山西太原师范学院附中2024学年物理高三上期中质量检测试题含解析

山西太原师范学院附中2024学年物理高三上期中质量检测试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图，小球质量为m，通过长度为L的无伸缩性轻质条状物与水平转轴O相连，并能绕转轴O在竖直平面做完整的圆周运动。小球运动过程中受到的空气阻力可以忽略不计，下列关于小球运动的说法正确的是（）A．当轻质条状物为绳子且转轴O不受摩擦时，小球经过最低点的速度应不小于5gLB．当轻质条状物为杆且转轴O不受摩擦时，小球经过最低点的速度应不小于5gLC．当轻质条状物为绳子时，可通过控制转轴O的转动让小球做匀速圆周运动D．当轻质条状物为杆时，不可能通过控制转轴O的转动让小球做匀速圆周运动2、如图所示，两个质量相等的小球A、B处在同一水平线上，当小球A被水平抛出的同时，小球B开始自由下落，两球均未落地．不计空气阻力，则（）A．两球的速度变化快慢不相同B．在同一时刻，两球的重力的功率不相等C．在下落过程中，两球的重力做功不相同D．在相等时间内，两球的速度增量相等3、如图所示，质量为M的木块位于光滑水平面上，在木块与墙之间用轻弹簧连接，开始时木块静止在A位置，现有一质量为m的子弹以水平速度v0射向木块并嵌入其中，则当木块回到A位置时的速度v以及此过程中墙对弹簧的冲量I的大小分别为（）A．， B．，C．， D．，4、类比是一种常用的研究方法．对于直线运动，教科书中讲解了由图像求位移，由(力-位移)图像求做功的方法．请你借鉴此方法分析下列说法，其中正确的是（）A．由图线和横轴围成的面积可求出对应速度变化过程中力做功的功率B．由图线和横轴围成的面积可求出对应时间内力所做的冲量C．由图线和横轴围成的面积可求出对应的电流变化过程中电流的功率D．由图线和横轴围成的面积可求出对应半径变化范围内做圆周运动物体的线速度5、如图所示，光滑水平面上有A、B两辆小车，质量均为m＝1kg，现将小球C用长为0.2m的细线悬于轻质支架顶端，mC＝0.5kg。开始时A车与C球以v0＝4m/s的速度冲向静止的B车。若两车正碰后粘在一起，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，则（）A．A车与B车碰撞瞬间，两车动量守恒，机械能也守恒B．从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中，A、B、C组成的系统动量守恒C．小球能上升的最大高度为0.16mD．小球能上升的最大高度为0.12m6、以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时，一个物体所受空气阻力可忽略，另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比，下列用虚线和实线描述两物体运动的图像可能正确的是A． B．C． D．二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，有一个质量为m的长木板静止在光滑水平地面上，另一质量也为m小物块叠放在长木板的一端之上。B是长木板的中点，物块与木板在AB段的动摩擦因数为μ，在BC段的动摩擦因数为2μ，若把物块放在长木板左端，对其施加水平向右的力F1可使其恰好与木板发生相对滑动。若把物块放在长木板右端，对其施加水平向左的力F2也可使其恰好与木板发生相对滑动。下列说法正确的是（）A．F1与F2的大小之比为1：2B．若将F1、F2都增加到原来的2倍，小物块在木板上运动到B点的时间之比为1：2C．若将F1、F2都增加到原来的2倍，小物块在木板上运动到B点时木板的位移之比1：1D．若将F1、F2都增加到原来的2倍，小物块在木板上运动的整个过程中摩擦生热之比为1：18、如图所示，小物块P放在固定斜面上，用不可伸长的轻软细绳，通过固定在斜面上的定滑轮与小物块Q相连，细绳拉紧．释放物块Q，小物块P从A运动到B的过程中，细绳对物块P的拉力做功15J，物块P克服重力做功5J，物块P的动能增加5J，滑轮的摩擦与质量不计，滑轮与物块P之间的细绳与斜面平行，则该过程中A．物块

Q

的机械能减少

15

J B．物块

P

克服摩擦力做功

5

JC．物块

Q

的重力势能减少

15

J D．物块

P

的机械能增加

15

J9、如图所示，、两物体在水平拉力作用下一起做匀速运动，两物体在水平拉力作用下一起做匀加速运动，设、间动摩擦因数为，与地面间动摩擦因数为，间动摩擦因数为，与地面间动摩擦因数为，则可能正确的是（）A． B．C． D．10、如图甲所示，匝数为N匝的矩形闭合导线框abced,电阻不计，处于磁感应强度大小为0.2T的水平匀强磁场中，导线框面积为0.5m2.导线框绕垂直于磁场的轴匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，变压器原、副线圈匝数比为10:1,副线圈接有一滑动变阻器R,副线圈两端的电压随时间的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是A．导线框abcd线圈的匝数N=200B．若导线框的转速加倍，变压器的输出功率将加倍C．若滑动变阻器的滑片P向上移动，u-t图像的峰值不变D．导线框abcd线圈中产生的交变电压的表达式为u=200sin100t三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图1所示的装置。实验操作的主要步骤如下：A．在一块平木板上钉上复写纸和白纸，然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前，木板与槽口之间有一段距离，并保持板面与轨道末端的水平段垂直B．使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹C．将木板沿水平方向向右平移一段动距离，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下的痕迹D．将木板再水平向右平移同样距离，使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再在白纸上得到痕迹若测得间距离为，间距离为，已知当地的重力加速度为。（1）关于该实验，下列说法中正确的是________A．斜槽轨道必须尽可能光滑B．每次释放小球的位置可以不同C．每次小球均需由静止释放D．小球的初速度可通过测量小球的释放点与抛出点之间的高度，之后再由机械能守恒定律求出（2）根据上述直接测量的量和已知的物理量可以得到小球平抛的初速度大小的表达式=___________。（用题中所给字母表示）（3）实验完成后，该同学对上述实验过程进行了深入研究，并得出如下的结论，期中正确的是________。A．小球打在点时的动量与打在点时的动量的差值为，小球打在点时的动量与打在点时动量的差值为，则应由：B．小球打在点时的动量与打在点时的动量的差值为，小球打在点时的动量与打在点时动量的差值为，则应由：C．小球打在点时的动能与打在点时的动能的差值为，小球打在点时的动能与打在点时动能的差值为△，则应由D．小球打在点时的动能与打在点时的动能的差值为，小球打在点时的动能与打在点时动能的差值为△，则应由（4）另外一位同学根据测量出的不同情况下的和，令，并描绘出了如图所示的图象。若已知图线的斜率为，则小球平抛的初速度大小与的关系式为__________。（用题中所给字母表示）12．（12分）为了探究加速度与力、质量的关系，甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示的实验装置，小车总质量用M表示（乙图中M包括小车与传感器，丙图中M包括小车和与/J、车固连的滑轮），钩码总质量用m表示．（1）为便于测量合外力的大小，并得到小车总质量一定时，小车的加速度与所受合外力成正比的结论，下列说法正确的是．A．三组实验中只有甲需要平衡摩擦力B．三组实验都需要平衡摩擦力C．三组实验中只有甲需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件D．三组实验都需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件（2）若乙、丙两位同学发现某次测量中力传感器和测力计读数相同，通过计算得到小车加速度均为为当地重力加速度，则乙、丙两人实验时所用小车总质量之比为，乙、丙两人实验用的钩码总质量之比为．四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，将带电荷量均为＋q、质量分别为m和2m的带电小球A与B用轻质绝缘细线相连，在竖直向上的匀强电场中由静止释放，小球A和B一起以大小为的加速度竖直向上运动．运动过程中，连接A与B之间的细线保持竖直方向，小球A和B之间的库仑力忽略不计，重力加速度为g，求：(1)匀强电场的场强E的大小；(2)当A、B一起向上运动t0时间时，A、B间的细线突然断开，求从初始的静止状态开始经过2t0时间，B球电势能的变化量．14．（16分）如图所示，一光滑斜面固定在水平地面上，质量m＝1kg的物体在平行于斜面向上的恒力F作用下，从A点由静止开始运动，到达B点时立即撤去拉力F.此后，物体到达C点时速度为零．每隔0.2s通过传感器测得物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据.求：t/s0.00.20.4…2.22.4…v/m·s－10.01.02.0…3.32.1…(1)恒力F的大小；(2)撤去外力F的时刻．15．（12分）汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动，产生明显的滑动痕迹，即常说的刹车线．由刹车线长短可以得知汽车刹车前的速度大小，因此刹车线的长度是分析交通事故的一个重要依据．若某汽车刹车后至停止的加速度大小为7m/s2，刹车线长为14m．求：（1）该汽车刹车前的初始速度v0的大小．（2）该汽车从刹车至停下来所用时间t．（3）某市规定，卡车在市区内行驶，速度不得超过40km/h，一次一辆飞驰卡车紧急刹车后，经t=1.5s停止，量得路面刹车线长9m，问这车是否违章？（假定刹车后卡车做匀减速运动

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、A【解题分析】

当轻质条状物为绳子，恰好过过最高点的临界条件时：只有重力提供向心力；

当轻质条状物为杆时，恰好过过最高点的临界条件是速度为零，然后根据机械能守恒和牛顿第二定律即可分析；【题目详解】A、当轻质条状物为绳子，恰好过过最高点的临界条件是：只有重力提供向心力，即为：mg=v2L

设最低点速度为联立解得：v'=5gL；

因为绳子不可以通过转轴控制，所以小球不可能做匀速圆周运动，故A正确，C错误；

B、当轻质条状物为杆时，恰好过过最高点的时速度为零，设最低点速度为v，根据机械能守恒定律得：2mgL=12mv2,解得：v=2【题目点拨】本题考查竖直面内圆周运动两种模型，关键是要掌握两种模型能做完整圆周运动的最高点的临界条件，绳模型是在最高点只有重力提供向心力，杆模型是到最高点速度恰好为零。2、D【解题分析】试题分析：两球的加速度相同，均为g，速度变化快慢相同，故A错误；两球加速度相同，均为g，在相等时间△t内两球的速度增量相等，均为g•t，故D正确；重力的功率P=Gvy=mgt，两球的重力的功率相等，故B错误；下落过程中，两物体在竖直方向的位移相同，根据W=Gh可知，两球的重力做功相同，选项C错误；故选D．考点：平抛运动；自由落体运动【名师点睛】此题是对平抛运动及自由落体运动规律的考查；关键是知道两种运动在竖直方向的运动是相同的，加速度均为g；注意理解功率的表达式：P=Fvcosθ的含义．3、D【解题分析】

ABCD．子弹射入木块过程，由于时间极短，子弹与木块间的内力远大于系统外力，系统的动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律得解得子弹射入木块后，子弹和木块系统在弹簧弹力的作用下先向右做减速运动，后向左做加速运动，回到A位置时速度大小不变，即当木块回到A位置时的速度大小为子弹和木块弹簧组成的系统受到的合力即墙对弹簧的作用力，根据动量定理得所以墙对弹簧的冲量I的大小为ABC错误D正确。故选D。4、B【解题分析】图线中任意一点的横坐标与纵坐标的乘积等于，即瞬时功率，故图象与横轴围成的面积不一定等于，即不是对应速度变化过程中力做功的功率，A错误；（力-时间）图线和横轴围成的面积表示冲量，B正确；由（电压-电流）图线，根据公式可知，根据与的坐标值的乘积，求出对应电流做功的功率，C错误；图线中任意一点的横坐标与纵坐标的乘积等于，即线速度；故图象与横轴围成的面积不一定等于，即不一定等于线速度，D错误．选B．5、C【解题分析】

A．车碰撞后粘在一起，属于典型的非弹性碰撞，有机械能损失，故A错误；B．从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中，在竖直方向上A、B、C组成的系统所受合外力不为零，则系统动量不守恒，故B错误；CD．A、B两车碰撞过程，动量守恒，设两车刚粘在一起时共同速度为v1，有解得从小球开始上摆到小球摆到最高点的过程中，A、B、C组成的系统在水平方向上动量守恒，设小球上升到最高点时三者共同速度为v2，有解得从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中，A、B、C组成的系统机械能守恒，即解得故C正确，D错误。故选C。6、D【解题分析】试题分析：竖直上抛运动不受空气阻力，做向上匀减速直线运动至最高点再向下自由落体运动，图象时倾斜向下的直线，四个选项均正确表示；考虑阻力的上抛运动，上升中，随着减小，减小，对应图象的斜率减小，选项A错误．下降中，随着随着增大，继续减小．而在最高点时，，对应图与轴的交点，其斜率应该等于（此时与竖直上抛的最高点相同的加速度），即过交点的切线应该与竖直上抛运动的直线平行，只有D选项满足．故选D．考点：本题考查了牛顿第二定律、图象的特点、竖直上抛运动状态的判断．二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、ACD【解题分析】

施加水平向右的力F1时，由题意知：对滑块有：F1﹣μmg＝ma，对木板有：μmg＝ma，联立得：F1＝2μmg，同理，施加水平向右的力F2时，有F2＝4μmg，所以F1与F2的大小之比为1：2，故A正确；设AB的长度为L，施加水平向右的力2F1时，对滑块有：a1＝﹣μg；对木板有：a′1＝μg；设经时间t到达B点，由位移关系得：，解得：，同理，施加水平向右的力2F2时，运动到B点的时间，所以物块在木板上运动到B点的时间之比为：1，故B错误；施加水平向右的力2F1时，由位移公式得木板的位移，同理，施加水平向右的力2F2时，由位移公式得木板的位移x2＝μg•t′2，所以小物块在木板上运动到B点时木板的位移之比1：1，故C正确；小物块最终都会滑离木板，二者的相对位移相等，所以整个过程中摩擦生热之比为摩擦力之比，即为1：1，故D正确.8、AB【解题分析】

A、细绳对物块P的拉力做功15J，则有物块Q克服拉力做功15J，所以物块Q的机械能减少15J，故A正确；B、对物块P，由动能定理可得，解得物块P克服摩擦力做功5J，故B正确；C、物块P的动能增加，则有物块Q的动能增加，根据可知物块Q的机械能减少量等于物块Q的重力势能减少量与物块Q的动能增加量之和，所以物块Q的重力势能减少量大于15J，故C错误；D、物块P的机械能增加量等物块P的重力势能增加量与物块P的动能增加量之和，所以物块P的机械能增加10J，故D错误；故选AB．【题目点拨】关键是细绳对物块P的拉力与细绳对物块Q的拉力大小相等，细绳对物块P的拉力做功等于物块Q克服拉力做功，物块的机械能变化量等于物块的重力势能变化量与物块的动能变化量之和．9、BD【解题分析】

以为研究对象，分析受力可知，相对于没有运动趋势，不受静摩擦力，即物体与间的静摩擦力的大小等于零，但不一定为零；以、整体为研究对象，分析受力可知，整体在水平方向受到拉力和地面对的静摩擦力，由平衡条件得，所以一定不为零；一起做匀加速直线运动，隔离，根据牛顿第二定律可知对有水平向右的摩擦力，故，把看成一个整体，可知可能为0，也可能不为0.综上可知BD正确，AC错误.10、CD【解题分析】

A．由乙图可知，输出电压的最大值Um2=20V，周期为，角速度输入端的最大值发电机输出的最大电压值解得故A错误；B．若转速度加倍，则最大值加倍，有效值加倍；输出端的有效值也会加倍，则由可知，，输出功率将变成原来的4倍；故B错误；C．理想变压器，输出电压由输入电压、原副线圈匝数比决定，原线圈无变化，输入电压无变化，输出电压无变化，将导线框的滑片P向上移动时，u-t图象的峰值不变；故C正确；D．表达式应为故D正确。故选CD。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、CA【解题分析】

（1）[1]AB.只要保证小球每次从同一位置释放，每次摩擦力做功相同，故不需要斜槽尽量光滑，A、B错误；C.必须保证小球每次从同一位置、静止释放，才能保证每次小球平抛的速度相同，C正确；D.小球从释放点到抛出点，有摩擦力做负功，故不能用机械能守恒定律求解，D错误；故选C。（2）[2]由平抛运动规律解得（3）[3]AB.从点到点和从点到点水平位移相同，故运动时间相同，由动量定理可知，动量变化为从点到点和从点到点的动量变化相同，故故A正确，B错误；CD.由动能定理可得，两次动能变化为由于和的大小关系未知，故不能求出动能变化的比值，故C、D错误；故选A。（4）[4]由可得故该直线的斜率为即初速度为12、（1）BC；（2）1：2，1：2【解题分析】试题分析：（1）为便于测量合外力的大小，甲图通过钩码的总质量对应的重力即为合外力，而乙图是力传感器的示数，丙图则是测力计的2倍，因此它们都必须平衡摩擦力，故A错误，B正确；由于甲图通过钩码的总质量对应的重力即为合外力，因此三组实验中只有甲需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件，故C正确，D错误。（2）乙、丙两位同学发现某次测量中力传感器和测力计读数相同，且通过计算得到小车加速度均为a，根据牛顿第二定律，则有：，；因