2024学年河南省扶沟高中物理高三第一学期期中综合测试试题含解析

2024学年河南省扶沟高中物理高三第一学期期中综合测试试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1:n2=5:1，电阻R=20Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示．现将S1接l、S2闭合，此时L2正常发光．下列说法正确的A．输入电压u的表达式是B．只断开S2后，L1、L1均正常发光C．只断开S2后，原线圈的输入功率增大D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W2、一种比飞机还要快的旅行工具即将诞生，称为“第五类交通方式”，它就是“Hyperloop（超级高铁）”。据英国《每日邮报》2016年7月6日报道：HyperloopOne公司计划，2030年将在欧洲建成世界首架规模完备的“超级高铁”（Hyperloop），连接芬兰首都赫尔辛基和瑞典首都斯德哥尔摩，速度可达每小时700英里（约合1126公里/时）。如果乘坐Hyperloop从赫尔辛基到斯德哥尔摩，600公里的路程需要40分钟，Hyperloop先匀加速，达到最大速度1200km/h后匀速运动，快进站时再匀减速运动，且加速与减速的加速度大小相等，则下列关于Hyperloop的说法正确的是（）A．加速与减速的时间不相等B．加速时间为10分钟C．加速时加速度大小为2m/s2D．如果加速度大小为10m/s2，题中所述运动最短需要32分钟3、如图所示，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上放着质量为2kg的物体A，处于静止状态．若将一个质量为3kg的物体B轻放在A上的一瞬间，则A对B的支持力大小为（取g=10m/s2）A．30N B．0 C．15N D．12N4、a、b两物体的质量分别为m1、m2，由轻质弹簧相连．当用大小为F的恒力沿水平方向拉着a，使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x1;当用恒力F竖直向上拉着a，使a、b一起向上做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x2；当用恒力F倾斜向上向上拉着a，使a、b一起沿粗糙斜面向上做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x3，如图所示．则（）A．x1=x2=x3 B．x1>x3=x2C．若m1>m2，则x1>x3=x2 D．若m1<m2，则x1＜x3=x25、一小物块放置在固定斜面上，在沿平行斜面向下的拉力F作用下沿斜面向下运动，F的大小在0～t1、t1～t2和t2～t3时间内分别为F1、F2和F3，物块的v-t图象如图所示。已知小物块与斜面间的动摩擦因数处处相等，则（）A．B．C．时,若,此时小物块的加速度一定不为零D．仅将F的方向变成竖直向下,小物块一定能沿斜面下滑6、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，在同一竖直平面内有两个正对着的半圆形光滑轨道，轨道的半径都是R．轨道端点所在的水平线相隔一定的距离．一质量为m的小球能在其间运动而不脱离轨道，经过最低点B时的速度为．小球在最低点B与最高点A对轨道的压力之差为ΔF（ΔF＞0）．不计空气阻力．则（）A．、一定时，R越大，ΔF越大B．、、R一定时，越大，ΔF越大C．、R一定时，越大，ΔF越大D．、R、x一定时，ΔF与v的大小无关8、如图所示，一气缸固定在水平面上，气缸内活塞B封闭着一定质量的理想气体，假设气缸壁的导热性能很好，环境的温度保持不变．若用外力F将活塞B缓慢地向右拉动，则在拉动活塞的过程中，关于气缸内气体，下列说法正确的是（）A．单个气体分子对气缸壁的平均作用力变小B．单位时间内，气体分子对左侧气缸壁的碰撞次数变少C．外界对气体做正功，气体向外界放热D．气体对外界做正功，气体内能不变E.气体是从单一热源吸热，全部用来对外做功，但此过程并未违反热力学第二定律9、如图所示，与水平面成θ角的传送带，在电动机的带动下以恒定的速率顺时针运行．现将质量为m的小物块从传送带下端A点无初速地放到传送带上，经时间t1物块与传送带达到共同速度，再经时间t2物块到达传送带的上端B点，已知A、B间的距离为L，重力加速度为g，则在物块从A运动到B的过程中，以下说法正确的是A．在t1时间内摩擦力对物块做的功等于mv2B．在t1时间内物块和传送带间因摩擦而产生的内能等于物块机械能的增加量C．在t1+t2时间内传送带对物块做的功等于mgLsinθ+mv2D．在t1+t2时间内因运送物块，电动机至少多消耗mgLsinθ+mv2的电能10、如图所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小球，电梯中有质量为50kg的乘客，在电梯运行时乘客发现轻质弹簧的伸长量始终是电梯静止时的四分之三，已知重力加速度g=10m/s2，由此可判断（）A．电梯可能加速下降，加速度大小为5m/s2B．电梯可能减速上升，加速度大小为2.5m/s2C．乘客处于失重状态D．乘客对电梯地板的压力为425N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）为了探究合力做功与物体动能变化的关系，某实验小组设计了如下实验方案：木板左端固定着一个挡板，一根轻质弹簧左端可以拴在挡板上，右端可以拴住一个滑块，滑块右端拴着一根细线，细线跨过木板右端的定滑轮，拴着一个重锤，重锤右侧有一个遮光片，当弹簧的长度为原长时，遮光片恰好处于光电门A处，光电门A和B分别连接计时器（图中未画出）．已知弹性势能的表达式为Ep＝k（Δx）2，忽略滑轮摩擦及空气阻力．实验步骤如下：（1）简述平衡摩擦力的方法：___________________________________________．（2）在挡板和滑块间连接好弹簧，保持木板倾角不变，将弹簧分别拉长Δx、2Δx、3Δx、4Δx、…后，从静止释放滑块，分别记下遮光片通过光电门A的时间t1、t2、t3、t4、…．若将前3次实验中弹簧对小物块做的功分别记为W1、W2、W3，则W1∶W2∶W3＝________；（3）若以W为纵坐标、为横坐标作图，则得到的图象近似是________（填“一条直线”或“一条曲线”）．（4）实验中，________（填“必须”或“可以不”）测量遮光片的宽度．________（填“必须”或“可以不”）测量滑块和重锤的质量．12．（12分）某兴趣实验小组的同学利用如图所示装置测定物块与木板AD、DE间的动摩擦因数μ1、μ2；两块粗糙程度不同的木板AD、DE对接组成斜面和水平面，两木板在D点光滑连接(物块在此处运动不损失机械能)，且AD板能绕D点转动．现将物块在AD板上某点由静止释放，滑块将沿AD下滑，最终停在水平板的C点；改变倾角，让物块从不同的高度由静止释放，且每次释放点的连线在同一条竖直线上(以保证图中物块水平投影点B与接点D间距s不变)，用刻度尺量出释放点与DE平面的竖直高度差h、释放点与D点的水平距离s，D点与最终静止点C的水平距离x，利用多次测量的数据绘出x-h图像，如图所示，则（1）写出x-h的数学表达式__________(用μ1、μ2、h及s表示)；（2）若实验中s=0.5m，x-h图象的横轴截距a=0.1，纵轴截距b=0.4，则μ1=______，μ2=_________．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，I、II为极限运动中的两部分赛道，其中I的AB部分为竖直平面内半径为R的光滑圆弧赛道，最低点B的切线水平;II上CD为倾角为30°的斜面，最低点C处于B点的正下方，B、C两点距离也等于R.质量为m的极限运动员(可视为质点)从AB上P点处由静止开始滑下，恰好垂直CD落到斜面上．求:(1)极限运动员落到CD上的位置与C的距离;(2)极限运动员通过B点时对圆弧轨道的压力;(3)P点与B点的高度差．14．（16分）在一次事故中，小车以10m/s的速度向一面墙撞过去，碰撞时间为0.1s，(1)如果墙不牢固，墙被撞倒后的一瞬间，车仍以3m/s向前冲去，求碰撞过程中的加速度大小及方向？(2)如果墙很牢固，车与它碰撞后的一瞬间，以5m/s的速度被弹回来，求这一碰撞过程中的加速度大小及方向？15．（12分）一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播，波长λ≥80cm．O和A是介质中平衡位置分别位于x=0和x=40cm处的两个质点．t＝0时开始观测，此时质点O的位移y=-8cm，质点A处于y=-16cm的波谷位置；t＝0.5s时，质点O第一次回到平衡位置，而t=1.5s时，质点A第一次回到平衡位置．求：（ⅰ）这列简谐横波的周期T、波速v和波长λ；（ⅱ）质点A振动的位移y随时间t变化的关系式．

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】

试题分析：电压最大值为，周期是0.02s，则，所以输入电压u的表达式应为u=20sin（100πt）V，A错误；原先L1短路，只有L2工作，只断开S2后，负载电阻变大为原来的2倍，电压不变，副线圈电流变小为原来的一半，L1、L2的功率均变为额定功率的四分之一，均无法正常发光，原线圈的输入功率等于副线圈的功率都减小，BC错误；副线圈两端的电压有效值为，若S1换接到2后，R消耗的电功率为，D正确．2、B【解题分析】

A．加速与减速的加速度大小相等，加速和减速过程中速度变化量的大小相同，根据：可知加速和减速所用时间相同，A错误；BC．加速的时间为，匀速的时间为，减速的时间为，由题意得：联立方程解得：匀加速和匀减速用时：匀速运动的时间：加速和减速过程中的加速度：B正确，C错误；D．同理将上述方程中的加速度变为，加速和减速的时间均为：加速和减速距离均为匀速运动用时：总时间为：D错误。故选B。3、D【解题分析】

根据题意可知考查牛顿第二定律瞬时性，先用整体法计算加速度，再用隔离法分析物体B，用牛顿第二定律列方程便可求得．【题目详解】初始时刻，弹簧的弹力等于A的重力，即，将一个质量为3kg的物体B竖直向下轻放在A上的一瞬间，整体的加速度隔离对B分析，，解得．故D符合题意，A、B、C不符合题意．【题目点拨】解决本题的关键能够正确地选择研究对象并进行受力分析，运用牛顿第二定律进行求解，掌握整体法和隔离法的运用．对整体分析，根据牛顿第二定律求出加速度的大小，再隔离对B分析，运用牛顿第二定律求出A对B的支持力大小，根据牛顿第三定律得出B对A的压力大小．4、A【解题分析】

通过整体法求出加速度，再利用隔离法求出弹簧的弹力，从而求出弹簧的伸长量．对右图，运用整体法，由牛顿第二定律得整体的加速度为：；对b物体有：T1=m2a1；得；对中间图：运用整体法，由牛顿第二定律得，整体的加速度为：；对b物体有：T2-m2g=m2a2得：；对左图，整体的加速度：，对物体b：，解得；则T1=T2=T3，根据胡克定律可知，x1=x2=x3，故A正确，BCD错误．故选A．【题目点拨】本题考查了牛顿第二定律和胡克定律的基本运用，掌握整体法和隔离法的灵活运用．

解答此题注意应用整体与隔离法，一般在用隔离法时优先从受力最少的物体开始分析，如果不能得出答案再分析其他物体．5、B【解题分析】

AB.根据图象可知，0-t1时间内做匀加速直线运动，根据受力情况及牛顿第二定律得：F1+mgsinθ-μmgcosθ=ma1t1-t2时间内做匀速直线运动，可知：F2+mgsinθ-μmgcosθ=0t2-t3时间内做匀减速直线运动，斜率与0-t1成相反数，可知：F3+mgsinθ-μmgcosθ=-ma1综合以上所述，解得：F1＞F2＞F3故A错误，B正确。C.t=0时，若F=0，此时mgsinθ可能等于μmgcosθ，加速度可能为0，故C错误；D.当F的方向变成竖直向下，则：（F+mg）sinθ-μ（F+mg）cosθ=ma其中可能恰好平衡，故D错误。6、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。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：在最低点B，有，则，根据机械能守恒定律得，，在最高点A有：，解得，所以；m、x一定时，R越大，一定越小，故A错误；m、x、R一定时，越大，不变，故B错误；m、R一定时，x越大，一定越大，故C正确；m、R、x一定时，与的大小无关，故D正确．考点：向心力、牛顿第二定律【名师点睛】本题综合考查了牛顿第二定律和机械能守恒定律，关键搞清向心力的来源，知道最高点速度和最低点速度的关系．8、BDE【解题分析】

A．由理想气体状态方程知，等温变化过程中，体积增大，压强减小，即所有分子的平均作用力变小，但分子做无规则热运动，大量分子只能得到统计规律，无法衡量某一个分子的撞击力是否变化；故A错误.B．气体的温度不变，则分子运动的激烈程度不变，气体的压强减小，根据压强的微观意义可知，气体分子单位时间对气缸壁单位面积碰撞的次数将变少；故B正确.CD．气体体积变大，故气体对外做功；又气缸壁的导热性能良好，环境的温度保持不变，故气体做等温变化，温度不变即内能不变，则气体从外界吸热；故C错误，D正确.E．在变化的过程中，气体不断的从外界吸收热量用来对外做功，但引起了其它变化如F做了功，此过程没有违反热力学第二定律；故E正确.故选BDE.【题目点拨】该题结合理想气体的状态方程考查热力学第一定律,热力学第二定律和压强的微观解释，关键点在气体等温变化．9、BC【解题分析】

A.由动能定理可知，在t1时间内摩擦力和重力对物块做的功之和等于mv2，选项A错误；B.在t1时间内，物块相对传送带的位移，则物块和传送带间因摩擦而产生的内能为；物块机械能的增加量等于摩擦力做的功，即，即在t1时间内物块和传送带间因摩擦而产生的内能等于物块机械能的增加量，选项B正确；C.由能量关系可知，在t1+t2时间内传送带对物块做的功等于物块机械能的增量，即mgLsinθ+mv2，选项C正确；D.在t1时间内因运送物块，电动机至少多消耗mgL1sinθ+mv2+Q，由选项B可知：mgL1sinθ+mv2=Q，则在t1时间内因运送物块电动机至少多消耗2mgL1sinθ+mv2；在t2时间内因运送物块电动机至少多消耗mgL2sinθ；则在t1+t2时间内因运送物块，电动机至少多消耗2mgL1sinθ+mv2+mgL2sinθ=mg(L+L1)sinθ+mv2的电能，选项D错误；10、BC【解题分析】电梯静止不动时，小球受力平衡，有mg=kx，电梯运行时弹簧的伸长量变为静止时的3/4，说明弹力变小了，根据牛顿第二定律，有mg-34kx=ma，即a=2.5m/s2，加速度向下，电梯可能加速下降或减速上升，乘客处于失重状态，选项AC错误，选项B正确；以乘客为研究对象，根据牛顿第二定律可得：m′g-FN=m′a，乘客对地板的压力大小为FN=m′g-m′a=500-50×2.5N=375N，选项D错误．故选点睛：此题是牛顿第二定律的应用问题；关键是对小球受力分析，根据牛顿第二定律判断出小球的加速度方向，由于小球和电梯相对静止，从而得到电梯的加速度，最后判断电梯的超、失重情况．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）将木板右侧垫起一定高度，是遮光片通过两光电门的时间相同（2）1:4:9（3）一条直线可以不可以不【解题分析】(1)将木板右侧垫起一定高度，滑块不连弹簧时，让滑块由静止释放，当重锤上的遮光片通过两光电门的时间相同时，说明重锤做匀速直线运动，即滑块做匀速直线运动，即平衡了摩擦力；(2)由功的定义式：，所以；(3)根据能量守恒可知：弹簧弹力所做的功等于滑块与重锤动能增加之和，（其中滑块重力势能的减小等于重锤重力势能的增加）即，，（其中d为遮光片的宽度），所以得到的图象近似一条直线；(4)根据能量守恒可知：，实验中只要得到，当弹簧伸长量与遮光片通过光电门A的时间成反比即可，所以实验中可以不测量遮光片的宽度，也可以不测量滑块和重锤的质量．12、0.20.25【解题分析】试题分析：对全程应用动能定理列式计算，求出表达式，然后根据图线的斜率和