2024学年重庆市实验外国语学校物理高三上期中统考试题含解析

2024学年重庆市实验外国语学校物理高三上期中统考试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、我国首颗量子科学实验卫星于2016年8月16日1点40分成功发射。中国计划在2030年建成全球化的量子通信网络。量子卫星成功运行后，我国将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。假设量子卫星轨道在赤道平面，如图所示。已知量子卫星的轨道半径是地球半径的m倍，同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍，图中P点是地球赤道上一点，由此可知（）A．同步卫星与量子卫星的运行周期之比为nB．同步卫星与P点的速度之比为1C．量子卫星与同步卫星的速度之比为nD．量子卫星与P点的速度之比为n2、如图所示，在光滑水平面上有一轻质弹簧左端固定，右端与一质量为m的小球相连，构成一个水平弹簧振子，弹簧处于原长时小球位于O点．现使小球以O点为平衡位置，在A、B两点间沿光滑水平面做简谐运动，关于这个弹簧振子做简谐运动的过程，下列说法中错误的是（）A．小球从O位置向B位置运动过程中做减速运动B．小球每次通过同一位置时的加速度一定相同C．小球从A位置向B位置运动过程中，弹簧振子所具有的势能持续增加D．小球在A位置弹簧振子所具有的势能与在B位置弹簧振子所具有的势能相等3、如图所示为用绞车拖物块的示意图．拴接物块的细线被缠绕在轮轴上，轮轴逆时针转动从而拖动物块．已知轮轴的半径，细线始终保持水平；被拖动的物块初速度为零，质量，与地面间的动摩擦因数；轮轴的角速度随时间t变化的关系是，，g取，以下判断正确的是A．物块的加速度逐渐增大B．细线对物块的拉力逐渐增大C．前2秒，细线对物块做的功为2JD．，细线对物块的拉力的瞬时功率为12W4、如图所示，某钢制工件上开有一个楔形凹槽，凹槽的截面是一个直角三角形ABC，∠CAB=300，∠ABC=900，∠ACB=600，在凹槽中放有一个光滑的金属球，当金属球静止时，金属球对凹槽的AB边的压力为F1，对BCA．12 B．33 C．35、如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）．初始时刻，A、B处于同一高度并恰好静止状态．剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块()A．速率的变化量不同B．机械能的变化量不同C．重力势能的变化量相同D．重力做功的平均功率相同6、2018年2月，我国500m口径射电望远镜（天眼）发现毫秒脉冲星“J0318+0253”，其自转周期T=5.19ms，假设星体为质量均匀分布的球体，已知万有引力常量为．以周期T稳定自转的星体的密度最小值约为（）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、下列说法正确的A．是衰变方程B．是核聚变反应方程C．是核裂变反应方程D．是原子核的人工转变方程8、质量为m的物体处于静止状态，伸直的轻绳的一端连接物体，另一端固定在左侧竖直墙壁上，轻弹簧的一端连接物体，另一端固定在右侧竖直墙壁上，物体与地面均不光滑，关于物体的受力情况，下列说法正确的是()A．物体一定受重力和地面的支持力B．物体可能只受重力和地面的支持力C．物体可能受重力、地面的支持力、弹簧的弹力、绳的拉力、地面的摩擦力这五个力D．物体一定受地面的摩擦力9、如图所示，平行板电容器与恒压电源连接，下极板接地，a、b是两极板中心，p是a、b连线的中点，有一带电油滴恰好悬停于p点．现让两极板分别绕着过a、b点并垂直于纸面的轴同时转过一小角度．不计转动时间，则从转动前到转动后的一小段时间内A．电容器的电容不变B．p点的电势不变C．带电油滴的电势能不变D．带电油滴的重力势能不变10、如图所示，一辆小车在水平路面上运动，车内一小球被两根轻绳OA、OB系住并相对小车静止，其中OA水平，OB与竖直方向的夹角为α，现将OA剪断，小车的运动情况不变，且小球仍相对小车静止。则下列说法正确的是（）A．小车可能做匀速直线运动B．小车一定做匀变速直线运动C．轻绳OB上的拉力可能变小D．轻绳OB上拉力一定不变三、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）某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，将橡皮筋改为劲度系数为400N/m的轻质弹簧，将弹簧的一端固定在竖直墙面上。不可伸长的细线OA、OB、OC，分别固定在弹簧的A端和弹簧秤甲、乙的挂钩上，其中O为OA、OB、OC三段细线的结点，如图1示。在实验过程中，保持弹簧伸长1.00cm不变。（1）若OA、OC间夹角为90°，弹簧秤乙的示数如图2所示，为________N，则弹簧秤甲的示数应该是__________N；（2）在（1）问中若保持OA与OB的方向不变：逐渐增大OA与OC的夹角，则弹簧秤甲的读数大小将________，弹簧秤乙的读数大小将________。12．（12分）为了测量电阻Rx的阻值，提供的器材有：A．电流表G，内阻Rg=100Ω，满偏电流Ig=3mAB．电流表A，内阻约为5Ω，量程为100mAC．电阻箱R0(0～9999Ω，1A)D．滑动变阻器R(100Ω，1A)E.电池组E(6V，内阻不计)F.一个开关S和导线若干某同学进行了以下操作：（1）用欧姆表粗测电阻Rx的阻值，当用“×100"挡时发现指针偏转角度过大，应换为________（选填“×10”或“×1k”挡），并重新进行_________，测量时指针位置如图甲所示.（2）把电流表G与电阻箱改装成量程为6V的电压表，则电阻箱的阻值应调为R0=_________Ω.（3））请用改装好的电压表设计一个测量电阻Rx阻值的实验，根据提供的器材和实验需要，请将图乙中电路图补充完整。（________）（4）电阻的计算：电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，电流表G的示数为I1，电流表A的示数为I2，请用已知量和测量量的字母符号写出计算电阻的表达式Rx=________.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）长木板A放在光滑的水平面上,质量为m=2kg的另一物体B以水平速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板A的表面,由于A、B间存在摩擦,之后A、B速度随时间变化情况如图所示,求:（1）系统损失的机械能为多少;（2）木板A的最小长度为多少;（3）A、B间的动摩擦因数为多少．14．（16分）在物理学中，常常用等效替代、类比、微小量放大等方法来研究问题，如在牛顿发现万有引力定律一百多年后，卡文迪许利用微小量放大法由实验测出了万有引力常量G的数值，如图所示是卡文迪许扭秤实验示意图。卡文迪许的实验常被称为是“称量地球质量”的实验，因为由G的数值及其他已知量，就可计算出地球的质量，卡文迪许也因此被誉为第一个称量地球的人。（1）若在某次实验中，卡文迪许测出质量分别为m1、m2相距为r的两个小球之间引力的大小为F，求万有引力常量G;（2）若已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，万有引力常量为G，忽略地球自转的影响，请推导出地球质量M；（3）取万有引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2，地球质量M=6.0×1024kg，月球质量m=7.3×1022kg，月地距离r=3.8×105km，计算月球和地球之间的万有引力大小。（结果保留一位有效数字）15．（12分）如图所示，内径相同的两U形玻璃管竖直放置在空气中，中间用细软管相连，左侧U形管顶端封闭，右侧U形管开口，用水银将部分气体A封闭在左侧U形管内，细软管内还有一部分气体。已知环境温度恒为27℃，大气压强为76cmHg，稳定时，A部分气体长度为20cm，管内各液面高度差分别为h1①求A部分气体的压强；②现仅给A部分气体加热，当管内气体温度升高了50°C时，A部分气体长度为21cm，求时右侧U形管液面高度差h

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、D【解题分析】

A.根据GMmr2=m4π2T2r可得B.P为地球赤道上一点，P点角速度等于同步卫星的角速度，根据v=ωr所以同步卫星与P点的速度之比为v2vPCD.根据GMmr2=mv2r可得v=GMr，所以量子卫星与同步卫星的速度之比为v1v2、D【解题分析】小球在O点弹簧弹性势能是0，所以小球的动能最大，小球从O位位置向B位置运动过程中受到弹簧的向左的拉力，与小球速度的方向相反，所以小球做减速运动．故A正确；小球每次通过同一位置时的回复力，F=-kx都是相等的，所以加速度一定相同，故B正确；小球从A位置向O位置运动过程中，速度增大，所以动能逐渐增大，弹簧振子所具有的势能逐渐减小，从O位置向B位置运动过程中，速度减小，所以动能逐渐减小，弹簧振子所具有的势能逐渐增大，故C错误；小球在运动的过程中，动能与弹性势能相互转化．由于小球在A点与在B点的速度都是0，所以小球在A位置弹簧振子所具有的势能与在B位置弹簧振子所具有的势能相等，故3、D【解题分析】

A、由题意知，物块的速度v=ωR=2t×0.5=1t，又v=at，故可得a=1m/s2，则物体做匀加速直线运动，选项A错误.B、由牛顿第二定律可得物块所受合外力F=ma=1N，F=T-f，地面摩擦阻力f=μmg=0.5×1×10=5N，故可得物块受力绳子拉力T=f+F=5+1=6N，故B错误.C、物体在2s内的位移，则拉力做功为，故C错误.D、物体在2s末的速度为，则拉力的瞬时功率为；D正确.故选D.【题目点拨】本题关键根据绞车的线速度等于物块运动速度从而求解物块的加速度，根据牛顿第二定律求解．4、B【解题分析】试题分析：金属球受到的重力产生两个作用效果，压AB面和压BC面，作图如下：对AB面的压力等于分力F1'，对BC面的压力等于分力F2考点：考查了共点力平衡条件的应用【名师点睛】在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，然后根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解，如果物体受到三力处于平衡状态，则可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据角度列式求解，5、D【解题分析】由平衡知识可知则两者质量不等所以重力势能变化量不等答案BC错，由机械能守恒可知两物块落地时速度大小相等，所以A错，再由功率可知重力的瞬时功率相等；答案D正确，选D6、C【解题分析】试题分析;在天体中万有引力提供向心力，即，天体的密度公式，结合这两个公式求解．设脉冲星值量为M，密度为根据天体运动规律知：代入可得：，故C正确；故选C点睛：根据万有引力提供向心力并结合密度公式求解即可．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】

A选项中在质子的轰击下发生的核反应，属于人工转变，B是聚变方程，C是α衰变方程，D是原子核的人工转变方程，BD正确．8、BC【解题分析】①绳子拉力为零，若物块与斜面间没有摩擦力，则弹簧的弹力也为零，此时只受重力和地面的支持力两个力；若物块与斜面间有静摩擦力，则弹簧的弹力不为零，此时受重力、地面的支持力、静摩擦力和弹簧的弹力四个力②若绳子的拉力不为零，若物块与斜面间没有摩擦力，则拉力沿水平方向的分力与弹簧的弹力平衡，即此时受重力，地面的支持力，绳子的拉力和弹簧的弹力，四个力作用；若物体与斜面间的摩擦力不为零，则如果绳子拉力在水平方向上的分力与摩擦力等大，则弹力为零，如果拉力在水平方向上的分力与摩擦力不等大，则弹力不为零，此时受重力、地面的支持力、弹簧的弹力、绳的拉力、地面的摩擦力，五个力作用，综上所述BC正确．9、BCD【解题分析】

A、根据电容器电容的决定式，板间距离变为,所以电容减小，A错误；B、因电容器与电源始终相接，故电压不变，由知，电容器极板旋转后，所以场强变为，又因电容器下极板接地且油滴在中间，故电势，电势不变，B正确；C、D、不计转动时间，带电油滴的位置不变，带电油滴的电势不变，电势能不变，重力势能也不变，CD正确；故选BCD．10、BD【解题分析】

将轻绳OA剪断，小车的运动情况不变，且小球仍相对小车静止，可知剪断OA之前，OA的拉力为零，小球受的合力为：加速度恒定为：细绳的拉力为：不变，则小车一定做匀变速直线运动，可能向右做匀加速直线运动，也可能向左做匀减速运动，故选BD.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、3.00N5.00N减小先减小后增大【解题分析】

(1)[1]根据弹簧秤的读数方法可知，a的读数为3.00N；[2]根据胡克定律可知：OA、OC间夹角为，则甲的示数等于弹簧AA′的弹力与乙弹簧弹力的矢量和，即(2)[3][4]在(1)问中若保持OA与OB的方向不变，逐渐增大OA与OC的夹角，甲乙两个弹簧秤弹力的合力不变，如图所示，则可知弹簧秤甲的读数大小逐渐减小，弹簧秤乙的读数大小先变小后变大。12、×10欧姆调零1900【解题分析】

(1)[1]因欧姆表不均匀，要求欧姆表指针指在欧姆表中值电阻附近时读数较准，当用“×100Ω”挡时发现指针偏转角度过大，说明倍率较大，所以应按“×10”倍率读数；[2]根据多用电表的使用规则，更换倍率后，应进行欧姆调零再测量；(2)[3]将电流表G与电阻箱串联