并将砝码盘及盘中砝码用细线通过定滑轮系在小车上B实验时，先接通打点计时器电源，待打点计时器工作稳定后再释放小车C调节滑轮，使细线与木板平行实验中打出的一条纸带的部分实验数据如图2所示，相邻两个计数点间还有四个点车画出。所用交变电源的频率为50Hz,由该纸带可求得小车的加速度a= m/s2（结果保留两位有效数字）；小明记录的6组实验数据如表所示，其中5组数据的对应点已经标在如图3的坐
13、标纸上，请用“+”标出余下的一组数据的对应点，并作出a1M图像。由a1M图像可得出的实验结论为 。F/NM/kga/（ms-2）0.291.160.250.290.860.340.290.610.480.290.410.110.290.360.810.290.310.23（2）小红同学在探究小车加速度a与所受合外力F的关系时，设计并采用了如图4所示的方案。其实验操作步骤如下：a.挂上砝码盘和砝码，调节木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑；b.取下砝码盘和砝码，测出其总质量为m,并让小车沿木板下滑，测出加速度a；c.改变砝码盘中砝码的个数，重复步骤a和b,多次测量，作出a-F图像。
14、该实验方案 满足条件Mm（选填“需要”或“不需要”）；若小红同学实验操作规范，随砝码盘中砝码个数的增加，作出的a-F图像最接近如图5中的 。四、计算论述（本题共4小题，40分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后结果的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）17如图所示，两平行金属板间距为d,电势差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场。带电扯为+q、质量为m的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动。忽略重力的影响，求：（1）匀强电场的电场强度E的大小；（2）粒子从电场射出时速度v的大小；（
15、3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。18如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度L=0.4m,一端连接R=1的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=1T。导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度v=5m/s。求：（1）感应电动势E的大小和感应电流I的大小；（2）在0.1s时间内，拉力的冲量IF；（3）若将MN换为电阻r=2的导体棒，其它条件不变，求导体棒两端的电压U。19游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来，如图甲所示。我们把这种情形
16、抽象为如图乙所示的模型：弧形轨道的下端N与竖直圆轨道平滑相接，P为圆轨道的最高点。使小球（可视为质点）从弧形轨道上端滚下，小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动。不考虑小球运动所受的摩擦等阻力。（1）小球沿弧形轨道运动的过程中，经过某一位置A时动能为Ek1，重力势能为EP1，经过另一位置B时动能为Ek2，重力势能为EP2。请根据动能定理和重力做功的特点，证明：小球由A运动到B的过程中，总的机械能保持不变，即Ek1+EP1=Ek2+EP2；（2）已知圆形轨道的半径为R，将一质量为m1的小球，从弧形轨道距地面高h=2.5R处由静止释放：a.请通过分析、计算，说明小球能否通过圆轨道的最高点P；b.如果在弧
17、形轨道的下端N处静置另一个质量为m2的小球。仍将质量为m1的小球，从弧形轨道距地面高h=2.5R处由静止释放，两小球将发生弹性正撞。若要使被碰小球碰后能通过圆轨道的最高点P，那么被碰小球的质量m2需要满足什么条件？请通过分析、计算，说明你的理由。20蹦极是极限运动的一种，如图（1）所示。为保证安全，要硏究下落最大距离与人的质量、弹性绳弹性系数、阻力等诸多因素的关系。实际情况比较复杂，可简化为如下模型：弹性绳视为轻弹簧，质量可忽略不计，弹力的大小F=kx,弹性势能EP12kx2，其中x是弹性绳的形变量，k是劲度系数；人视为质点，始终在一竖直线上运动。已知，蹦极用弹性绳原长为L0，劲度系数为k,重
18、力加速度为g。（1）质量为m的人从平台由静止下落，到达A点时弹性绳恰好伸直，继续向下到达最低点B，A、B两点间距离为d；之后又会反弹到某个高度，再下落最后停在空中。人受到的阻力与速度大小有关，速度为0时，阻力为0。a.求人在B点时的加速度的大小及方向。b.将人、弹性绳和地球视为一个系统，求从人离开平台到停在空中的整个过程，系统损失的机械能。（2）实际上，人在运动过程中受到的空气阻力较小，可忽略不计。甲、乙两人质量分别为m1、m2，且m1m2，分别用同一弹性绳蹦极，以平台为原点，竖直向下为正方向，两人下落最大位移分别为h1、h2。图（2）所示为甲下落过程中加速度a与下落位移h之间的关系图。a.请在图（2）中画出乙下落过程中加速度与下落位移的关系图。b.类比直线运动中由v-t图像求位移的方法，尝试利用a-h图证明h1h0。
