2024届安徽省芜湖市名校物理高三上期中达标检测试题含解析

2024届安徽省芜湖市名校物理高三上期中达标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、如图所示为氢原子的能级分布图，已知可见光光子的能量在1.61eV~3.10eV范围内，由图可知A．基态氢原子吸收能量为10.3eV的光子能从n=1能级跃迁到n=2能级B．基态氢原子的电离能为13.6eVC．一群处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时，可辐射6种不同频率的光子D．氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级，辐射的光子是可见光2、质量分别为m1、m2的甲、乙两球,在离地相同高度处，同时由静止开始下落，由于空气阻力作用，两球到达地面前经时间分别到达稳定速度v1、v2已知空气阻力大小f与小球的下落速率v成正比，即，且两球的比例常数k完全相同，两球下落的v-t关系如图所示，下列说法正确的是（）A． B．C．释放瞬间甲球的加速度较大 D．时间内两球下落的高度相等3、如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一小球向右滑行，并冲上固定的地面上的斜面。设小球在斜面最低点的速度为，压缩弹簧至点时弹簧最短，点距地面高度为，则小球从到的过程中弹簧弹力做功是（）A． B． C． D．4、若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，它们在水平方向运动的距离之比为2：，已知该行星质量约为地球的7倍，地球的半径为R。由此可知，该行星的半径约为（）A． B． C． D．5、有一辆在平直公路上行驶的汽车，满载时质量为m，当速度为v、功率为P时，加速度为a；该汽车空载时，质量比满载时减少了Δm，重力加速度为g，汽车运动时受到的阻力为汽车和货物总重的k倍，当汽车空载时速度仍为v、功率仍为P时，汽车的加速度为（）A．B．kgC．D．6、竖直升空的火箭，其v-t图像如图所示，以下说法中正确的是A．火箭上升的最大高度为48000mB．40s时火箭到达最高点C．火箭经过120s落回地面D．火箭上升过程中的加速度大小始终是20m/s2二、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、将一足够长的木板固定在水平面上，倾角为，将一铁块由长木板的底端以一定的初速度冲上木板，经过一段时间铁块的速度减为零，该过程中的速度随时间的变化规律如图所示，已知，重力加速度取．则（）A．长木板与铁块之间的动摩擦因数为0.5B．铁块沿长木板上滑的最大距离为3.6mC．铁块沿长木板下滑时的加速度大小为D．铁块滑到长木板底端时的速度大小为8、法籍意大利数学家拉格朗日在论文《三体问题》中指出：两个质相差悬殊的天体（如太阳和地球）所在同一平面有个特殊点，如图中的所示，若飞行器位于这些点上，会在太阳与地球引力共同作用下，可以几乎不消耗燃料而保持与地球同步绕太阳做圆周运动，人们称之为拉格朗日点.若发射一颗卫星定位于拉格朗日点，下列说法正确的是（）A．该卫星绕太阳运动的周期和地球自转周期相等B．该卫星在点处于平衡状态C．该卫星绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度D．该卫星在处所受太阳和地球引力的合力比在处大9、如图是利用太阳能驱动的小车，若小车在平直的水泥路上从静止开始加速行驶，经过时间t前进距离s，速度达到最大值vm，在这一过程中电动机的功率恒为P，小车所受阻力恒为f，那么这段时间内()A．小车做加速度逐渐减小的加速运动B．小车做匀加速运动C．电动机所做的功为D．电动机所做的功为10、如图所示，质量相同的两物体从同一高度由静止开始运动，A沿着固定在地面上的光滑斜面下滑，B做自由落体运动，两物体分别到达地面，下列说法正确的是（）A．运动过程中重力的平均功率＜BB．运动过程中重力的平均功率=BC．到达地面时重力的瞬时功率＜BD．到达地面时重力的瞬时功率=B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）物理小组在一次验证机械能守恒定律的实验中,实验装置如图甲所示,气垫导轨放置在水平桌面上,一端装有光滑的定滑轮;导轨上有一滑块,其一端与穿过电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为f.开始实验时,在托盘中放入适量砝码,先接通电源,再松手后滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列点.(1)本实验存在一个重大的失误,该失误是:_____________________________．(2)图乙给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有9个计时点未标出,计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度a=_____________________(用、、f表示)(3)为了验证机械能守恒定律,下列物理量中还应测量的是_____________A．导轨的长度LB．砝码的质量m1C．滑块的质量m2

D．托盘和砝码的总质量m3(4)如果乙图中、、是实验改进后测得的数据,请写出计数点3到计数点4的过程中要验证的机械能守恒守律的表达式______________________．12．（12分）同学们分别利用下图甲、乙所示的两种装置采用不同方法探究“合外力做功与动能改变量的关系”．其中小车A与纸带和打点计时器B相连，托盘C内装有砝码，D为无线测力传感器，可直接测量绳子给小车的拉力．（1）下列说法正确的是__________A．两种方案都需要将导轨的右端垫高以平衡摩擦力B．两种方案都需要测量并记录小车的质量C．两种方案都需要测量并记录托盘及托盘中砝码的总质量D．两种方案都要求托盘及盘中砝码总质量远小于小车A的质量（2）如图丙是某次实验打下的纸带，其中O点是小车由静止释放瞬间打点计时器打下的第一个点，打点周期为T，相邻两点间还有四个点没画出，则打下C点时小车的速度大小为vc=________________（3）若采用方案二进行实验，用天平测得小车的质量为M，传感器D测量得到绳子拉力为F，研究小车从开始运动到打下C点的过程，则根据动能定理，应验证的表达式为(用题目中已知物理量的符号表示)_________________（4）若采用方案一进行实验，并将砝码盘和砝码总重力mg当作绳子拉力，多次实验发现拉力做功总是比小车动能增加量要________一些（填“偏大”或“偏小），造成这种误差最可能的原因是_____________________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，均匀薄壁U型管竖直放置，左管竖直部分高度大于30cm且上端封闭，右管上端开口且足够长，用两段水银封闭了A、B两部分理想气体，下方水银左右液面等高，右管上方的水银柱高h=4cm，初状态温度为27℃，A气体长度=15cm，大气压强.现使整个装置缓慢升温，当下方水银的左右液面高度相差=10cm时，保持温度不变，再向右管中缓慢注入水银，使A中气柱长度回到15cm.求：(1)升温后保持不变的温度是多少摄氏度？(2)右管中再注入的水银高度是多少？14．（16分）如图所示，在空间有两个磁感强度均为B的匀强磁场区域，上一个区域边界AA′与DD′的间距为H，方向垂直纸面向里，CC′与DD′的间距为h,CC′下方是另一个磁场区域，方向垂直纸面向外.现有一质量为m、边长为L(h<L<H)、电阻为R的正方形线框由AA′上方某处竖直自由落下，恰能匀速进入上面一个磁场区域,当线框的cd边刚要进入边界CC′前瞬间线框的加速度大小a1=0.2g,空气阻力不计，求：（1）线框的cd边从AA′运动到CC′过程产生的热量Q.（2）当线框的cd边刚刚进入边界CC′时,线框的加速度大小（3）线框的cd边从边界AA′运动到边界CC′的时间.15．（12分）如图所示，在水平向右的匀强电场中，水平轨道AB连接着一圆形轨道，圆形轨道固定在竖直平面内，其最低点B与水平轨道平滑连接。现有一质量为m、电荷量为q的带正电荷的小球（可视为质点），从离圆形轨道最低点B相距为L处的C点由静止开始在电场力作用下沿水平轨道运动。已知小球所受电场力与其所受的重力大小相等，重力加速度为g，水平轨道和圆形轨道均绝缘，小球在运动过程中所带电荷量q保持不变，不计一切摩擦和空气阻力。求：(1)匀强电场的电场强度E的大小；(2)小球由C点运动到B点所用的时间t；(3)小球运动到与圆形轨道圆心O等高的D点时的速度大小vD；

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】A、根据玻尔理论可知，氢原子能级跃迁时，吸收的光子能量必须严格等于能级差，A项错误；B、基态氢原子电离时的电离能为13.6eV，B项正确；C、一群处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时，可辐射C52=10种不同频率的光子，C项错误；D、氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级，辐射的光子的能量为-0.85eV-（-1.51eV）=0.66eV，能量比可见光光子的能量小，不可能是可见光光子，【题目点拨】只有入射光子的能量大于金属的逸出功才会发生光电效应．能级间跃迁辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差，根据辐射的光子能量与可见光的光子能量比较进行判断．2、B【解题分析】

AB．两球先做加速度减小的加速运动，最后都做匀速运动，稳定时有，因此最大速度与其质量成正比，即，则由图象知，因此；A错误；B正确；C．释放瞬间，因此空气阻力，两球均只受重力，加速度均为重力加速度g，C错误；D．速度图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移，由图可知，t0时间内两球下落的高度不相等，D错误；故选B。

3、A【解题分析】

小球从A到C过程中，重力和弹力对小球做负功，由于支持始终与位移垂直，故支持力不做功，由动能定理可得其中：WG=﹣mgh，解得故选A。4、C【解题分析】

对于任一行星，设其表面重力加速度为g。根据平抛运动的规律得则水平射程可得该行星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比根据得可得解得行星的半径故选C。5、A【解题分析】

满载时，由牛顿第二定律可知，空载时，由牛顿第二定律可知，联立解得：故应选：A．6、A【解题分析】

BC.火箭的速度一直为正，说明火箭一直在上升，则t＝120s时火箭到达最高点，故BC错误；A.v-t图像的面积表示位移，故火箭上升的最大高度为，故A正确；D.v-t图像的斜率表示加速度，由图象可知，前40s火箭做匀加速直线运动，加速度为，后80s做匀减速直线运动，加速度大小，故D错误；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】A、由铁块上滑过程的速度—时间图线，可知铁块上滑时的加速度大小为，对铁块受力分析，根据牛顿第二定律可得，代入数据解得，A正确；B、由速度时间图象可知，铁块沿长木板上滑的最大距离为，B错误；C/铁块沿长木板下滑时，由牛顿第二定律，代入数据可解得，C错误；D、由运动学公式，代入数据解得，D正确故选AD.【题目点拨】动力学的两类问题：一是已知受力情况分析运动的规律；二是已知运动情况分析受力满足的条件．8、CD【解题分析】

据题意知，卫星与地球同步绕太阳做圆周运动，则公转周期相同，故A错误；卫星所受的合力为地球和太阳对它引力的合力，这两个引力方向相同，合力不为零，处于非平衡状态，故B错误；由于卫星与地球绕太阳做圆周运动的周期相同，卫星的轨道半径大，根据公式可知，卫星绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度，故C正确；卫星在或所处所受太阳和地球引力的合力提供做圆周运动的向心力，即，卫星在处的轨道半径比在处大，所以合力比在处大，所以合力比在处大，故D正确。9、AD【解题分析】

AB．小车电动机的功率恒定，速度不断变大，根据功率与速度关系公式P=Fv可知，牵引力不断减小，根据牛顿第二定律，P/v−f=ma故小车的运动是加速度不断减小的加速运动，故A正确，B错误；CD．对小车启动过程，根据动能定理，有W电−fs=这段时间内电动机所做的功为W电=fS+故C错误，D正确．故选AD.点睛：小车电动机的功率恒定，速度不断变大，牵引力不断减小，故小车的运动是加速度不断减小的加速运动；结合动能定理列式求解电动机所做的功．10、AC【解题分析】AB、B做自由落体运动，运动时间，A做匀加速直线运动，a=gsinθ，根据得：，重力做功相等，根据知,PA<PB，故A正确、B错误；CD、根据动能定理：得，物块到达底端时的速度，A物体重力的瞬时功率PA=mgvsinθ，B物体重力的瞬时功率PB=mgv，则PA<PB，故C正确、D错误．故选AC．【名师点睛】根据动能定理求出到达地面时的速度，根据瞬时功率的公式求出重力的瞬时功率．结合牛顿第二定律和运动学公式比较运动的时间，通过平均功率的公式求出重力的平均功率．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）末验证气垫导轨是否水平；（2）；（3）CD；（4）【解题分析】

（1）在本实验中应首先验证导轨是否水平，而本题中没有进行验证；

（2）由于题目中只给出了三组数据，故可采用其中任两组，本题中采用s1和s3；则有：s3-s1=2aT2；因中间有10个间距，故；

则有：；

（3）根据实验原理可知，本实验中砝码和托盘的重力势能减小量等于总的动能的增加量；故应测量滑块的质量m2

和托盘和砝码的总质量m3；故选CD.

（4）分别求出3、4两点的速度；；

物体下降的高度为s2；则由机械能守恒定律可知；12、AB偏大钩码也做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力,导致拉力的功的测量值偏大或:mg做功不仅增加小车动能，也增加砝码和砝码盘的动能【解题分析】

（1）两种方案都需要将导轨的右端垫高以平衡摩擦力，这样才能保证拉力的功等于合外力的功，选项A正确；两种方案都需要测量并记录小车的质量，这样才能求解小车的动能变化量，选项B正确；乙装置由于有力传感器，则不需要测量并记录托盘及托盘中砝码的总质量，也不要求托盘及盘中砝码总质量远小于小车A的质量，选项CD错误；故选AB.（2）因纸带上相邻两点间还有四个点没画出，可知t=5T，打下C点时小车的速度大小为；（3）小车从开始运动到打下C点的过程动能的增量为；拉力的功W=Fs3，则应验证的表达式为；（4）钩码也做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力，所以由钩码的重力代替拉力求解的功偏大，即导致拉力的功的测量值偏大；或者mg做功不仅增加小车动能，也增加砝码和砝码盘的动能.【题目点拨】本题考查探究功与速度变化的关系实验，解决本题的关键掌握纸带处理的方法，会通过纸带求解瞬时速度和动能增量，以及知道实验误差形成的原因，明确用钩码的重力代替绳的拉力的作用所带来的影响．四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡