广东省广州市广雅中学2024学年物理高三上期中经典试题含解析

广东省广州市广雅中学2024学年物理高三上期中经典试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、质量M=1kg的长木板置于水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数。木板上放有质量分别为mA=2kg和mB=1kg的A、B两物块，A、B与木板间的动摩擦因数分别为、，水平恒力F作用在物块A上，如图所示。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2。则（）A．若F=5N，物块A受到的摩擦力大小为5NB．若F=6N，物块B受到的摩擦力大小为5NC．若F=7N，物块A将会相对木板滑动D．无论力F多大，B与长木板之间都不会发生相对滑动2、以下说法正确的是（）A．在静电场中，沿着电场线方向电势逐渐升高B．外力对物体所做的功越多，对应的功率越大C．电容器电容C与电容器所带电荷量Q成正比D．在超重和失重现象中，地球对物体的实际作用力没有发生了变化3、一质量为m的铁球在水平推力F的作用下，静止在倾角为θ的斜面和竖直墙壁之间，铁球与斜面的接触点为A，推力F的作用线通过球心O，如图所示，假设斜面、墙壁均光滑.若水平推力缓慢增大，则在此过程中()A．墙对铁球的作用力大小始终等于推力FB．墙对铁球的作用力大小始终大于推力FC．斜面对铁球的作用力缓慢增大D．斜面对铁球的支持力大小始终等于mg4、如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与质量为m的圆环相连，圆环套在倾斜的粗糙固定杆上，杆与水平面之间的夹角为α，圆环在A处时弹簧竖直且处于原长。将圆环从A处静止释放，到达C处时速度为零。若圆环在C处获得沿杆向上的速度v，恰好能回到A。已知AC=L，B是AC的中点，弹簧始终在弹性限度之内，重力加速度为g，则下列叙述错误的是()A．下滑过程中，环受到的合力先减小后增大B．下滑过程中，环与杆摩擦产生的热量为1C．从C到A过程，弹簧对环做功为mgLD．环经过B时，上滑的速度小于下滑的速度5、2019年春节期间电影《流浪地球》的热播使人们关注到影视中“领航员号”空间站通过让圆形空间站旋转的方法获得人工重力的情形，即刘培强中校到达空间站时电脑“慕斯”所讲的台词“离心重力启动”，空间模型如图，已知空间站半径为1000米，为了使宇航员感觉跟在地球表面上的时候一样“重”g取，空同站转动的角速度为（）A．10rad/sB．1rad/sC．0.1rad/sD．0.01rad/s6、如图所示，在张紧的绳子上挂了、、、四个单摆，四个单摆的摆长的关系为，先让摆摆动起来．(摆角不超过)，则下列说法正确的是()A．摆发生振动，其余摆均不动B．、、三摆均以相同频率振动C．、、三摆均以相同振幅振动D．以上说法，均不正确二、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，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E,ACB为光滑固定的半圆形轨道，圆轨道半径为R，AB为圆水平直径的两个端点，AC为圆弧．一个质量为m电荷量为-q的带电小球，从A点正上方高为H处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道．不计空气阻力及一切能量损失，关于带电粒子的运动情况，下列说法正确的是A．小球一定能从B点离开轨道B．小球在AC部分可能做匀速圆周运动C．若小球能从B点离开，上升的高度一定小于HD．小球到达C点的速度可能为零8、如图所示，光滑轨道ABCD是大型游乐设施过山车轨道的简化模型，最低点B处的入、出口靠近但相互错开，C是半径为R的圆形轨道的最高点，BD部分水平，末端D点与右端足够长的水平传送带无缝连接，传送带以恒定速度v逆时针转动，现将一质量为m的小滑块从轨道AB上某一固定位置A由静止释放，A离水平轨道BD高度差为h，滑块能通过C点后再经D点滑上传送带，设滑块与传送带之间动摩擦因数为，则（）A．固定位置A到B点的竖直高度可能为2RB．滑块在传送带上向右运动的最大距离为x=h/μC．滑块一定能重新回到出发点A处D．A离水平轨道BD高度差为h越大，滑块与传送带摩擦产生的热量越多9、如图所示，MN为同一竖直线上相距为h的两点，空间存在竖直平面内方向未知的匀强电场。一带电小球（m、＋q）从M点以速度v0=水平抛出，刚好能够通过N点，过N点时速度大小v=2，重力加速度为g，则（）A．小球从M到N点动能变化量为3mghB．电场强度E=C．小球从M到N点用时t=D．小球从M到N点用时t=10、2016年6月18日神舟九号完成最后一次变轨，在与天宫一号对接之前神舟九号共完成了4次变轨。神舟九号某次变轨的示意图如图所示。在A点从椭圆轨道Ⅱ进入圆形轨道Ⅰ，B为轨道Ⅱ上的一点，关于飞船的运动，下列说法中正确的有（）A．在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过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上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期D．在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度三、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）如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置．他在气垫导轨上安装了一个光电门B．滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放．(1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d＝__________mm．(2)实验时，将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t，若要得到滑块的加速度，还需要测量的物理量是____________________．(3)改变钩码质量，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出__________（填“”“”或“”）的线性图像．12．（12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________。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，半径为R＝1611m的光滑的圆弧形凹槽固定放置在光滑的水平面上，凹槽的圆弧面与水平面在B点相切，另一条半径OC与竖直方向夹角为θ＝37°，C点是圆弧形凹槽的最高点，两个大小相同的小球P、Q质量分别为m1＝2kg和m2＝1kg，Q静止于B点，P放置于水平面上A点．给P施加一个F＝60N的水平向右的瞬间作用力后P匀速运动，在B点与Q发生对心正碰，碰撞过程没有能量损失，碰后Q恰好能沿弧形凹槽经过最高点C，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°=0.8求：(1)P碰前的速度大小v1和碰后的速度大小v2；(2)力F的作用时间t.14．（16分）如图，ABD为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB段是水平的，BD段为半径R=0.25m的半圆，两段轨道相切于B点，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，场强大小E=5.0×103V/m．一不带电的绝缘小球甲，以速度υ0沿水平轨道向右运动，与静止在B点带正电的小球乙发生弹性碰撞．已知甲、乙两球的质量均为m=1.0×10－2kg，乙所带电荷量q=2.0×10-5C，g取10m/s2。(水平轨道足够长，甲、乙两球可视为质点，整个运动过程无电荷转移)（1）甲乙两球碰撞后，乙恰能通过轨道的最高点D，求乙球在B点被碰后的瞬时速度大小；（2）在满足（1）的条件下，求甲的速度υ0；（3）甲仍以（1）中的速度υ0向右运动，增大甲的质量，保持乙的质量不变，求乙在轨道上的首次落点到B点的距离范围．15．（12分）在光滑水平面上放有A、B两物块，A的质量M=3kg,B的质量m=1kg，A上固定一根水平轻质弹簧，A处于静止状态，B以速度v0=4m/s冲向A，并与弹簧发生作用，已知A、B始终在同一条直线上运动，试求，在B与弹簧作用过程中：(1)弹簧弹性势能的最大值EP;(2)A的最大速度和B的最小速度.

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与木板间的最大静摩擦力为；B与木板间的最大静摩擦力为；木板与地面间的最大静摩擦力为；A：若F=5N，木板已相对地面滑动，设AB相对木板静止，则对整体，对A：，解得：；对B：，解得：故AB确实相对木板静止，且；故A错误。B：若F=6N，木板已相对地面滑动，设AB相对木板静止，则对整体，对A：，解得：；对B：，解得：故AB确实相对木板静止，且；故B错误。C：若F=7N，木板已相对地面滑动，设AB相对木板静止，则对整体，对A：，解得：；对B：，解得：所以AB确实相对木板静止；故C错误。D：木板和B之所以能运动，是A与木板间的摩擦力做动力，当A与木板间的摩擦力达到最大时，设木板和B相对静止，对木板和B：，对B：，解得：；即A与木板间的摩擦力达到最大时，木板和B仍相对静止。则无论力F多大，B与长木板之间都不会发生相对滑动。故D正确。点睛：连接体问题中不确定能否保持相对静止的问题，可先假设相对静止，算出所需的摩擦力与最大静摩擦力对比；也可算出最大静摩擦力出现时对应的情况，与题中条件对比。2、D【解题分析】A、根据电场线的性质可知，在静电场中，沿着电场线方向电势逐渐降低，故A错误；B、功率等于功与时间的比值，做功多但如果用时很长，功率可能较小，故B错误；C、电容器电容只与自身有关，与电容器所带电量以及两极板间的电压无关，故C错误；D、在超重和失重现象中，地球对物体的实际作用力，即吸引力不变，只是物体对外界的压力或拉力发生了变化，故D正确。故选：D。3、D【解题分析】以小球为对象，对它进行受力分析，受推力F、重力G、墙壁的支持力N、斜面的支持力N′，如图根据共点力平衡条件，有：F-N'cosθ=mg，解得：N'=点晴：本题考查受力分析和共点力平衡．4、D【解题分析】

圆环从A处由静止开始下滑，初速度为零，到达C处的速度为零，所以圆环先做加速运动，再做减速运动，所以加速度先减小，后增大，则合力先减小后增大，故A正确；研究圆环从A处由静止开始下滑到C过程，运用动能定理列出等式：mgh+Wf-W弹=0，在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A，运用动能定理列出等式-mgh+W弹+Wf=0-12mv2；解得：Wf=-14mv2，所以产生的热量为14mv2，故B正确；在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A，运用动能定理列出等式：-mgh+W弹+Wf=0-12mv2，h=Lsinα，解得：W弹=mgLsinα-14mv2，故C正确；研究圆环从A处由静止开始下滑到B过程，运用动能定理列出等式mgh′+W′f-W′弹=12mvB2-0；研究圆环从B处上滑到A的过程，运用动能定理列出等式-mgh′+W′f+W′弹=0-12mvB′2，由于W′f＜0，所以12mvB2＜12mvB′2，则环经过【题目点拨】能正确分析小球的受力情况和运动情况，对物理过程进行受力、运动、做功分析，是解决问题的根本方法，掌握动能定理的应用．5、C【解题分析】

空间站中宇航员做匀速圆周运动，使宇航员感受到与地球一样的“重力”是向心力所致，则根据，则，故选项C正确，ABD错误。6、B【解题分析】摆动起来后，通过水平绳子对，，三个摆施加周期性的驱动力，使，，三摆做受迫振动，、、三摆做受迫振动的频率等于驱动力的频率，因为驱动力频率相同，则，，三摆均以相同频率振动，由于b摆的固有频率与驱动力频率相同，故b摆的振幅最大，故B正确，ACD错误。点睛：受迫振动的频率等于驱动率的频率，与物体的固有频率无关；当摆的固有频率与驱动力频率相同时，振幅最大的现象叫做共振。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、BC【解题分析】若电场力大于重力，则有可能不从B点离开轨道，A错．若电场力等于重力，物体做匀速圆周运动，B正确．因电场力做负功，则机械能损失，上升的高度一定小于H，C正确．由圆周运动知识可知若小球到达C点的速度为零，则在此之前就已脱轨了，D错8、BD【解题分析】若滑块恰能通过C点时AB的高度最低，有，由A到C根据动能定理知，联立解得，则AB最低高度为，A错误；设滑块在传送带上滑行的最远距离为x，则有动能定理有，解得，摩擦力做功转化为热量，所以该等式也可以写作，即，所以A离水平轨道BD高度差为h越大，滑块与传送带摩擦产生的热量越多，BD正确；若滑块从传送带最右端回到D点速度时速度大小不变即与滑上传送带时的速度大小相等时，则滑块可重新回到出发点A点，若小于这个速度，则不能回到A点，C错误．9、ABD【解题分析】

A．根据动能定理可得小球从M到N点动能变化量为：，解得：△Ek＝3mgh故A符合题意。BCD．将小球的运动分解为水平方向的运动与竖直方向的运动，由于竖直方向重力与电场力都做正功，可知在竖直方向电场力的分量竖直向下；由于N点恰好在M点的正下方，选择竖直方向为y方向，水平方向为x方向，则电场力沿水平方向的分量不做功，所以：W＝Fy•h，根据动能定理得：W+mgh＝mv2﹣mv02，解得电场力沿竖直方向的分量为：Fy＝2mg小球沿竖直方向的加速度为：，根据得小球运动的时间为：小球到达N点时沿竖直方向的分速度为：vy＝ayt＝，小球沿水平方向的分速度为：。在水平方向上根据动量定理有：Fx•t＝mvx＝mv0。所以有：Fx＝2mg则小球受到的电场力为：，所以电场强度为：故BD符合题意，C不符合题意。10、ABC【解题分析】

A．在轨道Ⅱ上从A到B万有引力做正功，即合外力做正功，物体的动能增加，所以A的速度小于经过B的速度，故A项正确；B．由于从轨道Ⅱ到轨道Ⅰ神舟九号要点火加速做离心运动，所以在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A的动能，故B正确；C．根据开普勒第三定律，由图可知轨道Ⅱ的半长轴比轨道Ⅰ的半径更小，所以在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期，故C正确；D．根据，由于神舟九号在轨道Ⅱ和轨道Ⅰ上离地球的距离相同即r相同，所以在轨道Ⅱ上经过A的加速度等于在轨道Ⅰ上经过A的加速度，故D错误。故选ABC。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、2.30遮光条到光电门的距离L（或A、B间的距离）【解题分析】

（1）游标卡尺的主尺读数为2mm，游标读数为0.05×6mm=0.30mm，所以最终读数d=2mm+0.30mm=2.30mm；

（2）实验时，将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t，滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度．根据运动学公式得若要得到滑块的加速度，还需要测量的物理量是遮光条到光电门的距离L；

（4）由题意可知，该实验中保持小车质量M不变，因此有：v2=2as，，，则有：；所以研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时应作出−F图象．12、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