河北张家口市2024年物理高三第一学期期中复习检测试题含解析

河北张家口市2024年物理高三第一学期期中复习检测试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，光滑的铁丝做成的圆环固定在竖直平面内，一中心有孔的小球穿在铁丝上，由于受到轻微扰动，小球从最高点向下滑动，则在小球从最高点A滑到最低点B的过程中（）A．铁丝对小球的作用力一直增大B．铁丝对小球的作用力做功为零C．铁丝对小球的作用力的冲量为零D．重力对小球做功的功率一直增大2、风速仪结构如图（a）所示．光源发出的光经光纤传输，被探测器接收，当风轮旋转时，通过齿轮带动凸轮圆盘旋转，当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被挡住．已知风轮叶片转动半径为r，每转动n圈带动凸轮圆盘转动一圈．若某段时间Δt内探测器接收到的光强随时间变化关系如图（b）所示，则该时间段内风轮叶片A．转速逐渐减小，平均速率为B．转速逐渐减小，平均速率为C．转速逐渐增大，平均速率为D．转速逐渐增大，平均速率为3、如图甲所示，小滑块与斜面及水平面间的动摩擦因数相等，斜面底端有一小段不计长度的光滑圆弧与水平面相连接．小滑块从斜面顶点由静止向下滑动，最后停在水平面上的M点．若仅改变斜面的倾角，如图乙、丙、丁所示，让同样的小滑块从斜面顶点由静止释放，能够运动到M点的是A．乙、丙 B．丙、丁 C．乙、丁 D．乙、丙、丁4、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5、如图所示,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P(不拴接),系统处于静止状态。现用竖直向上的力F作用在P上,使其向上做匀加速直线运动，则在弹簧恢复原长前,下列说法正确的是()A．拉力F与弹簧的压缩量成正比 B．拉力F逐渐增大C．弹簧刚要恢复原长时,拉力F可能为零 D．拉力F做的功等于物块增加的机械能6、一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，速度变为原来的3倍．该质点的加速度为（）.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、下列说法正确的是（）A．一定质量的100℃的水吸收热量后变成100℃的水蒸气，系统的内能保持不变B．对某物体做功，可能会使该物体的内能增加C．实际气体分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的温度和体积D．一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同E.功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功8、如图所示，物块P、Q紧挨着并排放置在粗糙水平面上，P的左边用一跟轻弹簧与竖直墙相连，物块P、Q处于静止状态；若直接撤去物块Q，P将向右滑动。现用一个从零开始逐渐增大的水平拉力F向右拉Q，直至拉动Q；那么在Q被拉动之前的过程中，弹簧对P的弹力的大小、地面对P的摩擦力的大小、P对Q的弹力的大小、地面对Q的摩擦力的大小的变化情况是A．始终增大，始终减小 B．保持不变，保持不变C．保持不变，增大 D．先不变后增大，先增大后减小9、溜索是一种古老的渡河工具，现已演变为游乐项目．如图所示，滑轮、保险绳索与人体连接，粗钢索两端连接在固定桩上．人从高处平台的A点出发，借助几十米的落差，沿钢索顺势而下，滑过最低点C，到达B点时速度为零．下列说法中正确的有A．人滑到C点时速度最大B．人从A滑到C的过程中，重力的功率先增大后减小C．人滑到C点时的加速度方向竖直向上D．钢索对左侧固定桩的拉力小于对右侧固定桩的拉力10、以下说法中正确的是（）A．上午十时，教室内空气中的水蒸气分子和氧气的分子平均动能是相同的B．液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力C．水中的水分子总是在永不停息地做杂乱无章的运动，当两个水分子运动到适当的位置使分子力为零时，它们具有的分子势能一定最小D．一定质量的水蒸气发生等温膨胀时，可能会向外散热E.熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增大的方向进行三、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）如图所示，托盘用细线通过定滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况．利用该装置可以完成“探究牛顿第二定律”的实验．(1)图为某次实验打出的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个计时点未画出，按时间顺序取O、A、B、C、D五个计数点，用刻度尺量出A、B、C、D点到O点的距离，则小车的加速度a=_________m／s1．(结果保留两位有效数字)(1)某同学平衡摩擦力后，在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变砝码质量，且满足小车质量远大于盘和砝码的总质量，作出小车加速度a与砝码重力F的图象如图所示．重力加速度g=10m／s1，则小车的质量为________kg，小盘的质量为______kg．12．（12分）某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是:A．按如图摆好实验装置;B．将质量M=0.2kg的小车拉到打点计时器附近，并按住小车;C．在总质量m分别为20g、30g、40g的三种钩码中，挑选了一个质量为40g的钩码挂在拉线的挂钩上;D．接通打点计时器的电源(电源频率为f=50Hz)，然后释放小车，打出一条纸带.

①多次重复实验，从中挑选一条点迹清晰的纸带如图所示.把打下的第一点记作“0”，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，用毫米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为，他把钩码重力(当地重力加速度作为小车所受合力算出打下“0”点到打下“5”点合力做功.则合力做功W=________J，小车动能的改变量_____________J（结果均保留三位有效数字）

②此次实验探究的结果，他没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”，且误差很大，显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素.请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下，造成较大_________（“系统”或“偶然”）误差的主要原因是___________________________________________；_____________________________________________________________________________(写出两条即可)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）(1)静电场可以用电场线和等势面形象描述，电场线的疏密反映了电场强度的大小．(a)请根据电场强度的定义和库仑定律推导出点电荷Q的场强表达式；(b)点电荷的电场线和等势面分布如图所示，等势面S1、S1到点电荷的距离分别为r1、r1．请计算S1、S1上单位面积通过的电场线条数之比N1/N1．(1)宇宙中的天体在不断向外辐射电磁波，人们利用射电望远镜收集来自天体的电磁波进行观测，如图所示．假设A、B两个天体辐射功率相同，且都在均匀持续地辐射．天体A距地球1万光年，天体B距地球5万光年．(忽略电磁波传播过程中的损耗)(a)用一架射电望远镜接收到A发出的电磁波功率为P1，则该望远镜接收到的来自天体B的电磁波功率P1是多大?(b)为收集足够强的信号，增大望远镜口径是一一种常用方法．为使接受到天体B的信号功率和天体A一样强，可将望远镜口径增大为原来的多少倍?14．（16分）在光滑水平面上有坐标xOy，质量为1kg的质点静止在xOy平面上的原点O，如图所示。某一时刻质点受到沿y轴正方向的恒力F1的作用，F1的大小为2N，若力F1作用一段时间t0后撤去，撤去力F1后2s末质点恰好通过该平面上的A点，A点的坐标为x＝2m，y＝5m。(1)为使质点按题设条件通过A点，在撤去力F1的同时对质点施加一个沿x轴正方向的恒力F2，力F2应为多大？(2)力F1作用时间t0为多长？15．（12分）如图所示，半径r=0.06m的半圆形无场区的圆心在坐标原点O处，半径R=0.1m；磁感应强度大小B=0.075T的圆形有界磁场区的圆心坐标为（0，0.08m）；平行金属板MN的长度L=0.3m、间距d=0.1m，两板间加电压U=640V，其中N板收集粒子并全部中和吸收。一位于O点的粒子源向第I、II象限均匀发射比荷=1×108C/kg、速度大小v=6×105m/s的带正电粒子，经圆形磁场偏转后，从第I象限射出的粒子速度方向均沿x轴正方向。不计粒子重力、粒子间的相互作用及电场的边缘效应，sin37°=0.6。(1)粒子在磁场中运动的轨迹半径；(2)求从坐标（0，0.18m）处射出磁场的粒子在O点入射方向与y轴的夹角；(3)N板收集到的粒子占所有发射粒子的比例。

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】

A．对小球进行受力分析，小球受到重力和铁丝的支持力，重力竖直向下，支持力垂直于切面向上，小球做圆周运动，重力与支持力的合力提供向心力，在运动过程中，有一瞬间重力的分量恰好提供全部的向心力，则此时铁丝对小球的支持力为零，故A错误.BC．铁丝对小球的作用力方向与小球运动方向总是垂直，所以对小球的功为零，但冲量Ft不为零，故B正确，C错误。D．小球下滑过程中速率增大，速度在竖直方向的分量先增大后减小，所以重力对小球做功的功率也是先增大后减小，故D错误.2、B【解题分析】

根据题意，从图（b）可以看出，在时间内，探测器接收到光的时间在增长，圆盘凸轮的挡光时间也在增长，可以确定圆盘凸轮的转动速度在减小；在时间内可以从图看出有4次挡光，即圆盘转动4周，则风轮叶片转动了4n周，风轮叶片转过的弧长为，叶片转动速率为：，故选项B正确．【题目点拨】先通过图示判断圆盘凸轮的转动速度变化和转动圈数，再通过圆周运动的关系计算叶片转动速率．3、A【解题分析】

设斜面底边为a，斜面倾角为α，则滑块从斜面顶端滑到底端时，摩擦力做的功为：等于滑块沿斜面水平底边移动时摩擦力做的功。所以沿乙图下滑时，滑到M点时，速度刚好为零；沿丙图下滑时，滑到M点时，速度刚好为零；放到丁图上时，滑块刚好不下滑。A．乙、丙。故A项正确；B．丙、丁。故B项错误；C．乙、丁。故C项错误；D．乙、丙、丁。故D项错误。4、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。5、B【解题分析】

以物块P为研究对象，分析受力情况，根据牛顿第二定律得出F与物块P的位移x的关系式。【题目详解】A、B项：设物块P的质量为m，加速度为a，静止时弹簧的压缩量为x0，弹簧的劲度系数为k，由力的平衡条件得，mg=kx0，以向上为正方向，木块的位移为x时弹簧对P的弹力：F1=k（x0-x），对物块P，由牛顿第二定律得，F+F1-mg=ma，由以上式子联立可得，F=kx+ma。可见F与x是线性关系，但不是成正比，且F随着x的增大而增大，故A错误，B正确；C项：由A、B项分析可知，弹簧刚要恢复原长时，F=ma，故C错误；D项：拉力F做的功与弹簧弹力做功的总和等于物块增加的机械能，故D错误。故应选：B。6、A【解题分析】

设初速度为v0，末速度为3v0，则位移为：联立解得：据加速度公式故BCD错误，A正确。故选A。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】

A.水变成水蒸气，分子平均动能不变，但由于体积增大，分子间距离增大，由于气体分子间间距接近，故在变化过程中分子力做负功，分子势能增大，故内能增加，从宏观来看，水变成水蒸气需要吸热，内能也是增加的，故A错误；B.做功和热传递均可以改变物体的内能，故对物体做功内能可能增加，可能减少，故B正确；C.气体分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的温度和体积，故C正确；D.由热力学第零定律，两系统达到热平衡的条件为温度相同，故D正确；E.由热力学第二定律，功可以全部转化为热，而热量也可以全部转化为功，但要引起其他方面的变化，故E错误；故选BCD。8、BC【解题分析】

由题意可知，放在粗糙水平面上，物体受到的支持力始终与重力大小相等，方向相反；若直接撤去物块Q，P将向右滑动，说明P、Q之间存在弹力，Q受到的摩擦力的方向向左；同时弹簧对P的作用力为向右的推力。当用一个从零开始逐渐增大的水平拉力F向右拉Q，直至拉动Q的过程中，Q在水平方向受到的向右的力逐渐增大，则Q受到的摩擦力逐渐增大。弹簧的长度不变，所以弹簧对P的作用力的大小不变；Q相对于P没有运动，则P对Q的作用力不变，P受到的摩擦力也不变。A.始终增大，始终减小。与结论不符，故A错误；B.保持不变，保持不变。与结论相符，故B正确；C.保持不变，增大。与结论相符，故C正确；D.先不变后增大，先增大后减小。与结论不符，故D错误；9、BD【解题分析】

人滑到C点时，对人进行受力分析，人和滑轮整体受到重力、钢索的拉力和滑动摩擦力，受力分析如图所示：如果钢索光滑，则在C点速度最大；考虑摩擦力作用，则摩擦力切线方向的分量和两绳拉力沿切线方向分量合力为0的位置速度最大，则此时C点的速度不是最大，故A错误；人从A滑到C的过程中，根据，开始时速度为0，重力的瞬时功率为0，中间过程重力的功率不为0，到C点时重力方向与速度方向垂直，重力的瞬时功率为0，故人从A到C的过程中，重力的功率先增大后减小，故B正确；人滑到C点时由于有沿切线方向的摩擦力，所以人滑到C点时合力方向不再沿竖直向上，故C错误；如果没有摩擦力，钢索对左侧固定桩的拉力与对右侧固定桩的拉力相等；人从A滑到C的过程中，钢索对人有向右的摩擦力，则右边的钢索会受到人对它向左的摩擦力，因此右侧钢索对固定桩的拉力大，所以钢索对左侧固定桩的拉力小于对右侧固定桩的拉力，故D正确．10、ACE【解题分析】温度相同的物体的分子平均动能都相同，则上午十时，教室内空气中的水蒸气分子和氧气的分子平均动能是相同的，选项A正确；液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力，选项B错误；水中的水分子总是在永不停息地做杂乱无章的运动，当两个水分子运动到适当的位置使分子力为零时，它们具有的分子势能一定最小，选项C正确；一定质量的水蒸气发生等温膨胀时，对外做功，内能不变，则气体吸热，选项D错误；熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增大的方向进行，选项E正确；故选ACE.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、【解题分析】

(1)由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，设第一个计数点到第二个计数点之间的距离为x1，以后各段分别为x1、x3、x4，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT1可以求出加速度的大小，得：x4-x1=1a1T1

,x3-x1=1a1T1

,为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值，.(1)砝码重力为F，设小盘质量为m0，根据牛顿第二定律：，可知，则a-F图象的斜率表示小车质量的倒数，故小车质量为，F=0时，产生的加速度是由于托盘作用产生的，故有，解得.【题目点拨】本题考查的比较综合，需要学生对这一实验掌握的非常熟，理解的比较深刻才不会出错，知道a-F图的斜率等于小车质量的倒数.要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.12、0.0735；0.0572；系统；未平衡摩擦力；小车质量未远大于购码质量；【解题分析】

①将砝码重力当作小车所受合外力，根据功的定义可以正确解答，根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出第5个点的速度大小，进一步求出其动能大小；

②实验误差主要来自由实验原理不完善导致的系统误差；【题目详解】①从打下第一点到打下第5点拉力对小车做的功为：；根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，则：小车动能的改变量：②该实验产生误差的主要原因：一是钩码重力大小并不等于绳子拉力的大小，设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：

对钩码有：联立得到：由此可知当时，钩码的重力等于绳子的拉力，显然该实验中没有满足这个条件；

二是该实验要进行平衡摩擦力操作，否则也会造成较大误差显然，这是由于系统不完善而造成的系统误差。【题目点拨】明确实验原理往往是解决实验问题的关键，该实验的一些操作和要求与探究力、加速度、质量之间关系的实验类似可以类比学习。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)(a)(b)(1)(a)(b)【解题分析】

根据库仑力和电场强度定义式结合起来，即可求出点电荷的场强表达式，根据电场线的疏密程度反映反映空间区域电场强度的大小，由场强关系得到电场线条数关系。【题目详解】（1）（A）场源电荷的电荷量为Q，在距离Q为r的位置放置电荷量为q的检验