2024届黑龙江省哈尔滨市实验中学高三物理第一学期期中检测试题含解析

2024届黑龙江省哈尔滨市实验中学高三物理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、小明家驾车去旅游．行驶到某处见到如图所示的公路交通标志，下列说法正确的是A．此路段平均速度不能超过60km／hB．此处到宜昌的位移大小是268kmC．此路段平均速率不能低于60km/hD．此路段瞬时速度不能超过60km/h2、如图所示，在水平桌面上叠放着质量相等的A、B两块木板，在木板A上放着质量为m的物块C，木板和物块均处于静止状态．A、B、C之间以及B与地面之间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，现用水平恒力F向右拉木板A，则以下判断正确的是()A．不管F多大，木板B一定保持静止B．A、C之间的摩擦力大小一定等于μmgC．B受到地面的摩擦力大小一定小于FD．A、B之间的摩擦力大小不可能等于F3、关于科学家和他们的贡献，下列说法不正确的是A．伽利略首先采用了以实验检验猜想和假设的科学方法B．开普勒发现行星绕太阳运动的轨道不是圆，而是椭圆C．库仑指出在电荷的周围存在着由它产生的电场D．富兰克林把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷命名为正电荷4、如图所示，在直角三角形所在的平面内存在匀强电场，其中A点电势为0，B点电势为3V，C点电势为6V．己知∠ACB＝30°，AB边长为m，D为AC的中点．，将一点电荷放在D点，且点电荷在C点产生的场强为1.5N/C，则放入点电荷后，B点场强为（）A．2.5N/C B．3.5N/C C．2N/C D．N/C5、如图所示，水平传送带保持的速度运动．一质量为的物体与传送带间的动摩擦因数为．现将该物体无初速度地放到传送带上的点，然后运动到了距点的点，则传送带对该物体做的功为（）A． B． C． D．6、如下图所示，“嫦娥三号”的环月轨道可近似看成是圆轨道，观察“嫦娥三号”在环月轨道上的运动，发现每经过时间t通过的弧长为l，该弧长对应的圆心角为θ弧度．已知万有引力常量为G，则月球的质量是A． B． C． 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、如图所示，小物块P放在固定斜面上，用不可伸长的轻软细绳，通过固定在斜面上的定滑轮与小物块Q相连，细绳拉紧．释放物块Q，小物块P从A运动到B的过程中，细绳对物块P的拉力做功15J，物块P克服重力做功5J，物块P的动能增加5J，滑轮的摩擦与质量不计，滑轮与物块P之间的细绳与斜面平行，则该过程中A．物块

Q

的机械能减少

15

J B．物块

P

克服摩擦力做功

5

JC．物块

Q

的重力势能减少

15

J D．物块

P

的机械能增加

15

J8、来自中国铁路总公司的消息，“复兴号”列车日前已经成功完成时速350公里的相关测试和科学评估，9月21日起在京沪高铁运行。火车转弯时，要求轮缘与内、外轨间都无挤压。要满足火车转弯时的速度尽可能大些，下列说法正确的是（）A．内、外轨间的离度差应大些B．内、外轨间的离度差应小些C．弯道半径应大些D．弯道半径应小些9、双星系统中两个星球A、B的质量都是m，相距L，它们正围绕两者连线上某一点做匀速圆周运动。实际观测该系统的周期T要小于按照力学理论计算出的周期理论值T0，且＝k(k＜1)，于是有人猜测这可能是受到了一颗未发现的星球C的影响，并认为C位于A、B的连线正中间，相对A、B静止，则下列说法正确的是()A．A、B组成的双星系统周期理论值B．A、B组成的双星系统周期理论值C．C星的质量为D．C星的质量为10、被誉为“星中美人”的土星，是太阳系里的第二大行星，一个土星年相当于30个地球年，土星直径约为地球的十倍，质量约为地球的百倍，它有60余颗卫星．美国宇航局的“卡西尼”号飞船拍摄到土星最外侧的一条细环是土星的F环，位于它附近的亮斑是土卫十六，如图6所示下列说法正确的是A．土卫十六的向心加速度比土星近地轨道上的卫星小B．土星的公转半径是地球的30倍C．在土星的一座高山上水平抛出一个物体,为使物体不再回到土星，其抛出速度至少是地球上的倍D．只要知道土卫十六绕土星运行周期和轨道半径，结合题给条件即可求土星的密度三、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）在测定匀变速直线运动加速度实验中，某次实验纸带的记录如图所示，纸带上O、A、B、C、D、E、F、G为计数点，每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，由图可知纸带的加速度等于__________，在打D点时纸带的速度为___________（保留两位有效数字），F到G的距离为_____________cm．12．（12分）(1)甲同学用如图(a)所示的装置来验证动量守恒定律。①实验中质量为m1的入射小球和质量为m2的被碰小球的质量关系是m1______m2（选填“大于”“等于”或“小于”）；②图(a)中O点是小球抛出点在地面上的投影。实验时，先将入射小球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量水平射程OP。然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复本操作。接下来要完成的必要步骤是______；（填选项前的字母）A．用天平测量两个小球的质量m1、m2B．测量小球m1开始释放的高度hC．测量抛出点距地面的高度HD．分别通过画最小的圆找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE．测量水平射程OM、ON③若两球相碰前、后的动量守恒，其表达式可表示为______（用②中测量的量表示）。(2)乙同学也用上述两球进行实验，但将实验装置改成如图(b)所示。将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中小球1、小球2与木条的撞击点。实验时先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射小球1从斜轨上起始位置由静止释放，撞击点为B′；然后将木条平移到图中所示位置，入射小球1从斜轨上起始位置由静止释放，确定其撞击点P；再将入射小球1从斜轨上起始位置由静止释放，与小球2相撞，撞击点为M和N，测得B′与N、P、M各点的高度差分别为h1、h2、h3。只要满足关系式______，则说明碰撞中动量是守恒的；只要再满足关系式______，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞（用所测物理量的字母表示）。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）如图甲所示，A和B是真空中正对面积很大的平行金属板，位于两平行金属板正中间的O点有一个可以连续产生粒子的粒子源，AB间的距离为L．现在A、B之间加上电压UAB随时间变化的规律如图乙所示，粒子源在交变电压的一个周期内可以均匀产生N个相同粒子，这种粒子产生后，在电场力作用下由静止开始运动，粒子一旦碰到金属板，它就附在金属板上不再运动，且电荷量同时消失，不影响A、B板电势．已知粒子质量为m=5.0×10-10kg，电荷量q=1.0×10-7C，（1）t＝0时刻产生的粒子，运动到B极板所经历的时间t0；（2）在0-T2时间内，产生的粒子不能到达B板的时间间隔（3）在0-T2时间内，产生的粒子能到达B板的粒子数与到达A板的粒子数之比14．（16分）如图所示，半径为R＝1611m的光滑的圆弧形凹槽固定放置在光滑的水平面上，凹槽的圆弧面与水平面在B点相切，另一条半径OC与竖直方向夹角为θ＝37°，C点是圆弧形凹槽的最高点，两个大小相同的小球P、Q质量分别为m1＝2kg和m2＝1kg，Q静止于B点，P放置于水平面上A点．给P施加一个F＝60N的水平向右的瞬间作用力后P匀速运动，在B点与Q发生对心正碰，碰撞过程没有能量损失，碰后Q恰好能沿弧形凹槽经过最高点C，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°=0.8求：(1)P碰前的速度大小v1和碰后的速度大小v2；(2)力F的作用时间t.15．（12分）高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶，甲车在前，乙车在后，速度均为v0=40m/s，距离x0=90m．t=0时刻甲车遇紧急情况后，甲、乙两车的加速度随时间变化的情况如图所示，取运动方向为正方向．两车在0～12s内会不会相撞？

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：公路交通标志上表示的是从云阳到宜昌路段，汽车行驶的最高速度不能超过60km/h，即此路段瞬时速度不能超过60km/h。故选D考点：瞬时速度点评：公路交通限速标志指的是行驶过程中的最高速度的上限，汽车行驶时不能超过此速度，这里的行驶速度指的是瞬时速度。2、A【解题分析】

A.设A、B的质量为M，先对木块B受力分析，竖直方向受重力、压力和支持力，水平方向受A对B向右的摩擦力和地面对B向左的摩擦力，由于A对B的最大静摩擦力小于地面对B的最大静摩擦力，故物体B一定保持静止，B不会受到地面的滑动摩擦力。故A正确；B.当A、C发生相对滑动时，A、C之间的摩擦力可能等于，故B错误。CD.当F较小时，A、B、C保持相对静止，对AC整体分析，B对A的摩擦力等于拉力F的大小，当F足够大时，A会在B上发生相对滑动，则A、B之间的摩擦力为，故CD错误。3、C【解题分析】

A．伽利略首先采用了以实验检验猜想和假设的科学方法，使物理学得到新的发展，故A正确，A项不合题意；B．开普勒发现了行星运动定律，并提出行星绕太阳运动的轨道不是圆，而是椭圆，故B正确，B项不合题意；C．法拉第提出一种观点，认为在电荷周围存在着由它产生的电场，故C错误，C项符合题意；D．富兰克林把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷命名为正电荷，故D正确，D项不合题意。4、A【解题分析】在匀强电场中，D点电势为，因此BD连线即为等势线，画出电场线如图所示：因，则AB两点沿电场线方向的距离为，BA间的电势差U=φB-φA=3V，则匀强电场的场强，由于点电荷在C点产生的场强为1.5N/C，则点电荷在B点产生的场强也为1.5N/C，方向与匀强电场的电场强度方向垂直

因此B点场强为，故A正确，B、C、D错误．故选A.【点评】考此题的关键要找出等势点，来确定等势线，并掌握电势线与电场线垂直，理解公式中d的含义为两点沿电场线方向的距离．5、B【解题分析】物体无初速地放到传送带上，匀加速运动的过程中加速度为．设物块从放上传送带到速度与皮带相同经历的时间为，则有：．此过程通过的位移为．所以速度与皮带相同后，物块做匀速直线运动．只有匀加速运动过程，皮带对物块做功．根据动能定理得传送带对该物体做的功．故选B．点睛：物体无初速地放到传送带上，开始阶段受到向右的滑动摩擦力做匀加速运动，当物体速度与传送带相同时，物块不受摩擦力，与传送带一起做匀速运动．只有在物块加速运动过程中，传送带对物体做功．根据牛顿第二定律求出物块匀加速运动的加速度，由速度公式求出物块速度与传送带速度相等所经过的时间，由位移公式求出此过程的位移，分析物块是否达到传送带的另一端，再由动能定理求解传送带对该物体做的功．6、C【解题分析】试题分析：因为每经过时间t通过的弧长为l，故卫星的线速度为v=，角速度为ω=，卫星的运行半径为R=，则根据万有引力定律及牛顿第二定律得：，则月球的质量M==，选项C正确．考点：万有引力定律与牛顿第二定律．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、AB【解题分析】

A、细绳对物块P的拉力做功15J，则有物块Q克服拉力做功15J，所以物块Q的机械能减少15J，故A正确；B、对物块P，由动能定理可得，解得物块P克服摩擦力做功5J，故B正确；C、物块P的动能增加，则有物块Q的动能增加，根据可知物块Q的机械能减少量等于物块Q的重力势能减少量与物块Q的动能增加量之和，所以物块Q的重力势能减少量大于15J，故C错误；D、物块P的机械能增加量等物块P的重力势能增加量与物块P的动能增加量之和，所以物块P的机械能增加10J，故D错误；故选AB．【题目点拨】关键是细绳对物块P的拉力与细绳对物块Q的拉力大小相等，细绳对物块P的拉力做功等于物块Q克服拉力做功，物块的机械能变化量等于物块的重力势能变化量与物块的动能变化量之和．8、AC【解题分析】试题分析：对火车受力分析，要求轮缘与内、外轨间都无挤压。则重力和支持力提供向心力，根据牛顿第二定律即可判断出速度增大要改变的条件火车转弯受，对内外轨道无压力，故有，解得，要使速度增大，内外轨道高度差大一些，弯道半径大一些，AC正确．9、BD【解题分析】

两星球的角速度相同，根据万有引力充当向心力，则有：可得：两星球绕连线的中点转动，则有：所以：由于C的存在，双星的向心力由两个力的合力提供，则：又：＝k联立解得：M=故选BD。10、AC【解题分析】根据可知，土卫十六的向心加速度比土星近地轨道上的卫星小，选项A正确；根据，解得，因T土=30T地，则，选项B错误；根据第一宇宙速度的表达式，则，则在土星的一座高山上水平抛出一个物体,为使物体不再回到土星，其抛出速度至少是地球上的倍，选项C正确；根据可得,只要知道土卫十六绕土星运行周期和轨道半径，可求得土星的质量，但是因为不知道土星的半径，则不能求解求土星的密度，选项D错误；故选AC.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、1．72m/s21．41m/s2．91cm【解题分析】

根据题意可知：每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，因此计数点之间的时间间隔为：，，

根据匀变速直线运动推论可得：；根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，因此有：；根据题意可知：，，则：．【题目点拨】能够知道相邻的计数点之间的时间间隔，利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力．12、大于ADE【解题分析】

(1)[1]为防止碰撞后入射球反弹，实验中入射小球的质量m1应大于被碰小球的质量m2。[2]设碰撞前入射小球的速度为v1，碰撞后入射小球的速度为v2，被碰小球的速度为v3，如果碰撞过程系统动量守恒，以水平向右为正方向，由动量守恒定律得小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得即实验需要测量两球的质量、两球落点的水平位移，ADE均正确。[3]由以上可知，实验需要验证的表达式为