山东省济南市外国语学校2024年物理高三第一学期期中教学质量检测试题含解析

山东省济南市外国语学校2024年物理高三第一学期期中教学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、一名消防队员在模拟演习训练中，沿着长为12m的竖直立在地面上的钢管从顶端由静止先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零．如果他加速时的加速度大小是减速时加速度大小的2倍，下滑的总时间为3s，那么该消防队员A．下滑过程中的最大速度为4m/sB．加速与减速运动过程中平均速度之比为2∶1C．加速与减速运动过程的时间之比为1∶2D．加速与减速运动过程的位移大小之比为1∶42、如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，物块b置于斜面上，通过跨过光滑定滑轮的细绳与小盒a连接，连接b的一段细绳与斜面平行，连接a的一段细绳竖直，a连接在竖直固定在地面的弹簧上．现向盒内缓慢加入适量砂粒，a、b、c始终处于静止状态．下列判断正确的是（）A．c对b的摩擦力可能减小B．地面对c的支持力可能增大C．地面对c的摩擦力可能不变D．弹簧的弹力可能增大3、两个质量分别为2m和m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a到转轴OO′的距离为L，b到转轴的距离为2L，a、b之间用长为L的强度足够大的轻绳相连，两木块与圆盘间的最大静摩擦力均为各自所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，开始时轻绳刚好伸直但无张力，用ω表示圆盘转动的角速度，在加速转动过程中，下列说法正确的是（）A．a比b先达到最大静摩擦力 B．a、b所受的摩擦力始终相等C．是b开始滑动的临界角速度 D．当时，a所受摩擦力的大小为4、下列说法正确的是A．开普勒发现了行星的运动规律并据此推广出了万有引力定律B．牛顿借助万有引力定律发现了海王星和冥王星C．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量，因此被誉为称量地球质量第一人D．据万有引力公式，当两物体间的距离趋近于0时，万有引力趋近于无穷大5、滑雪运动深受人民群众的喜爱，某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿AB下滑过程中()A．所受合外力始终为零B．合外力做功一定为零C．所受摩擦力大小不变D．机械能始终保持不变6、在物理学的探索和发现过程中，科学家们运用了许多研究方法．以下关于物理学研究方法的叙述中正确的是（）A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是微元法B．根据速度定义式，当Δt→0时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法C．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，这里运用了假设法D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了理想模型法二、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，穿在水平直杆上质量为m的小球开始时静止．现对小球沿杆方向施加恒力F0，垂直于杆方向施加竖直向上的力F，且F的大小始终与小球的速度成正比，即F＝kυ（图中未标出）．已知小球与杆间的动摩擦因数为μ，已知小球运动过程中未从杆上脱落，且F0＞μmg．下列说法正确的是（）A．小球先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动直到静止B．小球先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的加速运动，直到最后做匀速运动C．小球的最大加速度为D．恒力F0的最大功率为8、如图所示，质量相同的两个小物体A、B处于同一高度．现使A沿固定的光滑斜面无初速地自由下滑，而使B无初速地自由下落，最后A、B都运动到同一水平地面上．不计空气阻力．则在上述过程中，A、B两物体（）A．所受重力冲量的大小相同B．所受合力冲量的大小相同C．所受重力做的功相同D．所受合力做的功相同9、质量为m的物体从静止以的加速度竖直上升高度为h．对该过程,下列说法中正确的是()A．物体的机械能增加 B．物体的机械能增加C．重力对物体做功 D．合外力对物体做功10、如图所示，小车A通过一根绕过定滑轮的轻绳吊起一重物B，开始时用力按住A使A不动，现设法使A以速度vA＝3m/s向左做匀速直线运动，某时刻连接A车右端的轻绳与水平方向夹角θ＝37°，设此时B的速度大小为vB(cos37°＝0.8)，不计空气阻力，忽略绳与滑轮间摩擦，则()A．A不动时B对轻绳的拉力就是B的重力B．当轻绳与水平方向成θ角时重物B的速度vB＝2.4m/sC．当轻绳与水平方向成θ角时重物B的速度vB＝3.75m/sD．B上升到滑轮前的过程中机械能增加三、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）为验证物体自由落体过程中的机械能守恒，某同学利用DIS设计了一个实验，实验装置如图甲所示，A为电磁铁，B为光电门，有一直径为d、质量为m的金属小球通过电磁铁从A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方固定于B处的光电门，测得A、B间的高度差为H，光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g，且小球直径d远小于H。则：（1）用螺旋测微器测得小球的直径d如图乙所示，则_______mm；（2）若小球经过光电门的时间，则速度_______m/s（结果保留两位有效数字）；（3）多次改变H，重复上述实验，作出图象如图丙所示，若小球下落过程中机械能守恒，则图线斜率_______（用已知量g、d表示）；（4）实验发现小球动能增加量总是稍小于重力势能减少量，增加下落高度后，重力势能减少量与动能增加量的差值将_______（选填“增加”“减少”或“不变”）。（5）另一名同学利用如下图所示的装置，验证小车与钩码组成的系统机械能守恒，该同学认为只要将摩擦力平衡掉就可以了，你认为该同学的想法正确吗？理由是：______________________________________。12．（12分）某同学用如图1所示的实验装置来测定重力加速度，同时研究重物在下落过程中机械能是否守恒。他认为如果实验中测量重力加速度的相对误差不超过5%，即可认为重物下落过程机械能守恒。请你帮他完成以下问题。(1)该同学在一次实验中得到了如图2所示的纸带，他选取了纸带上清晰连续的8个实际的点来进行数据分析，这8个点分别标记为A、B、C、D、E、F、G、H，各点与A点的距离已在图中标出．已知打点计时器所用交变电流的频率为f，则G点速度的表达式为___________(2)该同学用同样的方法继续算出B、C、D、E、F的速度，作出了如图3所示的图，由图可得重力加速度的测量值为=______m/s2(3)如果当地的重力加速度的实际值为，通过计算相对误差可知重物下落过程机械能___________（填写“守恒”或“不守恒”）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）跳水运动是我国体育运动的强项之一，其中高台跳水项目要求运动员从距离水面10m的高台上跳下，在完成空中动作后进入水中。如图，质量为50kg的运动员起跳瞬间重心离高台台面的高度为1m，斜向上跳离高台的瞬时速度大小为3m/s，跳至最高点时重心离台面的高度为1.3m，入水（手刚触及水面）时重心离水面的高度为1m，图中虚线为运动员重心的运动轨迹，不计空气阻力。求：（1）运动员起跳瞬间具有的重力势能；（2）从跳离高台瞬间到跳至最高点的过程中，运动员克服重力做的功；（3）运动员在最高点时的速度是否为0？请说明判断理由；（4）计算运动员入水时的速度大小。14．（16分）光滑的长轨道形状如图所示，下部为半圆形，半径为R=0.3m，固定在竖直平面内。质量分别为m、2m的两小环A、B用长为53R的轻杆连接在一起，套在轨道上，A环距轨道底部高为53R，现将A、B两环从图示位置由静止释放。重力加速度为g，(1)运动过程中A环距轨道底部的最大高度；(2)A环到达轨道底部时，A、B两环速度大小。15．（12分）如图甲所示，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成角固定，N、Q之间接电阻箱R，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B=0.5T，质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其接入电路的电阻位为r。现从静止释放杆ab，测得最大速度为vM，改变电阻箱的阻值R，得到vM与R之间的关系如图乙所示。已知导轨间距为L=2m，重力加速度g=10m/s2，轨道足够长且电阻不计。求：(1)当R=0时，杆ab匀速下滑过程中产生感应电动势E的大小及杆中的电流方向；(2)金属杆的质量m及阻值r；(3)当R=4时，回路瞬时电功率每增加1W的过程中合外力对杆做的功W。

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、C【解题分析】

由题意可知考查匀变速直线运动规律，根据运动学公式计算可得．【题目详解】A．设下滑过程中的最大速度为v，由位移公式可得故A错误．B．加速与减速运动过程中平均速度之比都为，平均速度之比为1∶1，故B错误．C．由可知加速度度大小和时间成反比，加速时的加速度大小是减速时加速度大小的2倍，所以加速与减速运动过程的时间之比为1∶2，故C正确．D．加速与减速运动过程平均速度度大小相等，位移大小之比等于时间之比为1∶2，故D错误．【题目点拨】消防队员先从静止匀加速运动，再做匀减速运动速度减为零，两个阶段平均速度大小相等，位移之比等于时间之比，加速度大小之比等于时间的反比．2、A【解题分析】

盒子a受重力、拉力和弹簧的支持力而平衡，随着沙子质量的增加；由于不知道b的重力沿着斜面方向的分力与细线拉力的大小关系，故不能确定静摩擦力的方向，静摩擦力可能增加、可能减小，有可能先减小后增大，故A正确；对a分析可知，a处于静止状态，加入适量砂粒后重力变大，弹簧弹力不变，绳子的张力变大；对b与c整体分析，受重力、支持力、拉力和向左的静摩擦力，故地面对c的支持力一定减小，摩擦力一定变大，故BCD错误．3、D【解题分析】

A．木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律可知，a、b木块受到的静摩擦力大小为Ffa=2mω2LFfb=mω22L即a、b转动所需向心力大小相等，且a、b的最大静摩擦力Ffma=k2mgFfmb=kmg所以当圆盘从静止开始绕转轴缓慢加速转动时，b的最大静摩擦力先达到最大值，A错误；B．在木块b的摩擦力没有达到最大值前，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律可知Ff=mω2ra和b质量分别是2m和m，a与转轴距离为L，b与转轴距离为2L，所以a和b受到的摩擦力是相等的，当b受到的静摩擦力达到最大值后，b受到的摩擦力与绳的拉力的合力提供向心力，即kmg+F=mω22L而a受力为Ff＇−F=2mω2L联立以上两式解得Ff＇=4mω2L−kmg综合得出，a、b受到的摩擦力不是一直相等，B错误；C．当b刚要滑动时，有2kmg+kmg=2mω2L+mω22L解得C错误；D．当时，a所受摩擦力的大小为Ff＇=4mω2L−kmg=D正确。故选D。4、C【解题分析】

开普勒发现了行星的运动规律，牛顿发现万有引力定律，故A错误。英国科学家亚当斯和法国科学家勒威耶发现了海王星和冥王星，故B错误。卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量，因此被誉为称量地球质量第一人，故C正确。万有引力公式，适用于两质点间的引力计算，当两物体间的距离趋近于0时已经不能看为质点，故不能用公式计算引力，故D错误。5、B【解题分析】

A、由于物体做曲线运动，所以合外力不为零，指向轨迹内侧，故A错误；B、根据动能定理：W合=ΔEk，可得滑块下滑过程中，速率不变，所以动能不变，因此合外力做功一定为0，C、物体所受摩擦力为滑动摩擦力f=μN，由于运动员速率保持不变，所以向心力大小不变，对物体受力分析如图所示：有N-mgcosθ=mv2R，运动员向下运动的过程中，角度D、沿AB下滑过程中，由于运动员速率不变，所以动能不变，所以重力势能在减小，机械能在减小，故D错误；故选B。6、B【解题分析】

质点采用的科学方法为建立理想化的物理模型的方法，故A错误；为研究某一时刻或某一位置时的速度，我们采用了取时间非常小，即让时间趋向无穷小时的平均速度作为瞬时速度，即采用了极限思维法，故B正确；在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验应用了控制变量法，故C错误；在探究匀变速运动的位移公式时，采用了微元法将变速运动无限微分后变成了一段段的匀速运动，即采用了微元法，故D错误。故选B．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、BCD【解题分析】

对小球受力分析，根据牛顿第二定律表示出加速度，分析加速度的变化情况，进而分析运动情况，恒力的功率等于力乘以速度．【题目详解】刚开始运动，加速度，当速度v增大，加速度增大，当kv=mg时加速度最大值为；当速度v增大到符合kv＞mg后，加速度，当速度v增大，加速度减小，当a2减小到0，做匀速运动，故A错误，BC正确；匀速运动的速度最大，且F0＝μ（kvm﹣mg），则小球的最大速度为，所以最大功率为，故D正确；故选BCD.8、BCD【解题分析】A、由匀变速直线运动的位移公式:可以知道,,物体A做匀加速直线运动,B物体做自由落体运动,A的位移大于B的位移,A的加速度小于B的加速度,

则A的运动时间大于B的运动时间,因为mg相等,由可以知道,A重力的冲量大于B重力的冲量,故A错误;

BCD、A、B运动过程只有重力做功,因为m、g、h都相等,则重力做功相同,合外力做功相同,由动能定理得:,计算得出:,物体到达地面时的速度大小相等,由动量定理得：,则合外力的冲量大小相等,故BCD正确;综上所述本题答案是：BCD9、BD【解题分析】物体从静止开始以g的加速度沿竖直方向匀加速上升，根据牛顿第二定律，有F-mg=ma，解得F=m（g+a）=1.5mg；机械能的增加量等于重力以外力做的功，故机械能增加Fh=1.5mgh，A错误，B正确；物体上升，重力对物体做功-mgh，故C错误；根据动能定理，有-mgh+Fh=Ek解得Ek=-mgh+Fh=mgh，故D正确；故选BD．10、BD【解题分析】

若A不动时B对轻绳的拉力大小等于B的重力，不是同一个力，故A错误；小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向的两个运动，因斜拉绳子与水平面的夹角为37°，由几何关系可得：vB=vAcos37°=2.4m/s；故B正确，C错误；B上升到滑轮前的过程中，绳子的拉力一直做正功，则机械能增加，故D正确．故选BD．【题目点拨】解决本题的关键将汽车的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，知道沿绳子方向的速度等于重物的速度大小．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、0.805（0.803~0.808均正确）0.32增加不正确，因为有摩擦力做功，不满足机械能守恒定律成立的条件【解题分析】

(1)[1]由图示螺旋测微器可知，其示数为0.5mm+30.7×0.01mm=0.807mm(2)[2]小球经过光电门时的速度为(3)[3]小球减小的重力势能为小球增加的动能为由机械能守恒定律得整理得图象的斜率(4)[4]由于该过程中有阻力做功，而高度越高，阻力做功越多，故增加下落高度后，则将增大。(5)[5]根据机械能守恒条件可知，虽然平衡了摩擦力，但实验过程中小车与钩码组成的系统仍然有摩擦力做负功，机械能不会守恒，所以该同学的想法不正确。12、（1）(x7−x5)f；（1）9.40；（3）守恒．【解题分析】

（1）根据匀变速直线运动的推论，结合T=；

则有：（1）根据v1=1gh公式，速度的二次方v1与距离（h）的关系图线的斜率为k=1g==18.8；所以g=9.4m/s1．

（3）根据相对误差（×100%），即有×100%=4.3%＜5%，即可认为重物下落过程机械能守恒．【题目点拨】了解实验的装置和工作原理．对于纸带的问题，我们要熟悉匀变速直线运动的特点和一些规律，注意相对误差的理解及正确的计算．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