2024年北京市西城区第三十九中物理高三第一学期期中达标检测试题含解析

2024年北京市西城区第三十九中物理高三第一学期期中达标检测试题注意事项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、如图所示，一个质量为M的人，站在台秤上，一长为R的悬线一端系一个质量为m的小球，手拿悬线另一端，小球绕悬线另一端点在竖直平面内做圆周运动，且小球恰好能通过圆轨道最高点，则下列说法正确的是：（）A．小球运动到最低点时，台秤的示数最大且为(M＋6m)gB．小球运动到最高点时，人处于失重状态C．小球在a、c两个位置时，台秤的示数不相同D．小球从最高点运动到最低点的过程中台秤的示数增大，人处于超重状态2、如图所示，用轻杆AO（可绕A点自由转动）和轻绳BO吊着一个重物M，保持AO与水平方向的夹角θ不变．下列说法正确的是（）A．当BO逆时针由水平转到竖直，绳子的拉力一直减小B．当BO逆时针由水平转到竖直，轻杆的拉力先减小后增大C．若增大θ，保持OB水平，仍使重物M处于平衡，则AO、BO的拉力均增大D．当重物M的质量增大时，AO、BO的拉力均增大3、如图所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为g.在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是()A．运动员减少的重力势能全部转化为动能B．运动员获得的动能为mghC．运动员克服摩擦力做功为mghD．下滑过程中系统减少的机械能为mgh4、如图所示，将质量为m的小球用橡皮筋(橡皮筋的拉力与伸长量的关系满足胡克定律)悬挂在竖直墙的O点，小球最终静止在Q点，P为O点正下方的一点OP间的距离等于橡皮筋原长，在P点固定一光滑圆环，橡皮筋穿过圆环。现对小球施加一个外力F,使小球沿以PQ为直径的圆弧缓慢向上运动，不计一切摩擦阻力，重力加速度为g。则小球从Q点向P点运动的过程中A．外力F逐渐减小B．外力F先变大再变小.C．外力F的方向始终水平向右D．外力F的方向始终与橡皮筋垂直5、一辆汽车在平直的公路上运动,运动过程中先保持某一恒定加速度,后保持恒定的牵引功率,其牵引力和速度的图象如图所示。若已知汽车的质量m、牵引力F1和速度v1及该车所能达到的最大速度v3，则根据图象所给的信息,能求出的物理量是()A．汽车运动中的最大功率为F1v2B．速度为v2时的加速度大小为FC．汽车行驶中所受的阻力为FD．汽车以恒定加速度加速时,加速度为F6、如图所示的实验可以用来研究物体所受到的滑动摩擦力，已知木块的质量为m，细绳与木板之间装有拉力传感器，木板质量为M（传感器的质量可忽略不计），通过手拉绳子将木板从木块下匀速抽出时，弹簧测力计的示数为f，传感器的示数为F，且在该过程中木块保持静止状态，由此可知（）A．木板与桌面间的滑动摩擦力大小等于FB．木块与木板间的滑动摩擦力大小等于F—fC．该实验可测出木板与木块之间的动摩擦因数D．该实验可测出木板与桌面之间的动摩擦因数二、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，某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动，将螺丝帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为r的匀速圆周运动，则只要运动角速度合适，螺丝帽恰好不下滑，假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为μ，认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。则在该同学手转塑料管使螺丝帽恰好不下滑时，下述分析正确的是（）A．螺丝帽受的重力与最大静摩擦力平衡B．螺丝帽受到杆的弹力方向水平向外，背离圆心C．此时手转动塑料管的角速度D．若杆的转动加快，螺丝帽有可能相对杆发生运动8、如图所示,生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙,甲的速度为v0，小工件离开甲前与甲的速度相同，并平稳地传到乙上，工件与乙之间的动摩擦因数为μ．乙的宽度足够大，重力加速度为g，则（）A．若乙的速度为v0,工件在乙上侧向(垂直于乙的运动方向)滑过的距离s=B．若乙的速度为2v0,工件从滑上乙到在乙上侧向滑动停止所用的时间不变C．若乙的速度为2v0,工件在乙上刚停止侧向滑动时的速度大小v=D．保持乙的速度2v0不变,当工件在乙上刚停止滑动时,下一只工件恰好传到乙上,如此反复.若每个工件的质量均为m,除工件与传送带之间摩擦外,其他能量损耗均不计,驱动乙的电动机的平均输出功率=mgμv09、火星成为我国深空探测的第二颗星球，假设火星探测器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动（探测器可视为火星的近地卫星），已知探测器运行周期为T，火星的半径为R，万有引力常量为G。则下列说法正确的是（）A．火星探测器运行的速度大于火星的第一宇宙速度B．火星表面附近的重力加速度为C．火星的质量为D．火星的平均密度为10、下列说法正确的是_____A．因为声波的波长可以与通常的障碍物尺寸相比，所以声波比较容易产生衍射现象B．向人体内发射频率己知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法俗称“彩超”C．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象D．麦克斯韦关于电磁场的两个基本观点是：变化的磁场产生电场和变化的电场产生磁场E.狭义相对论认为真空中的光速与光的频率、光源的运动状态有关三、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）某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行验证动量守恒定律及平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数的实验．在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门，水平平台上A点右侧摩擦很小，可忽略不计，左侧为粗糙水平面，当地重力加速度大小为g．采用的实验步骤如下：A．在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片；B．用天平分别测出小滑块a（含挡光片）和小球b的质量ma、mb：C．在a和b间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻短弹簧，静止放置在平台上：D．烧断细线后，a、b瞬间被弹开，向相反方向运动：E．记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间△t：F．滑块a最终停在C点（图中未画出），用刻度尺测出AC之间的距离SaG．小球b从平台边缘飞出后，落在水平地面的B点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离sb；H．改变弹簧压缩量，进行多次测量．（1）用螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图乙所示，则挡光片的宽度为________mm；（2）该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证两物体a、b弹开后的动量大小相等，即a的动量大小____________等于b的动量大小___________；（用上述实验所涉及物理量的字母表示）（3）改变弹簧压缩量，多次测量后，该实验小组得到小滑块a的Sa与1(Δt)2关系图象如图丙所示，图象的斜率为k，则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为12．（12分）在研究小车匀变速运动规律时,某同学根据所学知识设计了如下实验步骤:A．把打点计时器固定在斜面上,连接好电路；B．把小车停放在靠近打点计时器处,接通电源后放开小车；C．换上纸带,重复三次,选择一条理想的纸带；D．把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车车尾；E.断开电源,取下纸带.(1)合理的实验顺序应为_____________________.若如图是该实验得到的一条纸带,从0点开始每5个计时点取一个记数点,依照打点的先后顺序依次编为1、2、3、4,5、6,测得:s(2)相邻两记数点间的时间间隔为________s.(3)物体的加速度大小__________ms2，方向与物体运动方向______(选填“相同”或“(4)打点计时器打下记数点3时,物体的速度大小v3=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，倾角为37°的粗糙斜面AB底端与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BC平滑相连，O点为轨道圆心，BC为圆轨道直径且处于竖直方向，A、C两点等高．质量m=1kg的滑块从A点由静止开始下滑，恰能滑到与O点等高的D点，g取10m/s2。(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数μ；(2)若使滑块能到达C点，求滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0的最小值；(3)若滑块离开C点的速度大小为10m/s，求滑块从C点飞出至落到斜面上所经历的时间t。14．（16分）图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图，整个轨道在同一竖直平面内，表面粗糙的AB段与四分之一光滑圆弧轨道BC在B点水平相切．点A距水面的高度为H，圆弧轨道BC的半径为R，圆心O恰在水面．一质量为m的游客（视为质点）可从轨道AB的任意位置滑下，不计空气阻力．（1）若游客从A点由静止开始滑下，到B点时沿切线方向滑离轨道落在水面D点，OD=2R，求游客滑到的速度vB大小及运动过程轨道摩擦力对其所做的功Wf；（2）若游客从AB段某处滑下，恰好停在B点，有因为受到微小扰动，继续沿圆弧轨道滑到P点后滑离轨道，求P点离水面的高度h．（提示：在圆周运动过程中任一点，质点所受的向心力与其速率的关系为）15．（12分）某同学表演魔术时，将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里，然后对着一悬挂的金属小球指手画脚，结果小球在他神奇的功力下飘动起来。假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置时，金属小球偏离竖直方向的夹角也是，如图所示。已知小球的质量为，该同学(含磁铁)的质量为，求此时：(1)悬挂小球的细线的拉力大小为多少？(2)该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少？

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、A【解题分析】

A．小球恰好能通过圆轨道最高点，在最高点，细线中拉力为零，根据牛顿第二定律：，解得小球速度为：小球从最高点运动到最低点，由机械能守恒定律得：，在最低点，由牛顿第二定律有：，联立解得细线中拉力：F=6mg小球运动到最低点时，台秤的示数最大且为：Mg+F=（M+6m）g。故A正确。B．小球运动到最高点P时，线的拉力为零，所以人不处于失重状态。故B错误。C．小球在a、c处时，绳对小球有一个水平方向指向圆心的弹力来充当向心力，由牛顿第三定律得绳对人施加的也是水平方向的力，故小球在a、c两个位置台秤的示数相同均为Mg。故C错误。D．小球从最高点运动到最低点的过程中，人始终处于静止状态，人所受的合外力为零，人并无竖直方向的分加速度，则人并不处于超重状态。故D错误。2、D【解题分析】

对物体受力分析，受重力、两个拉力，如图所示

将两个拉力合成，其合力与第三个力：重力平衡，由图象可以看出，OB绳所受的拉力先减小后增大，当垂直时取最小值；OA杆受到的拉力一直减小；故AB错误；增大M的重力G时，根据共点力的平衡条件可知AO的拉力、BO的拉力，当M的重力G增大，AO、BO的拉力均增大，故D正确；增大θ，保持OB水平，仍使重物M处于平衡，则AO、BO的拉力均减小，C错误．故选D．【题目点拨】本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答．3、D【解题分析】

根据下降的高度分析重力势能的减少量．由牛顿第二定律可求得合外力，则可求得合力所做的功；则由动能定理可求得动能的变化量，分析人在运动过程中的受力及各力做功情况，求得摩擦力；由摩擦力做功可求得机械能的变化量．【题目详解】A．由于人下滑的加速度a=g＜gsin30°，所以人在下滑中受重力、支持力及摩擦力的作用，由功能关系可知，运动员的重力势能转化为动能和内能，则运动员减少的重力势能大于增加的动能，故A错误；B．由牛顿第二定律可知，人受到的合力F=ma=mg，合力对运动员做的功W=Fs=mg•2h=mgh；由动能定理可知，运动员获得的动能为mgh；故B错误；C．物体合外力F=mgsin30°-Ff=mg，故摩擦力大小Ff=mg；运动员克服摩擦力做功Wf=mg×2h=mgh；故C错误；D．运动员克服摩擦力做功等于机械能的减小量，故机械能减小了mgh，故D正确；故选AD．【题目点拨】在理解功能关系时，应抓住：重力做功等于重力势能的变化量，阻力做功等于机械能的改变量，而合力外力做功等于动能的变化量．4、D【解题分析】

设圆的半径为R，橡皮筋的劲度系数为k，小球最终静止在Q点，胡克定律得：mg=k(2R)当小球与N的连线与竖直方向之间的夹角为α时，橡皮筋的伸长量橡皮筋的弹力对小球，设拉力F与水平方向之间的夹角为β，在水平方向竖直方向联立可得可知拉力F的方向绳子与橡皮筋的方向垂直，而且随α的增大，F逐渐增大。故选D。5、C【解题分析】

根据牵引力和速度的图象和功率P=Fv得汽车运动中的最大功率为F1v1，故A错误。汽车运动过程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的牵引功率，所以速度为v2时的功率是F1

v1，根据功率P=Fv得速度为v2时的牵引力是F1v1v2，对汽车受力分析，受重力、支持力、牵引力和阻力，该车所能达到的最大速度时加速度为零，所以此时阻力等于牵引力，所以阻力f=F1v1v3；根据牛顿第二定律，有速度为v2时加速度大小为a=【题目点拨】本题关键对汽车受力分析后，根据牛顿第二定律列出加速度与速度关系的表达式，再结合图象进行分析求解．6、C【解题分析】

B．木块在水平上受水平方向右的摩擦力和弹簧秤的拉力作用，由于木块静止，所受滑动摩擦力等于弹簧的弹力f，所以木块与木板间的滑动摩擦力大小f，B错误；A．手拉绳子将木板从木块下匀速抽出时，对于木板受到向右的拉力F，木块给木板的向左的摩擦力，大小等于f，桌面给木板向左的摩擦力，根据匀速，木板与桌面间的滑动摩擦力大小为，A错误；C．根据滑动摩擦力公式，由于木块与木板间的滑动摩擦力大小等于f，则木板与木块之间的动摩擦因数C正确；D．同理，由于木板与桌面间的滑动摩擦力大小为，则木板与桌面之间的动摩擦因数D错误。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、AC【解题分析】

A．螺丝帽受到竖直向下的重力、水平方向的弹力和竖直向上的最大静摩擦力，螺丝帽在竖直方向上没有加速度，根据牛顿第二定律得知，螺丝帽的重力与最大静摩擦力平衡，故A正确。B．螺丝帽做匀速圆周运动，由弹力提供向心力，所以弹力方向水平向里，指向圆心，故B错误。C．根据牛顿第二定律得：又因为：联立得到：故C正确。D．若杆的转动加快，角速度ω增大，螺丝帽受到的弹力N增大，最大静摩擦力增大，螺丝帽不可能相对杆发生运动，故D错误。故选AC。8、CD【解题分析】根据牛顿第二定律，μmg=ma，得a=μg，摩擦力与侧向的夹角为45°，侧向加速度大小为，根据−2axs＝1-v12，解得：，故A错误；沿传送带乙方向的加速度ay＝μg，达到传送带乙的速度所需时间，与传送带乙的速度有关，故时间发生变化，故B错误；设t=1时刻摩擦力与侧向的夹角为θ，侧向、纵向加速度大小分别为ax、ay，

则，很小的△t时间内，侧向、纵向的速度增量△vx=ax△t，△vy=ay△t，解得．且由题意知，t，则，所以摩擦力方向保持不变，则当vx′=1时，vy′=1，即v=2v1．故C正确;工件在乙上滑动时侧向位移为x，沿乙方向的位移为y，由题意知，ax=μgcosθ，ay=μgsinθ，在侧向上−2axs＝1-v12，在纵向上，2ayy＝(2v1)2−1;工件滑动时间，乙前进的距离y1=2v1t．工件相对乙的位移，则系统摩擦生热Q=μmgL，依据功能关系，则电动机做功：由，解得．故D正确；故选CD.点睛：本题考查工件在传送带上的相对运动问题，关键将工件的运动分解为沿传送带方向和垂直传送带方向，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．9、BD【解题分析】

A．火星探测器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动，所以火星探测器运行的速度等于火星的第一宇宙速度。故A错误。B．根据万有引力等于重力：，解得：故B正确。CD．根据万有引力提供向心力：，解得火星的质量为：火星的密度为：故D正确，C错误。10、ABD【解题分析】因为声波的波长可以与通常的障碍物尺寸相比，根据明显衍射的条件可知，声波比较容易产生衍射现象，故A正确；测出反射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法俗称“彩超”，是利用多普勒效应原理，故B正确；用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象，故C错误；麦克斯韦关于电磁场的两个基本观点是：变化的磁场产生电场和变化的电场产生磁场，故D正确；根据狭义相对论中光速不变原理，可知，在所有惯性参照系中光速是相同的，光速与光源、观察者间的相对运动无关，故E错误．故选ABD.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、2.550madtm【解题分析】（1）螺旋测微器的读数为：2.5mm+0.050mm=2.550mm．（2）烧断细线后，a向左运动，经过光电门，根据速度公式可知，a经过光电门的速度为：va=dt，故a的动量为：Pa=madt，b离开平台后做平抛运动，根据平抛运动规律可得：h=12（3）对物体a由光电门向左运动过程分析，则有：va2=2asa，经过光电门的速度：va=dt12、（1）ADBEC；（2）0.1；（3）0.78，相反；（4）0.1．【解题分析】

（1）安排实验步骤要本着先安装器材，然后进行实验，实验完毕整理器材的思路进行，一般每完成一次实验，都要进行重复实验．

（2）打点计时器每隔0.02s打一次点，根据打点间隔可以求出记数点之间的时间间隔；

（3）利用逐差法可以求出加速度的大小，根据减速还是减速判断加速度的方向；

（4）在匀变速直线运