河北省滦南县2024学年高三物理第一学期期中统考试题含解析

河北省滦南县2024学年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、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、2018年7月25日消息称，科学家们在火星上发现了第一个液态水潮，这表明火星上很可能存在生命。目前，美国的“洞察”号火星探测器正飞往火星，预计在今年11月26日降落到火星表面。假设该探测器在着陆火星前贴近火星表面运行一周用时为T，已知火星的半径为R1，地球的半径为R2，地球的质量为M，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，则火星的质量为A．4π2R13M2、、为相距遥远的两颗行星，距各自表面相同高度处各有一颗卫星、做匀速圆周运动，图中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a，横坐标表示物体到行星中心的距离r的平方，两条曲线分别表示、周围的a与的反比关系，它们左端点横坐标相同，则（）A．、的平均密度相等B．的第一宇宙速度比的小C．的向心加速度比的大D．的公转周期比的大3、如图所示，飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343km处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343km的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟，下列判断正确的是A．飞船变轨前后的机械能相等B．飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态C．飞船在此圆轨道上运动的角速度小于同步卫星运动的角速度D．飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度4、我国航天事业取得了突飞猛进地发展，航天技术位于世界前列，在航天控制中心对其正上方某卫星测控时，测得从发送“操作指令”到接收到卫星“已操作”的信息需要的时间为2t(设卫星接收到“操作指令”后立即操作，并立即发送“已操作”的信息到控制中心)，测得该卫星运行周期为T，地球半径为R，电磁波的传播速度为c，由此可以求出地球的质量为()A．π2(8R+ct)32GT5、卡文迪许比较准确地测定了引力常量的数值.在国际单位制中,引力常量的单位是（）A． B．C． D．6、某静电场中的一条电场线与x轴重合，其电势的变化规律如图所示，在O点由静止释放一个负点电荷，该负点电荷仅受电场力的作用，则在－x0～x0区间内（）A．该静电场是匀强电场B．该静电场是非匀强电场C．负点电荷将沿x轴正方向运动，加速度不变D．负点电荷将沿x轴负方向运动，加速度逐渐减小二、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，弹簧p和细绳q的上端固定在天花板上，下端用小钩钩住质量为m的小球C，弹簧、细绳和小钩的质量均忽略不计．静止时p、q与竖直方向的夹角均为60°.下列判断正确的有()A．若p和球突然脱钩，则脱钩后瞬间q对球的拉力大小为mgB．若p和球突然脱钩，则脱钩后瞬间球的加速度大小为C．若q和球突然脱钩，则脱钩后瞬间p对球的拉力大小为D．若q和球突然脱钩，则脱钩后瞬间球的加速度大小为g8、如图所示，固定在水平面上的竖直轻弹簧上端与质量为M的物块A相连，静止时物块A位于P处。另有一质量为m的物块B，从A的正上方Q处自由下落，与A发生碰撞立即具有相同的速度，然后A、B一起向下运动，将弹簧继续压缩后，物块A、B被反弹。下面是有关的几个结论，其中正确的是（）A．A,B一起向下运动过程A、B均处于超重状态B．A,B反弹分离时加速度都小于gC．A,B分离时均处于失重状态D．A,B反弹过程中，在P处物块B与A仍未分离9、关于热现象，下列说法正确的是（）A．物体的动能和重力势能也是其内能的一部分B．悬浮在液体中的颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈C．液晶与多晶体一样具有各向同性D．当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能最小E.若一定质量的理想气体在膨胀的同时放出热量，则气体分子的平均动能减小10、下列说法中正确的是（）A．布朗运动是指在显微镜下观察到的液体分子的无规则运动B．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C．不具有规则几何形状的物体一定不是晶体D．氢气和氮气的温度相同时，它们分子的平均速率相同三、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）“探究功与速度变化的关系”的实验装置如图所示，当小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W；当用2条、3条、4条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次…实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W、3W、4W…每次实验中小车获得的最大速度可由打点计时器所打出的纸带测出.(1)关于该实验，下列说法正确的是（____）A．为了平衡摩擦力，实验中可以将长木板的一端适当垫高，使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动B．实验仪器安装时，可以不平衡摩擦力C．每次实验小车必须从同一位置由静止释放D．实验中要先接通打点计时器的电源再释放小车(2)如图给出了某次实验打出的纸带，从中截取了测量小车最大速度所用的一段纸带，测得A、B、C、D、E相邻两点间的距离分别为AB＝1.48cm，BC＝1.60cm，CD＝1.62cm，DE＝1.62cm；已知相邻两点打点时间间隔为0.02s，则小车获得的最大速度vm＝________m/s.12．（12分）某实验小组欲以图甲所示实验装置探究加速度与物体受力和质量的关系．图中A为小车，B为装有砝码的小盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电磁打点计时器相连，小车的质量为m1，小盘(及砝码)的质量为m1．（1）下列说法正确的是_________。A．实验时先放开小车，再接通打点计时器的电源B．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力C．本实验中应满足m1远小于ml的条件D．在用图象探究小车加速度与受力的关系时，应作a-ml图象（1）实验中，得到一条打点的纸带，如图乙所示，已知相邻计数点间的时间间隔为T，且间距xl、x1、x3、x4、x5、x6已量出，则打点计时器打下F点时小车的瞬时速度的计算式为vF=________________、小车加速度的计算式a=________________________．（3）某同学平衡好摩擦阻力后，在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变砝码重力，作出小车加速度a与砝码重力F的图象如图丙所示．若牛顿第二定律成立，重力加速度g=10m/s1，则小车的质量为__________kg，小盘的质量为__________kg．（4）实际上，在砝码的重力越来越大时，小车的加速度不能无限制地增大，将趋近于某一极限值，此极限值为___________m/s1．四、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）2017年9月12日晚上11时58分，中国“天舟一号”货运飞船顺利完成与“天宫二号”太空实验室的自主快速交会对接试验，此次试验将中国太空交会对接的两天的准备时间缩短至6.5小时，为中国太空站工程后续研制建设奠定更加坚实的技术基础．图是“天舟”与“天宫”对接过程示意图，已知“天舟1号”与“天宫2号”成功对接后，组合体沿圆形轨道运行．经过时间t，组合体绕地球转过的角度为θ，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑地球自转．求（1）地球质量M；（2）组合体运动的周期T；（3）组合体所在圆轨道离地面高度H．14．（16分）如图所示，倾角θ（θ<900）可调的斜面AB与水平面BO间用一小段光滑圆弧链接，在O点右侧有一以O为圆心、半径R=的圆弧挡板，一小物块从斜面上A点由静止滑下，小物块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为μ=0.5，图中AB=BO，小物块越过O点后落在圆弧挡板上，取g=10m/s2.(1)θ必须满足什么条件，小物块才越过O点而落在挡板上？(2)当θ=53o时，小物块落到挡板上的动能最小，求BO的长。15．（12分）在倾角θ=37°的平直滑道上，一名质量75kg的滑雪运动员由静止开始向下滑行，运动员受到的空气阻力速度成正比，比例系数为k，运动员与滑道间的动摩擦因数为．今测得运动员从静止开始沿滑道下滑的速度-时间图像如图所示，图中的OA直线是t=0时刻速度图线的切线，速度图线末段BC平行于时间轴．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s1．求：(1)t=0时刻运动员的加速度大小？(1)动摩擦因数和比例系数K？

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】

绕地球表面运动的天体由牛顿第二定律可知：GMmR同理绕火星表面运动的天体GM结合两个公式可解得：M火=4π2综上所述本题答案是：A【题目点拨】在天体运动中要结合万有引力提供向心力并结合牛顿第二定律求中心天体的质量。2、C【解题分析】

根据牛顿第二定律得出行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a的表达式，结合a与r2的反比关系函数图象得出P1、P2的质量和半径关系，根据密度和第一宇宙速度的表达式分析求解；根据根据万有引力提供向心力得出周期表达式求解．【题目详解】A项：根据牛顿第二定律，行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度为：两曲线左端点横坐标相同，所以P1、P2的半径相等，结合a与r2的反比关系函数图象得出P1的质量大于P2的质量，根据，所以P1的平均密度比P2的大，故A错误；B项：第一宇宙速度，所以P1的“第一宇宙速度”比P2的大，故B错误；C项：s1、s2的轨道半径相等，根据，所以s1的向心加速度比s2的大，故C正确；D项：根据万有引力提供向心力得出周期表达式，所以s1的公转周期比s2的小，故D错误．故应选：C．【题目点拨】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论，知道线速度、角速度、周期、加速度与轨道半径的关系，并会用这些关系式进行正确的分析和计算．该题还要求要有一定的读图能力和数学分析能力，会从图中读出一些信息．就像该题，能知道两个行星的半径是相等的．3、B【解题分析】试题分析：变轨时需要点火，即外力做功，变轨前后机械能不相等，A错误；飞船运动过程中，万有引力完全充当向心力，所以航天员出舱前后都处于失重状态，B正确；因为飞船在圆轨道上的运行周期为90min，小于同步卫星的运转周期，所以根据公式可得飞船在此圆轨道上运动的角速度大于同步卫星运动的角速度，C错误；万有引力充当向心力，故有，解得，飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时和变轨后沿圆轨道运动时的半径相同，所以加速度相同，D错误；考点：考查了万有引力定律的应用【名师点睛】在万有引力这一块，涉及的公式和物理量非常多，掌握公式在做题的时候，首先明确过程中的向心力，然后弄清楚各个物理量表示的含义，最后选择合适的公式分析解题，另外这一块的计算量一是非常大的，所以需要细心计算4、B【解题分析】

由x=vt可得：卫星与地球的距离为x=12c(2t)=ct，卫星的半径为：r=R+x=R+ct；由万有引力公式可得：GmMr2=mr45、D【解题分析】

在万有引力定律F=公式中，质量m的单位为kg，距离r的单位为m，引力F的单位为N，由公式推导得出，G的单位为N⋅m2/kg2.故ABC错误，D正确．故选D.6、B【解题分析】

AB．图线的斜率等于电场中电场强度的大小，故该条电场线上各点场强不一样，该静电场为非匀强电场，故A错误，B正确；CD．沿着电场线的方向电势降低，可知静电场方向沿x轴负方向，故负点电荷沿x轴正方向运动，根据牛顿第二定律得由于O点x轴正半轴图象斜率逐渐减小，电场强度减弱，加速度减小，故CD错误。故选B。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、BD【解题分析】试题分析：原来p、q对球的拉力大小均为mg．p和球脱钩后，球将开始沿圆弧运动，将q受的力沿法向和切线正交分解（见图1），得，即F＝mg，合力为mgsin60°=ma，A错误，B正确；q和球突然脱钩后瞬间，p的拉力未来得及改变，仍为mg，因此合力为mg（见图2），球的加速度为大小为g．故C错误，D正确；故选BD。考点：牛顿第二定律【名师点睛】本题考查绳子和弹簧的性质，要注意弹簧的弹力是不能突变的，而绳子的弹力可以在瞬间发生变化，根据牛顿定律进行讨论。8、CD【解题分析】

由题，B与A相碰撞后，立即具有相同的速度。A、B一起向下运动过程中，开始时弹簧的弹力小于二者重力的和，二者加速度的方向向下，所以A、B均处于失重状态。故A错误。在反弹过程中，当物块B与A刚分离时，B只受重力，A对B没有弹力，加速度为g，结合分离的条件可知，两个物体分离的瞬间它们具有相等的速度和相等的加速度，所以A的加速度也是g，可知A、B分离时均处于失重状态。故B错误，C正确；反弹过程中，当物块B与A刚分离时，B只受重力，A对B没有弹力，加速度为g，则由牛顿第二定律得知，弹簧处于原长状态，此位置在P点的上方，在P处物块B与A仍未分离。故D正确。故选CD。【题目点拨】本题属于含有非弹性碰撞的过程，解答的过程中要注意：物块B与A刚分离时，A对B没有弹力，加速度为g，分析物体B的位置．9、BDE【解题分析】A.物体的内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子间相互作用的势能的总和，与物体的动能和重力势能无关，故A错误。B.布朗运动是由于液体分子的无规则运动对固体微粒的碰撞不平衡导致的，温度越高，分子运动越剧烈，颗粒越小，液体撞击固体颗粒的作用力越不平衡，运动越剧烈，故B正确。C．液晶既像液体一样具有流动性，又跟某些晶体一样具有光学性质的各向异性，多晶体具有各向同性，选项C错误。D．当分子间的引力和斥力平衡时，分子力为零，分子势能最小．故D正确。E．若一定质量的理想气体，在膨胀时气体对外界做功，同时又放出热量，由热力学第一定理可得，气体则内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，故E正确。故选BDE10、AB【解题分析】

A．布朗运动是指在显微镜下观察到的悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，故A错误；B．由于液体表面张力的作用使叶面上的小露珠的表面积有最小的趋势，所以呈球形，故B正确；C．多晶体不具有规则几何形状，故C错误；D．氢气和氮气的温度相同时，它们分子的平均动能相同，由于它们的分子质量不同，所以它们分子的平均速率不相同，故D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、ACD0.81【解题分析】(1)A：为了平衡摩擦力，实验中可以将长木板的一端适当垫高，使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动。故A项正确。B：实验仪器安装时，必须平衡摩擦力。故B项错误。C：每次实验小车必须从同一位置由静止释放，这样每根橡皮条做的功才一样。故C项正确。D：使用打点计时器都必须先接通电源再释放小车，故D项正确。(2)小车获得的最大速度v12、C1.00.06010【解题分析】

（1）打点计时器的应用过程中，在打点时应先启动打点计时器，在释放小车，A选项错误；平衡摩擦力时据mgsinθ=µmgcosθ，质量可以消去，说明质量不是影响平衡的因素，B选项错误；小车的动力来自砝码的重力，所以有m1g=(m1+m1)a,当m1＞＞m1有a=m1g/