河北省河间市十四中2024学年物理高三第一学期期中检测试题含解析

河北省河间市十四中2024学年物理高三第一学期期中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、如图所示，足够长的竖直绝缘管内壁的粗糙程度处处相同，处于方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场中．一带正电的小球从静止开始沿管下滑，下列小球运动速度v和时间t、小球所受弹力FN和速度v的关系图像中正确的是A． B．C． D．2、世界上没有永不谢幕的传奇，NASA的“卡西尼”号探测器进入图形探测任务的最后篇章。据NASA报道，“卡西尼”2017年4月26日首次到达土星和土星内环（碎冰块、岩石块、尘埃等组成）之间，并在近圆轨道做圆周运动。在极其稀薄的大气作用下开启土星探测之旅的。最后阶段---“大结局”阶段。这一阶段将持续到2017年9月中旬，直至坠向土星的怀抱。若“卡西尼”只受土星引力和稀薄气体阻力的作用，则A．4月26日，“卡西尼”在近圆轨道上绕土星的角速度小于内环的角速度B．4月28日，“卡西尼”在近圆轨道上绕土星的速率小于内环的速率C．5月6月间，“卡西尼”的动能越来越大D．6月8月间，“卡西尼”的动能、以及它与火星的引力势能之和保持不变3、如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是（）A．车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来B．人在最高点时对座位不可能产生压力C．人在最低点时对座位的压力等于mgD．人在最低点时对座位的压力大于mg4、下列叙述中正确的是A．我们所学过的物理量：速度、加速度、位移、路程都是矢量B．国际单位制中力学中的基本单位是米、秒、牛C．通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力D．任何有规则形状的物体,它的重心一定与它的几何中心重合,且也一定在物体内5、如图所示，一倾斜的圆筒绕固定轴OO1以恒定的角速度ω转动，圆筒的半径r=1.5m.筒壁内有一小物体与圆筒始终保持相对静止，小物体与圆筒间的动摩擦因数为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，转动轴与水平面间的夹角为60°，重力加速度g取10m/s2，则ω的最小值是（）A．1rad/s B． C． D．5rad/s6、如图，在“探究共点力合成”实验中，用弹簧测力计拉细绳套时要做到（）A．细绳间的夹角始终为90° B．细绳间的夹角不可以是钝角C．两个弹簧测力计的读数必须相同 D．橡皮条、细绳和弹簧测力计应贴近并平行于木板二、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，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮．质量分别为M、m（M>m）的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行．两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动．若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中（）A．两滑块组成系统的机械能守恒B．重力对M做的功等于M动能的增加C．轻绳对m做的功等于m机械能的增加D．两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功8、如图，两质量均为m的小球，通过长为L的不可伸长轻绳水平相连，从某一高处自由下落，下落过程中绳处于水平伸直状态．在下落h高度时，绳的中点碰到水平放置的光滑钉子O.重力加速度为g，空气阻力不计，则（）A．小球从开始下落到刚到达最低点的过程中机械能守恒B．从轻绳与钉子相碰到小球刚到达最低点的过程，重力的瞬时功率先增大后减小C．小球刚到达最低点时速度大小为2g(h+L)D．小球刚到达最低点时的加速度大小为(9、如图甲所示，用轻绳拴着一质量为带正电的小球在竖直面内绕O点做圆周运动，竖直面内加有竖直向下的匀强电场，电场强度为E，如图甲所示，不计一切阻力，小球运动到最高点时的动能Ek与绳中张力F间的关系如图乙所示，当地的重力加速度为g，由图可推知（）A．轻绳的长度为B．小球所带电荷量为C．小球在最高点的最小速度为D．小球在最高点的最小速度为10、如图所示，斜面体静置在水平面上，斜面底端固定一挡板，轻弹簧一端连接在挡板上，弹簧原长时自由端在B点．一小物块紧靠弹簧放置，在外力作用下将弹簧压缩至A点．物块由静止释放后，恰能沿粗糙斜面上滑至最高点C，然后下滑，最终停在斜面上，斜面体始终保持静止．则下列说法正确的是()A．物块从A上滑到C过程中，地面对斜面体的摩擦力大小先减小再增大，然后不变B．物块上滑过程速度最大的位置与下滑过程速度最大的位置相同C．物块最终会停在A、B之间的某位置D．整个运动过程中弹簧弹性势能的减少量等于系统内能的增加量三、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）在做“用单摆测当地重力加速度”的实验时，有以下器材：(A)1m长的细线；(B)20cm长的尼龙线；(C)小铁球；(D)大木球；(E)手表；(F)时钟；(G)秒表.（1）为使实验尽可能精确，应选用的摆球是___，摆线是__，计时器是__.（2）计时位置应选在__，这样做的优点是__________.（3）实验中若测得重力加速度g值偏小，可能的原因是（___________）A．小球质量太大B．将悬线的长度记作摆长，忽略了摆球半径C．单摆振动时，摆线的偏角太小D．测周期时，将n次全振动记为n＋1次全振动，（4）某同学测出了多组摆长L和运动周期T，并根据相应的实验数据作出了T2L图像，如图所示，根据图像中的数据算出了重力加速度的数值为________m/s212．（12分）某同学利用图示的装置来验证机械能守恒定律．设计了如下实验，A是质量为m、直径为d的小球，B为重物，AB间用轻质细绳通过轻质滑轮相连．在距水平地面h高处的C点固定一个光电计时器．实验操作如下：①开始时，测出重物B的质量M，将小球A放在光电计时器正下方的水平地面上，系统在外力作用下保持静止．细绳拉直但张力为零，现释放B使其向下运动．测出小球A通过光电计时器所用的时间为△t，且小球A通过光电计时器时重物B还未落地②实验中保持A质量不变，改变B的质量，多次重复笫（1）步（1）实验中，M和m的关系必须满足M_____m（选填“小于”、“等于”或“大于”）（2）小球A运动至C点的速度可表示为_____．（3）根椐所测数据，为得到线性关系图线，应作出_____（选填“△t﹣”“△t2﹣”或“△t2﹣”）图线；（4）根据第（3）问得到的图线，若图线在纵轴上的截距为b，则当地重力加速度g=_____（用题给的己知量表示）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，在水平面上有一弹簧，其左端与墙壁相连，O点为弹簧原长位置，O点左侧水平面光滑．水平段OP长L=1m，P点右侧一与水平方向成θ=30°的足够长的传送带与水平面在P点平滑连接，皮带轮逆时针动速率为3m/s．一质量为1kg可视为质点的物块A压缩弹簧（与弹簧不连接），使弹簧获得弹性势能Ep=9J，物块与OP段动摩擦因素μ1=0.1．另一与A完全相同的物块B停在P点，B与皮带轮的动摩擦因素μ2=，传送带足够长．A与B之间发生的是弹性碰撞，重力加速度g取10m/s2，现释放A，求：（1）物块A、B第一次碰撞前的瞬间，A的速率v0；（2）从A、B第一次碰撞后到第二次碰撞前，B与传送带之间由于摩擦而产生的热量；（3）物块A、B是否会发生第三次碰撞？并请说明理由．14．（16分）一列简谐横波在x轴上传播，如图所示，实线是这列波在t1＝0.1s时刻的波形，虚线是这列波在t2＝0.2s时刻的波形，求：(ⅰ)如果此波沿x轴正方向传播，波速的最小值；(ⅱ)如果此波沿x轴负方向传播，波速的可能值。15．（12分）如图所示是一个横截面为半圆、半径为R的光滑柱面，一根不可伸长的细线两端分别系着物体A、B，且mA＝2mB，由图示位置从静止开始释放A物体，当物体B达到圆柱顶点时，求物体A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、D【解题分析】

由题中“足够长的竖直绝缘管内壁的粗糙程度处处相同”可知，本题考查带电物体在复合场中的受力分析，根据电场力性质和洛伦兹力以及受力分析可解答本题。【题目详解】AB、当粒子速度足够大时，有会有此时，速度不再增加，故AB错误；CD、根据受力分析，小球在水平方向受力平衡，即故C错误，D正确。2、C【解题分析】

A．万有引力提供向心力解得：则轨道半径小的角速度大，则A错误；B．由万有引力提供向心力：得则轨道半径小的速率大，则B错误；C．5到6月间，因与稀薄气体阻力做负功其速度减小，做向心运动，重力做正功动能增加，则C正确；D．6月到8月间，因稀薄气体阻力做负功，机械能减小，则D错误。3、D【解题分析】

A．在最高点只要速度够大，则人对桌椅产生一个向上的作用力，既是没有安全带人也不会掉下去，A错误；B．在最高点人对桌椅产生压力，则解得故只要速度满足人在最高点时对座位可能产生大小为mg的压力，B错误；CD．人在最低点受到座椅的支持力，重力，两力的合力充当向心力，即解得故C错误，D正确；故选D。【名师点睛】关键是知道在分析圆周运动时，特别是在竖直面上的圆周运动，一定要注意两个特别位置，最高点和最低点，明确物体在这两个点的向心力来源，然后根据牛顿第二定律列式分析解题，4、C【解题分析】

A.速度、加速度、位移、力都是既有大小，又有方向的物理量，它们的运算都使用平行四边形定则，使用都是矢量，但路程只有大小没有方向，是标量．故A错误；B.国际单位制中，kg、m、s是三个基本单位，牛是导出单位．故B错误；C.通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力，故C正确；D.任何有规则形状的质量分布均匀的物体，它的重心一定与它的几何中心重合，但不一定在物体内．故D错误．5、C【解题分析】

对物体受力分析如图：受重力G，弹力N，静摩擦力f.ω的最小值时，物体在上部将要产生相对滑动．由牛顿第二定律可知，在平行于桶壁方向上，达到最大静摩擦力，即由于；由以上式子，可得故选C．6、D【解题分析】

AB．细绳间的夹角可以为任意角，AB错误；C．两个弹簧测力计的读数可以是任意数，C错误；D．实验中要求橡皮条、细绳和弹簧测力计应贴近并平行于木板，减小实验误差，D正确。故选D。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、CD【解题分析】试题分析：由于“粗糙斜面ab”，故两滑块组成系统的机械能不守恒，故A错误；由动能定理得，重力、拉力、摩擦力对M做的总功等于M动能的增加，故B错误；除重力弹力以外的力做功，将导致机械能变化，故C正确；除重力弹力以外的力做功，将导致机械能变化，摩擦力做负功，故造成机械能损失，故D正确考点：机械能守恒定律，动能定理的应用．8、AD【解题分析】A.小球从开始下落到刚到达最低点的过程中只有重力做功，机械能守恒，故A正确；B、以向下为正方向，竖直方向合力为F=mg-Tsinθ，开始时θ很小，mg>Tsinθ，F>0，竖直方向加速度向下，vy增大，到快要相碰时，Tsinθ>mg,F<0，竖直方向加速度向上，vy减小，根据C.从最高点到小球刚到达最低点的过程中运用动能定理得：12mv2=mg(D、根据向心加速度公式有：a=v2r故选AD。【题目点拨】小球从开始下落到刚到达最低点的过程中只有重力做功，系统机械能守恒；重力的瞬时功率根据PG=mg9、AC【解题分析】

A．在最高点时，绳对小球的拉力、重力和电场力的合力提供向心力，则得：，即故由图象可知，图象斜率即故A正确；B．当F=0时，由，解得，故B错误；CD．当F=0时，重力和电场力提供向心力，此时为最小速度，解得故C正确，D错误；10、AC【解题分析】

物块能从C点下滑，说明其重力沿斜面向下的分力大于最大静摩擦力，可分析出物块最终停止的位置。物块的合力为零时速度最大，由平衡条件和胡克定律分析上滑和下滑速度最大的位置关系。根据能量和转化守恒定律分析整个运动过程中产生的内能与弹簧的最大弹性势能的关系.物块从A上滑到C过程中，以斜面体和物块整体为研究对象，分析地面对斜面体的摩擦力如何变化.【题目详解】A、物块从A上滑到B过程中，弹簧的弹力逐渐减小，在物体的合力等于零之前，由牛顿第二定律有kx-f-mgsinα=ma，a随着x的减小而减小，方向沿斜面向上.以斜面体、物块和弹簧整体为研究对象，由牛顿第二定律知：地面对斜面体的摩擦力f=macosα，a减小，则f减小，方向水平向左.在物体的合力等于零之后到B的过程，由牛顿第二定律有f+mgsinα-kx=ma，a随着x的减小而增大，方向沿斜面向下.以斜面体、物块和弹簧整体为研究对象，由牛顿第二定律知：地面对斜面体的摩擦力f=macosα，a增大，则f增大，方向水平向右.物体从B运动到C的过程，物体的加速度不变，则由f=macosα知，f不变，综上知，物块从A上滑到C过程中，地面对斜面体的摩擦力先减小再增大，然后不变；故A正确.B、物块的合力为零时速度最大，上滑时速度最大时有：kx1=f+mgsinα，下滑时速度最大时有：kx2+f=mgsinα，对比可得，x1≠x2，说明物块上滑过程速度最大的位置与下滑过程速度最大的位置不同；故B错误.C、物块能从C点下滑，说明其重力沿斜面向下的分力大于最大静摩擦力，可知，物块不可能停在BC之间，只能停在A、B之间的某位置；故C正确.D、整个运动过程中，弹簧的弹性势能转化为内能和物体的重力势能，所以产生的内能小于弹簧的最大弹性势能；故D错误.故选AC.【题目点拨】本题是力学综合题，分析物体的受力情况是基础，还要把握能量是如何转化的.对于加速度不同的物体，也可以运用整体法研究.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、CAG平衡位置减小测量周期的误差B9.86【解题分析】

(1)[1][2][3]“利用单摆测重力加速度”的实验中，为了减少相对误差，最合适的器材有：小铁球、100cm长的细线以及秒表；(2)[4][5]计时位置应选在平衡位置，这样的优点是减小测量周期的误差．(3)[6]A.根据可得：，摆球的质量对实验无影响，故A错误；B.测摆长时，仅测了线长，未加小球半径，这样摆长测量偏小，则测得的重力加速度g值偏小，故B正确；C.摆线的偏角只要不超过5°，对周期没有影响，故C错误．D.测周期时，把n次全振动误记为（n+1）次，则测得的周期偏小，则测得的重力加速度g值偏大，故D错误；(4)[7]根据以上分析可知，，所以图像的斜率为，图像斜率为4，所以重力加速度12、（1）大于（2）（3）△t2﹣（4）【解题分析】解：（1）释放B后小球要向上运动，A所受合力应向上，因此B的质量M应大于A的质量m．（2）小球经过光电门时的速度：v=；（3）对系统，由机械能守恒定律得：（M﹣m）gh=（M+m）v2，整理得：△t2=，△t2与是线性关系