广东省东莞市南开实验学校2024年物理高三上期中学业水平测试试题含解析

广东省东莞市南开实验学校2024年物理高三上期中学业水平测试试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、使用两条不同的轻质弹簧a和b，在弹性限度内得到弹力F与弹簧长度l的关系图像如图．设弹簧a与弹簧b的原长分别为l1和l2，劲度系数分别为k1和k2，下列选项中正确的是A．l1>l2k1>k2 B．l1>l2k1<k2C．l1<l2k1<k2 D．l1<l2k1>k22、如图所示为某静电除尘装置的原理图．废气先经过一个机械过滤装置再进人静电除尘区．图中虚线是某一带电的尘埃(不计重力)仅在电场力作用下向集尘极迁移并沉积的轨迹，A、B两点是轨迹与电场线的交点．不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电量变化，则以下说法正确的是A．尘埃在A点的加速度大于在B点的加速度B．尘埃带正电C．A点电势高于B点电势D．尘埃在迁移过程中电势能一直在增大3、太阳能路灯是采用晶体硅太阳能电池供电，用于代替传统公用电力照明的路灯，白天太阳能电池对蓄电池充电，晚上蓄电池的电能供给路灯照明。太阳光垂直照射到地面上时，单位面积的辐射功率为。某一太阳能路灯供电系统对一盏LED灯供电，太阳能电池的光电转换效率为15％左右，电池板面积1m2，采用一组24V的蓄电池（总容量300Ah），LED路灯规格为“40W，24V”，蓄电池放电预留20％容量。下列说法正确的是（）A．蓄电池的放电电流约为0.6AB．一盏LED灯每天消耗的电能约为0.96kWhC．该太阳能电池板把光能转换为电能的功率约为40WD．把蓄电池完全充满电，太阳照射电池板的时间不少于38.4h4、如图所示，橡皮条一端固定在P点，另一端绕过固定的光滑铁钉Q与小物块A连接。橡皮条的原长等于PQ间距离，伸长时弹力与伸长量成正比。开始时小物块位于O的正下方，对长木板B的压力为，B放在光滑的水平面上，AB之间的动摩擦因数为；某时刻在B的右端施加水平向右的恒力，若木板足够长，B对A的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，橡皮条始终处于弹性限度内。在A向右运动的过程中，下列关于B的v-t图象，正确的是A．B．C．D．5、在电荷量分别为2q和-q的两个点电荷形成的电场中，电场线分布如图所示，在两点电荷连线上有a、b、c三点，且b、c两点到正点电荷距离相等，则（）A．在两点电荷之间的连线上存在一处电场强度为零的点B．将一电子从a点由静止释放，它将在a、b间往复运动C．c点的电势高于b点的电势D．负试探电荷在a点具有的电势能大于在b点时的电势能6、如图所示为A、B两物体从同一点出发的位移-时间图象，则下列说法正确的是A．0～2s内A、B两物体的运动方向都发生了改变B．1.5s末A、B两物体的速度相同C．0～1.5s的时间内，A的平均速度等于B的平均速度D．0～25内A、B两物体之间的最大距离为3m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、进行运动过程的分析是学习物理的基本能力.一个做变速直线运动的物体，加速度逐渐减小，直至为零，关于该物体运动的情况说法正确的是：A．物体的速度可能不断减小B．物体的速度可能不断增大，加速度为零时，速度最大C．速度的变化率一定越来越小D．速度一定是越来越小8、伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索物理规律的科学方法，利用这种方法伽利略发现的规律有（）A．力不是维持物体运动的原因B．物体之间普遍存在相互吸引力C．忽略空气阻力，重物与轻物下落得同样快D．物体间的相互作用力总是大小相等，方向相反9、如图所示，水平固定放置的两根足够长的平行光滑杆AB和CD，各穿有质量均为m的小球a和b，两杆之间的距离为d，两球间用原长也为d的轻质弹簧连接。现从左侧用固定挡板将a球挡住，再用力把b球向左边拉一段距离（在弹性限度内）后静止释放，则下面判断中正确的是（）A．在弹簧第一次恢复原长的过程中，两球和弹簧组成的系统动量守恒、机械能守恒B．弹簧第一次恢复原长后，继续运动的过程中，系统的动量守恒、机械能守恒C．弹簧第二次恢复原长时，a球的速度达到最大D．释放b球以后的运动过程中，弹簧的最大伸长量总小于运动开始时弹簧的伸长量10、如图所示为甲、乙两质点做直线运动时，通过打点计时器记录的两条纸带，两纸带上各计数点间的时间间隔都相同．关于两质点的运动情况的描述，正确的是A．两质点在t0～t4时间内的平均速度大小相等B．两质点速度相等的时刻在t3～t4之间C．两质点在t2时刻的速度大小相等D．两质点不一定是从同一地点出发的，但在t0时刻甲的速度为0三、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）用等效替代法验证力的平行四边形定则的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是白纸上根据实验结果画出的图。(1)本实验中“等效替代”的含义是________。A．橡皮筋可以用细绳替代B．左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果C．右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果D．两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代(2)图乙中的F与F′两力中，方向一定沿着AO方向的是________。(3)完成该实验的下列措施中，能够减小实验误差的是________。A．拉橡皮筋的绳细一些且长一些B．拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行C．拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些D．使拉力F1和F2的夹角很小12．（12分）某研究小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验，所用器材有：方木板一块，白纸，量程为5N的弹簧测力计两个，橡皮条（带两个较长的细绳套），小圆环，刻度尺，三角板，图钉（若干个）。主要实验步骤如下：甲:将轻质小圆环挂在橡皮条的一端，另一端固定；乙:用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环运动至O点，记下两弹簧测力计的读数F1和F2及两细绳套的方向；丙:改用一个弹簧测力计将小圆环拉到O点，记下弹簧测力计的读数F及细绳套的方向；丁:在白纸上做出力F、F1和F2的图示，猜想三者的关系，并加以验证。(1)乙、丙步骤中将小圆环拉到同一位置O的目的是______；(2)某次操作后，在白纸上记录的痕迹如图（丁）所示，请你在图（丁）中完成步骤丁。____(3)某同学提出，将上述步骤的乙和丙顺序对调，就可探究力的分解规律，他的观点是否正确_____？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）两物块、并排放在水平地面上，且两物块接触面为竖直面，现用一水平推力作用在物块上，使、由静止开始一起向右做匀加速运动，如图甲所示，在、的速度达到时，搬去推力．已知、质量分别为、，与水平面间的动摩擦因数为，与地面没有摩擦，物块运动的图象如图乙所示．取，求：（1）推力的大小．（2）物块刚停止运动时，物块、之间的距离．14．（16分）如图所示，质量为3kg的小车A以v0=4m/s的速度沿光滑水平面匀速运动，小车左端固定的支架通过不可伸长的轻绳悬挂质量为1kg的小球B（可看作质点），小球距离车面0.8m．某一时刻，小车与静止在水平面上的质量为1kg的物块C发生碰撞并粘连在一起（碰撞时间可忽略），此时轻绳突然断裂．此后，小球刚好落入小车右端固定的砂桶中（小桶的尺寸可忽略），不计空气阻力，重力加速度g取10m/s1．求：①绳未断前小球与砂桶的水平距离．②小车系统的最终速度大小③整个系统损失的机械能．15．（12分）一质量为8.00×104kg的太空飞船从其飞行轨道返回地面．飞船在离地面高度1.60×105m处以7.5×103m/s的速度进入大气层，逐渐减慢至速度为100m/s时下落到地面．取地面为重力势能零点，在飞船下落过程中，重力加速度可视为常量，大小取为9.8m/s2(结果保留两位有效数字)．(1)分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能；(2)求飞船从离地面高度600m处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功，已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的2.0%.

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】

弹簧的弹力满足胡克定律，F=k△x，在图象中斜率表示弹簧的劲度系数k，横截距表示弹簧的原长．【题目详解】根据胡克定律得：F=k△x=k（l´-l），l´是弹簧的长度，l是弹簧的原长，由数学知识知：F-l´图象的斜率等于k，横截距表示弹簧的原长．所以有：l1＜l2，k1＞k2，故A、B、C错误，D正确．故选：D2、A【解题分析】

A.由图可知，A点电场线比B点密集，因此A点的场强大于B点场强，故尘埃在A点受到的电场力大于在B点受到的电场力，根据牛顿第二定律可知，尘埃在A点的加速度大于在B点的加速度，故A正确；B.根据轨迹可知，粒子受上极板引力作用，所以粒子带负电，故B错误。C.沿电场线方向，电势降低，所以A点电势低于B点电势，故C错误；D.由图可知，电场力与速度夹角开始为钝角，电场力做负功，电势能增大；后来变为锐角，电场力做正功，电势能减小，则电势能先增大后减小，故D错误。3、D【解题分析】蓄电池的放电电流为，故A错误；一盏LED灯的功率为40W，每天平均使用按10小时算，每天消耗的电能约为：W=Pt=40W×10h=400W•h=0.40kWh，故B错误；太阳能电池板把光能转化为电能的功率P=P0S×15%=1.0×103×1×15%=150W，故C错误；把蓄电池完全充满电，假设太阳能电池板全部用于对蓄电池充电，需能量为：E=（1-0.2）qU=0.8×300×24Wh=5760Wh，而太阳能电池的即使一直垂直照射，功率为150W，故用时约：t==38.4h，故D正确，故选D.4、C【解题分析】A在Q点正下方静止时，设AQ=H，则弹簧弹力，在A向右运动的过程中，设AQ与竖直方向的夹角为，则弹簧弹力，则A对B的压力，即A对B的压力不变，故AB间的最大静摩擦力也不变，A受到的弹簧弹力水平向左的分量为，故在A向右运动的过程中，变小，变大；当时，AB保持相对静止，一起向右运动，随着变大，AB的合外力变小，故加速度减小；当时，AB的速度达到最大，之后AB间的摩擦力，A、B分离，A做减速运动，B做匀速运动；之后A做往复运动直至静止，由于摩擦力做负功，A的速度必小于B的速度，故B一直做匀速运动，故C正确，ABD错误；故选C．【题目点拨】根据力的合成与分解求得任意位置，A对B的压力，从而求得最大静摩擦力；再根据A、B的受力情况，由牛顿第二定律根据加速度求得A、B的运动情况．5、C【解题分析】

A、正负电荷在两点电荷之间的连线上产生的场强方向相同，所以在两点电荷之间的连线上不存在电场强度为零的点，故A错；B、将一电子从a点由静止释放，电子在a点受到向右的电场力，所以要从静止向右运动，则运动不是在a、b间往复运动，故B错；C、b、c两点到正点电荷距离相等，若只有正电荷，则bc两点的电势相等，但由于负电荷的存在导致c点的电势高于b点的电势，故C对；D、沿着电场线电势在降低，所以a点电势高于b点电势，而负电荷在电势高的地方电势能小，所以a点具有的电势能小于在b点时的电势能，故D错综上所述本题选;C6、C【解题分析】

由于位移-时间图象的斜率表示该时刻的速度，由图可知，0-2s内A、B两物体的速度（斜率）没有负值，即运动方向没有发生改变，A错误．1.5s末A、B两物体的位置坐标相同，说明两物体相遇，而不是速度相同，B错误．由图可知，0-1.5s的时间内，两物体的位移相等，所用时间也相等，所以平均速度相等，C正确．从x-t图象看出，两个物体1s末纵坐标读数之差最大，两物体相距最远，且最大距离为△x=3m-1m=2m，D错误．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】

当加速度的方向与速度方向相同，物体做加速运动，当加速度的方向与速度方向相反，物体做减速运动．【题目详解】A项：当加速度的方向与速度方向相反，加速度减小，速度减小，故A正确；B项：当加速度的方向与速度方向相同，加速度减小，速度增大，当加速度减为零时，速度最大，故B正确；C项：加速度等于速度的变化率，加速度逐渐减小，速度的变化率越来越小，故C正确；D项：当加速度的方向与速度方向相同，加速度减小，速度增大，故D错误．故选ABC．【题目点拨】解决本题的关键掌握判断物体做加速运动还是减速运动的方法，关键看加速度的方向与速度方向的关系．8、AC【解题分析】

A、伽利略根据理想斜面实验，发现了力不是维持物体运动的原因，故A正确；B、伽利略没有发现物体之间普遍存在相互吸引力的规律．故B错误；C、伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法，利用此种方法得到重物与轻物下落得同样快结论，故C错误；D、伽利略没有发现物体间的相互作用力总是大小相等，方向相反的规律．物体间的相互作用力总是大小相等，方向相反是牛顿第三定律的内容，故D错误；故选A．【题目点拨】伽利略是物理学的奠基人之一，要学习他的成就和科学研究的方法．理想斜面实验抓住了客观事实的主要因素，忽略了次要因素，从而更深刻地揭示了自然规律．9、BCD【解题分析】从释放b到弹簧第一次恢复原长的过程中，挡板对a有外力作用，两球组成的系统动量不守恒，故A错误；弹簧第一次回复原长后，继续运动的过程中，系统所受的外力之和为零，系统动量守恒，因为只有弹簧弹力做功，系统机械能守恒，故B正确；第一次回复原长后，b向右做减速运动，a向右做加速运动，当弹簧回复原长时，a的速度最大，故C正确；释放b后的过程中，当第一次恢复到原长，弹簧的弹性势能全部转化为b的动能，在以后的运动过程中，弹簧伸长量最大时，两者都有速度，结合动量守恒定律和能量守恒定律知，弹簧的最大伸长量总小于释放b时弹簧的伸长量，故D正确。所以BCD正确，A错误。10、ACD【解题分析】

由题意可知考查匀速、匀变速直线运动的特点，根据匀变速直线运动规律分析可得。【题目详解】A两质点在t0～t4时间内的位移相等，平均速度大小相等，故A正确；BC．甲做匀加速直线运动，t2时刻t0～t4时间内中点，其瞬时速度等于平均速度度，乙做匀速直线运动，t2时刻瞬时速度等于t0～t4时间内的平均速度，所以两质点在t2时刻的速度大小相等。故B错误，C正确。D．两质点不一定是从同一地点出发的，分析数据可知甲在t1前、t2前、t3前、t4前位移之比为1：4：9：16，说明甲是从静止开始运动的，在t0时刻甲的速度为0，故D正确。【题目点拨】物体做匀加速直线运动时，某段时间内的平均速度等于该段时间中点的瞬时速度，要熟初速度为零的匀加速度直线运动等分时间总的位移之比为1：4：9……，等分位移总时间之比为1：：：……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、DF′ABC【解题分析】

(1)[1]验证平行四边形定则的实验中，第一次同时用两个弹簧测力计作用在橡皮筋上，将橡皮筋与细线的结点拉到一个合适的位置，第二次只用一个弹簧测力计作用在橡皮筋上，使橡皮筋与细线的结点到达同样的位置，可见两次弹簧测力计对橡皮筋产生的作用效果相同，可以等效替代，故D正确ABC错误。(2)[2]根据第(1)问的分析可知，力F′一定沿AO方向。(3)[3]细绳越细，重力等因素的影响越小，弹簧测力计的读数越准确；拉橡皮筋的细绳长些，在标记同一细绳方向时两点就可以画得适当远一些，这样作图造成的误差就小；拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行，可以避免弹簧测力计中的金属杆与测力计外壳之间的摩擦；拉力F1和F2的夹角很小时，作图造成的误差会较大。综上所述，故ABC正确D错误。12、保证两次操作力的作用效果相同正确【解题分析】

(1)[1]乙、丙步骤中将小圆环拉到同一位置O的目的是保证两次操作力的作用效果相同；(2)[2]在白纸上画出各力的大小即方向，并作出合力如图；(3)[3]力的合成和力的分解是相互可