2024年湖北省广水一中等重点高中联考协作体高三物理第一学期期中统考试题含解析

2024年湖北省广水一中等重点高中联考协作体高三物理第一学期期中统考试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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，竖直面内光滑的3/4圆形导轨固定在一水平地面上，半径为R．一个质量为m的小球从距水平地面正上方h高处的P点由静止开始自由下落，恰好从N点沿切线方向进入圆轨道．不考虑空气阻力，则下列说法正确的是（）A．适当调整高度h，可使小球从轨道最高点M飞出后，恰好落在轨道右端口N处B．若h=2R，则小球在轨道最低点对轨道的压力为4mgC．只有h≥2.5R时，小球才能到达圆轨道的最高点MD．若h=R，则小球能上升到圆轨道左侧离地高度为R的位置，该过程重力做功为mgR2、做匀减速直线运动的物体经4s停止，若在第1s内的位移是14m，则最后1s内位移是（）A．4.5m B．3.5m C．2m D．1m3、质量相等的两个质点A、B在拉力作用下从同一地点沿同一直线竖直向上运动的v-t图像如图所示，下列说法正确的是A．t2时刻两个质点在同一位置B．0--t2时间内两质点的平均速度相等C．0--t2时间内A质点处于超重状态D．在t1--t2时间内质点B的机械能守恒4、如图所示，A、B两个木块用轻弹簧相连接，它们静止在光滑水平面上，A和B的质量分别是99m和100m，一颗质量为m的子弹以速度v0水平射入木块A内没有穿出，则在以后的过程中弹簧弹性势能的最大值为A． B． C． D．5、如图，拉格朗日点L1位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动．据此，科学家设想在拉格朗日点L1建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动．以、分别表示该空间站和月球向心加速度的大小，表示地球同步卫星向心加速度的大小．以下判断正确的是（）A． B．C． D．6、如图，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连．现将小球从M点由静止释放，它在下降的过程中经过了N点．已知在M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且∠ONM<∠OMN<π2.在小球从M点运动到N点的过程中A．弹力对小球先做正功后做负功B．有两个时刻小球的加速度等于重力加速度C．弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零D．小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能差二、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，质量为m的小球置于立方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于小球的直径．某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动．已知重力加速度为g，空气阻力不计，要使在最高点时盒子与小球之间作用力大小恰为mg，则()A．该盒子做匀速圆周运动的周期等于B．该盒子做匀速圆周运动的周期等于C．盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小等于2mgD．盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小等于3mg8、如图所示，有一水平椭圆轨道，M、N为该椭圆轨道的两个焦点，虚线AB、CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，且AM=MO=OC=2cm，则下列说法正确的是（）A．若将+Q的点电荷放置在O点，则A、B两处电势、场强均相同B．若将+Q、-Q等量异种电荷分别放置在M、N点，则带负电的试探电荷在O处的电势能小于B处的电势能C．若从C处静止释放的电子仅在电场力作用下能在CD上做往复运动，则放置在M、N的点电荷电量越大，电子往复运动的周期越大D．若有一平行于轨道平面的匀强电场且A、B、C三点的电势分别为10V、2V、8V，则匀强电场场强大小为9、如图所示，固定在水平面上的光滑斜面倾角为30°，质量分别为M、m的两个物体A、B通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧，斜面底端有一与斜面垂直的挡板．开始时用手按住物体A，此时A与挡板的距离为s，B静止于地面，滑轮两边的细绳恰好伸直，且弹簧处于原长状态．已知M＝2m，空气阻力不计．松开手后，关于二者的运动下列说法中正确的是()A．A和B组成的系统机械能守恒B．当A的速度最大时，B与地面间的作用力为零C．若A恰好能到达挡板处，则此时B的速度为零D．若A恰好能到达挡板处，则此过程中重力对A做的功等于弹簧弹性势能的增加量与物体B的机械能增加量之和10、滑沙是人们喜爱的游乐活动，如图是滑沙场地的一段斜面，其倾角为30°，设参加活动的人和滑车总质量为m，人和滑车从距底端高为h处的顶端A沿滑道由静止开始匀加速下滑，加速度为0.4g，人和滑车可视为质点，则从顶端向下滑到底端B的过程中，下列说法正确的是()A．人和滑车减少的重力势能全部转化为动能B．人和滑车获得的动能为0.8mghC．整个下滑过程中人和滑车减少的机械能为0.2mghD．人和滑车克服摩擦力做功为0.6mgh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）某同学利用如图所示装置探究平抛运动中机械能是否守恒．在斜槽轨道的末端安装一个光电门B，调节激光束与球心等高，斜槽末端水平．地面上依次铺有白纸、复写纸，让小球从斜槽上固定位置A点无初速释放，通过光电门后落在地面的复写纸上，在白纸上留下打击印．重复实验多次，测得小球通过光电门的平均时间为2.50ms.(当地重力加速度g=9.8m/s2，计算结果保留三位有效数字)①用游标卡尺测得小球直径如图所示，则小球直径为d=________cm，由此可知小球通过光电门的速度vB=________m/s；②实验测得轨道离地面的高度h=0.441m，小球的平均落点P到轨道末端正下方O点的距离x=0.591m，则由平抛运动规律解得小球平抛的初速度v0=________m/s；③在误差允许范围内，实验结果满足小球通过光电门的速度vB与由平抛运动规律求解的平抛初速度v0满足__________关系，就可以认为平抛运动过程中机械能是守恒的．12．（12分）图甲中的器材被称为电火花计时器的是______（选填“A”或“B”），其装置使用的电源是图乙中的______（选填“A”、“B”、“C”、“D”）．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）小物块质量m=0.99kg,静止在光滑水平面上,一颗质量为m0=0.01kg的子弹以速度v0=400m/s从左边射入小物块,子弹没有打穿小物块,之后小物块滑上一倾角为37°的斜坡,最后返回水平面．水平面与斜坡的连接处有一小段光滑圆弧,小物块与斜坡的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g=10m/s2．(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:(1)小物块被打入子弹后沿斜坡上滑的最大距离;(2)小物块返回水平面的速度．14．（16分）离心轨道是研究机械能守恒和向心力效果的一套较好的器材（如图甲所示）。某课外研究小组将一个压力传感器安装在轨道最低点B处，他们把一个钢球从轨道上的不同高处由静止释放，得到了多组压力传感器示数F和对应的释放点的高度h，并作出了一个F-h图像（如图乙所示）。根据图中所给信息，回答下列问题（不计各处摩擦，g=10m/s2）(1)该研究小组用的小球的质量和离心轨道圆周部分的半径是多少？(2)当h=0.6m时，小球到达圆周上最高点C点时小球对轨道的压力15．（12分）嘉年华上有一种回力球游戏，如图所示，A、B分别为一固定在竖直平面内的光滑半圆形轨道的最高点和最低点，B点距水平地面的高度为h，某人在水平地面C点处以某一初速度抛出一个质量为m的小球，小球恰好水平进入半圆轨道内侧的最低点B，并恰好能过最高点A后水平抛出，又恰好回到C点抛球人手中．若不计空气阻力，已知当地重力加速度为g，求：（1）半圆形轨道的半径；（2）小球在C点抛出时的速度。

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、C【解题分析】若小球从M到N做平抛运动，故有：R=vMt，，所以，；若小球能到达M点，对小球在M点应用牛顿第二定律可得：，所以，故小球不可能从轨道最高点M飞出后，恰好落在轨道右端口N处，故A错误；设小球在最低点速度为v，对小球从静止到轨道最低点应用动能定理可得：mgh=mv2；再由牛顿第三定律，对小球在最低点应用牛顿第二定律可得：小球在轨道最低点对轨道的压力；故B错误；对小球从静止到M点应用动能定理可得：，所以，h≥2.5R，故C正确；若h=R，由动能定理可得：小球能上升到圆轨道左侧离地高度为R的位置，该过程始末位置高度差为零，故重力做功为零，故D错误；故选C．2、C【解题分析】

用逆向思维，把物体的运动看成匀加速直线运动，可知初速度为：，则物体在第1s，第2s，第3s，第4s内的位移之比为：1：3：5：7，所以解得：，故C正确ABD错误．3、C【解题分析】试题分析：由v-t图像可知，t2时刻两个物体的速度相等，但位置不同，A错误，v-t图像中速度与时间轴围成的面积等于物体的位移，因此0-t2时间，B的位移大于A的位移，因此这这段时间内，B的平均速度大于A的平均速度，B不对；0-t2时间内A质点向上加速运动，因此处于超重状态，C正确；在t1-t2时间内质点B匀速向上运动，动能不变，但势能增加，机械能增加，D不对考点：图象问题，超重与失重，机械能守恒4、A【解题分析】

系统全过程动量守恒：子弹打入木块过程损失的动能转化为系统内能，A、B速度相同时弹性势能有最大值：故选A。5、D【解题分析】

因空间站建在拉格朗日点，故周期等于月球的周期，根据可知，a2>a1；对空间站和地球的同步卫星而言，因同步卫星周期小于空间站的周期则，同步卫星的轨道半径较小，根据可知a3>a2，故选项D正确．【题目点拨】此题考查了万有引力定律的应用；关键是知道拉格朗日点与月球周期的关系以及地球同步卫星的特点．6、BCD【解题分析】由题可知，M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，则在运动过程中OM为压缩状态，N点为伸长状态；小球向下运动的过程中弹簧的长度先减小后增大，则弹簧的弹性势能先增大，后减小，再增大，所以弹力对小球先做负功再做正功，最后再做负功，故A错误；在运动过程中M点为压缩状态，N点为伸长状态，则由M到N有一状态弹力为0且此时弹力与杆不垂直，加速度为g；当弹簧与杆垂直时小球加速度为g．则有两处（即有两个时刻）加速度为g，故B正确；由图可知，弹簧长度最短时，弹簧与杆的方向相互垂直，则弹力的方向与运动的方向相互垂直，所以弹力对小球做功的功率为零，故C正确；因M点与N点弹簧的弹力相等，所以弹簧的形变量相等，弹性势能相同，弹力对小球做的总功为零，则弹簧弹力对小球所做的正功等于小球克服弹簧弹力所做的功；小球向下运动的过程中只有重力做正功，所以小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能差，故D正确．故选BCD．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、BD【解题分析】

AB.盒子在最高点时，对小球有FN＋mg＝＝2mgT＝解得v＝T＝π选项A错误，B正确；CD.盒子在最低点时，对小球有FN′－mg＝解得FN′＝3mg选项C错误，D正确．8、BD【解题分析】

A、点电荷处于O点，则A、B两处电势相等，而A、B两点的电场强度大小相同，方向不同；故A错误.B、将+Q、-Q等量异种电荷分别放置在M、N点，根据等量异种电荷中垂线电势为零，可知，O处的电势高于B处，依据EP=qφ，则有负电荷在O处的电势能小于B处的电势能，故B正确.C、若从C处静止释放的电子仅在电场力作用下能在CD上做往复运动，则放置在M、N的点电荷电量越大，依据库仑定律，可知，电子受到的电场力越大，则产生合力也越大，那么电子往复运动的周期越小；故C错误.D、由一平行于轨道平面的匀强电场，且A、B、C三点的电势分别为10V、2V、8V，M点的电势为8V，因此直线MC是等势面，AM=MO=OC=2cm，根据几何关系，，根据U=Ed，则匀强电场场强为；故D正确.故选BD.【题目点拨】考查点电荷的电场线的分布，等量异种电荷的等势面的分布，掌握库仑定律的内容，理解由电势确定电场线，注意求电势能时，关注电荷的电性，同时注意U=Ed，式中d是等势面的间距.9、BD【解题分析】A.对于M、m、弹簧组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，但对于M和m组成的系统机械能不守恒，故A错误；B.根题得：M的重力分力为Mgsinθ=mg；可知物体M先做加速运动，当受力平衡时M速度达最大，此时m所受的拉力为T=mg，故m恰好与地面间的作用力为零，故B正确；C.从m开始运动至到M到达底部过程中，弹力的大小一直大于m的重力，故m一直做加速运动，M到达底部时，m的速度不为零，故C错误；D.

M恰好能到达挡板处，则此过程中重力对M做的功等于弹簧弹性势能的增加量与物体m的机械能增加量之和，故D正确．故选BD．10、BC【解题分析】

A．由题知，加速度大小为0.4g，设受到的摩擦力是f，则沿斜面的方向，根据牛顿第二定律有所以f=0.1mg；则人下滑的过程中受到摩擦力的作用，人和滑车减少的重力势能转化为动能和内能，故A错误；B．人和滑车下滑的过程中重力和摩擦力做功，根据动能定理，可得获得的动能为故B正确；C．整个下滑过程中人和滑车减少的机械能为故C正确；D．整个下滑过程中克服摩擦力做功等于人和滑车减少的机械能，所以人和滑车克服摩擦力做功为0.2mgh，故D错误。故选BC。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、0.502.001.97v0=vB【解题分析】（1）小球直径为d=5mm+0.05mm×0=5.00mm；利用小球通过光电门的平均速度代替瞬时速度，因此有：（2）根据平抛运动规律有：h＝gt2

x=v0t

联立解得：v0=2.00m/s．

（3）若球通过光电门的速度vB与由平抛运动规律求解的平抛初速度v0相等，则说明没有能量损失，机械能守恒．

点睛：该题从新的角度来验证机械能守恒，在原来问题上有所创新，无论怎么变化，明确实验原理是解答实验问题的根本．12、BD【解题分析】

由图可知，A为电磁打点计时器，B为电火花计时器；电火花计时器采用的是220V交流电源，故为D．