江西省赣州市信丰县信丰中学2024年物理高三第一学期期中学业水平测试试题含解析

江西省赣州市信丰县信丰中学2024年物理高三第一学期期中学业水平测试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、在水平面上静止地放一足够长的长木板N，将一铁块M放在长木板上，在长木板的右端加一水平向右的拉力F，拉力的大小由零逐渐增大．已知铁块的质量为、长木板的质量为m，铁块与长木板间的动摩擦因数为、长木板与水平面间的动摩擦因数为，且满足最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度用g表示，则（）A．如果外力，则铁块与长木板静止在水平面上不动B．如果外力，则铁块的加速度大小为C．如果外力，则铁块与长木板之间有相对运动D．在逐渐增大外力F的过程中，铁块加速度的最大值等于2、“蹦极”是一项非常刺激的体育运动，某人身系弹性绳自高空中点由静止开始下落，如图所示，点是弹性绳的原长位置，点是人所能达到的最低位置，点是人静止悬挂时的平衡位置，则在人从点下落到点的过程中A．在段，人处于完全失重状态，不受力B．在段，绳的拉力小于人的重力，人处于超重状态C．在段，绳的拉力大于人的重力，人处于失重状态D．在点，人的速度为零，绳的拉力大于人的重力3、如图所示，飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343km处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343km的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟，下列判断正确的是A．飞船变轨前后的机械能相等B．飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态C．飞船在此圆轨道上运动的角速度小于同步卫星运动的角速度D．飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度4、如图所示，将质量为m的小球用橡皮筋(橡皮筋的拉力与伸长量的关系满足胡克定律)悬挂在竖直墙的O点，小球最终静止在Q点，P为O点正下方的一点OP间的距离等于橡皮筋原长，在P点固定一光滑圆环，橡皮筋穿过圆环。现对小球施加一个外力F,使小球沿以PQ为直径的圆弧缓慢向上运动，不计一切摩擦阻力，重力加速度为g。则小球从Q点向P点运动的过程中A．外力F逐渐减小B．外力F先变大再变小.C．外力F的方向始终水平向右D．外力F的方向始终与橡皮筋垂直5、跳水运动员从10m高的跳台上腾空跃起，先向上运动一段距离达到最高点后，再自由下落进入水池，不计空气阻力，关于运动员在空中的上升过程和下落过程，以下说法正确的有（）A．上升过程处于超重状态，下落过程处于失重状态B．上升过程处于失重状态，下落过程处于超重状态C．上升过程和下落过程均处于超重状态D．上升过程和下落过程均处于完全失重状态6、如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带．假设该带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动．下列说法正确的是A．太阳对小行星的引力相同B．各小行星绕太阳运动的周期小于一年C．小行星带内侧小行星的向心加速度值大于小行星带外侧小行星的向心加速度值D．小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值二、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，竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上，半径m，最低点处有一小球（半径比小很多）。现给小球一水平向右的初速度，则要使小球不脱离圆轨道运动，应当满足g=10m/s2（）A． B．m/s C．m/s D．m/s8、如图所示，A,B两物体用细线连着跨过定滑轮静止，A,B物体的重力分别为40N和10N，绳子和滑轮的质量、摩擦不计。以下说法正确的是()A．地面对A的支持力是30NB．物体A受到的合外力是30NC．弹簧测力计示数为10ND．弹簧测力计示数为20N9、为了备战2020年东京奥运会，我国羽毛球运动员进行了如图所示的原地纵跳摸高训练。已知质量m=50kg的运动员原地静止站立（不起跳）摸高为2.10m，比赛过程中，该运动员先下蹲，重心下降0.5m，经过充分调整后，发力跳起摸到了2.90m的高度。若运动员起跳过程视为匀加速运动，忽略空气阻力影响，g取10m/s2。则（）A．运动员起跳过程处于超重状态B．起跳过程的平均速度比离地上升到最高点过程的平均速度大C．起跳过程中运动员对地面的压力为800ND．从开始起跳到离地上升到最高点需要0.65s10、如图所示，一条细线一端与地板上的物体B相连，另一端绕过质量不计的定滑轮与小球A相连，定滑轮用另一条细线悬挂在天花板上的O′点，细线与竖直方向所成角度为α，则（）A．如果将物体B在地板上向右移动一点，α角将增大B．如果将物体B在地板上向右移动一点，地面对B的支持力将变小C．减小小球A的质量，α角一定增加D．悬挂定滑轮的细线的拉力一定大于小球A的重力三、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）一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动.用下面的方法测量它匀速转动时的角速度.实验器材：电磁打点计时器，刻度尺，纸带，导线，交流电等实验步骤：（1）如图所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上.（2）启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点.（3）经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量.①实验中应选用的电源是（_____）A．220V交流电源B．4~6V低压交流电源C．4~6V低压直流电源②若已知打点的周期为T，x1为纸带上计算位移的初始位置坐标，x2为终了位置坐标，x1与x2之间一共有n个打的点（包含x1和x2），圆盘的半径为r，则角速度的表达式为ω=_________.③某次实验测得圆盘半径r=5.50×10－2m，得到的纸带的一段如图所示.求得角速度为___.（交流电源频率50Hz，结果保留三位有效数字）12．（12分）学校物理兴趣小组利用如图甲所示的实验装置完成“探究加速度与力的关系”的实验．他们所用的器材有小车、一端带有滑轮的导轨、打点计时器和几个已知质量的钩码，另有学生电源和力传感器(图中未画出)．(1)图乙是实验中得到的一条纸带，图中打相邻两计数点的时间间隔为0.1s，由图中数据可得小车的加速度大小a=____m／s2(结果保留三位有效数字)．(2)实验小组A、B分别以各自测得的加速度a为纵轴，小车所受的合力F为横轴，作出图象如图丙中图线1、2所示，则图线1、2中对应小车(含车内的钩码)的质量较大的是图线________(选填“1”或“2”)．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,光滑水平地面上静止放置两由弹簧相连木块A和B，一质量为m的子弹以速度v0水平击中木块A，并留在其中，A的质量为3m，B的质量为4m。(1)求弹簧第一次最短时的弹性势能(2)何时B的速度最大，最大速度是多少？14．（16分）质量为的小车静止于光滑水平面上，小车的上表面由光滑的圆弧和光滑平面组成，弧半径为，车的右端固定有一不计质量的弹簧，如图所示。现有一质量为的滑块从圆弧最高处无初速下滑，与弹簧相接触不栓接并压缩弹簧。重力加速度求：弹簧具有的最大的弹性势能；当滑块与弹簧分离时小车的速度。15．（12分）如图所示，有两个滑块A、B位于光滑水平面上，滑块A的质量为2kg，滑块B的质量为6kg，某时刻给滑块A一个向右的大小为4m/s的初速度，随后与静止的滑块发生碰撞，B左侧连接一个轻质弹簧，则在滑块A、B碰撞的过程中，求：（1）轻质弹簧在碰撞过程中的最大弹性势能；（2）碰撞过程中滑块的最大速度．

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】试题分析：N与地面的最大静摩擦力，若，可知铁块与长木板不一定静止在水平面上不动，故A错误；如果外力，假设M和N保持相对静止，整体的加速度，此时M和N间的摩擦力，假设成立，可知铁块的加速度为，故B正确；M和N发生相对滑动的临界加速度，对整体分析，，解得发生相对滑动的最小外力，故C错误；M和N发生相对滑动的临界加速度，可知增大外力F的过程中，铁块的最大加速度为，故D错误．考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用【名师点睛】本题考查了牛顿第二定律的临界问题，知道M和N发生相对滑动的临界条件，结合牛顿第二定律进行求解，掌握整体法和隔离法的灵活运用．2、D【解题分析】

A.在段，人做自由落体运动，加速度为g，故处于完全失重状态，但是受到重力作用，故A错误；B.在点时，重力等于拉力，故在段，绳的拉力大小小于人的重力，人处于失重状态，B错误；C.在段，绳的拉力大小大于人的重力，人处于超重状态，C错误；D.在点，人的速度为零，绳的拉力大于人的重力，人由向上的加速度，D正确；故选D。3、B【解题分析】试题分析：变轨时需要点火，即外力做功，变轨前后机械能不相等，A错误；飞船运动过程中，万有引力完全充当向心力，所以航天员出舱前后都处于失重状态，B正确；因为飞船在圆轨道上的运行周期为90min，小于同步卫星的运转周期，所以根据公式可得飞船在此圆轨道上运动的角速度大于同步卫星运动的角速度，C错误；万有引力充当向心力，故有，解得，飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时和变轨后沿圆轨道运动时的半径相同，所以加速度相同，D错误；考点：考查了万有引力定律的应用【名师点睛】在万有引力这一块，涉及的公式和物理量非常多，掌握公式在做题的时候，首先明确过程中的向心力，然后弄清楚各个物理量表示的含义，最后选择合适的公式分析解题，另外这一块的计算量一是非常大的，所以需要细心计算4、D【解题分析】

设圆的半径为R，橡皮筋的劲度系数为k，小球最终静止在Q点，胡克定律得：mg=k(2R)当小球与N的连线与竖直方向之间的夹角为α时，橡皮筋的伸长量橡皮筋的弹力对小球，设拉力F与水平方向之间的夹角为β，在水平方向竖直方向联立可得可知拉力F的方向绳子与橡皮筋的方向垂直，而且随α的增大，F逐渐增大。故选D。5、D【解题分析】

对于超重、失重和平衡状态的定义是：当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度，合力也向上；当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度，合力也向下．如果没有压力了，那么就是处于完全失重状态，此时向下加速度的大小为重力加速度g．综上可知上升和下降的过程中，都是只受到向下的重力的作用，加速度的大小为重力加速度g；都处于完全失重状态.A.描述与分析结果不相符；故A错误.B.描述与分析结果不相符；故B错误.C.描述与分析结果不相符；故C错误.D.描述与分析结果相符；故D正确.6、C【解题分析】

小行星绕太阳做匀速圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力A．太阳对小行星的引力F=，由于各小行星轨道半径质量均未知，故不能得出太阳对小行星的引力相同的结论，故A错误；B．由周期T=知，由于小行星轨道半径大于地球公转半径，故小行星的周期均大于地球公转周期，即大于一年，故B错误；C．小行星的加速度a=知，小行星内侧轨道半径小于外侧轨道半径，故内侧向心加速度大于外侧的向心加速度，故C正确；D．线速度知，小行星的轨道半径大于地球半径，故小行星的公转速度小于地球公转的线速度，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、CD【解题分析】

小球不脱离圆轨道时，最高点的临界情况为解得m/s根据机械能守恒定律得解得m/s故要使小球做完整的圆周运动，必须满足m/s；若不通过四分之一圆周小球也不会脱离圆轨道，根据机械能守恒定律有解得m/s故小球不越过四分之一圆周，必须满足m/s，所以要使小球不脱离圆轨道运动，v0应当满足m/s或m/s，故CD正确，AB错误。故选CD。8、AD【解题分析】

AB.物体A、B都处于静止状态，即平衡状态，对B分析有：T=GB=10N对A分析，受拉力、地面的支持力和重力，有：GA=T+N则：N=GA-T=40N-10N=30NA所受的合力为零，故A正确，B错误；CD.对滑轮分析，受两个向下的拉力和弹簧的弹力，所以：F=2T=20N所以弹簧计的示数为20N，故C错误，D正确。​9、AD【解题分析】

A.运动员在起跳过程中可视为匀加速直线运动，加速度方向竖直向上，所以运动员起跳过程处于超重状态，故A正确；B.在起跳过程中做匀加速直线运动，起跳过程的平均速度，运动员离开地面后做竖直上抛运动，离地上升到最高点过程的平均速度，即两者相等，故B错误C.运动员离开地面后做竖直上抛运动，根据可知根据速度位移公式可知解得：，对运动员根据牛顿第二定律可知解得：，根据牛顿第三定律可知，对地面的压力为1560N，故C错误D.起跳过程运动的时间，起跳后运动的时间故运动的总时间，故D正确；10、AD【解题分析】

A．对小球A受力分析，受重力和拉力，根据平衡条件，有：；如果将物体B在地板上向右移动稍许，则∠AOB增加；对滑轮分析，受三个拉力，如图所示：根据平衡条件，，故一定增加，A正确；B．将物体B在地板上向右移动一小段距离，∠AOB增加，那么，拉力在竖直方向的分量减小；对物体B进行受力分析，由受力平衡可得：地面对B的支持力等于物体B的重力减去细绳拉力在竖直方向的分量，故地面对B的支持力将增大，B错误；C．减小小球A的质量，若系统仍保持平衡状态，故根据受力平衡可得：角不变，C错误；D．悬挂定滑轮的细线的拉力等于OA、OB两段细绳的合力，又有OA、OB两段细绳的拉力都为小球A的重力，那么，根据力的合成，由两力的夹角可得：合力大于小球A的重力，故由受力平衡可得：悬挂定滑轮的细线的拉力一定大于小球A的重力，D正确。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、B【解题分析】试题分析：通过纸带打点的时间间隔和位移，求出圆盘的线速度，根据得出角速度的表达式，代入数据求出角速度的大小．（1）电磁打点计时器使用的是4-6V的电压交流电，故B正确；（2）圆盘的线速度为，故（3）取纸带上首末两个点的过程研究，之间有15个间隔，则圆盘的线速度，代入数据解得．12、（1）0.195（2）1【解题分析】

（1）根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，运用逐差法求出小车的加速度．（2）根据牛顿第二定律得出a与F的关系式即可分析质量较大的图线．【题目详解】（1）根据△x=aT2，运用逐差法得：，（2）根据牛顿第二定律得F=ma，变形得：，即a-F图线的斜率表示质量的倒数，则斜率越小质量越大，故1图线的质量较大．【题目点拨】掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，关键是匀变速直线运动推论的运用．在该实验中，知道当钩码的质量远远小于小车质量时，钩码的重力才能近似等于小车的合力．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）（2）弹簧再恢复原长时B速度最大【解题分析】：（1）从子弹击中木块A到弹簧第一次达到最短的过程可分为两个小过程一是子弹与木块A的碰撞过