湖南省衡阳县江山中英文学校2024学年物理高三第一学期期中考试试题含解析

湖南省衡阳县江山中英文学校2024学年物理高三第一学期期中考试试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、2016年9月15日，搭载着天宫二号空间实验室的长征二号F运载火箭在酒泉卫星发射中心正式点火升空，天宫二号顺利地进入了运行圆轨道．某同学从网上查得天宫二号的运行轨道离地高度为h，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，由此得到天宫二号的（）A．运行周期B．运行的线速度C．角速度为D．向心加速度为2、如图所示，飞船在圆轨道Ⅰ上绕地球运行，在A点经过第一次变轨后在椭圆轨道Ⅱ上运行，在近地点B处进行第二次变轨，进入近地地圆轨道Ⅲ运行，下列说法正确的是（）A．飞船在轨道Ⅰ上运行经过A点时的速率大于在轨道Ⅱ上运行经过A点时的速率B．飞船在轨道Ⅰ上运行经过A点时的加速度大于在轨道Ⅱ上运行经过A点时的加速度C．飞船在轨道Ⅲ上运行时飞船里的宇航员处于超重状态D．飞船在轨道Ⅲ上运行经过B点时的机械能大于在轨道Ⅱ上运行经过B点时的机械能3、如图所示为三种形式的吊车示意图，QA为重力不计的杆，其O端固定，A端带有一小滑轮，AB为重力不计的缆绳，当它们吊起相同重物时，缆绳对滑轮作用力的大小关系是A． B． C． D．4、如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R：bc是半径为R的四分之一的圆弧，与ab相切于b点．一质量为m的小球．始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为g．小球从a点开始运动到其他轨迹最高点，机械能的增量为A．2mgRB．4mgRC．5mgRD．6mgR5、如图所示，滑块A和B叠放在固定的光滑斜面体上，从静止开始以相同的加速度一起沿斜面加速下滑．则在下滑过程中正确的是（）A．B对A的支持力不做功B．B对A的合力不做功C．B对A的摩擦力不做功D．B对A的摩擦力做负功6、在人类对物体运动规律的认识过程中，许多物理学家大胆猜想、勇于质疑，取得了辉煌的成就，下列有关科学家及他们的贡献描述中正确的是()A．开普勒潜心研究第谷的天文观测数据，提出“万有引力定律”B．牛顿最早证明了行星公转轨道是椭圆，行星所受的引力大小跟行星到太阳距离的二次方成反比C．亚里士多德对运动的研究，确立了许多用于描述运动的基本概念，比如平均速度、瞬时速度以及加速度D．伽利略探究物体下落规律的过程中使用的科学方法是：问题→猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论二、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、2019年1月3日10时26分，在反推发动机和着陆缓冲机构的“保驾护航”下，“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面的预选着陆区，已知“嫦娥四号”的运行过程示意图如图所示，下列说法正确的是A．“嫦娥四号”的发射速度可以小于第一宇宙速度B．“嫦娥四号”从地月转移轨道进入绕月椭圆轨道时必须减速C．“嫦娥四号”在绕月轨道上运行时，轨道降低，周期减小D．“嫦娥四号”在向月球着陆过程中始终处于失重状态8、2016年9月15日我国在酒泉卫星发射中心成功发射了“天宫二号”空间实验室，它的轨道可视为距离地面h=393km的近圆周轨道。“天宫二号”在轨运行期间，先后与“神舟十一号”载人飞船和“天舟一号”货运飞船进行了交汇对接。这标志着我国载人航天进入应用发展新阶段，对于我国空间站的建造具有重大意义。已知地球表面的重力加速度g、地球半径R。根据题目所给出的信息，可估算出“天宫二号”空间实验室在轨运行的A．线速度的大小 B．周期 C．所受向心力的大小 D．动能9、质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动．已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则航天器的（）A．线速度 B．角速度C．运行周期 D．向心加速度10、如图所示，将两相同的木块a、b至于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳固定于墙壁，开始时a、b均静止。弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a所受摩擦力，b所受摩擦力，现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间（）A．大小不变 B．方向改变C．仍然为零 D．方向向右三、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）某实验小组利用如图甲所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验，已知小车质量为M，重力加速度为g．（1）实验中平衡摩擦力后，必须采用______法，保持小车质量不变，若想用钩码的重力作为小车所受合外力，需满足______；（2）某次实验中打出的一条纸带如图乙所示，图中1、2、3、4、5为相邻计数点，且相邻计数点间的时间间隔为0.1s，由该纸带可求得小车的加速度a=______m/s2；（结果保留3位有效数字）（3）改变钩码的个数重复实验，得到加速度a与合外力F的关系如图丙所示，由图象直线部分OA，可得出的结论是______________．直线部分OA的斜率k=______（用M、g表示）12．（12分）为描绘小灯泡的伏安特性曲线，实验室备有下列器材：A．小灯泡（额定电压3V，额定电流600mA）B．电流表A1（量程0～0.6A，内阻约为0.5Ω）C．电流表A2（量程0～3A，内阻约为0.1Ω）D．电压表V（量程0～3V，内阻约为10kΩ）E．滑动变阻器R1（0～10Ω，2A）F．滑动变阻器R2（0～500Ω，1A）G．直流电源E（约3V）H．开关、导线若干（1）实验中电流表应选用____，滑动变阻器应选用____（以上均填器材代号）．（2）请用笔画线代替导线，在下图中将本实验的电路连接完整_______．（3）正确实验，测量出多组数据，以灯泡两端的电压U为横轴，电流表的示数I为纵轴，描点如图乙所示，请在图乙中作出小灯泡的伏安特性曲线_________．（4）上述实验过程中，小虎同学不慎将所选滑动变阻器损坏，便选用另一滑动变阻器，重新连成图甲所示的完整电路，闭合开关，从最右端向最左端缓慢匀速移动滑动变阻器滑片的过程中，观察到电流表和电压表的示数变化情况是___________．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，光滑平行轨道abcd的水平部分处于竖直向上的匀强磁场中，bc段轨道宽度是cd段轨道宽度的2倍，bc段轨道和cd段轨道都足够长，将质量相等的金属棒P和Q分别置于轨道上的ab段和cd段，且与轨道垂直．Q棒静止，让P棒从距水平轨道高为h的地方由静止释放，求：⑴P棒滑至水平轨道瞬间的速度大小；⑵P棒和Q棒最终的速度．14．（16分）如图所示，AB为一段弯曲轨道，固定在水平桌面上，与水平桌面相切于A点，B点距桌面的高度为h＝0.6m，A、B两点间的水平距离为L＝0.8m，轨道边缘B处有一轻、小定滑轮，一根轻绳两端系着质量分别为m1与m2的物体P、Q，挂在定滑轮两边，P、Q可视为质点，且m1＝2.0kg，m2＝0.4kg.开始时P、Q均静止，P紧靠B点，P释放后沿弯曲轨道向下运动，运动到A点时轻绳突然断开，断开后P沿水平桌面滑行x＝1.25m停止．已知P与水平桌面间的动摩擦因数μ＝0.25，g取10m/s2。求：（1）物体P经过A点时的速度大小；（2）在物体P从B点运动到A点的过程中，物体Q重力势能的改变量；（3）弯曲轨道对物体P的摩擦力所做的功．15．（12分）如图所示，光滑水平面上依次放置两个质量均为m的小物块A和C以及光滑曲面劈B，B的质量为M=3m，劈B的曲面下端与水平面相切，且劈B足够高，现让小物块C以水平速度v0向右运动，与A发生弹性碰撞，碰撞后小物块A又滑上劈B，求物块A在B上能够达到的最大高度．

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、C【解题分析】在地球表面上的物体，由题可知，卫星在圆轨道上运行时，，由此求得,，,因此C项正确．故选C.【题目点拨】解决本题的关键掌握万有引力两个理论的运用：1、万有引力提供向心力；2、万有引力等于重力．2、A【解题分析】

A．飞船从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ，在A点应减速，所以飞船在轨道Ⅰ上运行经过A点时的速率大于在轨道Ⅱ上运行经过A点时的速率，故A项正确；B．飞船在轨道Ⅰ上运行时通过A点和在轨道Ⅱ上运行时通过A点时受到的万有引力大小相等，根据牛顿第二定律可知加速度相等，故B项错误；C．飞船在轨道Ⅲ上绕地球匀速运行时，物体所受的万有引力提供圆周运动所需的向心力，物体与接触面之间无作用力，处于完全失重状态，则C项错误；D．飞船从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅲ，在B点应减速，飞船在轨道Ⅲ上运行经过B点时的机械能小于在轨道Ⅱ上运行经过B点时的机械能，故D项错误。3、B【解题分析】

分别对三种形式的滑轮进行受力分析，设绳子的作用力分别为、、，各图中绳子拉力均为；在图(a)中，则有：在图(b)中，则有：在图(c)中，则有：可知：A.与分析不符，故A错误；B.与分析相符，故B正确；C.与分析不符，故C错误；D.与分析不符，故D错误。4、C【解题分析】本题考查了运动的合成与分解、动能定理等知识，意在考查考生综合力学规律解决问题的能力．设小球运动到c点的速度大小为vC，则对小球由a到c的过程，由动能定理得：F·3R-mgR=mvc2，又F=mg，解得：vc2=4gR，小球离开c点后，在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，竖直方向在重力作用力下做匀减速直线运动，由牛顿第二定律可知，小球离开c点后水平方向和竖直方向的加速度大小均为g，则由竖直方向的运动可知，小球从离开c点到其轨迹最高点所需的时间为:t=vC/g=2，小球在水平方向的加速度a=g，在水平方向的位移为x=at2=2R．由以上分析可知，小球从a点开始运动到其轨迹最高点的过程中，水平方向的位移大小为5R，则小球机械能的增加量△E=F·5R=5mgR，选项C正确ABD错误．【题目点拨】此题将运动的合成与分解、动能定理有机融合，难度较大，能力要求较高．5、B【解题分析】

A．B对A的支持力竖直向上，A和B是一起沿着斜面下滑的，所以B对A的支持力与运动方向之间的夹角大于90°，所以B对A的支持力做负功，所以A错误．B．以A、B整体为研究对象，应用牛顿第二定律得a=gsinθ；隔离A分析，如图所示，有mgsinθ+fcosθ-Nsinθ=ma得fcosθ=Nsinθf与N的合力沿+y方向，B对A的合力不做功，故B正确．CD．B对A的摩擦力是沿着水平面向左的，与运动方向之间的夹角小于90°，所以B对A的摩擦力做正功，故CD错误．故选B．考点：牛顿第二定律的应用；功6、D【解题分析】牛顿发现了万有引力定律，A错误；开普勒三定律最早证明了行星公转轨道是椭圆，牛顿证明了行星所受的引力大小跟行星到太阳距离的二次方成反比，B错误；伽利略对运动的研究，确立了许多用于描述运动的基本概念，比如平均速度、瞬时速度、加速度，C错误；伽利略探究物体下落规律的过程使用的科学方法是：问题→猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论，D正确．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、BC【解题分析】

A.第一宇宙速度是最小的发射速度，“嫦娥四号”的发射速度一定大于第一宇宙速度，故A错误；B.“嫦娥四号”从地月转移轨道进入绕月椭圆轨道时，轨道半径减小，做近心运动，必须减速，故B正确；C.嫦娥四号”在绕月轨道上运行时，轨道降低，根据，周期减小，故C正确；D.“嫦娥四号”在向月球着陆过程中，做减速，加速度向上，处于超重状态，故D错误；8、AB【解题分析】

A．根据可得由可得可得选项A正确；B．根据可估算周期，选项B正确；CD．由于“天宫二号”空间实验室的质量未知，则不能估算其向心力和动能，选项CD错误。9、AC【解题分析】

A.探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，由G=m可得航天器的线速度故A正确；

B.由mg=mω2R可得航天器的角速度ω=故B错误；

C.由mg=mR可得航天器的运行周期故C正确；D.由G=ma可得航天器的向心加速度故D错误．10、AD【解题分析】

初始状态，a在水平方向上受绳子拉力、弹簧的弹力还有摩擦力处于平衡，b受弹簧的弹力和绳子的拉力处于平衡，右侧细绳剪断的瞬间，弹簧的弹力不变，a仍然受三个力作用，摩擦力的大小和方向不变，而b受到向左的弹力，将受到向右的摩擦力，故选AD。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、控制变量小车质量远大于钩码质量1.15小车质量不变时，加速度与合外力成正比【解题分析】

（1）[1][2]．实验中平衡摩擦力后，必须采用控制变量法，保持小车质量不变，若想用钩码的重力作为小车所受合外力，需满足小车质量远大于钩码质量；（2）[3]．由匀变速直线运动的推论△x=at2可知，加速度：（3）[4]．由图丙所示图象可知，图象OA部分是直线，由此可知：小车质量不变时，加速度与合外力成正比．由牛顿第二定律得：，则a-F图象直线部分OA的斜率：；12、（1）A1R1（2）如图；（3）如图；（4）开始示数一直较小，几乎不变，滑片接近最左端时，示数突然变大．【解题分析】

（1）灯泡的额定电流为600mA，因此电流表应选择600mA量程的A1；本实验采用滑动变阻器分压接法，因此滑动变阻器应选择总阻值较小的R1；

（2）根据原理可知，本实验应采用滑动变阻器分压接法，同时灯泡内阻较小，故电流表采用外接法，连接实物图如图所示；

（3）小灯泡的伏安特性曲线如图；（4）因另一滑动变阻器R2的阻值为500Ω较大，比小灯泡电阻大的多，则在滑动变阻器开始滑动的阶段，滑动变阻器与小灯泡并联后的阻值一直很小，所以电压表和电流表的读数会一直很小，当滑动变阻器接近左端时，小灯泡两端的电压会突然接近电源电压，则此时电压表和电流表的读数会突然增大.【题目点拨】本题考查描绘灯泡的伏安特性曲线的实验，要注意明确实验原理，知道本实验应采用滑动变阻器分压接法和电流表外接法；知道分压电路中滑动变阻器为什么要尽量使用阻值较小的滑动变阻器.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)，【解题分析】试题分析：（1）根据动能定理解出金属棒刚刚到达磁场时的速度；（2）然后P棒开始减速，Q棒开始加速，P、Q两棒产生的电动势方向相反，导致总电动势减小，但是总电动势还是逆时针方向，所以Q继续加速，P继续减速，直到P、Q产生的电动势大小相等，相互抵消，此时电流为零，两棒不再受安培力，均做匀速直线运动．（1）设P，Q棒的长度分别为2L和L，磁感强度为B