2024学年北师大长春附属学校物理高三第一学期期中综合测试试题含解析

2024学年北师大长春附属学校物理高三第一学期期中综合测试试题注意事项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、如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上，木块受到向右的拉力F的作用而向右滑行，木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2。下列说法正确的是()A．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mgB．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m＋M)gC．当F>μ2(m＋M)g时，木板便会开始运动D．只要合适的改变F的大小，木板就可能运动2、如图所示，A、B两带正电粒子质量相等，电荷量之比为1：1．两粒子在O上方同一位置沿垂直电场方向射入平行板电容器中，分别打在C、D两点，OC=CD忽略粒子重力及粒子间的相互作用，下列说法正确的是A．A和B在电场中运动的时间之比为1：2B．A和B运动的加速度大小之比为1：1C．A和B的初速度大小之比为1：1D．A和B的位移大小之比为1：23、相距10cm的正对平行金属板A和B带有等量异号电荷．如图所示，电场中C点距A板3cm，D点距B板2cm，C、D距离为8cm．已知A板接地，C点电势C=-60V，则A．D点的电势D=-220VB．C、D两点连线中点的电势为-140VC．若B板不动，A板上移，C、D两点间的电势差将变大D．若A板不动，B板上移，则D点电势不变4、如图所示,劲度系数均为k=200N/m的两根弹簧下悬挂一个质量m=2kg的重物,处于静止状态,弹簧L1悬于A点,与竖直方向的夹角θ=37°,弹簧L2的另一端连于竖直墙上B点,弹簧L2处于水平状态,此时两个弹簧的长度相同,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2,则两根弹簧的原长相差的长度为()A．0.01m B．0.03m C．0.05m D．0.08m5、一物体的v-t图象如图所示，在0～5s内图象为四分之一圆弧且恰好与两坐标轴相切，切点分别为(5，0)、(0，5)，则由图中信息可以得出在0~5s内A．物体作曲线运动B．物体的位移大于12.5mC．物体的加速度大小随时间逐渐减小D．物体做匀变速直线运动6、如图所示，三根抗拉能力相同的轻细绳1、2、3将一重物悬挂在水平天花板上，P、Q两点为绳子与天花板的结点，绳子1、2与天花板的夹角分别为60°和30°，其拉力大小分别为F1、F2，重物重力为G，下列说法正确的是（）A．绳子2的拉力B．绳子2的拉力F2=2GC．若逐渐增大重物进力，绳子3先断D．若缓慢增大P、Q两点间距，F1、F2的合力增大二、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，在水平向右、大小为E的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正电荷，A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直，静电力常数为k。则（）A．A点的电场强度大小为B．B点的电场强度大小为C．D点的电场强度大小可能为0D．A、C两点的电场强度相同8、如图所示，在光滑绝缘水平面上三个小球，两两间的距离都是L．A、B电荷量都是+q，质量为m，C球质量为2m，给C一个外力F，使三个小球保持相对静止共同加速运动，以下判断错误的是（）A．C球只能带负电，且电量为-2qB．恒力大小F=3C．即使他们的轨迹为曲线，A给B的库仑力也不做功D．若某时刻撤去F，则撤去的瞬间C求的加速度大小为29、如图a所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体（物体与弹簧不连接），初始时物体处于静止状态．现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移x之间的关系如图b所示（g=12m/s2），则下列结论正确的是（）A．物体的质量为3kgB．物体的加速度大小为5m/s2C．弹簧的劲度系数为1．5N/cmD．物体与弹簧分离时动能为2．4J10、如图所示，水平传送带匀速运动，在传送带的右侧固定一弹性挡杆.在时刻，将工件轻轻放在传送带的左端，当工件运动到弹性挡杆所在的位置时与挡杆发生碰撞，已知碰撞时间极短，不计碰撞过程的能量损失.则从工件开始运动到与挡杆第二次碰撞前的运动过程中，工件运动的图像可能是（）A． B．C． D．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）为了研究物体的动能与物体的质量有怎样的关系，某实验小组设计了这样一个实验：装置如图所示，将质量不同的小球从光滑斜面上同一高度处由静止释放，小球到达水平面时，立即遇到一系列条形布帘阻挡，经过一定的位移x后停下。因为布帘对小球的阻力恒定，所以每次小球克服阻力所作的功都与x成正比，他们记录了每次实验小球的质量m和小球的位移x，如下表所示：m（kg）0.100.200.300.400.50x（m）0.080.160.230.320.41请回答下列问题：(1)实验中，每次小球释放的高度总是相同的，这样做的目的是______________；(2)在图中两出x-m图像_________________；(3)根据图像可以得出x与m的数学表达式为：_________________，你认为决定图像的斜率大小的因素可能是___________________。12．（12分）有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力F1、F2和F3，回答下列问题：(1)改变钩码个数，实验能完成的是________（填正确答案标号）。A．钩码的个数N1＝N2＝2，N3＝4B．钩码的个数N1＝N3＝3，N2＝4C．钩码的个数N1＝N2＝N3＝4D．钩码的个数N1＝3，N2＝4，N3＝5(2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是________（填选项前字母）。A．标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向B．量出OA、OB、OC三段绳子的长度C．用量角器量出三段绳子之间的夹角D．用天平测出钩码的质量(3)在作图时，你认为图示中________（填“甲”或“乙”）是正确的。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）宇航员在某星球表面以初速度竖直上抛一小球，经过时间小球落回原处．若他用发射装置在该星球表面以速度水平发射出一个小球，小球恰好不落回星球表面．星球表面没有空气．不考虑星球的自传．万有引力恒量为．求：（1）宇航员质量为时，他在该星球表面的重力为多大？（2）摆长为的单摆，在该星球表面的固有周期是多少?（3）该星球的平均密度．14．（16分）如图所示，光滑绝缘水平桌面上的A、B、C三点是等腰直角三角形的三个顶点，AD为三角形的高，∠BAC＝90°，BC＝0.8m，空间存在方向与BC平行的匀强电场。将质量为m=1.010-3Kg、电荷量为q=-8.010-6C的小球由A点移到B点，电势能增加q=6.410-4J。求：（1）匀强电场的场强大小；（2）A、B两点间的电势差UAB；（3）将电荷从B处静止释放，运动到C处时的动能。15．（12分）如图所示，由金属凹槽制成的光滑的圆弧轨道固定在水平地面上，半径为R．在轨道右侧的正上方分别将金属小球A由静止释放，小球距离地面的高度用hA表示，则（1）若A小球能过轨道的最高点，求hA的最小值；（2）适当的调整hA，是否能使两小球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处？（请用公式定量计算证明）

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、A【解题分析】

AB．m所受M的滑动摩擦力大小f1=μ1mg方向水平向左，根据牛顿第三定律得知：木板受到m的摩擦力方向水平向右，大小等于μ1mg．M处于静止状态，水平方向受到m的滑动摩擦力和地面的静摩擦力，根据平衡条件木板受到地面的摩擦力的大小是μ1mg．木板相对于地面处于静止状态，不能使用滑动摩擦力的公式计算木板受到的地面的摩擦力，所以木板与地面之间的摩擦力不一定是μ2(m+M)g，故A正确，B错误；C．开始时木板处于静止状态，说明木块与木板之间的摩擦力小于木板与地面之间的最大静摩擦力，与拉力F的大小无关，所以当F＞μ2(m+M)g木板仍静止，故C错误；D．由C的分析可知，增大力F时只会改变m的运动状态，不会改变m对M的摩擦力大小；所以木板受到水平方向作用力等于m对M的摩擦力大小μ1mg，一定小于地面对木板的最大静摩擦力，所以无论怎样改变力F的大小，木板都不可能运动，故D错误。2、C【解题分析】

带电粒子垂直射入电场中做为平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动.根据牛顿第二定律和运动学公式得到偏转量y的表达式,求解质量之比;根据水平位移与初速度之比求解时间之比.【题目详解】A、粒子电荷量之比为1：1，粒子在竖直方向上做匀加速运动，由，可知A和B在电场中运动的时间之比为2：1，故A错；B、A、B两带正电粒子质量相等，电荷量之比为1：1，根据，所以A和B运动的加速度大小之比为1:1,故B错；C、根据题意OC=CD，两粒子水平方向上做匀速运动，根据，可知A和B的初速度大小之比为1：1，故C对；D、A和B的位移大小之比为1：2，竖直方向也有位移，那么合位移之比不能等于1：2，故D错；故选C3、D【解题分析】

A、由匀强电场中场强和电势差的关系可知，A板接地电势为0V，AC间的距离为3cm，解得：；由，可得，则；故A错误.B、CD两点的连线中点距离A板为5.5cm，由U=Ed可得电压为110V，而A板接地，故电势为-110V；故B错误.C、B板不动而A板上移时，板间距离增大，电容C变小，而Q不变，由可知场强不变，而CD间的距离不变，则CD间的电压不变；C错误.D、A板不动，B板上移，Q不变，由知场强不变，则AD间的电压不变，故D点电势不变；故D正确.故选D.【题目点拨】解决本题的关键掌握电容器的动态分析和匀强电场的场强与电势差的关系U=Ed，注意d为沿电场线方向上的距离．4、C【解题分析】

设弹簧L1原长为d1，此时伸长量为x1，弹簧L2的原长为d2，伸长量为x2。根据力的平衡可得水平方向有：竖直方向有：解得：由题可知：得：代入数据解得：m故选C。5、C【解题分析】

0-5s内物体的速度均为正值，速度方向不变，可知物体做直线运动，选项A错误；v-t图像与坐标轴围成的面积等于位移，若物体在0-5s内做匀减速直线运动，则位移为12×5×5m=12.5m，由图可知物体的位移小于12.5m，选项B错误；图像的斜率等于加速度，可知物体的加速度大小随时间逐渐减小，物体做变加速直线运动，选项C正确，D【题目点拨】此题关键抓住速度图象的斜率表示加速度、“面积”表示位移来理解图象的物理意义，并能结合几何关系求解．6、C【解题分析】对O点受力分析，如图所示：

根据平衡条件，有：F1：F2：F3=：1：2，其中：F3=G，故F1=G，F2=G；故AB错误；由于F1：F2：F3=：1：2，而F3=G，故增加重力G后，三个拉力F1、F2、F3均增加，由于F3＞F1＞F2，故绳子3先断，故C正确；若缓慢增大P、Q两点间距，点O保持平衡，根据平衡条件，三个力的合力为零，而F1、F2的合力与F3平衡，而F3=G，故F1、F2的合力不变，故D错误；故选C点睛：本题是平衡问题，关键是明确点O的受力情况，根据平衡条件作图分析；三力平衡的基本解题方法：①力的合成、分解法：即分析物体的受力，把某两个力进行合成，将三力转化为二力，构成一对平衡力，二是把重力按实际效果进行分解，将三力转化为四力，构成两对平衡力；②相似三角形法：利用矢量三角形与几何三角形相似的关系，建立方程求解力的方法．应用这种方法，往往能收到简捷的效果．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、AC【解题分析】

A．O点固定一电荷量为Q的正电荷在A点产生的场强方向竖直向上，大小为根据场的叠加原理可得A正确；B．O点固定一电荷量为Q的正电荷在B点产生的场强方向水平向右，大小为根据场的叠加原理可得B错误；C．O点固定一电荷量为Q的正电荷在D点产生的场强方向水平向右，大小为根据场的叠加原理可得若，则D点场强为0，C正确；D．A、C两点的场强大小相等，方向不同，D错误；故选AC。8、CD【解题分析】

先分析A、B两球的加速度，它们相互间的库仑力为斥力，因此C对它们只能是引力，而且两个库仑力的合力应沿垂直于AB连线的方向．这样就把A受的库仑力和合力的平行四边形确定了，通过库仑定律化简计算；【题目详解】A、三个小球构成等边三角形，AB之间相互排斥，要保持间距L不变，C球必带负电同时吸引AB，加速度相同，A、B的合力方向要垂直于A、B连线指向C球一侧；对A球受力分析可知，得C球带负电，且：

解得：，即C球只能带负电，且电量为，故选项A正确；B、设三个小球的加速度都是a，根据牛顿第二定律和库仑定律，

对A球受力分析可知，则；

对整体受力分析可知，故选项B正确；C、由题可知，要保持间距L不变，只能做直线运动，即使做曲线运动，若A对B的库仑力与不垂直，该力可以做功，故选项C错误；D、在撤去力F瞬间，对C根据牛顿第二定律可以得到：则瞬间C的加速度为：，方向与力F反向，故选项D错误．【题目点拨】本题关键是要能分析清楚各个球的受力情况，知道AB运动的加速度与C运动的加速度大小相等，方向一致，根据矢量性确定A受的合力的方向，根据矢量合成法则运算．9、BD【解题分析】试题分析：物体与弹簧分离时，弹簧恢复原长，故A错误；刚开始物体处于静止状态，重力和弹力二力平衡，有mg=kx，拉力F1为12N时，弹簧弹力和重力平衡，合力等于拉力，根据牛顿第二定律，有F1+kx-mg=ma，物体与弹簧分离后，拉力F联立三式，代入数据解得m=2kg,k=500N/m=5N/cm,a=5m/s2，AC错误B正确；当物体与弹簧分离时，弹簧恢复原长，根据x=v22a考点：考查了牛顿第二定律与图像【名师点睛】在使用牛顿第二定律时，一般步骤为：1、确定研究对象；2、分析物体运动状态；3、对研究对象受力分析；4、建立坐标系；5、选取正方向；6、根据牛顿第二定律列方程求解，必要时对结果进行讨论分析10、CD【解题分析】

工件与弹性挡杆发生碰撞后，其速度的方向改变，应取负值，故AB错误；工件与弹性挡杆发生碰撞前的加速过程中和工件与弹性挡杆碰撞后的减速过程中所受滑动摩擦力不变，所以两过程中加速度大小不变，工件运动至与弹性挡杆碰撞前，可能做匀加速直线运动，也可能与传送带一起做匀速直线运动，故CD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、保证小球到达水平时的速度相同.