2024学年张掖市重点中学高三物理第一学期期中考试试题含解析

2024学年张掖市重点中学高三物理第一学期期中考试试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、伽利略在著名的斜面实验中，让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下，他通过实验观察和逻辑推理，得到的正确结论有（）A．倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间成正比B．倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间成正比C．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关D．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关2、神舟十一号在进行快速变轨控制验证试验时，在A点从圆形轨道I进入椭圆轨道II，B为轨道II上的近地点，如图所示，关于航天飞行的运动，下列说法中正确的是A．在轨道II上经过A的速度等于经过B的速度B．在轨道II上经过A的动能小于在轨道I上经过A的动能C．在轨道II上运动的周期大于在轨道I上运动的周期D．在轨道II上经过A点的加速度小于在轨道I上经过A的加速度3、如图所示，在水平地面上有两个完全相同的钩码A、B处于静止状态，现在挂钩处分别对A、B施加竖直向上的恒力F1和F2(F1>F2)，使钩码都竖直向上做匀加速直线运动，A、B两个钩码各自运动一段时间后撤去竖直向上的恒力作用，已知A、B向上运动的最大高度相等。忽略空气阻力作用，设Fl对钩码A的冲量大小为I1，F2对钩码B的冲量大小为I2，则A．I1<I2B．I1>I2C．I1=I2D．以上情况都有可能4、关于场强和电势的下列说法，不正确的是(

)A．在匀强电场中,电场强度在数值上等于沿电场强度方向每单位距离上降低的电势B．处于静电平衡状态的导体是等势体C．在电场中两点间移送电荷的过程中,电场力始终不做功,则电荷所经过路径上的各点场强一定为零D．两个等量异号电荷连线的中垂线上各点的电势相等5、有一质量为M、半径为R、密度均匀的球体，在距离球心O为2R的地方有一质量为m的质点，现在从M中挖去一半径为的球体（如图），然后又在挖空部分填满另外一种密度为原来2倍的物质，如图所示．则填充后的实心球体对m的万有引力为（）A． B． C． D．6、某人站在三楼阳台上，同时以10m/s的速率抛出两个小球，其中一球竖直上抛，另一球竖直下抛，它们落地的时间差为；如果该人站在六楼阳台上，以同样的方式抛出两个小球，它们落地的时间差为，不计空气阻力．则下列关系中正确的是()A． B． C． D．无法判断二、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、如图所示，A、B、C三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，已知三颗卫星的质量关系为mA=mB＜mC，轨道半径的关系为rA＜rB=rC，则三颗卫星（）A．线速度大小关系为B．加速度大小关系为C．向心力大小关系为D．周期关系为TA<TB=TC8、如图所示,(a)图表示光滑平台上,物体A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小车上,车与水平面间的动摩擦因数不计,(b)图为物体A与小车的v-t图像,由此可知().A．小车B获得的动能B．小车上表面至少的长度C．物体A与小车B的质量之比D．A与小车B上表面的动摩擦因数9、如图所示是一个玩具陀螺，a、b和c是陀螺上的三点．当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是（）A．a、b两点的线速度相同B．a、b两点的线速度比c点的线速度大C．a、b、c三点的角速度相等D．c点的向心加速度比a、b点的向心加速度大10、质量为2×103kg的汽车由静止开始沿平直公路行驶，行驶过程中牵引力F和车速倒数的关系图象如图所示．已知行驶过程中最大车速为30m/s，设阻力恒定，则()A．汽车运动过程中受到的阻力为6×103NB．汽车在车速为5m/s时，加速度为3m/s2C．汽车在车速为15m/s时，加速度为1m/s2D．汽车在行驶过程中的最大功率为6×104W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）某同学尝试用橡皮筋等器材验证力的平行四边形定则，他找到两条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端与细绳连接，结点为O，细绳下挂一重物，两橡皮筋的另一端也都连有细绳．实验时，先将一条橡皮筋的另一端的细绳固定在墙上的钉子A上，另一条橡皮筋任其下垂，如图甲所示；再将另一条橡皮筋的另一端的细绳固定在墙上的钉子B上，如图乙所示．（1）为完成实验，下述操作中必需的是________.A．两橡皮筋的另一端连接的细绳a、b长度要相同B．要测量橡皮筋的原长C．要测量图甲和图乙中橡皮筋的长度D．要记录图甲中结点O的位置及过结点O的竖直方向E．要记录图乙中结点O′的位置及过结点O′的竖直方向（2）对该实验“两条相同的橡皮筋”的要求的理解正确的是________.A．橡皮筋的材料和原长相同即可B．橡皮筋的材料和粗细相同即可C．橡皮筋的材料、原长和粗细均要相同12．（12分）如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点之间还有个点未画出，则相邻计数点时间间隔为__________，其中，，，，，，则点处瞬时速度的大小是__________，加速度的大小是__________．（计算结果保留两位有效数字）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，在某竖直平面内，光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径r=0.2m的四分之一细圆管CD，管口D端正下方直立一根劲度系数为k=100N/m的轻弹簧，弹簧一端固定，另一端恰好与管口D端平齐，一个质量为1kg的小球放在曲面AB上，现从距BC的高度为h=0.6m处静止释放小球，它与BC间的动摩擦因数μ=0.5，小球进入管口C端时，它对上管壁有FN=2.5mg的相互作用力，通过CD后，在压缩弹簧过程中滑块速度最大时弹簧弹性势能Ep=0.5J。取重力加速度g=10m/s2。求：(1)小球在C处受到的向心力大小；(2)在压缩弹簧过程中小球的最大动能Ekm；(3)小球最终停止的位置。14．（16分）如图所示，导热性能良好的气缸内用活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞用轻弹簧与缸底相连，当气缸如图甲水平放置时，弹簧伸长了，活塞到缸底的距离为，将气缸缓慢转动竖直放置，开口上，如图乙表示，这时活塞刚好向缸底移动了的距离，已知活塞的横截面积为S，活塞与缸壁的摩擦不计，且气密性好，活塞的质量为m，重力加速度为g，大气压强为，求：①弹簧的劲度系数的大小；②从甲图到乙图的过程中，活塞重力做的功及大气压力对活塞做的功各为多少？15．（12分）用轻弹簧相连的质量均为m＝2kg的A、B两物体都以v＝6m/s的速度在光滑的水平地面上运动,弹簧处于原长,质量M＝4kg的物体C静止在前方,如图所示.B与C碰撞后二者粘在一起运动,在以后的运动中,求:(1)当弹簧的弹性势能最大时物体A的速度.(2)弹性势能的最大值.

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、B【解题分析】倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间的平方成正比，在斜面上的速度与时间成正比，故选项A错误，选项B正确，斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角有关，从顶端滚到底端所需时间与倾角有关，故选项C、D错误.2、B【解题分析】在轨道II上运动过程中，从B到A，万有引力做负功，所以在轨道II上经过A的速度小于经过B的速度，A错误；要实现从轨道I变轨到轨道II，在轨道I的A点减速，才能变轨到轨道II，所以在轨道II上经过A的速度小于在轨道I上经过B的速度，即在轨道II上经过A的动能小于在轨道I上经过A的动能，B正确；根据可知半长轴越大，周期越大，故在轨道II上运动的周期小于在轨道I上运动的周期，C错误；根据可得，由于在轨道II上经过A点时的轨道半径等于轨道I上经过A的轨道半径，所以两者在A点的加速度相等，D错误．3、A【解题分析】

设钩码A、B的质量为m，因F1＞F2，由牛顿第三定律知向上做匀加速直线运动的加速度满足：a1＞a2，由于上升的高度相同，则速度图象如图所示；

根据图象可知A上升过程中运动的总时间小于B上升过程中运动的总时间；全过程根据动量定理可得：

对A：I1-mgt1=0对B：I2-mgt2=0所以I1＜I2。A．I1<I2，与结论相符，选项A正确；B．I1>I2，与结论不相符，选项B错误；C．I1=I2，与结论不相符，选项C错误；D．以上情况都有可能，与结论不相符，选项D错误；4、C【解题分析】

A．由匀强电场中电场强度的表达式：可知，在匀强电场中，电场强度在数值上等于沿电场强度方向每单位距离上降低的电势，故A不符题意；B．处于静电平衡状态的导体是等势体，其表面是等势面，故B不符题意；C．由电场力做功与电势差的关系：W=qU可知，在电场中两点间移送电荷的过程中，电场力始终不做功，则电荷所经过路径上的各点的电势相等，而电势与场强无关，故各点场强的关系未知，故C符合题意；D．由于两个等量异号电荷连线的中垂线上各点的场强均垂直于中垂面，故沿中垂面移动电荷，电场力不做功，故该面上各点的电势相等，故D不符题意.5、A【解题分析】

设密度为，则在小球内部挖去直径为R的球体，其半径为，挖去小球的质量为：=挖去小球前，球与质点的万有引力：被挖部分对质点的引力为：，填充物密度为原来物质的2倍，则填充物对质点的万有引力为挖去部分的二倍，填充后的实心球体对m的万有引力为：F1-F2+2F2=故选：A．6、C【解题分析】某人站在三楼阳台上，同时以10m/s的速率抛出两个小球，其中一个球竖直上抛，另一个球竖直下抛，将竖直上抛运动按照时间段分解为：①竖直上抛到落回抛出点；②接下来的竖直下抛过程；故两个小球的时间差为：；该人站在六楼阳台上，以同样的方式抛出两个小球，它们落地的时间差为：，故△t=△t′，故选C．点睛：本题考查了竖直上抛运动的知识，关键是将竖直上抛运动按时间分解为上抛到落回抛出点和接下来的竖直下抛过程；然后再比较两个小球的时间差．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、BD【解题分析】

根据万有引力提供向心力：，解得：，由图示可知：rA＜rB=rC，所以vA＞vB=vC，故A错误；根据万有引力提供向心力：，解得：，由图示可知：rA＜rB=rC，所以aA＞aB=aC，故B正确；向心力为，由题意知三颗卫星的质量关系为mA=mB＜mC，轨道半径的关系为rA＜rB=rC，所以可以判断：FA＞FB，FB＜FC，故C错误；根据万有引力提供向心力：，解得：，由图示可知：rA＜rB=rC，所以TA<TB=TC，故D正确．所以BD正确，AC错误．8、BCD【解题分析】

当A滑上B后，在滑动摩擦力作用下，A做匀减速直线运动，B做匀加速直线运动，最终以共同速度v1匀速运动，根据动量守恒定律求解质量比，根据速度时间图象的面积表示位移可以求得A相对于B的位移，根据能量守恒可以确定动摩擦因数，因为不知道B车质量，所以不能求得B的动能．【题目详解】A、由于小车B的质量不可知，故不能确定小车B获得的动能，故A错误；B、由图象可知，AB最终以共同速度匀速运动，这时两物体位移差即为小车上表面最小的长度，即最小为：，故B正确；

C、由动量守恒定律得，，解得：，故可以确定物体A与小车B的质量之比，故C正确；

D、由图象可以知道A相对小车B的位移，根据能量守恒得：，根据B中求得质量关系，可以解出动摩擦力因数，故D正确；【题目点拨】本题主要考查了动量守恒定律、能量守恒定律的直接应用，要求同学们能根据图象得出有效信息．9、BC【解题分析】

ABC.a、b、c三点共轴转动，角速度大小相等．a的半径和b的半径相等，根据v=rω知，a、b的线速度大小相等.c的半径小，根据v=rω知，a、b的线速度比c的线速度大．故A错误，BC正确．D.根据向心加速度a=ω2r，a、b点加速度大于c点加速度，故D错误．10、CD【解题分析】试题分析：从图线看出，开始图线与x轴平行，表示牵引力不变，牵引车先做匀加速直线运动，倾斜图线的斜率表示额定功率，即牵引车达到额定功率后，做加速度减小的加速运动，当加速度减小到零，做匀速直线运动．当牵引力等于阻力时，速度最大，由图线可知阻力大小f=2000N，A错误；倾斜图线的斜率表示功率，可知，车速为5m/s时，汽车做匀加速直线运动，加速度，B错误．当车速为15m/s时，牵引力，则加速度，故C正确；汽车的最大功率等于额定功率，等于60000W，D正确．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、(1)BCE；(2)C；【解题分析】

（1）A．两橡皮筋的另一端连接的细绳a、b长度不一定要相同．故A错误；BC．两条橡皮筋遵守胡克定律，要测量拉力可以通过测量橡皮筋的长度和原长，得到橡皮筋的伸长量，研究拉力与伸长量的倍数来根据比例作力的图示．故BC正确．DE．为了正确作出合力与分力的图示，必须记下O点的位置及过结点O的竖直方向，故D错误，E正确．故选BCE．（2）ABCD．该实验测量拉力可以通过测量橡皮筋的长度和原长，得到橡皮筋的伸长量，研究拉力与伸长量的倍数来根据比例作力的图示．所以橡皮筋的材料、原长和粗细均要相同，ABD错误，C正确．故选C．【题目点拨】本实验是通过作合力与分力图示的方法来验证平行四边形定则，需要测量合力与分力的大小，由于没有弹簧测力计，橡皮筋遵守胡克定律，可测量橡皮筋的长度和原长来确定合力与分力的大小关系．12、【解题分析】

由于每相邻两个计数点间还有个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上点时小车的瞬时速度大小，，根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，得，，，为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值得：，即小车运动的加速度计算表达式为：．【题目点拨】根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小．四、计算题：本题共2小题，共26分