重庆市南开中学2024学年高三物理第一学期期中综合测试模拟试题含解析

重庆市南开中学2024学年高三物理第一学期期中综合测试模拟试题注意事项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、用比值法定义物理量是物理学中一种重要的思想方法，下列物理量的表达式不属于用比值法定义的是（）A．加速度 B．功率 C．速度 D．电阻2、核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设。核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高罹患癌症的风险。已知钚的一种同位素Pu的半衰期为24100年，其衰变方程为Pu→X＋He＋γ，下列说法中正确的是()A．X原子核中含有92个中子B．100个Pu经过24100年后一定还剩余50个C．由于衰变时释放巨大能量，根据E＝mc2，衰变过程总质量增加D．衰变发出的γ射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力3、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4、如图所示，“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器于北京时间2011年11月3日凌晨实现刚性连接，形成组合体，使中国载人航天首次空间交会对接试验获得成功．若已知地球的自转周期T、地球半径R、地球表面的重力加速度g、组合体运行的轨道距地面高度为h，下列表达式正确的是（）A．组合体所在轨道处的重力加速度gB．组合体围绕地球作圆周运动的角速度大小ωC．组合体的线速度大小v=D．组合体的运行周期T5、如图所示，城市里很多立交桥的桥面可近似看成圆弧面。某汽车以恒定速率依次通过桥上同一竖直平面内圆弧上的A、B、C三点（B点最高，A、C等高）。则汽车A．通过A点时所受合力大于通过B点时所受合力B．通过B点时对桥面的压力小于其自身重力C．通过B点时受重力、支持力和向心力的作用D．通过C点时所受合力沿圆弧切线向下6、图为儿童乐园里一项游乐活动示意图，金属导轨倾斜固定倾角为α，导轨上开有狭槽，内置一小球，球可沿槽无摩擦滑动，绳子一端与球相连，另一端连接一抱枕，小孩可抱住抱枕与之一起下滑，绳与竖直方向夹角为β，且β保持不变。假设抱枕质量为m1，小孩质量为m2，绳的质量及空气阻力忽略不计，则下列说法正确的（）A．小孩与抱枕一起做匀速直线运动B．金属导轨倾角α大于绳与竖直方向夹角βC．小孩对抱枕的作用力平行导轨方向向下D．绳子拉力与抱枕对小孩作用力之比为（m1+m2）:m2二、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，在光滑绝缘水平面上的P点正上方O点固定了一电荷量为＋Q的正点电荷，在水平面上的N点，由静止释放一质量为m、电荷量为－q的负检验电荷，该检验电荷经过P点时速度为v，图中θ＝，规定电场中P点的电势为零，则在＋Q形成的电场中（）A．P点电场强度大小是N点的4倍B．N点电势高于P点电势C．检验电荷在N点具有的电势能为D．N点电势为8、如图所示，水平传送带顺时针转动，速度为v1，质量为m的物块以初速度v0从左端滑上传送带，v0>v1，经过一段时间物块与传送带速度相同，此过程中A．物块克服摩擦力做的功为B．物块克服摩擦力做的功为C．产生的内能为D．产生的内能为9、如图所示，光滑水平面上，质量分别为2m和m的两个物块A、B被不可伸长的细线拴接，物块之间有一压缩的轻弹簧（弹簧与物块不连接）．两物块一起向右匀速运动，某时刻细线断裂．以下关于两物块的动量与时间关系的描述合理的是（）A．B．C．D．10、如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为m=0.2kg的小球从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中（弹簧始终在弹性限度内），其速度v和弹簧压缩量∆x的函数图象如图乙所示，其中A为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间的机械能损失不计，取重力加速度g=10m/s2，则下列说法中正确的是()A．该弹簧的劲度系数为20N/mB．当∆x=0.3m时，小球处于超重状态C．从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的加速度先减小后增大D．小球刚接触弹簧时速度最大三、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）某学习小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”，在实验室设计了如图所示甲、乙两套装置，图中A为小车，B为打点计时器，C为弹簧秤，P为小桶(内有沙子)，一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置．(1)如果忽略滑轮与绳间的摩擦，但不能忽略滑轮的质量，小组成员认为：①甲图中弹簧秤的示数即为小车受到的拉力大小；②乙图中弹簧秤示数的二倍为小车受到的拉力大小．请判断两种分析是否正确，若不正确，请指明并简要说出不正确的原因_______.(2)选择了上述一种合理的方法后，要顺利完成该实验，除图中实验仪器和低压交流电源(含导线)外，还必需的两个实验仪器是________________、________________.(3)该实验中发现小车受到的阻力对实验结果影响较大，在长木板保持水平的情况下，请你利用该装置测出小车受到的阻力，其方法是_______________________．(4)在上述实验操作中，打点计时器使用的交流电频率为50Hz，某同学打出的一段纸带如下图所示，O、A、B、…、F为打点计时器连续打出的计时点，根据图中数据求出小车运动时与纸带上E点相对应的瞬时速度vE＝______m/s.(结果保留3位有效数字)12．（12分）某同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时，所用小灯泡上标有“3.8V0.5A”的字样，现有电压表（0～4.5V内阻约为3kΩ）、电源、开关和导线若干，以及以下器材：A．电流表（0～0.6A内阻约为1Ω）B．电流表（0～3A内阻约为0.25Ω）C．滑动变阻器（0～20）D．滑动变阻器（0～500）（1）实验中如果即满足测量要求，又要误差较小，电流表应选用_______；滑动变阻器应选用_____．（选填相应器材前的字母）（2）下列给出了四个电路图，请你根据实验要求选择正确的实验电路图_____（3）下图是实验所用器材实物图，图中已连接了部分导线，请你补充完成实物间的连线_______．（4）某同学在实验中得到了几组数据，在下图所示的电流—电压（I—U）坐标系中，通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线，根据此电流—电压图线可知，小灯泡的电阻随电压的增大而________（填“增大”、“不变”或“减小”），其原因是___________________，同时可以根据此图像确定小灯泡在电压为2V时的电阻R=______Ω（5）根据此电流—电压图线，若小灯泡的功率是P，通过小灯泡的电流是I，下列给出的四个图中可能正确的是__________．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,质量mB=3.5kg的物体B通过一轻弹簧固连在地面上,弹簧的劲度系数k=100N/m．一轻绳一端与物体B连接,绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2后,另一端与套在光滑直杆顶端的、质量mA=1.6kg的小球A连接．已知直杆固定,杆长L为0.8m,且与水平面的夹角θ=37°．初始时使小球A静止不动,与A端相连的绳子保持水平,此时绳子中的张力F为45N．已知AO1=0.5m,重力加速度g取10m/s2,绳子不可伸长．现将小球A从静止释放,则：(1)在释放小球A之前弹簧的形变量；(2)若直线CO1与杆垂直,求物体A运动到C点的过程中绳子拉力对物体A所做的功；(3)求小球A运动到底端D点时的速度．14．（16分）如图所示为“过山车”模型。其中ab段位倾斜平直轨道，cdc'段位环形轨道，c和c'为最低点、d为最高点，半径为R，bc段位水平轨道与倾斜轨道、环形轨道平滑连接。无限长的水平轨道c'e与环形轨道相切于c'点。刚性小球A从倾斜轨道离水平面高度H处静止释放，与另一静置于水平轨道上的刚性小球B发生弹性正碰。已知B球质量是A球的4倍，整个装置处于竖直平面内，忽略一切摩擦阻力。(重力加速度为g)(1)要使A球能够沿着轨道运动与B球碰撞，对释放点高度有何要求?(2)要使两球在轨道上至少发生两次碰撞，对释放点高度H有何要求?15．（12分）如图，一个质量为m的T型活塞在气缸内封闭一定量的理想气体，活塞体积可忽略不计，距气缸底部ho处连接一U形细管（管内气体的体积忽略不计）．初始时，封闭气体温度为T0，活塞距离气缸底部为1.5h0，两边水银柱存在高度差．已知水银密度为ρ，大气压强为P0，气缸横截面积为S，活塞竖直部分高为1.2h0，重力加速度为g，求：（i）通过制冷装置缓慢降低气体温度，当温度为多少时两边水银面恰好相平；（ii）从开始至两水银面恰好相平的过程中，若气体放出的热量为Q，求气体内能的变化

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】加速度中，a随着F和m的变化而变化，不是采用比值定义法定义的，故A符合题意；功率P与W和时间无关，可知功率用的是比值定义法，故B不符合题意；速度是比值定义法，故C不符合题意；电阻R由本身的性质决定，与U和I无关，电阻采用的是比值定义法，故D不符合题意．所以选A．2、D【解题分析】

根据电荷数守恒、质量数守恒知，X的电荷数为92，质量数为235，则中子数为1．故A错误。半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用。故B错误。由于衰变时释放巨大能量，根据E=mc2，衰变过程总质量减小。故C错误。衰变发出的γ放射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力。故D正确。3、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.4、D【解题分析】地球表面的物体受到的重力等于万有引力，即：GMm'R2=m'g，则：GM=gR2，组合体绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力；

A、由万有引力定律得：GMm(R+h)2=mg'，解得：g'=gR2(R+h)2，故A错误；

B、由万有引力定律得：GMm(R+h)2=mω2（R+h），解得：ω=gR2点睛：本题考查了万有引力定律的应用，知道万有引力提供向心力，应用万有引力公式与牛顿第二定律即可解题，解题时注意“黄金代换”的应用。视频5、B【解题分析】

A．汽车所受的合外力，可知汽车通过A点时所受合力等于通过B点时所受合力，选项A错误；B．通过B点时：可得则汽车对桥面的压力小于其自身重力，选项B正确；C．通过B点时受重力和支持力的作用，选项C错误；D．通过C点时所受合力指向圆心斜向下，选项D错误。6、D【解题分析】

AB．由于球沿斜槽无摩擦滑动，系统具有相同的加速度，则此系统加速度为a=gsinα，做匀加速直线运动，隔离对小孩和抱枕分析，加速度a=gsinα=gsinβ，则α=β。故AB错误。C．对抱枕分析，受重力、拉力、小孩对抱枕的作用力，因为沿绳子方向合力为零，平行导轨方向的合力为m1gsinβ=m1a，可知小孩对抱枕的作用力与绳子在同一条直线上。故C错误。

D．对人和抱枕整体分析，根据平行四边形定则知，绳子的拉力T=（m1+m2）gcosα，抱枕对小孩的作用力方向沿绳子方向向上，大小为m2gcosα，则绳子拉力与抱枕对小孩的作用力之比为（m1+m2）：m2。故D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、AD【解题分析】

A．P点电场强度大小是，N点电场强度大小是，由于，所以P点电场强度大小是N点的4倍，故A正确；B．根据顺着电场线方向电势降低，由于N点离正点电荷更远，所以N点电势低于P点电势，故B错误；CD．根据动能定理得：检验电荷由N到P的过程由题，P点的电势为零，即φP=0，解得，N点的电势检验电荷在N点具有的电势能为故C错误，D正确．8、BD【解题分析】

A、B、物块的速度大于传送带的速度受摩擦力向左，向右匀减速直到共速，由动能定理可知：，故；故A错误，B正确.C、D、物体和传送带间的相对摩擦生热，相对位移为，故热量为；故C错误，D正确.故选BD.【题目点拨】解决本题的关键根据受力判断出物块的运动情况，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解；求动能往往根据动能定理.9、BC【解题分析】B两物块组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，开始两者速度相等，A的质量是B的质量的两倍，A的动量是B的动量的两倍，细线断裂后，A做减速运动，B做加速运动，A的动量减小，B的动量增加，由于A、B所受合外力大小相等、作用时间相等，由动量定理可知，在相等时间内它们动量的变化量相等，当弹簧恢复原长时，A、B与弹簧分离，A、B各自做匀速直线运动，速度保持不变，动量保持不变，A、B分离后A、B的速度可能相等，也可能B的速度大于A的速度，由此可知，最终，A的动量与B的动量可能相等，也可能是B的动量大于A的动量，由图示各图象可知，符合实际情况的是BC，BC正确，AD错误；选BC．【题目点拨】两物块组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，细线断裂后，A做减速运动，B做加速运动，当弹簧恢复原长时，A、B与弹簧分离，然后它们各自做匀速直线运动，根据物块的运动情况分析其动量变化关系，然后分析图示图象答题．10、ABC【解题分析】

由图象可知，当△x=0.1m时，小球的速度最大，加速度为零，此时重力等于弹簧对它的弹力，根据k△x=mg求出k，再求出最低点的弹力，根据牛顿第二定律求解在最低点的加速度，与刚开始接触时比较得出什么时候加速度最大，小球和弹簧组成的系统机械能守恒。【题目详解】由小球的速度图象知，开始小球的速度增大，说明小球的重力大于弹簧对它的弹力，当△x为0.1m时，小球的速度最大，然后减小，说明当△x为0.1m时，小球的重力等于弹簧对它的弹力。所以可得：k△x=mg，解得：，故A正确；当△x=0.3m时，物体的速度减小，加速度向上，故说明物体处于超重状态，故B正确；图中的斜率表示加速度，则由图可知，从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的加速度先减小后增大，故C正确；由小球的速度图象知，开始小球的速度增大，小球的重力大于弹簧对它的弹力，当△x为0.1m时，小球的速度最大，然后速度减小，故D错误；故选ABC。【题目点拨】解答本题要求同学们能正确分析小球的运动情况，能根据机械能守恒的条件以及牛顿第二定律解题，知道从接触弹簧到压缩至最短的过程中，弹簧弹力一直做增大，弹簧的弹性势能一直增大。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）①的说法是正确的；②的说法不正确，因为当小车加速运动时，要考虑动滑轮的质量，小车所受到的拉力小于(或不等于)弹簧秤示数的二倍（2）刻度尺天平（3）调整小桶内沙子的质量，轻推小车，使小车拖动纸带做匀速运动，则弹簧秤的示数等于小车受到的阻力大小（4）1.39【解题分析】解:(1)在甲图中,小车的拉力等于弹簧秤的拉力,在乙图中,考虑到动滑轮的质量,设弹簧秤的拉力为F,则,知小车所受到的拉力小于(或不等于)弹簧秤示数的二倍.

(2)该实验要计算出小车的动能,所以要天平,要测量长度,还需要刻度尺;

(3)调整小桶内沙子质量,轻推小车,使小车拖动纸带做匀速运动,则弹簧秤的示数等于小车受到的阻力大小.

(4)E点的速度等于DF段的平均速度,.12、ACC增大电压升高使电流增大于是功率增大导致温度升高，灯丝电阻随温度升高而增大5D【解题分析】

（1）根据小灯泡铭牌可得小灯泡的额定电流为0.5A，所以选择题电流表A，为了操作方便，应选取和小灯泡电阻相差不大的，故滑动变阻器选择C（2）电流表的内阻和小灯泡的电阻相接近，分压过大，需要采用电流表的外接法，小灯泡两端的电压需要从零开始，所以采用滑动变阻器的分压接法，故选C（3）如图所示（4）根据此电流—电压图线可知，小灯泡的电阻随电压的增大而，因为电压升高使电流增大于是功率增大导致温度升高，灯丝电阻随温度升高而增大；从图中可知，当电压为2V时，对应的电流为0.4A，由欧姆定律可知（5）因为小灯泡的电阻在增大，所以根据公式可得图像应是一条向上弯曲的曲线【名师点睛】①电压表、电流表的选择原则是使指针偏转角大些好，应在三分之二左右偏转，若电路采用分压接法，则滑动变阻器选择小的，若限流接法则滑动变阻器阻值要大于待测电阻阻值；②本实验中为了多测数据，滑动变阻器采用分压接法，因灯泡内阻较小，故应选用电流表外接，由此可正确画出实验原理图；③根据小灯泡的伏安特性曲线，求出灯泡的电压、电流根据P=UI可以求出灯泡的实际功