2024届天津市南开区高三上学期期中考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE22024届天津市南开区高三上学期期中考试物理试题一、单选题：本大题共5小题，共20分。1.质量为1500kg的汽车在平直公路上运动，图像如图所示，由此可求(

)

A.内汽车的平均速度为

B.内汽车的加速度为

C.内汽车所受的合外力为3000N

D.内合外力对汽车所做的功为2.如图所示，M、m处于平衡状态，现用水平向左的力F拉M，M仍保持静止，则下列说法正确的是(

)

A.m受到的拉力一定变大 B.M受到的摩擦力可能减小

C.M受到的摩擦力大小一定不变 D.M受到地面的支持力可能减小3.一定质量的理想气体，由状态沿直线AB变化到，如图所示，气体在A、B、C三个状态中的温度之比是(

)

A.1：1：1 B.1：2：3 C.3：4：3 D.3：6：54.北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能，“北斗”系统中两颗工作卫星1和2均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径均为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置，如图所示，若两颗卫星均沿顺时针方向运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计两卫星间的相互作用力，则下列判断正确的是(

)

A.这两颗卫星的向心加速度大小相等，均为

B.卫星1由位置A运动至位置B所需的时间为

C.如果使卫星1加速，它就一定能追上卫星2

D.卫星1由位置A运动到位置B的过程中万有引力做正功5.如图所示为旋转脱水拖把结构图。把拖把头放置于脱水桶中，手握固定套杆向下运动，固定套杆就会给旋转杆施加驱动力，驱动旋转杆、拖把头和脱水桶一起转动，把拖把上的水甩出去。旋转杆上有长度为35cm的螺杆，螺杆的螺距相邻螺纹之间的距离为，拖把头的托盘半径为10cm，拖布条的长度为6cm，脱水桶的半径为12cm。某次脱水时，固定套杆在1s内匀速下压了35cm，该过程中拖把头匀速转动，则下列说法正确的是(

)

A.拖把头的周期为7s

B.拖把头转动的角速度为

C.紧贴脱水桶内壁的拖布条上附着的水最不容易甩出

D.旋转时脱水桶内壁与托盘边缘处的点向心加速度之比为5：6二、多选题：本大题共3小题，共12分。6.质量的小球以的初速度沿水平方向抛出，小球距离地面的高度，。下列说法中正确的是(

)A.小球落地时速度大小为 B.小球落地时重力的瞬时功率为

C.小球落地时速度与水平方向的夹角为 D.小球落地时位移与水平方向的夹角为7.如图所示为高空坠物的公益广告，形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性。小明用下面的实例来检验广告的科学性：设一个质量为50g的鸡蛋从25楼顶自由落下，相邻楼层的高度差为，鸡蛋与地面撞击时间约为，不计空气阻力，。则(

)

A.从下落到即将落地，鸡蛋的动量变化约为

B.该鸡蛋对地面平均冲击力约为1000N

C.鸡蛋在空中运动过程中，任意相等时间内动量变化相等

D.鸡蛋在空中运动过程中，任意相等时间内动能变化相等8.如图所示，木块静止在光滑水平面上，一颗子弹水平射入木块中，子弹在木块中受的平均阻力为f，射入深度为d，此过程中木块位移为s，则下列说法中正确的是(

)

A.木块增加的动能为fd B.子弹克服阻力做的功为

C.子弹动能的减少等于木块动能的增加 D.子弹、木块系统总机械能的损失为fd三、实验题：本大题共2小题，共18分。9.在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸6mL，用注射器测得1mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水且表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为2cm。下列有关该实验的说法正确的是_________。A.本实验也可直接将纯油酸滴水面上测量B.本实验将油膜看成单分子油膜C.本实验忽略了分子的间隙D.测量油膜面积时，由于不足一格的正方形面积无法估读，全部舍去该实验中每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为__________；油酸膜的面积是__________；按以上实验数据估测出油酸分子的直径为__________m。最后1空保留2位有效数字。10.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。为了减小误差，在平衡摩擦力后，每次实验必须通过改变钩码的个数来改变小车所受合外力，获取多组数据。若小车质量为400g，实验中每次所用的钩码总质量范围应选_________组会比较合理。填选项前的字母A.实验中打点计时器所使用的电源频率为50Hz，图乙中给出的是实验中获取的纸带的一部分：1、2、3、4、5是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点未标出，由该纸带可求得小车的加速度_________。结果保留3位有效数字改变钩码的个数重复实验，得到加速度a与合外力F的关系如图所示，分析图丙的图像，可得出实验结论是_____________________________。四、计算题：本大题共2小题，共20分。11.如图所示，圆心为O、半径的光滑圆轨道与水平地面相切于B点，且固定于竖直平面内。在水平地面上距B点处的A点放一质量的小物块，小物块与水平地面间的动摩擦因数，小物块在与水平地面夹角斜向上的拉力F的作用下由静止向B点运动，运动到B点时撤去F，小物块沿圆轨道上滑，且恰能到达圆轨道最高点C。求：小物块在C点的速度的大小；小物块在B点时对轨道压力的大小；拉力F的大小。

12.如图所示，质量的小车静止在光滑的水平面上，质量的小物块放在小车的最左端。现用一水平向右、大小的力作用在小物块上，小物块与小车之间的动摩擦因数，经过一段时间小车运动的位移时，小物块刚好运动到小车的最右端，。求：小物块运动到小车最右端所用的时间t和此时小物块的速度的大小；这一过程中，力F所做的功W及物块和小车因摩擦而产生的热量Q。

——★参考答案★——1.〖答案〗C

〖解析〗A.平均速度等于物体经过的位移的大小与所用时间的比值，25s内经过的位移的大小为图像与时间轴所围成图形的面积，根据图形求得，由，解得，故A错误；B.直线的斜率表示物体的加速度，由图形可知，

斜率的大小为，故B错误；C.根据，解得，故C正确；D.根据动能定理可以求

内，汽车速度变化量为零，合外力对汽车所做的功为零，故D错误。故选C。2.〖答案〗B

〖解析〗A.以m为研究对象有，m受到的拉力不变，选项A错误；以M为研究对象，受力分析，设绳子与水平方向夹角为，水平方向：没有施加外力时施加外力后，若外力F比较小，物体仍受向左的摩擦力，即摩擦力大小一定减小。

若外力F比较大，则物体受向右的摩擦力，则摩擦力大小可能减小，可能增大，可能不变，甚至为0，故C错误，B正确；

竖直方向有，即则支持力始终不变，故D错误。故选B。3.〖答案〗D

〖解析〗根据理想气体方程

，可得一定质量的理想气体，由状态沿直线AB变化到的过程中，在三个状态变化中均遵循理想气体状态方程，所以将数据代入方程得：：，所以D正确，ABC错误。故选D。4.〖答案〗A

〖解析〗A.根据，，联立解得，轨道半径相等，则向心加速度大小相等，选项A正确；B.根据，，联立解得，则卫星1从位置A运动到位置B的时间，选项B错误；C.如果卫星1加速，万有引力不足以提供其做圆周运动所需的向心力，卫星1将做离心运动，离开原轨道，不能追上卫星2，选项C错误；D.卫星1从位置A运动到位置B，万有引力方向与其速度方向垂直，万有引力不做功，选项D错误。

故选A。5.〖答案〗B

〖解析〗A.每下压一次固定套杆向下运动5cm，故拖把头转动的周期为故A错误；B.拖把头转动的角速度为故B正确；C.拖布条上所有位置角速度相同，越靠近脱水桶内壁的位置转动半径越大，需要的向心力越多，水越容易被甩出，故C错误；D.托盘和脱水桶的角速度相同，托盘和脱水桶内壁的半径之比为，由

可知，脱水桶内壁与托盘边缘处的点向心加速度之比为6：5，故D错误；故选B。6.〖答案〗AC

〖解析〗A.由动能定理，可得，故A正确；B.小球落地时重力的瞬时功率为，故B错误；由，可得小球落地时速度与水平方向的夹角，故C正确，D错误。故选AC。7.〖答案〗BC

〖解析〗A.相邻楼层的高度差为，鸡蛋落下的高度为落地速度所以鸡蛋的动量变化约为故A错误；B.由动量定理有得故该鸡蛋对地面平均冲击力约为

1000N

，故B正确；C.鸡蛋在空中运动过程中，由动量定理可知，任意相等时间内动量变化等于这段时间合力的冲量都相等，故C正确；D.鸡蛋在空中运动过程中，任意相等时间内下落的高度不相等，由动能定理可知h不相等，故动能变化量不相等，故D错误；故选BC。8.〖答案〗BD

〖解析〗A.对木块运用动能定理得

，则木块获得的动能为fs，A错误；B.对子弹可知，子弹克服阻力做的功为

，B正确；C.子弹减少的动能转化为木块增加的动能和系统增加的内能，故子弹动能的减少大于木块动能的增加，C错误；D.子弹、木块系统损失的机械能转化为系统的内能，损失的机械能为fd，D正确。故选BD。9.〖答案〗

；288；

〖解析〗滴纯油酸所包含的油酸分子数量过大，不易在水面上形成单分子油膜，故A错误；B.油酸的分子式为，它的一部分是羧基，对水有很强的亲合力；另一部分对水没有亲合力而要冒出水面。因此油酸分子会一个个地直立在水面上形成单分子油膜，故B正确；C.本实验中，将油酸分子视为球形，并紧密排列在一起，即忽略了分子的间隙，故C正确；D.测量油膜面积时，由于不足一格的正方形面积无法估读，所以超过半格的算一格，不足半格的舍去，故D错误。故选BC。该实验中每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为油酸膜的面积是按以上实验数据估测出油酸分子的直径为。10.〖答案〗误差允许范围内，质量不变的条件下，加速度与合外力成正比

〖解析〗本实验要求钩码质量远小于小车的质量，因此要求实验中每次所用的钩码总质量范围要小，故A正确，BC错误。故选A。打点计时器使用的交流电源频率为

50Hz

，又相邻两个计数点间还有4个点未标出，所以每两个计数点间的时间间隔根据匀变速直线运动的推论公式由逐差法可得根据图像可知，误差允许范围内，质量不变的条件下，加速度与合外力成正比。11.〖答案〗小物块恰能到达圆轨道最高点

C

时，物块与轨道间无弹力，只受重力，重力提供向心力，由牛顿第二定律，则有

解得；小物块从

B

运动到C，由机械能守恒定律有

解得小物块在B点时，由重力和轨道支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得解得由牛顿第三定律可知，小物块在B点时对轨道的压力大小为

；小物块从A点运动到

B

点时，小物块受到滑动摩擦力大小为由动能定理有解得。〖解析〗本题考查竖直面内的圆周运动、机械能守恒定律以及动能定理的应用，知道竖直面内在最高点时的临界条件是解题的关键。12.〖答案〗小物块和小车同时做匀加速运动，小物块运动到小车最右端时，由牛顿第二定律可知

小物块的加速度小车的加速度小车运动的时间，由位移公式

，可得由速度公式可得小物块的速度；小物块的位移由动能定理可得力

F

所做的功物块和小车因摩擦而产生的热量为。〖解析〗根据牛顿第二定律求各自加速度，再由匀变速直线运动规律求时间和速度；

对小物块列动能定理可求力F做功，因摩擦而产生的热量Q等于滑动摩擦力与相对位移的乘积。2024届天津市南开区高三上学期期中考试物理试题一、单选题：本大题共5小题，共20分。1.质量为1500kg的汽车在平直公路上运动，图像如图所示，由此可求(

)

A.内汽车的平均速度为

B.内汽车的加速度为

C.内汽车所受的合外力为3000N

D.内合外力对汽车所做的功为2.如图所示，M、m处于平衡状态，现用水平向左的力F拉M，M仍保持静止，则下列说法正确的是(

)

A.m受到的拉力一定变大 B.M受到的摩擦力可能减小

C.M受到的摩擦力大小一定不变 D.M受到地面的支持力可能减小3.一定质量的理想气体，由状态沿直线AB变化到，如图所示，气体在A、B、C三个状态中的温度之比是(

)

A.1：1：1 B.1：2：3 C.3：4：3 D.3：6：54.北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能，“北斗”系统中两颗工作卫星1和2均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径均为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置，如图所示，若两颗卫星均沿顺时针方向运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计两卫星间的相互作用力，则下列判断正确的是(

)

A.这两颗卫星的向心加速度大小相等，均为

B.卫星1由位置A运动至位置B所需的时间为

C.如果使卫星1加速，它就一定能追上卫星2

D.卫星1由位置A运动到位置B的过程中万有引力做正功5.如图所示为旋转脱水拖把结构图。把拖把头放置于脱水桶中，手握固定套杆向下运动，固定套杆就会给旋转杆施加驱动力，驱动旋转杆、拖把头和脱水桶一起转动，把拖把上的水甩出去。旋转杆上有长度为35cm的螺杆，螺杆的螺距相邻螺纹之间的距离为，拖把头的托盘半径为10cm，拖布条的长度为6cm，脱水桶的半径为12cm。某次脱水时，固定套杆在1s内匀速下压了35cm，该过程中拖把头匀速转动，则下列说法正确的是(

)

A.拖把头的周期为7s

B.拖把头转动的角速度为

C.紧贴脱水桶内壁的拖布条上附着的水最不容易甩出

D.旋转时脱水桶内壁与托盘边缘处的点向心加速度之比为5：6二、多选题：本大题共3小题，共12分。6.质量的小球以的初速度沿水平方向抛出，小球距离地面的高度，。下列说法中正确的是(

)A.小球落地时速度大小为 B.小球落地时重力的瞬时功率为

C.小球落地时速度与水平方向的夹角为 D.小球落地时位移与水平方向的夹角为7.如图所示为高空坠物的公益广告，形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性。小明用下面的实例来检验广告的科学性：设一个质量为50g的鸡蛋从25楼顶自由落下，相邻楼层的高度差为，鸡蛋与地面撞击时间约为，不计空气阻力，。则(

)

A.从下落到即将落地，鸡蛋的动量变化约为

B.该鸡蛋对地面平均冲击力约为1000N

C.鸡蛋在空中运动过程中，任意相等时间内动量变化相等

D.鸡蛋在空中运动过程中，任意相等时间内动能变化相等8.如图所示，木块静止在光滑水平面上，一颗子弹水平射入木块中，子弹在木块中受的平均阻力为f，射入深度为d，此过程中木块位移为s，则下列说法中正确的是(

)

A.木块增加的动能为fd B.子弹克服阻力做的功为

C.子弹动能的减少等于木块动能的增加 D.子弹、木块系统总机械能的损失为fd三、实验题：本大题共2小题，共18分。9.在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸6mL，用注射器测得1mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水且表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为2cm。下列有关该实验的说法正确的是_________。A.本实验也可直接将纯油酸滴水面上测量B.本实验将油膜看成单分子油膜C.本实验忽略了分子的间隙D.测量油膜面积时，由于不足一格的正方形面积无法估读，全部舍去该实验中每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为__________；油酸膜的面积是__________；按以上实验数据估测出油酸分子的直径为__________m。最后1空保留2位有效数字。10.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。为了减小误差，在平衡摩擦力后，每次实验必须通过改变钩码的个数来改变小车所受合外力，获取多组数据。若小车质量为400g，实验中每次所用的钩码总质量范围应选_________组会比较合理。填选项前的字母A.实验中打点计时器所使用的电源频率为50Hz，图乙中给出的是实验中获取的纸带的一部分：1、2、3、4、5是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点未标出，由该纸带可求得小车的加速度_________。结果保留3位有效数字改变钩码的个数重复实验，得到加速度a与合外力F的关系如图所示，分析图丙的图像，可得出实验结论是_____________________________。四、计算题：本大题共2小题，共20分。11.如图所示，圆心为O、半径的光滑圆轨道与水平地面相切于B点，且固定于竖直平面内。在水平地面上距B点处的A点放一质量的小物块，小物块与水平地面间的动摩擦因数，小物块在与水平地面夹角斜向上的拉力F的作用下由静止向B点运动，运动到B点时撤去F，小物块沿圆轨道上滑，且恰能到达圆轨道最高点C。求：小物块在C点的速度的大小；小物块在B点时对轨道压力的大小；拉力F的大小。

12.如图所示，质量的小车静止在光滑的水平面上，质量的小物块放在小车的最左端。现用一水平向右、大小的力作用在小物块上，小物块与小车之间的动摩擦因数，经过一段时间小车运动的位移时，小物块刚好运动到小车的最右端，。求：小物块运动到小车最右端所用的时间t和此时小物块的速度的大小；这一过程中，力F所做的功W及物块和小车因摩擦而产生的热量Q。

——★参考答案★——1.〖答案〗C

〖解析〗A.平均速度等于物体经过的位移的大小与所用时间的比值，25s内经过的位移的大小为图像与时间轴所围成图形的面积，根据图形求得，由，解得，故A错误；B.直线的斜率表示物体的加速度，由图形可知，

斜率的大小为，故B错误；C.根据，解得，故C正确；D.根据动能定理可以求

内，汽车速度变化量为零，合外力对汽车所做的功为零，故D错误。故选C。2.〖答案〗B

〖解析〗A.以m为研究对象有，m受到的拉力不变，选项A错误；以M为研究对象，受力分析，设绳子与水平方向夹角为，水平方向：没有施加外力时施加外力后，若外力F比较小，物体仍受向左的摩擦力，即摩擦力大小一定减小。

若外力F比较大，则物体受向右的摩擦力，则摩擦力大小可能减小，可能增大，可能不变，甚至为0，故C错误，B正确；

竖直方向有，即则支持力始终不变，故D错误。故选B。3.〖答案〗D

〖解析〗根据理想气体方程

，可得一定质量的理想气体，由状态沿直线AB变化到的过程中，在三个状态变化中均遵循理想气体状态方程，所以将数据代入方程得：：，所以D正确，ABC错误。故选D。4.〖答案〗A

〖解析〗A.根据，，联立解得，轨道半径相等，则向心加速度大小相等，选项A正确；B.根据，，联立解得，则卫星1从位置A运动到位置B的时间，选项B错误；C.如果卫星1加速，万有引力不足以提供其做圆周运动所需的向心力，卫星1将做离心运动，离开原轨道，不能追上卫星2，选项C错误；D.卫星1从位置A运动到位置B，万有引力方向与其速度方向垂直，万有引力不做功，选项D错误。

故选A。5.〖答案〗B

〖解析〗A.每下压一次固定套杆向下运动5cm，故拖把头转动的周期为故A错误；B.拖把头转动的角速度为故B正确；C.拖布条上所有位置角速度相同，越靠近脱水桶内壁的位置转动半径越大，需要的向心力越多，水越容易被甩出，故C错误；D.托盘和脱水桶的角速度相同，托盘和脱水桶内壁的半径之比为，由

可知，脱水桶内壁与托盘边缘处的点向心加速度之比为6：5，故D错误；故选B。6.〖答案〗AC

〖解析〗A.由动能定理，可得，故A正确；B.小球落地时重力的瞬时功率为，故B错误；由，可得小球落地时速度与水平方向的夹角，故C正确，D错误。故选AC。7.〖答案〗BC

〖解析〗A.相邻楼层的高度差为，鸡蛋落下的高度为落地速度所以鸡蛋的动量变化约为故A错误；B.由动量定理有得故该鸡蛋对地面平均冲击力约为

1000N

，故B正确；C.鸡蛋在空中运动过程中，由动量定理可知，任意相等时间内动量变化等于这段时间合力的冲量都相等，故C正确；D.鸡蛋在空中运动过程中，任意相等时间内下落的高度不相等，由动能定理可知h不相等，故动能变化量不相等，故D错误；故选BC。8.〖答案〗BD

〖解析〗A.对木块运用动能定理得

，则木块获得的动能为fs，A错误；B.对子弹可知，子弹克服阻力做的功为

，B正确；C.子弹减少的动能转化为木块增加的动能和系统增加的内能，故子弹动能的减少大于木块动能的增加，C错误；D.子弹、木块系统损失的机械能转化为系统的内能，损失的机械能为fd，D正