2024学年广西桂林全州县石塘中学物理高三上期中统考试题含解析

2024学年广西桂林全州县石塘中学物理高三上期中统考试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、甲、乙两质点在同一位置，同时启动，做如图所示的运动，则下列关于两质点的运动的描述正确的是（）A．前30s，乙的平均速度是甲的平均速度的四倍B．50s末甲、乙两质点加速度方向相同，且这两加速度的大小之比为：1：3C．60s末，两质点速度相同D．80s末，两质点相距相遇2、近年来，智能手机的普及使“低头族”应运而生．近日研究发现，玩手机时，就有可能让颈椎承受多达60磅(约270N)的重力，相当于给颈椎挂两个大西瓜，比一个7岁小孩还重．不当的姿势与一系列健康问题存在关联，如背痛、体重增加、胃病、偏头痛和呼吸道疾病等．当人体直立时，颈椎所承受的压力等于头部的重力，但当低头时，颈椎受到的压力会随之变化．现将人体头颈部简化为如图的模型：重心在P点的头部，在可绕O转动的颈椎OP(轻杆)的支持力和沿PQ方向肌肉拉力的作用下处于静止．当低头时，颈椎与竖直方向的夹角为45°，PQ与竖直方向的夹角为60°，此时，颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到的压力的()A．3.3倍 B．4.2倍 C．2.8倍 D．2.0倍3、一质量为M、带有挂钩的球形物体套在倾角为θ的细杆上，并能沿杆匀速下滑，如在挂钩上再吊一质量为m的物体，让它们沿细杆下滑，如图所示，则球形物体（）A．仍匀速下滑B．沿细杆加速下滑C．受到的摩擦力不变D．受到的合外力增大4、如图所示，一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中，当小球静止后把悬线烧断，则小球在电场中将作（）A．自由落体运动 B．曲线运动C．沿着悬线的延长线作匀加速运动 D．变加速直线运动5、长为L，质量为M的木块静止在光滑水平面上。质量为m的子弹以水平速度v0射入木块并从中射出。已知从子弹射入到射出木块移动的距离为s，则子弹穿过木块所用的时间为（）A． B． C． D．6、以下说法中符合史实的是（）A．汤姆孙通过实验发现了质子B．贝可勒尔通过实验发现了中子C．卢瑟福通过实验提出了原子的核式结构模型D．查德威克发现了天然放射现象说明原子具有复杂的结构二、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，传送带的水平部分长为，传动速率为，在其左端无初速度释放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为，则木块从左端运动到右端的时间可能是（）A． B． C． D．8、如图所示，物体A放存固定的斜面B上，在A上表面粘上一小块橡皮泥，或者施加一个竖直向下的恒力F，下列说法中正确的有()A．若A原来是静止的，则施加力F后，A仍保持静止B．若A原来是静止的，则粘上橡皮泥后，A将加速下滑C．若A原来是加速下滑的，则粘上橡皮泥后重新释放，A的加速度将增大D．若A原来是加速下滑的，则施加力F后重新释放，A的加速度将增大9、如图所示，物块m1、m2均沿斜面匀速下滑，斜面体abc静止于粗糙水平地面上，已知m1＞m2，θ1＜θ2。下列说法中正确的是（）A．斜面体ab面和ac面的动摩擦因数不同B．斜面对物块m1的作用力垂直ab面向上C．物块m1对斜面的作用力竖直向下D．地面对斜面体的摩擦力水平向左10、如图所示，两个质量分别为m1=2kg、m2=3kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接．两个大小分别为F1=30N、F2=20N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则（）A．系统运动稳定时，弹簧秤的示数是50NB．系统运动稳定时，弹簧秤的示数是26NC．在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度大小为13m/s2D．在突然搬去F1的瞬间，m1的加速度大小为15m/s2三、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）如图所示为重物系一纸带通过打点计时器做自由落体运动时得到的实际点迹,测得A、B、C、D、E五个连续点与第一个点O之间的距离分别是19.50、23.59、28.07、32.94、38.20(单位:cm)。已知当地的重力加速度的值为g=9.8m/s2,交流电的频率f=50Hz,重物的质量为1kg。(计算结果保留3位有效数值)（1）由此可知打点计时器在打D点时,纸带的速度为________m/s。（2）以D点为例,从O点到D点重物的重力势能减少了________J,动能增加了________J。在误差允许范围内验证了机械能守恒定律。12．（12分）某同学要探究一个弹簧压缩一定长度时具有的弹性势能大小，实验室提供了一个弹簧测力计、刻度尺、物块、方木板．实验步骤如下：①将物块放在水平木板上，弹簧测力计左端固定在水平桌面上，另一端勾住物块，如图所示；②水平拖动木板，读出弹簧秤测力计示数F；③如图所示，固定木板，将弹簧左端固定在木板上，弹簧自由伸长到O点，用物块压缩弹簧到A点，无初速释放滑物块，物块停在木板上的B点，记录此位置．(1)为测量此次弹簧压缩时储存的弹性势能，需要用刻度尺测出_______(填写物理量及符号)．(2)弹簧具有的弹性势能EP=____________(用所测物理量的符号表示)(3)在步骤②中若这位同学加速拉动木板对实验结果__________(填“有”或“无”)影响．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，一个光滑曲面体B和一个连接有轻弹簧的物块C静止在光滑的水平面上，曲面B下端切线水平，小球A从B的曲面上离地面高为h处由静止释放。已知A的质量为m，B的质量为5m，C的质量为2m，重力加速度为g，求：小球A滑离B的曲面时，A、B的速度分别多大；设弹簧初始状态弹性势能为0，小球向左运动压缩弹簧过程中，弹簧的最大弹性势能。14．（16分）一球形人造卫星的最大横截面积为、质量为，在轨道半径为的高空绕地球做圆周运动．由于受到稀薄空气阻力的作用，导致卫星运行的轨道半径逐渐变小．卫星在绕地球运转很多圈之后，其轨道的高度下降了，由于，所以可以将卫星绕地球运动的每一圈均视为匀速圆周运动．设地球可看成质量为的均匀球体，万有引力常量为．（）求人造卫星在轨道半径为的高空绕地球做圆周运动的周期．（）取无穷远处为零势能点，当卫星的运行轨道半径为时，卫星与地球组成的系统具有的势能可表示为．请估算人造卫星由半径为的圆轨道降低到半径为的圆轨道的过程中，机械能的变化．（）某同学为估算稀薄空气对卫星的阻力大小，做出了如下假设：卫星运行轨道范围内稀薄空气的密度为，且为恒量；稀薄空气可看成是由彼此不发生相互作用的颗粒组成的，所有的颗粒原来都静止，它们与人造卫星在很短时间内发生碰撞后都具有与卫星相同的速度，在与这些颗粒碰撞的前后，卫星的速度可认为保持不变．在满足上述假设的条件下，请估算空气颗粒对卫星在半径为轨道上运行时，所受阻力大小的表达式．15．（12分）如图甲所示，用半径相同的A、B两球的碰撞可以验证“动量守恒定律”。实验时先让质量为的A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下，进入水平轨道后，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为的B球放在水平轨道末端，让A球仍从位置C由静止滚下，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置，未放B球时，A球的落点是P点，O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图乙所示。(1)在这个实验中，为了尽量减小实验误差，两个小球的质量应满足_____（填“>”或“<”）。(2)除了图中器材外，实验室还备有下列器材，完成本实验还必须使用的两种器材是_____。A．秒表B．天平C．刻度尺D．打点计时器(3)下列说法中正确的是_____。A．如果小球每次从同一位置由静止释放，每次的落点一定是重合的B．重复操作时发现小球的落点并不重合，说明实验操作中出现了错误C．用半径尽量小的圆把10个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置D．仅调节斜槽上固定位置C，它的位置越低，线段OP的长度越大(4)在某次实验中，测量出两个小球的质量、，记录的落点平均位置M、N几乎与OP在同一条直线上，测量出三个落点位置与O点距离OM、OP、ON的长度。在实验误差允许范围内，若满足关系式_____，则可以认为两球碰撞前后在OP方向上的总动量守恒；若碰撞是弹性碰撞，则还需满足的关系式是_____。（用测量的量表示）(5)某同学在做这个实验时，记录下小球三个落点的平均位置M、P、N，如图丙所示。他发现M和N偏离了OP方向。这位同学猜想两小球碰撞前后在OP方向上依然动量守恒，他想到了验证这个猜想的办法：连接OP、OM、ON，作出M、N在OP方向上的投影点、。分别测量出OP、、的长度。若在实验误差允许的范围内，满足关系式：_____则可以认为两小球碰撞前后在OP方向上动量守恒。

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】

A．平均速度等于总位移除以总时间，前30秒，甲的位移为乙的位移为时间相等，所以平均速度之比为1：3，A错误；B．图像的斜率表示加速度，50秒末，甲的加速度为乙的加速度为都为正，方向相同，两加速度的大小之比为1：3，B正确；C．60秒末，两质点速度大小相同，方向相反，C错误；D．由图像可知甲、乙运动一直到80秒末两车运动方向相反，两车相距最远，没有相遇，D错误。故选B。2、A【解题分析】

由题意可明确人的头受力情况，如图所示：设人的颈椎对头的支持力F，则由几何关系可知：，所以，故A正确，B、C、D错误；故选A．【题目点拨】对人的头部进行分析，明确其受力情况，由共点力的平衡条件可得出对应的平行四边形；由正弦定理可求得颈椎受到的压力．3、A【解题分析】

不挂重物时，对球形物体受力分析，根据平衡条件列式可求动摩擦因数；对球形物体和所挂重物整体分析，受重力、支持力和摩擦力，根据平衡条件列式分析即可．【题目详解】不挂重物时，球形物体受重力、支持力和摩擦力而匀速下滑，根据平衡条件，在平行斜面方向，有：Mgsinθ−f=0，在垂直斜面方向，有：N−Mgcosθ=0，其中：f=μN，联立解得：μ=tanθ；当挂钩挂重物后，对球形物体和所挂重物整体，在平行斜面方向：F合=(M+m)gsinθ−μN′，垂直斜面方向：N′=(M+m)gcosθ，联立解得：F合=0，故整体依然做匀速直线运动；故A正确，BCD错误；故选：A4、C【解题分析】

悬线烧断前，小球受重力、拉力、电场力平衡，重力和电场力的合力与拉力等值反向。烧断细线，物体受重力、电场力，两个力合力恒定，沿细线方向，小球开始静止，在恒定合力作用下将沿合力方向即沿着悬线的延长线方向做匀加速直线运动，故ABD错误，C正确。故选C。5、B【解题分析】

设子弹射穿木块后子弹的速度为v1，木块最终速度为,2，子弹和木块系统动量守恒，以子弹初速度方向为正方向，由动量守恒定律可得：mv0=mv1+Mv2；设子弹对木块的作用力为f，则对木块：fs=Mv22；对子弹：-f(s+L)=mv12-mv02；对木块由动量定理：ft=Mv2；联立解得：，故选B.6、C【解题分析】

A．汤姆孙通过实验发现了电子，卢瑟福通过实验发现了质子，故A错误；B．查德威克通过实验发现了中子，故B错误；C．卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，故C正确；D．贝克勒尔发现了天然放射现象说明原子具有复杂结构，故D错误。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、ACD【解题分析】

A．木块在传送带上先做匀加速直线运动，速度达到传送带速度后一起做匀速直线运动。匀加速直线运动的加速度a=μg匀加速运动的时间匀加速直线运动的位移匀速运动的时间则木块从左端运动到右端的时间故A正确；BD．木块在传送带上可能一直做匀加速直线运动，到达右端的速度恰好为v，根据平均速度推论知则运动的时间故B错误，D正确；C．木块在传送带上可能一直做匀加速直线运动，根据得故C正确。故选ACD。8、AD【解题分析】若A原来静止，有：mgsinα≤μmgcosα，施加F后，因为仍有（F+mg）sinα≤μ（F+mg）cosα，则A仍然保持静止．故A正确；若A原来静止，有：mgsinα≤μmgcosα，即sinα≤μcosα，与物体质量无关，则粘上橡皮泥后，A仍静止，则B错误．未加F时，物体受重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律有：，与质量无关，则粘上橡皮泥后A的加速度不变，选项C错误；当施加F后，加速度，因为gsinα＞μgcosα，所以Fsinα＞μFcosα，可见a′＞a，即加速度增大．故D正确．故选AD．9、AC【解题分析】

对整体受力分析。整体受力为重力和支持力。故D错误；对m1受力分析得;斜面对物体的总作用力与m1的重力等大反向共线，竖直向上，m1对斜面的总作用力竖直向下，故C正确，B错误；对m1列式：m1gsinθ1=μ故A正确。故选AC.【题目点拨】本题注意整体法和隔离法的运用。10、BC【解题分析】

AB．对整体运用牛顿第二定律得隔离对分析，有则A错误B正确；CD．在突然撤去的瞬间，的加速度大小C正确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、2.533.243.20【解题分析】（1）打点计时器在打D点时,纸带的速度为（2）以D点为例,从O点到D点重物的重力势能减少了；动能增加了.12、AB间的距离无【解题分析】

(1)水平拖动木板时物块处于平衡，有，而压缩弹簧到A位置释放到B点停下，有弹力做正功和滑动摩擦力做负功，故根据动能定理，则需要测量出摩擦力做功的位移，即测量AB间的距离x.(2)由弹力做功等于弹性势能的变化有：，联立得.(3)步骤②若加速拉动木板，物块仍然在弹簧弹力和滑动摩擦力的作用下处于平衡，测量滑动摩擦力无误差，故对实验结果无影响.【题目点拨】对单个物体的运动过程，首先考虑动能定理，牵扯弹簧的弹力做功时，考虑机械能守恒或功能关系或能量守恒．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】

（1）下滑过程A、B系统在水平方向动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得：，

由机械能守恒定律得：，

解得：，；（2）、C组成的系统动量守恒，A、C速度相等时弹簧弹性势能最大，以向左为正方向，由动量守恒定律得：，

由机械能守恒定律得：，

解得：；14、（）；（）；（）．【解题分析】（）卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：．解得．（）根据牛顿定律和万有引力定律有．卫星的运动能为．势能为．解得．卫星高度下降，在半径为轨道上运行．同理可知机械为：；卫星轨道高度下降，其机械能的改变量为：．（）最大横截面积为的卫星，经过时间从图实线位置运动到了图中的虚线位置．该空间区域的稀薄空气颗粒的质量为：．根据动量定理有：