2024年河南省唐河县友兰实验高中高三物理第一学期期中统考试题含解析

2024年河南省唐河县友兰实验高中高三物理第一学期期中统考试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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,C为平行板电容器,和为其两极板,板接地；P和Q为两竖直放置的平行金属板,在两板间用绝缘线悬挂一带电小球；P板与板用导线相连,Q板接地．开始时悬线静止在竖直方向,在板带电后,悬线偏转了角度在以下方法中,能使悬线的偏角变大的是A．缩小间的距离 B．在两板间插入电介质C．板向上平移 D．Q板向右平移2、从水平地面上方同一高度处，使a球竖直上抛，使b球平抛，且两球质量相等，初速度大小相同，最后落于同一水平地面上．空气阻力不计．下述说法中正确的是（）A．重力对两球所做的功相等 B．两球着地时的重力的功率相等C．重力对两球的冲量相同 D．两球着地时的动量相同3、如图所示,完全相同的A,B两物块随足够长的水平传送带按图中所示方向匀速运动.A,B间夹有少量炸药,对A,B在炸药爆炸过程及随后的运动过程有下列说法,其中正确的是()A．炸药爆炸后瞬间,A,B两物块速度方向一定相同B．炸药爆炸后瞬间,A,B两物块速度方向一定相反C．炸药爆炸过程中,A,B两物块组成的系统动量守恒D．A,B在炸药爆炸后至A,B相对传送带静止的过程中动量不守恒4、如图所示，水平方向的传送带以4m/s的恒定速度顺时针转动，其两端A、B间的距离为7m。一物块从B端以5m/s的速度滑上传送带，物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.2，g＝10m/s2。在物块从滑上传送带至离开传送带的过程中，物块的速度随时间变化的图象是图中的（）A．B．C．D．5、一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动．其图象如图所示．已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的倍，则以下说法正确的是A．汽车在前5s内的牵引力为B．汽车速度为时的加速度为C．汽车的额定功率为100kWD．汽车的最大速度为6、如图，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，并且处于原长状态．现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L（未超过弹性限度），则在圆环下滑到最大距离的过程中（）A．圆环的机械能守恒B．弹簧弹性势能变化了2mgLC．圆环下滑到最大距离时，所受合力为零D．圆环重力势能与弹簧弹性势能之和先变小后变大二、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、关于固体、液体和气体，下列说法正确的是()A．固体可以分为晶体和非晶体两类，非晶体和多晶体都没有确定的几何形状B．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些多晶体相似，具有各向同性C．在围绕地球运行的“天宫一号”中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果D．空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近同一温度时水的饱和汽压E.大量气体分子做无规则运动，速率有大有小，但分子的速率按“中间少，两头多”的规律分布8、2019年7月19日，天宫二号实验室受控离轨并再入在大气层，少量残骸落入南太平洋预定安全海域，标志着中国载人航天工程空间实验室阶段全部任务圆满完成。在实验期间，成功实现将货运飞船“天舟一号”与轨道空间站“天宫二号”刚性对接，设对接后的组合体绕地球做匀速圆周运动，其周期为，离地面的高度为。已知地球半径为，引力常量为，根据以上信息可求出A．组合体的质量为 B．地球的质量为C．地球表面的重力加速度为 D．组合体的向心加速度为9、如图所示，实线表示在竖直平面内的电场线，电场线与水平方向成α角，水平方向的匀强磁场与电场正交，有一带电液滴沿斜向上的虚线L做直线运动，L与水平方向成β角，且α＞β，则下列说法中正确的是()A．液滴可能带负电B．液滴一定做匀速直线运动C．液滴有可能做匀变速直线运动D．电场线方向一定斜向上10、利用引力常量G和下列某一组数据，能计算出地球质量的是A．地球的半径及重力加速度（不考虑地球自转）B．人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期C．月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离D．地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间距离三、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）根据如图甲电路，可以测出定值电阻的阻值以及电源的电动势E和内阻，图中R是电阻箱（0～999.9Ω），两个电表都是相同的电压表（分别用和表示，对应的示数分别为、）。（1）请在虚线框内画出图甲中实物连接电路对应的电路图（原理图）_______（2）接通电源实验，调节电阻箱R，当其各转盘位置及两电表（没有标出刻度值）示数如图乙所示时，可读得电阻箱的阻值R=__Ω，已知此时的读数为时，则的读数应该为=___V，可求得定值电阻=___Ω（此空保留3位有效数字）；（3）测出后，再次调整电阻箱R，改变并记录多组的（R，，）值，A、B两位同学根据表格中的数据，分别画出如图丙的（A）、（B）图线。假设图中的纵截距和横截距均已得出（即图中、和、为已知），则由图线（A）可得出电源电动势E=______V；由图线（B）可得出电源内电阻=_____Ω。12．（12分）如图所示．用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．(1)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通过仅测量__________(填选项前的符号)，间接地解决这个问题．A．小球开始释放高度B．小球抛出点距地面的高度C．小球做平抛运动的射程(2)图中点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m1多次从斜轨上位置静止释放，找到其平均落地点的位置，测量平抛射程．然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上位置静止释放，与小球2相碰，并多次重复．接下来要完成的必要步骤是__________．(填选项前的符号)A．用天平测量两个小球的质量、B．测量小球开始释放高度C．测量抛出点距地面的高度D．分别找到、相碰后平均落地点的位置、E．测量平抛射程、(3)经测定，m2=，小球落地点的平均位置距点的距离如图所示．碰撞前、后的动量分别为与，则__________；若碰撞结束时m2的动量为，则__________．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）汽车以的速度行驶5分钟后突然刹车如刹车过程是做匀变速运动，加速度大小为，则刹车后3秒钟内汽车所走的距离是多少？14．（16分）如图所示，圆心在O点，半径为R的圆弧支架竖直放置，支架底边ab离地距离为4R，Oc与Oa夹角为60°．圆弧边缘c处有一小滑轮，圆弧边缘a处切线水平；一轻绳两端系着质量分别为m1和m2的小球，挂在定滑轮两边，开始时，m1和m2均静止，且都可视为质点，不计一切摩擦，（1）为使m1能够沿圆弧下滑到a点，m1和m2之间必须满足什么关系（连线足够长，此时m2没有到达c点）？（2）已知m1=3m2，若m1到达圆弧最低点a时，（此时m2没有到达c点），绳子恰好与m1断开，则m1落地点离a点的水平距离是多少？15．（12分）如图所示，与轻绳相连的滑块置于水平圆盘上，绳的另一端固定于圆盘中心的转轴上，绳子刚好伸直且无弹力，绳长l=0.5m．滑块随圆盘一起做匀速圆周运动（二者未发生相对滑动），滑块的质量m=1.0kg，与水平圆盘间的动摩擦因数μ=0.1，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s1．求：（1）圆盘角速度ω1=1rad/s时，滑块受到静摩擦力的大小；（1）圆盘的角速度ω1至少为多大时，绳中才会有拉力；（3）圆盘角速度ω由0缓慢增大到4rad/s过程中，圆盘对滑块所做功大小(绳未断）．

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】

题中电容器ab与平行金属板PQ并联，电势差相等，根据左边电容器的电容的变化得出平行金属板两端的电势差变化，从而得出电场强度的变化，判断悬线偏转角度α的变化．【题目详解】A、缩小a、b间的距离，根据，则电容增大，Q不变，ab端的电势差，知电势差减小，所以PQ两端的电势差减小，电场强度减小，则电场力变小，α变小；故A错误.B、ab间插入电介质，则电容增大，Q不变，ab端的电势差，知电势差减小，所以PQ两端的电势差减小，电场强度减小，则电场力变小，α变小；故B错误.C、a板向上移动，正对面积减小，电容减小，而Q不变，则ab端的电势差增大，即PQ两端的电势差增大，电场强度增大，则电场力变大，α变大；故C正确.D、Q板向右移动，PQ间的距离增大，故电容器的电容C变小，而Q不变，则PQ两端的电势差增大，而电场强度不变，则电场力不变，α不变；故D错误.故选C.【题目点拨】本题综合了电路、电容的知识，综合性较强；是通过平衡条件的考查转移到电容器动态分析的一个考查，需要认真推敲一下．2、A【解题分析】

重力对两球做功WG=mgh相等；根据P=mgvy判断重力的瞬时功率；竖直上抛和平抛运动的时间不同，故重力对两球的冲量不同；动量是矢量，动量的方向就是速度的方向，竖直上抛和平抛运动的球落地时速度方向是不一样的，故这两种运动的球落地时动量是不同的；【题目详解】竖直上抛和平抛过程中球都只受重力作用，只有重力做功，两物体初位置高度相同，故重力做的功WG=mgh相同．故A正确．根据瞬时功率的表达式P=mgvy，两球落地时a球的竖直速度大于b球的竖直速度，可知两球着地时的重力的功率不相等，选项B错误；因竖直上抛物体落地用时间较长，根据I=mgt可知，重力对a球的冲量较大，选项C错误；两球着地时速度的方向不同，则动量不同，选项D错误；故选A.【题目点拨】此题的关键要知道竖直上抛和平抛运动都是只受重力，但是它们运动的时间和落地速度方向都是不一样的．3、C【解题分析】

A、B在炸药爆炸过程中，内力远远大于外力，A、B两物块组成的系统动量守恒，由于A、B质量相等，在爆炸过程中速度的变化量相等；爆炸后至A、B相对传送带静止的过程中，皮带对A、B的两个摩擦力刚好大小相同，方向相反，作用时间相同，最后同时相对皮带静止，所以总冲量是0，动量仍然是守恒的。【题目详解】A、设A、B质量都为m，A、B在炸药爆炸过程中，内力远远大于外力，A、B两物块组成的系统动量守恒，爆炸后B的速度方向肯定与v的方向相同，根据动量守恒定律得：2mv=mvA+mvB若爆炸后B的速度大于2v，则A的速度方向与B的速度方向相反，若爆炸后B的速度小于2v，则A的速度方向与B的速度方向相同，故A、B错误，C正确。D、A、B在炸药爆炸后至A、B相对传送带静止的过程中，皮带对A、B的两个摩擦力刚好大小相同，方向相反，作用时间相同，最后同时相对皮带静止，所以总冲量是0，动量是守恒的，故D错误。故选：C4、B【解题分析】

物块刚滑上传送带时，由于物块与传送带间的摩擦力的作用，物块做匀减速运动，其加速度：a＝μg＝2m/s2当物块的速度减小0时，物块前进的距离：其值小于AB的距离，故物块减速到0后会随传送带向右运动，其加速度的大小与减速时是相等的，其速度与传送带的速度相等时，物块向右滑行的距离：其值小于物块向左前进的距离，说明物块仍在传送带上，此后物块相对于传送带静止，其速度大小等于传送带的速度大小。ACD.由上分析可知，ACD错误；B.由上分析可知，B正确。5、C【解题分析】

根据速度时间图线的斜率求出匀加速运动的加速度，结合牛顿第二定律求出匀加速运动的牵引力；根据匀加速运动的最大速度和牵引力的大小求出汽车的额定功率．结合P=Fv求出速度为25m/s时的牵引力，根据牛顿第二定律求出此时的加速度；当牵引力等于阻力时，速度最大，根据P=fv求出最大速度．【题目详解】A、匀加速直线运动的加速度为：，根据牛顿第二定律得：，解得牵引力为：故A错误；BC、额定功率为：．当车的速度是时，牵引力：车的加速度：，故B错误，C正确．D、当牵引力与阻力相等时，速度最大，最大速度为：故D错误．故选C．【题目点拨】本题考查了汽车恒定加速度启动的问题，理清整个过程中的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解，知道牵引力等于阻力时，汽车的速度最大．6、D【解题分析】试题分析：圆环沿杆滑下过程中，弹簧的拉力对圆环做功，圆环的机械能不守恒，故A错误；图中弹簧水平时恰好处于原长状态，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L，可得物体下降的高度为，根据系统的机械能守恒得：弹簧的弹性势能增大量为，故B错误；圆环所受合力为零，速度最大，此后圆环继续向下运动，则弹簧的弹力增大，圆环下滑到最大距离时，所受合力不为零，故C错误；根据圆环与弹簧组成的系统机械能守恒，圆环的动能先增大后减小，则圆环重力势能与弹簧弹性势能之和先减小后增大，故D正确；考点：考查了机械能守恒定律的应用【名师点睛】对物理过程进行受力、运动、做功分析，是解决问题的根本方法．要注意圆环的机械能不守恒，圆环与弹簧组成的系统机械能才守恒．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、ACD【解题分析】

固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体又分为单晶体和多晶体，非晶体和多晶体都没有确定的几何形状，A正确；液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些单晶体相似，具有各向异性，B错误；凡作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力．它产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，在围绕地球运行的天宫一号中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果，C正确；空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越慢，D正确；大量分子做无规则运动的速率有大有小，分子速率分布有规律，即统计规律．分子数百分率呈现“中间多，两头少”统计规律，E错误．8、BD【解题分析】

AB．对接后的组合体绕地球做匀速圆周运动，其周期为T，离地面的高度为H，设地球质量为M，组合体质量为m，万有引力提供向心力得得①故A错误，B正确；C．忽略球体自转影响，万有引力等于重力得②联立①②得故C错误；D．对接后的组合体绕地球做匀速圆周运动，其周期为T，离地面的高度为H，设地球质量为M，组合体质量为m，万有引力提供向心力得③联立①③解得故D正确。故选BD。9、BD【解题分析】带电液滴受竖直向下的重力G、沿电场线方向的电场力F、垂直于速度方向的洛伦兹力f，由于，这三个力的合力不可能沿带电液滴的速度方向，因此这三个力的合力一定为零，带电液滴做匀速直线运动，不可能做匀变速直线运动，当带电液滴带正电，且电场线方向斜向上时，带电液滴受竖直向下的重力G、沿电场线向上的电场力F、垂直于速度方向斜向左上方的洛伦兹力f作用，这三个力的合力可能为零，带电液滴沿虚线L做匀速直线运动，如果带电液滴带负电、或电场线方向斜向下时，带电液滴所受合力不为零，不可能沿直线运动，故BD正确，AC错误．10、ABC【解题分析】

A.根据地球表面物体重力等于万有引力可得：，所以，地球质量：，故A可计算；B.由万有引力做向心力可得：，故可根据v，T求得R，进而求得地球质量，故B可计算；CD.根据万有引力做向心力可得：，故可根据T，r求得中心天体的质量M，运动天体的质量m的质量无法求解，故C可计算，D不可计算。本题选不能计算出的，故选：ABC。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、17.11.4020.0【解题分析】（1）根据图甲所示实物电路图作出实验电路图如图所示：（2）由图示电阻箱可知，电阻箱示数为：；的读数为时，由图示电压表可知，则的读数应该为，电路电流，得定值电阻；（3）由图示电路图可知，在闭合电路中，电源电动势：，则，由图（A）所示图象可知，电源电动势：；在闭合电路中，，则，由图（B）所示图象可知，，电源内阻：.12、CADE142.9【解题分析】(1)验证动量守恒定律实验中，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是通过落地高度不变情况下水平射程来体现速度，故C正确；（2）要验证动量守恒定律定律，即验证：，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，

上式两边同时乘以t得：，得：，

因此实验需要测量：两球的质量、小球的水平位移，故选ADE正确；(3)设落地时间为，则，，，则碰前的动量碰后的动量，则知碰撞前后动量之比：，．点睛：实验的一个重要的技巧是入射球和被碰球从同一高度作平抛运动并且落到同一水平面上，故下落的时间相同，所以在实验的过程当中把本来需要测量的速度改为测量平抛过程当中水平方向发生的位移，可见掌握了实验原理才