汇文中学2024年物理高三第一学期期中经典试题含解析

汇文中学2024年物理高三第一学期期中经典试题注意事项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，某中学新校区装修时，工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨，当对磨石施加方向竖直向上、大小为F的推力时，磨石恰好沿斜壁向上匀速运动，已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ，则磨石受到的摩擦力大小为A．μ(F-mg)cosθ B．(F-mg)sinθC．(F-mg)cosθ D．μ(F-mg)2、如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一小球向右滑行，并冲上固定的地面上的斜面。设小球在斜面最低点的速度为，压缩弹簧至点时弹簧最短，点距地面高度为，则小球从到的过程中弹簧弹力做功是（）A． B． C． D．3、平面OM和平面ON之间的夹角为30°，其横截面（纸面）如图所示，平面OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。一带电粒子的质量为m，电荷量为q（q>0）。粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30°角。已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场。不计粒子重力。则粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为A． B． C． D．4、一轮船以船头指向始终垂直于河岸方向以一定的速度向对岸行驶，水匀速流动，则关于轮船通过的路程、渡河经历的时间与水流速度的关系，下列说法中正确的是（）A．水流速度越大，路程越长，时间越长B．水流速度越大，路程越短，时间越短C．水流速度越大，路程越长，时间不变D．路程和时间都与水流速度无关5、如图所示，一木板B放在水平地面上，木块A放在木板B的上面，木块A的右端通过弹簧测力计固定在竖直墙壁上，用力2F向左拉木板B，使它以速度v匀速运动，这时木块A静止，弹簧测力计的示数为F，下列说法中正确的是（）A．此时木板B受到的摩擦力的合力等于FB．此时地面受到向右的滑动摩擦力，大小等于FC．若木板B以2v匀速运动，木块A受到的滑动摩擦力等于FD．若用力3F拉木板B，木块A受到的滑动摩擦力等于2F6、在物理学发展过程中，许多物理学家做出了贡献，他们的科学发现和所采用的科学方法推动了人类社会的进步，以下说法正确的是（）A．牛顿利用轻重不同的物体捆绑在一起后下落与单个物体分别下落时快慢的比较推理，推翻了亚里士多德重的物体下落快、轻的物体下落慢的结论B．元电荷e的数值为，最早由法国物理学家汤姆逊通过实验测量得出C．卡文迪许用扭秤实验，测出了万有引力常量，这使用了微小作用放大法D．开普勒利用行星运动的规律，并通过“月-地检验”，得出了万有引力定律二、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，质量分别是m和2m的两个球P、Q穿在水平光滑杆上，不计一切摩擦，两球之间用一条轻绳连接，当整个装置绕中心轴以角速度ω匀速旋转时，两球离转轴的距离保持不变，两球的轴的距离用rPrQ表示，则此时（

）A．两球均受到重力、支持力、绳的拉力和向心力四个力的作用B．P球受到的向心力大小等于Q球受到的向心力大小C．rP一定等于2rQD．当ω增大时，P球将向外运动8、在光滑水平面上，一质量为M，速度大小为v的P球与质量为3M静止的Q球碰撞后，P球的速度方向与碰撞前相反．则碰撞后Q球的速度大小可能是（）A．0.62vB．0.45vC．0.31vD．0.38v9、在恶劣的雾霾天气中，能见度不足100m．甲、乙两汽车在一条平直的单行道上，乙在前，行驶速度是15m/s，甲在后，行驶速度是25m/s，二车同向行驶．某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示，同时开始刹车，结果两辆车发生了碰撞．如图所示为两辆车刹车过程的v﹣t图象，由此可知（）A．两辆车刹车时相距的距离一定等于112.5mB．两辆车刹车时相距的距离一定小于l00mC．两辆车可能是在刹车后的20s之后的某时刻发生相撞的D．两辆车要避免相撞，后车甲应该增大刹车的加速度10、如图所示，图(a)为某一列简谐横波在t=0时刻的波动图象，图(b)为P质点的振动图象。下列说法正确的有。A．该列波的波速为4m/sB．再经过5.5s的过程中P质点经过的路程为22mC．该波沿x轴负方向传播D．t=2.75s时P质点处于波峰E.若波源在t=1s时刻停止振动，则该波立即停止传播三、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）某实验小组用DIS来研究物体加速度与力的关系，实验装置如图甲所示．其中小车和位移传感器的总质量为M，所挂钩码总质量为m，轨道平面及小车和定滑轮之间的绳子均水平，不计轻绳与滑轮之间的摩擦及空气阻力，重力加速度为g，用所挂钩码的重力mg作为绳子对小车的拉力F，小车加速度为a，通过实验得到的a–F图线如图乙所示．(1)保持小车的总质量M不变，通过改变所挂钩码的质量m，多次重复测量来研究小车加速度a与F的关系．这种研究方法叫________；（填下列选项前的字母）A．微元法B．等效替代法C．控制变量法D．科学抽象法(2)若m不断增大，图乙中曲线部分不断延伸，那么加速度a趋向值为________；(3)乙图中图线未过原点的可能原因是___________________．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，光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形，固定在竖直面内，管口B、C的连线是水平直径．现有一质量为m带正电的小球（可视为质点）从B点正上方的A点自由下落，A、B两点间距离为4R．从小球进入管口开始，整个空间突然加一匀强电场，静电力在竖直向上的分力大小与重力大小相等，结果小球从管口C处脱离圆管后，其运动轨迹经过A点．设小球运动过程中带电量没有改变，重力加速度为g，求：（1）小球到达B点的速度大小；（2）小球受到的静电力的大小；（3）小球经过管口C处时对圆管壁的压力．14．（16分）如图所示，是一传送装置，其中AB段长为L=1m，动摩擦因数μ=1．5；BC、DEN段均可视为光滑，DEN是半径为r＝1．5m的半圆形轨道，其直径DN沿竖直方向，C位于DN竖直线上，CD间的距离恰能让小球自由通过。其中N点又与足够长的水平传送带的右端平滑对接，传送带以6m/s的速率沿顺时针方向匀速转动，小球与传送带之间的动摩擦因数也为1.5。左端竖直墙上固定有一轻质弹簧，现用一可视为质点的小球压缩弹簧至A点后由静止释放（小球和弹簧不粘连），小球刚好能沿圆弧DEN轨道滑下，而始终不脱离轨道。已知小球质量m=1．2kg

，g

取11m/s2。（1）求小球到达D点时速度的大小及弹簧压缩至A点时所具有的弹性势能；（2）小球第一次滑上传送带后的减速过程中，在传送带上留下多长的痕迹？（3）小球第一次滑上传送带后的减速过程中，小球与传送带因摩擦产生的热量和电动机多消耗的电能？15．（12分）如图所示，固定斜面足够长，斜面与水平面的夹角α=30°，一质量为3m的“L”型工件沿斜面以速度v0匀速向下运动，工件上表面光滑，其下端连着一块挡板．某时刻，一质量为m的小木块从工件上的A点，沿斜面向下以速度v0滑上工件，当木块运动到工件下端时（与挡板碰前的瞬间），工件速度刚好减为零，后木块与挡板第1次相碰，以后每隔一段时间，木块就与工件挡板碰撞一次．已知木块与挡板都是弹性碰撞且碰撞时间极短，木块始终在工件上运动，重力加速度为g．求：（1）木块滑上工件时，木块、工件各自的加速度大小．（2）木块与挡板第1次碰撞后的瞬间，木块、工件各自的速度大小．（3）木块与挡板第1次碰撞至第n（n=2，3，4，5，…）次碰撞的时间间隔及此时间间隔内木块和工件组成的系统损失的机械能△E．

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、C【解题分析】

磨石受重力、推力、斜壁的弹力及摩擦力而处于平衡状态，由图可知，F一定大于重力；

先将重力及向上的推力合力后，将二者的合力向垂直于斜面方向及沿斜面方向分解可得：在沿斜面方向有：f=（F-mg）cosθ；在垂直斜面方向上有：FN=（F-mg）sinθ则f=（F-mg）cosθ=μ（F-mg）sinθA．μ(F-mg)cosθ，与结论不相符，故A错误；B．(F-mg)sinθ，与结论不相符，故B错误；C．(F-mg)cosθ，与结论相符，故C正确；D．μ(F-mg)，与结论不相符，故D错误。故选C。2、A【解题分析】

小球从A到C过程中，重力和弹力对小球做负功，由于支持始终与位移垂直，故支持力不做功，由动能定理可得其中：WG=﹣mgh，解得故选A。3、D【解题分析】

、粒子进入磁场做顺时针方向的匀速圆周运动，轨迹如图所示，根据洛伦兹力提供向心力，有解得根据轨迹图知，∠OPQ=60°则粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为，则D正确，ABC错误。故选D。4、C【解题分析】设河宽为d,船垂直于河岸的速度为v,.时间与水速无关;

如果水速越大,船在水中运动的路程就越大,故ABD错误,C正确.故选C

点睛：因为船垂直于河岸方向的速度不变,而水流方向是垂直于这个方向的,在这个方向上没有分速度,所以不论水速多大时间不变;水速越大,水流方向的位移就越大.5、C【解题分析】

对A、B受力分析：A受水平向右的张力和水平向左的摩擦力；又因为物体间力的作用是相互的，则物体B受到A对它水平向右的摩擦力；由于B作匀速直线运动，则B受到水平向左的拉力和水平向右的两个摩擦力平衡（A对B的摩擦力和地面对B的摩擦力）；如图所示：A.由于B向左作匀速直线运动，B受到拉力和滑动摩擦力，则B所受摩擦力的合力为故A错误；B.A受力平衡，故即A受B的摩擦力大小为F，由于B向左作匀速直线运动，则则力的作用是相互的，所以地面受到的摩擦力大小等于F，方向水平向左，故B错误；C.滑动摩擦力大小与相对速度无关，故木板B以2v的速度匀速运动时，A与B间压力不变，摩擦因数不变，故摩擦力大小不变为F，故C正确；D.若用3F的力拉木板B，B开始加速，但是A与B间压力不变，摩擦因数不变，故摩擦力大小不变，木块A受摩擦力大小仍为F，故D错误．6、C【解题分析】

A．伽利略利用轻重不同的物体捆绑在一起后下落与单个物体分别下落时快慢的比较推理，推翻了亚里士多德重的物体下落快、轻的物体下落慢的结论，故A错误；B．元电荷e的数值为，最早由美国物理学家密立根通过油滴实验测量得出，故B错误；C．卡文迪许用扭秤实验，测出了万有引力常量，这使用了微小作用放大法，故C正确；D．牛顿利用行星运动的规律，并通过“月-地检验”，得出了万有引力定律，故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、BC【解题分析】A、两球受重力、支持力和绳的拉力，故A错误；B、球转动的向心力由绳子的拉力提供，同一条绳受力应该处处相等，所以P球受到的向心力大小等于Q球受到的向心力大小，故B正确；C、由F=mω2r知：rP一定等于2rD、当ω增大时，两球都有向外运动的趋势，但由于是同一条绳连着，AB球的相对位置不会发生变化，故D错误；综上所述本题答案是：BC8、BD【解题分析】

PQ两球在水平方向上合外力为零，P球和Q球碰撞的过程中动量守恒，设PQ两球碰撞后的速度分别为V1、V2，选P原来的运动方向为正方向，由动量守恒定律有：mv=-mv1+3mv2…①假设碰后A球静止，即v1=0，可得：v2=v3由题意知球A被反弹，所以球B的速度：v2＞v3PQ两球碰撞过程能量可能有损失，由能量关系有：12由①③两式联立得：v2由②④两式可得：v故应选：BD。9、BD【解题分析】AB、由图可知，两车速度相等时经历的时间为20s，甲车的加速度为，乙车的加速度为0～20s内甲车的位移0～20s内乙车的位移由于两辆车发生了碰撞，所以两辆车刹车时相距的距离一定小于故A项错误，B项正确．C：因为速度相等时，若不相撞，接下来两者的距离又逐渐增大，可知两辆车一定是在刹车后的20s之内的某时刻发生相撞的，故C项错误．D：两辆车要避免相撞，后车甲应该增大刹车的加速度，使其速度减得更快，故D项正确．点睛：避碰类问题要分析速度相等时的位置关系，确认此时是否发生碰撞且判断碰撞能否发生．10、ACD【解题分析】

A．由图象a可知波长λ=4m图b可知，波的周期T=1s，所以这列简谐横波的波速为故A正确；B．由于5.5s=5T，则再经过

5.5s

的过程中

P

质点经过的路程为

22×0.2m=4.4m，故B错误；C．由振动图象可知t=0时P质点向下振动，可知该波沿x

轴负方向传播，故C正确；D．t=2.75s=2T，此时

P

质点处于波峰，故D正确；E．若波源在

t=1s

时刻停止振动，则该波仍在介质中继续传播，故E错误；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、Cg测量前未平衡小车所受摩擦力【解题分析】（1）探究加速度与力、质量关系实验需要采用控制变量法，故选C；

（2）由牛顿第二定律得：，当m趋向于无穷大时，趋向于0，加速度a趋向于g，由此可知，若m不断增大，图乙中曲线部分不断延伸，那么加速度a趋向值为g；（3）由图像可知，当F到达一定值时，小车才有加速度，则图线未过原点的可能原因是测量前未平衡小车所受摩擦力或者平衡摩擦力不够.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）；（2）；（3）3mg，水平向右【解题分析】

（1）A到B过程，由机械能守恒得：4mgR=解得：（2）设水平方向电场力的分力大小为，B到C过程，由动能定理得：=-C到A过程，由类平抛运动关系：水平方向：2R=竖直方向：联立解得：又：即电场力F=（3）对C点，由牛顿第二定律：解得：由牛顿第三定律：F压=FN=3mg方向：水平向右。14、(2)(3)【解题分析】

由题意可知考查竖直面内的圆周运动，传送带模型，根据牛顿运动定律、功能关系分析计算可得。【题目详解】(1)小球刚好能沿圆弧DEN轨道滑下，说明小球在D点，只受重力作用，由牛顿第二定律可得代入数值可求得从A到D由动能定理可得代入数值可得弹簧弹力对外做正功，弹性势能减小，由功能关系可得(2)从D到N由动能定理可得代入数值可得小球在传送带上先向左做匀减速运动，加速度大小为a，由牛顿第二定律可知设小球向左减速到零的时间为t1，位移为x1设该段时间内传送带向右匀速运动的距离为x2该段时间内小球和传送带相对距离为小球速度减为零后开始向右匀加速运动，加速度大小仍为5m/s2，设经过时间t2和传送带达到共速设小球位移为x3，传送带位移为x4相对距离设在传送带上留下痕迹，则(3)由功能关系可得设电动机多消耗的电能为E，由功能关系可得【题目点拨】物体在竖直面上（内轨道）做圆周运动通过最高点时