2024年超级全能生物理高三上期中教学质量检测试题含解析

2024年超级全能生物理高三上期中教学质量检测试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、2011年11月3日凌晨，“神舟八号”与“天宫一号”空间站成功对接。对接后，空间站在离地面三百多公里的轨道上绕地球做匀速圆周运动。现已测出其绕地球球心作匀速圆周运动的周期为T，已知地球半径为R、地球表面重力加速度为g、万有引力常量为G，则根据以上数据，以下不能够计算的物理量是（）A．地球的平均密度 B．空间站所在处的重力加速度大小C．空间站绕行的速度大小 D．空间站所受的万有引力大小2、如图所示，子弹水平射入放在光滑水平地面上静止的木块后不再穿出，此时木块动能增加了5.5J，那么此过程产生的内能可能为（）A．1JB．3JC．5JD．7J3、一个沿竖直方向运动的物体，其速度图像如图所示，规定向上为正方向，当地重力加速度g=10m/s2，则可知()A．1s时物体处于平衡状态B．上升和下降两个阶段加速度大小相等，方向相反C．3s时物体处于抛出点上方15mD．3s内物体一直处于完全失重状态4、如图所示，质量为m1=1kg的物块和质量为m2=2kg的长木板叠放在水平地面上，物块与长木板间的动摩擦因数为，长木板与地面间的动摩擦因数为，且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，现对物块施加一水平向右的拉力F，g=10m/s2，下列选项正确的是:()A．若F=3.5N，长木板对物块的摩擦力大小为3.5NB．若F=4.2N，物块的加速度为0.4m/s2C．若F=4.8N，地面对长木板的摩擦力大小为4ND．若F=9N，物块的加速度为3m/s25、水平桌面上有三本叠放在一起、质量均为m的书，书与桌面及书与书之间的动摩擦因数均为，重力加速度为g，现想把中间的一本书水平抽出，则要用的力至少要大于（）A． B． C． D．6、空间存在着平行于x轴方向的静电场，其电势随x的分布如图所示，A、M、O、N、B为x轴上的点，，．一个带电粒子在电场中仅在电场力作用下从M点由静止开始沿x轴向右运动，则下列判断中正确的是（）A．粒子一定带正电B．粒子从M向O运动过程中所受电场力均匀增大C．粒子一定能通过N点D．粒子从M向O运动过程电势能逐渐增加二、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，一平台到地面的高度为h=0.45m,质量为M=0.3kg的木块放在平台的右端，木块与平台间的动摩擦因数为=0.1．地面上有一质量为m=0.1kg的玩具青蛙距平台右侧的水不距离为=1.1m,旋紧发条后释放，让玩具青蛙斜向上跳起，当玩具青蛙到达木块的位置时速度恰好沿水不方向，玩具青蛙立即抱住木块并和木块一起滑行．巳知木块和玩具青蛙均可视为质点，玩具青蛙抱住木块过程时间极短，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s1，则下列说法正确的是A．玩具青蛙在空中运动的时间为0.3sB．玩具青蛙在平台上运动的时间为1sC．玩具青蛙起跳时的速度大小为3m/sD．木块开始滑动时的速度大小为1m/s8、如图所示，箱子放在水平地面上，箱内有一质量为m的铁球以速度v向左壁碰去，来回碰几次后停下来，而箱子始终静止，则整个过程中（）A．铁球对箱子的冲量为零B．铁球和箱子受到的冲量大小相等C．箱子对铁球的冲量为mv，向右D．摩擦力对箱子的冲量为mv，向右9、溜索是一种古老的渡河工具，现已演变为游乐项目．如图所示，滑轮、保险绳索与人体连接，粗钢索两端连接在固定桩上．人从高处平台的A点出发，借助几十米的落差，沿钢索顺势而下，滑过最低点C，到达B点时速度为零．下列说法中正确的有A．人滑到C点时速度最大B．人从A滑到C的过程中，重力的功率先增大后减小C．人滑到C点时的加速度方向竖直向上D．钢索对左侧固定桩的拉力小于对右侧固定桩的拉力10、在离地面h高度处的O点，以初速度v0水平抛出一质量为m的小球，最后落地。重力加速度为g，不计空气阻力，则下列说法中错误的是()A．此过程中小球重力做的功大于mghB．落地时小球的动能为C．此过程中小球重力做功的平均功率为D．落地时小球重力的瞬时功率为三、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）某同学用弹性很好的橡皮筋(遵循胡克定律)等器材验证了力的平行四边形定则，进行的部分实验如下：A．先用刻度尺测量橡皮筋的原长；B．将橡皮筋的一端固定在竖直平板的A点，另一端与两个细绳套连接，细绳下挂一重物，任其自然下垂，结点为O，如图甲所示，测量此时橡皮筋的长度；C．用一个弹簧测力计，水平的通过细绳套把橡皮条的结点拉到O’位置，如图乙所示；D．记下弹簧测力计的读数和细绳O’B的方向，用刻度尺测量橡皮筋的长度；已测量的数据中，拉到位置O’时橡皮筋的伸长量是竖直悬挂时的倍。根据以上信息完成下面的问题：(1)弹簧测力计的读数如图丙所示，读数为____________；(2)若g=10m／s2，悬挂重物的质量为____________；(3)在图乙中，保持橡皮筋的方向不变，手拉测力计顺时针缓慢旋转，在此过程中弹簧测力计的示数变化情况为____________。12．（12分）如图所示的实验装置可以用来验证机械能守恒定律。左侧重物A带有挡光片，其总质量为m，右侧重物B质量为M，两重物由跨过光滑定滑轮的绳相连。光电门可以测量挡光片经过光电门时的挡光时间，挡光片的宽度用b表示，挡光片与光电门之间的距离用h表示，挡光片通过光电门时的平均速度可看成挡光片通过光电门时的瞬时速度。(1)实验开始之前，先用游标卡尺测量挡光片的宽度b。按上图所示连接实验器材，实验时两重物由静止开始运动，重物A、B的质量应满足的关系为M________m.(填大于、等于、小于)(2)在实验过程中，与光电门相连的数字毫秒计记录下挡光片的挡光时间为t，则挡光片通过光电门时的瞬时速度可表示为v=_____________。(用题中所给字母表示)(3)两重物从静止开始运动，当挡光片经过光电门时，两重物组成的系统动能增加量可表示=____________，系统的重力势能减少量可表示为=___________，在实验误差允许的范围内，若满足=，则可认为系统的机械能守恒。(重力加速度为g)(4)为了减小偶然误差,实验时多次改变挡光片到光电门的距离h，作出的v2−h图象为一直线，并测得该图象的斜率为k，则重力加速度表达式g=_____________。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,一个半径为R的四分之三圆弧形光滑细圆管轨道ABC固定在竖直平面内,轨道在A点与水平地面AD相接,地面与圆心O等高.MN是放在水平地面上长度为2R、厚度不计的垫子,左端M正好位于A点．将一个质量为m的小球(可视为质点)从A点正上方的P点由静止释放，不计空气阻力，重力加速度为g.(1)若小球恰好能到达管口C点,求P、A两点的高度差h1；(2)若小球从管口C点飞出后恰好打到MN的中点,求P、A两点的高度差h2；(3)设P、A两点的高度差为h，试推导在小球能打到MN的前提下，轨道管口C点对小球的弹力F的大小随高度h的变化关系式．14．（16分）公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离．当前车突然停止时，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰．通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s．当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时，安全距离为120m．设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2/5，若要求安全距离仍为120m，求汽车在雨天安全行驶的最大速度．15．（12分）在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示．一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿－x方向射入磁场，它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿＋y方向飞出．（1）请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷；（2）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B1，该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角，求磁感应强度B1多大？（3）若磁感应强度的大小变为，带电粒子以速度v沿任意方向射入磁场，粒子在磁场中运动的最长时间t是多少？

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】

A.由地球半径为、地球表面重力加速度、万有引力常量为，万有引力等于重力，则有：联立可得出地球质量和平均密度，故A错误；BC.设空间站的质量是，空间站绕地球做匀速圆周运动，地球对空间站的万有引力提供飞船的向心力，则有：可得出空间站所在处的重力加速度大小，空间站绕行的线速度大小，故B、C错误；D.由于不知空间站质量，不能求出空间站所受的万有引力大小，故D正确。2、D【解题分析】子弹水平射入放在光滑水平地面上静止的木块后不再穿出，设子弹初速为，子弹和木块的共同速度为；则、解得：化简得：，故选D3、D【解题分析】

1s时物体，的速度为零，但是加速度不为零，不是处于平衡状态，选项A错误；图线的斜率等于加速度，可知上升和下降两个阶段加速度大小相等，方向相同，选项B错误；由图像可知，2s末物体回到出发点，3s时物体处于抛出点下方，选项C错误；3s内物体物体的加速度均向下，大小为a=ΔvΔt=10m/s4、B【解题分析】两物体间的滑动摩擦力,2与地面间的摩擦力,则当F>3N时，两物体开始一起滑动，由于f1>f2,故木板最终会加速运动，2的最大加速度大小为，对整体受力分析可知当两物体的加速度达到0.5m/s2时，两物体开始发生相对滑动，此时拉力，解得F=4.5N.A、3N<F=3.5N<4.5N,则1和2一起加速，，对1物体有，得，故A错误.B、3N<F=4.2N<4.5N，仍然是1和2一起加速，，故B正确.C、F=4.8N>4.5N,两者都各种加速且相对滑动，故地面对木板的摩擦力为滑动摩擦力为3N，则C错误.D、F=9N>4.5N，同样是两物体都各自加速且相对滑动，对1物体，，得，故D错误．则选B.【题目点拨】对AB受力分析，当施加的拉力小于B与地面的摩擦力时，AB静止，对B受力分析，判断出B的最大加速度，在对A受力分析，判断出AB发生相对滑动时的拉力大小，此后AB受到的摩擦力均为滑动摩擦力，结合牛顿第二定律即可判断.5、A【解题分析】

当第一本书与第二本书间、第二本书与第三本书间恰好发生相对滑动时，第二本书刚好被抽出，此时，第三本书静止不动，以上面两本书为研究对象，根据牛顿第二定律求解。【题目详解】当第一本书与第二本书间、第二本书与第三本书间恰好发生相对滑动时，第二本书刚好被抽出；以第一本书为研究对象，由牛顿第二定律得：以上面两本书为研究对象，根据牛顿第二定律得：两式相比解得：，故A正确，BCD错误。【题目点拨】本题要注意当书本之间恰好发生相对滑动时，是两者将发生相对滑动的临界状态，物体做匀加速度直线运动，结合整体法和隔离法进行研究。6、C【解题分析】

A．由图可知，AB两点电势相等，O点的电势最高，A到O是逆电场线，粒子仅在电场力作用下，从M点由静止开始沿x轴向右运动即逆电场线方向运动，故粒子一定带负电。A错误；

B．A到M电势均匀升高，故A到O的电场是匀强电场，所以粒子M向O运动过程中所受电场力不变。故B错误；

C．由图可知，AB两点电势相等，M点的电势小于N点的电势，故M到O电场力做的功大于O到N电场力做的功，所以粒子一定能通过N点。故C正确；

D．粒子从M向O运动过程电场力做正功，电势能一定减小，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、AD【解题分析】

由得玩具青蛙在空中运动的时间为，A项正确；玩具青蛙离开地面时的水平速度和竖直速度分别为，，玩具青蛙起跳时的速度大小为，C项错误；由动量守恒定律得，解得木块开始滑动时的速度大小为，D项正确；由动量定理得：，解得玩具青蛙在平台上运动的时间为，B项错误．8、CD【解题分析】A、箱子在水平方向上受到两个力作用，球队对箱子的作用力和地面对箱子的摩擦力，二力始终等值方向，其合力始终为零，故箱子始终静止．因此，铁球对箱子的冲量与摩擦力对箱子的冲量等值反向，合冲量为零，故A错误；B、根据动量定理，铁球受到的冲量为I=0-mv=-mv，而箱子受到的冲量始终为零．故B错误；C、根据动量定理，箱子对铁球的冲量为I=0-mv=-mv，负号表示方向向右．故C正确；D、箱子对铁球的冲量mv，向右，根据牛顿第三定律，铁球对箱子的冲量为mv，向左．又因为摩擦力与铁球对箱子的作用力等值反向，所以摩擦力对箱子的冲量为mv，向右．故D正确；故CD正确；9、BD【解题分析】

人滑到C点时，对人进行受力分析，人和滑轮整体受到重力、钢索的拉力和滑动摩擦力，受力分析如图所示：如果钢索光滑，则在C点速度最大；考虑摩擦力作用，则摩擦力切线方向的分量和两绳拉力沿切线方向分量合力为0的位置速度最大，则此时C点的速度不是最大，故A错误；人从A滑到C的过程中，根据，开始时速度为0，重力的瞬时功率为0，中间过程重力的功率不为0，到C点时重力方向与速度方向垂直，重力的瞬时功率为0，故人从A到C的过程中，重力的功率先增大后减小，故B正确；人滑到C点时由于有沿切线方向的摩擦力，所以人滑到C点时合力方向不再沿竖直向上，故C错误；如果没有摩擦力，钢索对左侧固定桩的拉力与对右侧固定桩的拉力相等；人从A滑到C的过程中，钢索对人有向右的摩擦力，则右边的钢索会受到人对它向左的摩擦力，因此右侧钢索对固定桩的拉力大，所以钢索对左侧固定桩的拉力小于对右侧固定桩的拉力，故D正确．10、AD【解题分析】

A．小球在此过程中小球重力做的功为：WG=mgh。故A符合题意。

B．根据动能定理得：可得：故B不符合题意。

C．平抛运动在竖直方向做自由落体运动，，可得：重力做功的平均功率：故C不符合题意。

D．球落地时重力的瞬时功率为：故D符合题意。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）5.50N(5.47-5.54)（2）0.55kg（3）先减小后增大【解题分析】

弹簧秤读数时应保留到最小刻度的下一位；画出力的平行四边形，保持合力不变，橡皮筋拉力的方向不变，手拉测力计顺时针缓慢旋转，可判断弹簧测力计的示数变化.【题目详解】（1）弹簧测力计的读数5.50N；（2）若g=10m／s2，悬挂重物的质量为0.55kg；（3）由平行四边形法则可知，保持橡皮筋的方向不变，手拉测力计顺时针缓慢旋转，在此过程中弹簧测力计的示数先减小后增加；12、大于【解题分析】

（1）[1]．实验时需让重物A向上加速，则重物A、B的质量应满足的关系为M>m.（2）[2]．根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，挡光片通过光电门的瞬时速度．（3）[3]．系统动能的增加量[4]．系统重力势能的减小量△Ep=（M-m）gh．（4）[5]．根据系统机械能守恒得，解得则图线的斜率解得重力加速度．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)0.4m(2)0.8m(3)当0.5m≤h≤0.6m时，F＝6-10h,当0.6m＜h≤1.3m时，F＝10h-6【解题分析】（1）小球恰好能到达管口C点速度为零解得（2）小球从管口C点飞出后恰好打到MN的中点解得（3）若小球到达管口C点时与管口无作用力解得小球从管口C点飞出后恰好