2024年河南省新乡市第七中学高三物理第一学期期中达标测试试题含解析

2024年河南省新乡市第七中学高三物理第一学期期中达标测试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、一物体做匀加速直线运动，从某位置开始通过传感器收集位移和速度等数据信息，然后输入计算机自动生成了物体运动的x-v图象，如图所示.以下说法正确的是（）A．物体运动的初速度为1m/sB．物体运动的加速度为2m/s2C．物体速度由2m/s增加到4m/s的过程中，物体的位移大小为1mD．物体速度由2m/s增加到4m/s的过程中，物体的运动时间为2s2、如图所示，弹簧测力计外壳质量为m0，弹簧及挂钩的质量忽略不计，挂钩吊着一质量为m的重物．现用一竖直向上的外力F拉着弹簧测力计，使其向上做匀加速直线运动，则弹簧测力计的读数为（）A．mgB．FC．D．3、一个物体以初速度v0沿光滑斜面向上运动，其速度v随时间t变化的规律如图所示，在连续两段时间m和n内对应面积均为S，则b时刻速度vb的大小为()A．B．C．D．4、如图甲所示，小物块从足够长的光滑斜面顶端由静止自由滑下．下滑位移x时的速度为v，其x－v2图象如图乙所示，取g＝10m/s2，则斜面倾角θ为()A．30° B．45° C．60° D．75°5、如图所示，半径为r的圆筒，绕竖直中心轴OO＇转动，小物块a靠在圆筒的内壁上它与圆筒的摩擦系数为μ，若小物块最大静摩擦力与滑动摩擦力近似相等，现要使a不下落，则圆筒转动的角速度ω至少为()A． B． C． D．6、取水平地面为重力势能零点．一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能与重力势能恰好相等。不计空气阻力，该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角的正切值为（）A． B． C．1 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（甲）所示，静止在水平地面上的物块A，受到水平拉力F的作用，F与时间t的关系如图（乙）所示．设物块与地面间的最大静摩擦力Ffm的大小与滑动摩擦力大小相等，则t1～t3时间内（）A．t1时刻物块的速度为零B．t2时刻物块的加速度最大C．t3时刻物块的动能最大D．t1～t3时间内F对物块先做正功后做负功8、如图所示，固定在水平面上的光滑斜面倾角为30°，质量分别为M、m的两个物体通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧，斜面底端有一与斜面垂直的挡板．开始时用手按住物体M，此时M距离挡板的距离为s，滑轮两边的细绳恰好伸直，且弹簧处于原长状态．已知M=2m，空气阻力不计．松开手后，关于二者的运动下列说法中正确的是（

）A．M和m组成的系统机械能守恒B．当M的速度最大时，m与地面间的作用力为零C．若M恰好能到达挡板处，则此时m的速度为零D．若M恰好能到达挡板处，则此过程中重力对M做的功等于弹簧弹性势能的增加量与物体m的机械能增加量之和9、图所示，不可伸缩、质量不计的细线跨过同一高度处的两个光滑轻质定滑轮连接着质量相同的物体A和B，A套在固定的光滑水平杆上，物体、细线、滑轮和杆都在同一竖直平面内，水平细线与杆的距离h=0.2m。当倾斜细线与杆的夹角α=53°时，同时无初速度释放A、B。关于此后的运动过程，下列判断正确的是（cos53°=0.6，sin53°=0.8，重力加速度g取10m/s2）A．当53°＜α＜90°时，A、B的速率之比B．当53°＜α＜90°时，A、B的速率之比C．A能获得的最大速度为1m/sD．A能获得的最大速度为10、如图所示，固定半圆弧容器开口向上，AOB是水平直径，圆弧半径为R，在A、B两点，分别沿AO、BO方向同时水平抛出一个小球，结果两球落在了圆弧上的同一点，从A点抛出的小球初速度是从B点抛出小球初速度的3倍，不计空气阻力，重力加速度为g，则）（）A．从B点抛出的小球先落到圆弧面上B．从B点抛出的小球做平抛运动的时间为C．从A点抛出的小球初速度大小为D．从A点抛出的小球落到圆弧面上时，速度的反向延长线过圆心O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）某同学做“探究加速度与力、质量关系”的实验．如图甲所示是该同学探究小车加速度与力的关系的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放．（1）实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为__________．（2）若用游标卡尺测出光电门遮光条的宽度d如图乙所示，则d＝_________cm；实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt，就可以计算出小车经过光电门时的速度v．（3）测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间Δt，并算出相应小车经过光电门时的速度v，通过描点作出v2－m线性图象（如图所示），从图线得到的结论是：在小车质量一定时，____________．如果小车的质量M=5kg，图像的斜率K=1，则AB间的距离x=_________m（g取10m/s2）（4）另一实验小组设计了如图(a)所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象．他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图(b)所示．滑块和位移传感器发射部分的总质量m＝________kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ＝______.(重力加速度g取10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)12．（12分）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，利用实验得到了8组数据，在图1所示的坐标系中，通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线.（1）根据图线的坐标数值，请在图2中选出该实验正确的实验电路图：____(选填“甲”或“乙”).（2）根据所选电路图，请在图3中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路.（________）（3）根据图1，可判断出图4中正确的关系图象是（图中P为小灯泡功率"为通过小灯泡的电流）___.（5）将同种规格的两个这样的小灯泡并联后再与R=10的定值电阻串联，接在电动势为8V、内阻不计的电源上，如图5所示.闭合开关S后，则电流表的示数为____A，两个小灯泡的总功率为__W(本小题结果均保留两位有效数字）.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，一轻弹簧原长为2R，其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC的底端A处，另一端位于直轨道上B处，弹簧处于自然状态，直轨道与一半径为的光滑圆弧轨道相切于C点，AC=7R，A、B、C、D均在同一竖直面内．质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑，最低到达E点（未画出），随后P沿轨道被弹回，最高点到达F点，AF=4R，已知P与直轨道间的动摩擦因数，重力加速度大小为g．（取，）（1）求P第一次运动到B点时速度的大小．（2）求P运动到Ｅ点时弹簧的弹性势能．（3）改变物块P的质量，将P推至E点，从静止开始释放．已知P自圆弧轨道的最高点D处水平飞出后，恰好通过G点．G点在C点左下方，与C点水平相距、竖直相距R，求P运动到D点时速度的大小和改变后P的质量．14．（16分）如图甲所示，固定轨道由倾角θ＝37°的斜导轨与水平导轨用极短的圆弧导轨平滑连接而成，轨道所在空间存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B＝0.2T的匀强磁场，两导轨间距为L＝0.5m，上端用阻值为R＝0.5Ω的电阻连接．在沿斜导轨向下的拉力（图中未画出）作用下，一质量为m＝0.5kg、阻值也为0.5Ω的金属杆MN从斜导轨上某一高处由静止开始（t＝0）沿光滑的斜导轨匀加速下滑，当杆MN滑至斜导轨的最底端P2Q2处时撤去拉力，杆MN在粗糙的水平导轨上减速运动直至停止，其速率v随时间t的变化关系如图乙所示（其中vm＝20m/s和t0＝2s为已知）．杆MN始终垂直于导轨并与导轨保持良好接触，水平导轨和杆MN间的动摩擦因数为μ＝0.1，g＝10m/s2.求：(1)杆MN中通过的最大感应电流Im；(2)杆MN沿斜导轨下滑的过程中，通过电阻R的电荷量q；(3)撤去拉力后，若电阻R上产生的热量为Q＝20J，求杆MN在水平导轨上运动的路程s.15．（12分）如图所示，粗糙的水平轨道的左端有一压缩的弹簧，弹簧左端固定，右端放一个质量的小物块（可视为质点），物块与弹簧不粘连。若释放弹簧，物块离开弹簧后从点进入半径为的光滑竖直圆轨道，在圆轨道最高点处对轨道的压力，物块离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到点时，与长木板发生弹性碰撞，碰撞时间极短，碰撞后长木板开始进入足够长的水平粗糙轨道。已知长木板的质量，水平轨道长，长木板的长度，小物块与轨道间、长木板与轨道间的动摩擦因数均为，取。求：（1）初始压缩的弹簧储存的弹性势能；（2）碰撞后瞬间小物块的速度和长木板的速度；（3）长木板右端点在轨道上运动的距离。

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】

物体做匀加速直线运动，则有，有图可知当v=0时，x=-1m，代入上式得：；当x=0时，代入上式得：解得：故A错误；B正确；物体速度由增加到的过程中，物体的位移大小为，故C错误；物体速度由增加到的过程中，物体的运动时间为，故D错误；故选B2、C【解题分析】试题分析：对整体受力分析，受重力和拉力F，由牛顿第二定律得：，解得：，对重物受力分析，受重力和弹簧拉力，由牛顿第二定律得：，解得：，选C.【题目点拨】本题主要考查了整体法与隔离法，先对弹簧秤和物体整体受力分析，运用牛顿第二定律列式求解加速度；再对重物受力分析，运用牛顿第二定律列式求解拉力大小．3、A【解题分析】设物体在a时刻速度为，b时刻速度为，物体加速度为a，则：；；，联立解得：，故选A4、A【解题分析】

由匀变速直线运动的速度位移公式可得：v2=2ax，整理得：，由x-v2图象可知小物块的加速度a=5

m/s2，根据牛顿第二定律得，小物块的加速度：a=gsin

θ，解得：，解得：θ=30°，故A正确，BCD错误．故选A．【题目点拨】本题考查了求斜面倾角问题，应用匀变速直线运动的速度位移公式求出图象的函数表达式，根据图示图象求出物体的加速度是解题的前提与关键，应用牛顿第二定律可以解题．5、A【解题分析】

要使a不下落，则小物块在竖直方向上受力平衡，有：f=mg。当摩擦力正好等于最大静摩擦力时，圆筒转动的角速度ω取最小值，筒壁对物体的支持力提供向心力，根据向心力公式得：N=mω2r，而f=μN；解得圆筒转动的角速度最小值ω=，故选A。6、C【解题分析】

设抛出时物体的初速度为v0，高度为h，物块落地时的速度大小为v，方向与水平方向的夹角为α。根据机械能守恒定律得：据题有：联立解得：则故选C。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、ABC【解题分析】试题分析：A、t1时刻前，推力小于最大静摩擦力，物体静止不动，位移为0，所以t1速度为零，故A正确；B、物块做加速运动，根据牛顿第二定律得，，随着拉力F的增大而增大．t2时刻，拉力F最大，则合力最大，加速度最大．故B正确．C、t3之后合力向后，物体由于惯性减速前进，故t3时刻A的速度最大，动能最大，故C正确，D、t1～t3时间内速度方向没有改变，力F方向也没变，所以F对物块A一直做正功，故D错误．故选ABC．考点：考查摩擦力的判断与计算；牛顿第二定律；功的计算．【名师点睛】目前已知的所有宏观物体都是靠惯性运动，力只是改变速度的原因，t0时刻前，合力为零，物体静止不动，t0到t2时刻，合力向前，物体加速前进，t2之后合力向后，物体减速前进．8、BD【解题分析】

因M、m之间有弹簧，故两物体受弹簧的弹力做功，机械能不守恒，两物体和弹簧组成的系统机械能守恒，A错误；M的重力分力为；物体先做加速运动，当受力平衡时速度达最大，则此时受力为，故恰好与地面间的作用力为零，B正确；从m开始运动至到M到达底部过程中，弹力的大小一直大于m的重力，故m一直做加速运动，M到达底部时，m的速度不为零，C错误；M恰好能到达挡板处，则此过程中重力对M做的功等于弹簧弹性势能的增加量与物体m的机械能增加量之和，D正确．9、AC【解题分析】

将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向上的分速度等于B的速度大小，根据该关系得出A、B的速率之比。当θ=90°时，A的速率最大，此时B的速率为零，根据系统机械能守恒求出A获得的最大速度。【题目详解】将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向上的分速度等于B的速度大小可得：vAcosθ=vB，则vA：vB=1：cosθ，故A正确，B错误；A、B组成的系统机械能守恒，当θ=90°时，A的速率最大，此时B的速率为零。根据系统机械能守恒有：，解得v=1m/s，故C正确，D错误。所以AC正确，BD错误。【题目点拨】本题主要考查了速度的分解，知道要沿绳子方向上的分速度等于B的速度大小，以及知道A、B组成的系统机械能守恒。10、BC【解题分析】A．由于两球落在圆弧上的同一点，因此两球做平抛运动下落的高度相同，运动的时间相同，由于同时抛出，因此一定同时落到圆弧面上，A错误；B．由水平方向的位移关系可知，由于A点处抛出的小球初速度是B点处抛出小球的3倍，因此A点处抛出小球运动的水平位移是B点处抛出小球运动的水平位移的3倍，由于，因此B点处小球运动的水平位移，根据几何关系可知，两球做平抛运动下落的高度为，运动的时间，B正确；C．A点抛出的小球初速度，C正确；D．由于O点不在A点抛出小球做平抛运动的水平位移的中点，D错误．故选：BC．点睛：平抛运动落到同一点，所用时间相同，水平位移之和等于直径．据此列方程联立求解．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)m≪M(1)1.050(3)加速度与合外力成正比0.150.50.1【解题分析】

（1）[1]该实验的研究对象是小车，采用控制变量法研究．当质量一定时，研究小车的加速度和小车所受合力的关系．

为消除摩擦力对实验的影响，可以把木板的右端适当垫高，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力．根据牛顿第二定律得：

对m：mg-F拉=ma

对M：F拉=Ma

解得：，当m≪M时，即当重物重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于重物的总重力．

（1）[1]游标卡尺的主尺读数为10mm，游标读数为0.05×10mm=0.50mm，所以最终读数为：10mm+0.50mm=10.50mm=1.050cm；数字计时器记录通过光电门的时间，由位移公式计算出物体通过光电门的平均速度，用该平均速度代替物体的瞬时速度，故在遮光条经过光电门时滑块的瞬间速度为：．

(3)[3]由题意可知，该实验中保持小车质量M不变，因此有：，由题意可知，M、s不变，因v1-m图象为过原点的直线，则说明加速度与合外力成正比．[4]如果小车的质量M=5kg,图像的斜率k=1，则，解得AB间的距离x=0.15m.（4）[5]当轨道水平时，根据牛顿第二定律得：，

可知图线的斜率，解得：m=0.5kg．纵轴截距μg=1，解得：μ=0.1．12、甲D0.601.2【解题分析】

（1）[1]描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，所以正确的实验电路图是甲．（2）[2]根据实验电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：（3）[3]由于灯泡电阻随电流增大电阻R增大，由可知，图象斜率增大，故选D．（4）[4][5]由图5所示电路图可知，两灯泡并联，可以把电源与定值电阻等效为电源，设每只电灯加上的实际电压和实际电流分别为U和I，在这个闭合电路中，则有：代入数据并整理得：在图a所示坐标系中作出的图象如图所示由图象可知，两图象交点坐标值为：U=2V，I=0.3A此时通过电流表的电流值0.6A每只灯泡的实际功率=2×0.3=0.6W所以两个小灯泡的总功率为1.2W．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、（1）（2）（3），【解题分析】试题分析：（1）根据题意知，B、C之间的距离l为l=7R–2R①设P到达B点时的速度为vB，由动能定理得②式中θ=37°，联立①②式并由题给条件得③（2）设BE=x．P到达E点时速度为零，设此时弹簧的弹性势能为Ep．P由B点运动到E点的过程中，由动能定理有④E、F之间的距离