2024年天津市北辰区物理高三上期中调研试题含解析

2024年天津市北辰区物理高三上期中调研试题注意事项：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、某乘客用手表估测火车的加速度，他先观测3分钟，发现火车前进了540m，隔3分钟后又观测1分钟，发现火车前进了360m，若火车在这7分钟内及以后均做匀加速直线运动，则这列火车加速度大小为A．0.03m/s2 B．0.01m/s2 C．0.5m/s2 D．0.6m/s22、四颗地球卫星a、b、c、d的排列位置如图所示，其中，a是静止在地球赤道上还未发射的卫星，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，四颗卫星相比较（）A．a的向心加速度最大B．相同时间内b转过的弧长最长C．c相对于b静止D．d的运动周期可能是23h3、如图(甲)所示，一轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，在竖直平面内做半径为R的圆周运动.小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为，小球在最高点的速度大小为v，图象如图(乙)所示.下列说法正确的是()A．当地的重力加速度大小为B．小球的质量为C．时，杆对小球弹力方向向上D．若，则杆对小球弹力大小为2a4、如图甲所示，a、b是一条竖直电场线上的两点，一带正电的粒子从a运动到b的速度—时间图象如图乙所示，则下列判断正确的是A．b点的电场方向为竖直向下B．a点的电场强度比b点的大C．粒子从a到b的过程中电势能先减小后增大D．粒子从a到b的过程中机械能先增大后减小5、在如图所示电路中,电源电动势和内阻恒定,电压表和电流表均是理想电表,闭合开关S后,试分析将滑动变阻器的触头P向上滑动的过程中,下列叙述正确的是（）A．电压表和电流表的示数都增大B．灯L2变暗,灯L1变亮C．通过电阻R0的电流方向向上D．电源的效率增大6、如图所示，某极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极(轨道可视为圆轨道)，若已知该卫星从地球上北纬30°的正上方，按图示方向第一次运行至南纬60°正上方时所用时间为t，地球半径为R(地球可看作均匀球体)，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，由以上条件无法求出的物理量是()A．卫星运动的周期B．卫星所受的向心力C．地球的质量D．卫星距离地面的高度二、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、对于物质固体、液体、气体的认识，下列说法正确的是（）A．液晶具有晶体的光学各向异性B．绝对湿度的单位是Pa，相对湿度没有单位C．液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部D．单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的E.液体的饱和汽压与温度有关，温度越高饱和汽压越大，但饱和汽压与饱和汽的体积无关8、右图是某小组同学为研究滑动摩擦因数所设计的实验装置．其中A为一质量为M的长直木板，B为木板上放置的质量为m的木块，Q为木块右端连接的一弹簧测力计．实验时用力将A从B的下方抽出，通过Q的读数即可测出动摩擦因数．若实验条件较为理想，则（）A．只有将木板A匀速抽出才能从Q上读取稳定读数B．将木板A加速、减速或匀速抽出均能从Q上读取稳定读数C．通过该方法可测得A与B之间的动摩擦因数D．通过该方法可测得A与地面之间的动摩擦因数9、男子跳高的世界纪录是，由古巴运动员索托马约尔于1993年7月27日在萨拉曼萨创造。不计空气阻力，对索托马约尔跳高过程的描述，下列说法正确的是A．起跳时地面对他的支持力大于他的重力B．起跳时地面对他的支持力大于他对地面的压力C．起跳以后上升过程他处于完全失重状态D．起跳以后上升过程他处于完全超重状态10、如图所示，小车上有一根固定的水平横杆，横杆左端固定的轻杆与竖直方向成θ角，轻杆下端连接一小铁球；横杆右端用一根细线悬挂一相同的小铁球，当小车做匀变速直线运动时，细线保持与竖直方向成α角，若θ<α，则下列说法中正确的是()A．轻杆对小球的弹力方向沿着轻杆方向向上B．轻杆对小球的弹力方向与细线平行向上C．小车可能以加速度gtanα向右做匀加速运动D．小车可能以加速度gtanθ向左做匀减速运动三、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）某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．该同学经正确操作得到打点纸带，在纸带后段每两个计时间隔取一个计数点，依次为1、2、3、4、5、6、7，测量各计数点到第一个点的距离h，并正确求出打相应点时的速度v.各计数点对应的数据见下表：计数点1234567h/m0.1240.1940.2790.3800.4970.6300.777v/(m·s－1)1.942.332.733.133.50v2/(m2·s－2)3.765.437.459.8012.3请在图坐标中，描点作出v2­h图线________；由图线可知，重锤下落的加速度g′＝________m/s2(保留三位有效数字)；若当地的重力加速度g＝9.80m/s2，根据作出的图线，能粗略验证自由下落的重锤机械能守恒的依据是______________________．12．（12分）用以下器材可测量电阻的阻值．待测电阻，阻值约为；电源，电动势约为，内阻可忽略不计；电压表，量程为，内阻；电压表，量程为，内阻约为；电流表，量程为，内阻约为；定值电阻，滑动变阻器，最大阻值为；单刀单掷开关一个，导线若干．（1）测量中要求两只电表的读数都不小于其量程的，并能测量多组数据，请画出测量电阻的实验电路图______________．（2）若选择测量数据中的一组来计算，则由已知量和测量量计算的表达式为=__________，式中各符号的意义是__________．（所有物理量用题中代表符号表示）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）如图所示的升降机中，用OA、OB两根绳子吊一个质量为20kg的重物，若OA与竖直方向的夹角θ＝37°，OA垂直于OB，且两绳所能承受的最大拉力均为320N，试求：（1）请判断，随着拉力增大，OA绳先断还是OB绳先断.（2）为使绳子不断，升降机竖直向上的加速度最大为多少？14．（16分）一列简谐横波沿x轴方向传播，在x轴上沿传播方向上依次有P、Q两质点，P质点平衡位置位于x=4m处．图(a)为P、Q两质点的振动图象，图(b)为t=4s时的波形图，已知P、Q两质点平衡位置间的距离不超过20m．求(i)波速的大小及方向．(ⅱ)Q质点平衡位置坐标x的可能值．15．（12分）如图所示是在竖直平面内，由斜面和圆形轨道分别与水平面相切连接而成的光滑轨道，圆形轨道的半径为R，质量为m的小物块从斜面上距水平面高为h=2.5R的A点由静止开始下滑，物块通过轨道连接处的B、C点时，无机械能损失．求：（1）小物块通过B点时速度vB的大小；（2）小物块能否通过圆形轨道的最高点D，若能，求出小物块过D点时的速度．

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、B【解题分析】

设火车的加速度为a，开始观测时速度为v，开始观测的3分钟有，vt+at2=1．第7分钟开始时速度v’=v+2at，第7分钟内，v’t’+at’2=2．联立解得a=0.01m/s2，选项B正确．2、B【解题分析】

A、同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据a=ω2r知，c的向心加速度比a的向心加速度大，故A错误；B、由，得，卫星的半径越大，角速度越小，所以b的角速度最大，在相同时间内转过的弧长最长，故B正确；C、b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，c相对于地面静止，近地轨道卫星相对于地面运动，所以c相对于b运动，故C错误；D、由开普勒第三定律知，卫星的半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h，故D错误；故选B．【题目点拨】同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，根据a=ω2r比较a与c的向心加速度大小；根据万有引力提供向心力，列出等式得出角速度与半径的关系，再分析弧长关系；根据开普勒第三定律判断d与c的周期关系，据此解答．3、B【解题分析】

AB.在最高点，若，则有：当时，则有：解得：，故A错误，B正确；C.由图可知当时，杆对小球弹力方向向上，当时，杆对小球弹力方向向下，所以当时，杆对小球弹力方向向下，故C错误；D.当时，根据牛顿第二定律得：解得：即杆对小球弹力大小为，故D错误。4、B【解题分析】

A.粒子在a点时受到的电场力方向向上，大小大于重力，所以电场的方向为竖直向上，故A错误；B.粒子在b点时受到的电场力小于重力，所以a点的电场强度比b点的大，故B正确；C.粒子从a到b的过程中电场力一直做正功，所以电势能一直减小，故C错误；D.粒子从a到b的过程中，除重力做负功外，只有电场力做正功，则机械能一直增大，故D错误。5、D【解题分析】

滑动变阻器的触头P向上滑动的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，外电路的总电阻变大，由闭合电路欧姆定律可知，总电流变小，L1变暗，由可知，路端电压变大即电压表示数变大，L1两端电压变小，所以L2两端电压变大，流过L2的电流变大，L2变亮，由于总电流变小，所以电流表的示数变小，由于电容器与L2并联，所以电容器两端电压与L2两端电压相等，由于L2两端电压变大，由公式可知，电容器的电荷量增大，即电容器充电，所以充电电流为向下，电源的效率：，由上面分析可知，路端电压变，所以电源效率增大，综上所述，故应选：D．【题目点拨】本题是电路的动态变化分析问题，按“局部→整体→局部”的顺序进行分析．电容器的电压等于所并联的电路两端的电压．6、B【解题分析】A.从北纬30∘的正上方按图示方向第一次运行至南纬60∘正上方转过的圆心角为θ=90∘，则周期为T=4t，故A正确；BCD.在地球表面，重力等于万有引力，则得，则得地球的质量为，知道G和R，可求出地球的质量；题中知道地球的半径，由由上知：T=4t联立可以算出卫星距地面的高度h；卫星所受的向心力等于地球对卫星的万有引力，，由于卫星的质量未知，无法求解向心力的大小。故B错误，CD正确。本题选无法求出的物理量，故选：B。点睛：极地卫星做匀速圆周运动，由角度与时间可求得周期．由万有引力等于向心力和重力等于万有引力，列式分析即可．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、ABE【解题分析】

A.液晶既有液体的流动性，又有光学的各向异性，故A正确；B.绝对湿度指大气中水蒸汽的实际压强，空气的绝对湿度用空气中所含水蒸汽的压强表示，单位是Pa；而空气的相对湿度是空气中水蒸气的绝对湿度与同温度水的饱和汽压的比值，所以空气的相对湿度没有单位，故B正确；C.液体表面张力产生在液体表面层，它的方向与液体表面相切而使得表面有收缩的趋势，同时跟液面分界线垂直，故C错误；D.单晶体物理性质是各向异性的，非晶体和多晶体是各向同性的；故D错误；E.饱和汽压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度，而与体积无关；一定温度下饱和汽压的分子数密度是一定值，温度越高饱和汽压越大，故E正确。故选ABE.8、BC【解题分析】

将木板A加速、减速或匀速抽出，A对B的摩擦力力Ff是相同的，以B为研究对象Q对B的拉力与A对B的摩擦力平衡，所以均能从Q上读取稳定读数，故A错误；B正确；在根据可求A、B之间的动摩擦因数，所以C正确；A与地面之间的动摩擦因数无法求出，故D错误．9、AC【解题分析】

结合牛顿第二定律，依据加速度方向，来判定支持力与重力的关系；根据牛顿第三定律来判定支持力与压力关系；根据失重和超重的条件判断CD选项。【题目详解】起跳时，因有向上加速度，则地面对他的支持力大于他的重力，故A正确；地面对他的支持力和他对地面的压力力一是相互作用力，故支持力等于他对地面的压力，故B错误；起跳以后上升过程只受重力作用，加速度方向向下，他处于完全失重状态，故C正确，D错误。故选AC。【题目点拨】本题主要考查了对牛顿第二，第三定律等基本知识的理解，注意地面对他的支持力和他对地面的压力是一对作用力和反作用力，掌握失重和超重的条件。10、BC【解题分析】A.对细线吊的小球根据牛顿第二定律，得：mgtanα=ma，得到a=gtanα对轻杆固定的小球研究．设轻杆对小球的弹力方向与竖直方向夹角为β，由牛顿第二定律，得：m′gtanβ=m′a′因为a=a′，得到β=α>θ则轻杆对小球的弹力方向与细线平行，故A错误，B正确；C.小车的加速度a=gtanα，方向向右，而运动方向可能向右加速，也可能向左减速．故C正确，D错误．故选：BC.点睛：先对细线吊的小球分析进行受力，根据牛顿第二定律求出加速度．再对轻杆固定的小球应用牛顿第二定律研究，得出轻杆对球的作用力方向．加速度方向确定，但速度可能有两种，运动方向有两种．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、如图所示；9.75(9.68～9.79均可)图线为通过坐标原点的一条直线，所求g′与g基本相等【解题分析】

利用描点法作出图象如下所示：

利用v2-h图线处理数据，若mgh=mv2，那么v2-h图线的斜率就等于2g．所以重锺下落的加速度：g′=k=9.75m/s2

根据作出的图线，能粗略验证自由下落的重锤机械能守恒的依据是：图线为通过坐标原点的一条直线，斜率g′与g基本相等．12、测量电路图U1为电压表V1的读数,U2为电压表V2的读数,r1为电压表V1的内阻,R0为定值电阻【解题分析】

（1）在实验中测定的电阻的阻值约为600Ω，与电压表，电流表内阻相比，属于大电阻，此外滑线变阻器R的最大阻值很小，必须采用分压接法，故实验电路原理图如下图．（2）若某次测量中毫伏表的示数为，电压表的示数为，毫伏表和定值电阻的并联电阻为：，所以通过电阻的电流为：，所以有：．为毫伏表的读数，为电压表的读数，为毫伏表的内阻，为定值电阻【题目点拨】本题关键在于一个电压表内阻已知，可以当作电流表使用，本题的难点是设计实验电路图，知道实验目的、根据实验器材、