2024届山西省朔州市李林中学物理高三第一学期期中综合测试试题含解析

2024届山西省朔州市李林中学物理高三第一学期期中综合测试
试题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。

2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。

第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。

3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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，在光滑水平面上有两块木块A和B，质量均为m，B的左侧固定一轻质弹簧．开始时B静止，A以初速度v0向右运动与弹簧接触，则在相互作用的过程中( )
A．任意时刻，A、B系统的总动能恒定不变
B．从开始到弹簧压缩到最短，弹力对A、B做功绝对值相等．
C．当弹簧压缩到最短长度时，A与B具有相同的速度
D．当弹簧恢复到原长时，A与B具有相同的速度
2、小铭和奶奶分别住在同一条笔直街道上．奶奶从家出发缓步去小铭家的途中，在自家门口的小铭看到后快步前往迎接，扶着奶奶一起回家．下列s-t图中，大致能反映上述过程的是
A．B．
C．D．
3、伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法．图a、图b分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是
A．图a通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动
B．图a中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易
C．图b中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成
D．图b的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持
4、如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面．若鱼缸和桌布、桌布和桌面之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中（）
A．若猫减小拉力，鱼缸不会滑出桌面
B．鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等
C．若猫增大拉力，鱼缸受到的加速度将增大
D．桌布对鱼缸摩擦力的方向向左
5、飞机起飞后在某段时间内斜向上加速直线飞行，用F表示此时空气对飞机的作用力，下列关于F的示意图正确的是
A．B．
C．D．
6、（题文）重型自卸车利用液压装置使车厢缓慢倾斜到一定角度，车厢上的石块就会自动滑下，以下说法正确的是
A．在石块下滑前后自卸车与石块整体的重心位置不变
B．自卸车车厢倾角越大，石块与车厢的动摩擦因数越小
C．自卸车车厢倾角越大，车厢与石块间的正压力减小
D．石块开始下滑时，受到的摩擦力大于重力沿斜面方向的分力
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、氢原子的能级图如图所示，关于大量氢原子的能级跃迁，下列说法正确的是(可见光的波长范围为4.0×10-7 m~7.6×10-7 m,普朗克常量h=6.6×10-34J s ，真空中的光速
c=3.0×108m/s)
A．氢原子从高能级跃迁到基态时，会辐射γ射线
B．氢原子从n=4跃迁到n=3能级辐射的光具有显著的热效应
C．氢原子从n=3能级自发跃迁时，若辐射出能量最大与最小的两种光都能使某金属发生光电效应，则逸出光电子最大初动能之差为10.2eV
D．氢原子从n=3能级自发跃迁时，辐射最大能量和最小能量所对应的光子动量之比为1209:189
8、跳高运动员在跳高时总是跳到沙坑里或跳到海绵上，这样做是为了
A．减小运动员的动量变化B．减小运动员所受的冲量
C．延长着地过程的作用时间D．减小着地时运动员所受的平均冲力9、如图，从竖直面上大圆的最高点A，引出两条不同的光滑轨道，端点都在大圆上．相同物体由静止开始，从A点分别沿两条轨道滑到底端，则下列说法中正确的是（）
A．到达底端的速度大小不相等
B．重力的冲量都相同
C．物体动量的变化率都相同
D．沿AB运动所用的时间小于沿AC运动所用的时间
10、指南针是我国古代四大发明之一．关于指南针，下列说明正确的是
A．指南针可以仅具有一个磁极
B．指南针能够指向南北，说明地球具有磁场
C．指南针的指向会受到附近铁块的干扰
D．在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转
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）某同学用如图所示装置来验证动量守恒定律，相应的操作步骤如下：A．将斜槽固定在桌面上，使斜槽末端保持水平，并用“悬挂重锤”的方法在水平地面上标定斜槽末端正下方的O点．
B．取入射小球a，使之自斜槽上某点静止释放，并记下小球a的落地点P1；
C．取被碰小球b，使之静止于斜槽末端，然后让小球a自斜槽上同一点由静止释放，运动至斜槽末端与小球b发生碰撞，并记下小球a的落地点M和小球b的落地点N；D．测量有关物理量，并利用所测出的物理量做相应的计算，以验证a、b两小球在碰撞过程中所遵从的动量守恒定律．
（1）在下列给出的物理量中，本实验必须测量的有________（填写选项的序号）．
①小球a的质量m1和小球b的质量m2；
②小球a在斜槽上的释放点距斜槽末端的竖直高度h；
③斜槽末端距水平地面的竖直高度H；
④斜槽末端正下方的O点距两小球落地点P、M、N的水平距离OP、OM、ON；
⑤小球a自斜槽上某点处由静止释放直至离开斜槽末端所经历的时间t0；
⑥小球a、b自离开斜槽末端直至落地经历的时间t．
（2）步骤C和步骤B中小球a的释放点相同的原因__；步骤B和步骤C中选取入射小球a的质量m1和被碰小球b的质量m2间的关系应该为m1___________m2（填“＞”或“＜”）．
（3）实验中所测量的物理量之间满足关系式___________，就可证实两小球在碰撞过程中遵从动量守恒定律．
12．（12分）某实验小组利用如图所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知小车
的质量为M，单个钩码的质量为m，打点计时器所接的交流电源的频率为50 Hz，动滑轮质量不计，实验步骤如下：
①按图所示安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；
②调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动；
③挂上钩码，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度，读出弹簧测力计的示数；
④改变钩码的数量，重复步骤③，求得小车在不同拉力作用下的加速度。

根据上述实验过程，回答以下问题：
(1)对于上述实验，下列说法不正确的是________ (填选项前的字母)。

A．钩码的质量应远小于小车的质量B．步骤②是平衡摩擦力的操作C．与小车相连的细线与长木板一定要平行D．不需要记录所挂钩码的质量(2)实验中打出的一条纸带如图所示，图中相邻两计数点间还有4个点未画出，由该纸
v=_______m/s，小车的加速度a=________m/s2(结带可求得小车在B点的瞬时速度是
B
果保留两位有效数字)。

(3)若交流电的实际频率大于50 Hz，则上述(2)中加速度a计算结果与实际值相比____(选填“偏大”、“偏小”、“不变”)。

(4)由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图像，与本实验相符合的是________。

(5) 若实验步骤②中，让长木板水平放置，没有做平衡摩擦力，其余实验步骤不变且操作正确，读出弹簧测力计的示数F，处理纸带，得到滑块运动的加速度a；改变钩码个数，重复实验，以弹簧测力计的示数F为纵坐标，以加速度a为横坐标，得到的图象是纵轴截距为b的一条倾斜直线，如图所示。

已知小车的质量为M，重力加速度为g，
忽略滑轮与绳之间的摩擦以及纸带与限位孔之间的摩擦，则小车和长木板之间的动摩擦因数μ＝_____。

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）如图所示，AB 为光滑水平面，BC部分位于竖直平面内半径为R的半圆轨道，B点是最低点，C点是最高点，C点切线水平方向，圆管截面半径r<<R．有一个质量m的a球以水平初速度向右运动碰撞到原来静止在水平面上的质量为3m的b球，两球发生对心碰撞，碰撞时间极短，并且碰撞时没有能量损失，碰撞后b球顺利进入光滑圆管（B点无能量损失，小球的半径比圆管半径r略小），它经过最高点C后飞出，最后落在水平地面上的A点，已知AB的距离为2R．已知重力加速度为g．求：（1）小球b运动到C点时对轨道的压力；
（2）碰后小球a的速度为多少．
14．（16分）如图所示，质量为3kg的小车A以v0=4m/s的速度沿光滑水平面匀速运动，小车左端固定的支架通过不可伸长的轻绳悬挂质量为1kg的小球B（可看作质点），小球距离车面0.8m．某一时刻，小车与静止在水平面上的质量为1kg的物块C发生碰撞并粘连在一起（碰撞时间可忽略），此时轻绳突然断裂．此后，小球刚好落入小车右端固定的砂桶中（小桶的尺寸可忽略），不计空气阻力，重力加速度g取10m/s1．求：
①绳未断前小球与砂桶的水平距离．
②小车系统的最终速度大小
③整个系统损失的机械能．
15．（12分）我国已成功发射了探月卫星“嫦娥二号”，未来我国航天员可登月。

若航天
员在月球表面附近某处以初速度v 0水平抛出一小物块，测得小物块下落高度为h 时，水平距离为s 。

（1）求月球表面的重力加速度g ；
（2）设月球半径为R ，求月球的第一宇宙速度v 1。

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】
由能量守恒定律有：=E E E k kA kB p E 弹=+ ，即从A 开始与弹簧接触直至压缩弹簧至最短过程中，弹簧的弹性势能始终在变化，则A 、B 系统的总动能始终在变化，故A 错误．弹簧压缩至最短时，A 、B 速度相等，对A 由动能定理有：
2201122A W mv mv -=-弹，同理对B 有：212
B W mv =弹，由此可知，从开始压缩至弹簧最短，弹力对A 、B 所做功的绝对值不等，故B 错误，
C 正确．当弹簧压缩到最短长度时，A 与B 具有相同的速度，之后在弹簧弹力作用下A 减速，B 加速， 所以当弹簧恢复到原长时，A 与B 速度交换，即A 的速度为零，B 的速度是v 0，故
D 错误．
【题目点拨】
本题主要考查功能关系的综合应用，需要熟练掌握能量守恒与动能定理等． 2、D
【解题分析】
设奶奶的运动方向为正，奶奶从家出发缓步去小铭家，做匀速直线运动，此时小铭静止，当小铭在自家门口看到奶奶后快步前往迎接，则小铭的速度为负，接到奶奶后扶着奶奶一起回家，则速度与奶奶的速度相同，一起做正方向的匀速直线运动．
A.A 图与分析不符，故A 项错误；
B. B 图与分析不符，故B 项错误；
C. C 图与分析不符，故C 项错误；
D. D 图与分析不符，故D 项正确．
3、B
【解题分析】
AB.伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计算，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力得作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长的多，所以容易测量．伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推，故A错误，B正确；
C.实际中没有摩擦力的斜面并不存在，故该实验无法实际完成，故C错误；
D.伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持，故D错误．
4、B
【解题分析】
猫减小拉力时，桌布在桌面上运动的加速度减小，则运动时间变长；因此鱼缸加速时间变长，桌布抽出时的位移以及速度均变大，则有可能滑出桌面；故A错误；由于鱼缸在桌面上和在桌布上的动摩擦因数相同，故受到的摩擦力相等，则由牛顿第二定律可知，加速度大小相等；但在桌面上做减速运动，则由v=at可知，它在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等；故B正确；若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力仍是滑动摩擦力，由于动摩擦因数与正压力没变，因此摩擦力也不变，鱼缸的加速度将不变，故C错误；桌布向右拉出时，鱼缸相对于桌布向左运动，故鱼缸受到的滑动摩擦力向右，故D错误；故选B.
【题目点拨】
本题考查摩擦力的类型，及影响滑动摩擦力的因素，分析判断鱼缸受到的摩擦力是解题的关键，同时还要注意拉力减小后，鱼缸可能由滑动摩擦力变为静摩擦力．
5、A
【解题分析】
飞机斜向上加速直线飞行，加速度斜向上，故其合力也斜向上；飞机受重力和空气对其作用力，根据平行四边形法则作图如下：
A ．该图与结论相符，选项A 正确；
B ．该图与结论不相符，选项B 错误；
C ．该图与结论不相符，选项C 错误；
D ．该图与结论不相符，选项D 错误；
6、C
【解题分析】
物体的重心的位置跟形状还有质量分布有关，石块下滑前后，质量分布变化，形状变化，所以重心改变，故A 错误；石块处于平衡状态，则有：mgsinθ=f ，F N =mgcos θ，自卸车车厢倾角越大，车厢与石块间的摩擦力增大，车厢与石块间的正压力F N 逐渐减小。

故B 错误，C 正确；石块滑动后的摩擦力是滑动摩擦力，小于最大静摩擦力，也小于重力沿斜面方向的分力。

故D 错误。

故选C 。

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、BCD
【解题分析】
A ．γ射线是处于高能级的原子核向低能级跃迁的过程中辐射出的，与核外电子无关，故A 错误；
B ．从n =4能级跃迁到n =3能级放出的光子的能量
430.85 1.510.66eV E E E ∆=-=---=（）
波长
6= 1.87510m hc E
λ-=⨯∆ 处于红外线区域，则辐射的光具有显著的热效应，故B 正确；
CD ．氢原子从n =3能级自发跃迁时，若辐射出能量最大与最小的两种光都能使某金属发生光电效应，则能量最大的光子能量为
1.5113.61
2.09eV ---=（）
动量为
19
212.09 1.610kg m/s c
-⨯⨯⋅ 能量最小的光子的能量为
1.51 3.4 1.89eV ---=（）
动量为
19
21.89 1.610kg m/s c -⨯⨯⋅ 则逸出光电子的最大初动能之差为10.2eV ，辐射最大能量和最小能量所对应的光子动量之比为1209189
，故CD 正确。

故选BCD 。

8、CD
【解题分析】
跳高运动员在落地的过程中，动量变化一定．由动量定理可知，运动员受到的冲量I 一定；跳高运动员在跳高时跳到沙坑里或跳到海绵垫上可以延长着地过程的作用时间t ，由I Ft =可知，延长时间t 可以减小运动员所受到的平均冲力F ，AB 错误，CD 正确； 故选CD ．
9、AB
【解题分析】如图所示，对物体在斜面上受力分析，由牛顿第二定律可求得：a=gcosα
根据运动学公式x=12at 2可得：2Rcosα=12gcosαt 2；则有：R g
斜面的倾角无关，只与圆弧的半径及重力加速度有关，故D 错误；因时间相同，则重力的冲量相同，故B 正确；因物体下落的高度不同，故物体到达轨道底端的速度大小不同，故选项A 正确；根据动量定理，动量的变化率等于合外力，即mgcos α，则因为α不同，则动量的变化率不同，选项C 错误；故选AB ．
点睛：本题考查牛顿第二定律及动量定理等的应用，在解题时要注意几何关系的应用，图中三角形是直角三角形．
10、BC
【解题分析】
指南针不可以仅具有一个磁极，故A 错误；指南针能够指向南北，说明地球具有磁场，故B 正确；当附近的铁块磁化时，指南针的指向会受到附近铁块的干扰，故C 正确；根据安培定则，在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时会产生磁场，指南针会偏转与导线垂直，故D 错误．
【考点定位】安培定则；地磁场
【方法技巧】本题主要是安培定则，以及地磁场相关知识，属于容易题
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、①④ 保证小球做平抛运动的初速度相等 ＞ m 1OP =m 1OM +m 2ON ． 【解题分析】
（1）[1]小球离开轨道后做平抛运动，由于抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间
t 相等，如果碰撞过程动量守恒，则：111122m v m v m v '+'＝，两边同时乘以t ，则：
111122m v t m v t m v t '+'＝，即112m OP m OM m ON +＝，故实验需要测量小球的质量、小
球的水平位移，故选①④；
（2）[2]为保证小球做平抛运动的初速度相等，每次实验时小球a 应从同一位置由静止释放；
[3]为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即：12m m >； （3）[4]由（1）可知，实验需要验证的表达式为：112m OP m OM m ON +＝． 12、A 0.64 0.88 偏小 A 2b
Mg
μ= 【解题分析】
(1)[1] A ．由于不是钩码的重力为小车的拉力，所以不需要钩码的质量远小于小车的质量的条件。

故A 符合题意。

B ．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动，说明平衡了摩擦力。

故B 不符合题意。

C ．与小车相连的轻绳与长木板一定要平行。

故C 不符合题意。

D ．记录弹簧秤示数，不需要记录记录所挂钩码的质量。

故D 不符合题意。

(2)[2][3]相邻两计数点间还有4个点未画出，所以相邻两计数点的时间间隔为T =0.1s 。

AC 段的平均速度等于B 点的瞬时速度，B 点的瞬时速度为：
()2
6.00 6.8710220m/s 0.64m/s .1
AC B x
v T -+⨯==
⨯= 根据匀变速直线运动的推论公式△x =aT 2可以求出加速度的大小：
()2222
7.758.64 6.87 6.001m/s 00.88m/1s 40.a -+=--⨯=⨯
(3)[4]若交流电的实际频率大于50Hz ，打点计时器打点的时间间隔小于0.02s ，计数点
间的时间间隔小于0.1s ，计算加速度时所用时间t 偏大，加速度的测量值小于真实值，即计算结果与实际值相比偏小。

(4)[5]由题意可知，小车的加速度a 与弹簧测力计的示数F 的关系应该是成正比，即为过原点的一条倾斜直线。

所以选A 。

(5)[6]滑块受到的拉力T 为弹簧秤示数的两倍，即：T =2F ，滑块受到的摩擦力为：f =μMg ，由牛顿第二定律可得：T -f =Ma ，解得力F 与加速度a 的函数关系式为：
22M Mg F a μ=
+，由图象所给信息可得图象截距为：2
Mg
b μ=，解得： 2b Mg
μ=
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）0；（2），方向向左；
【解题分析】
（1）b 球从C 点做平抛运动，则水平方向： X=2R=v c t ① 竖直方向： ②
由①②方程得
③
在C 点根据牛顿第二定律得
④
由③ ④得N=0，由牛顿第三定律知小球对轨道的压力也为0；⑤ （2）b 球从B 到C ，由机械能守恒得
⑥
得v B =
⑦
a 球与
b 球发生完全弹性碰撞：
…⑧
…⑨
由⑦⑧⑨ 得：
，
……⑩ 所以碰后a 的速度大小为
，方向向左…
14、（1）0.4m （1）3.1m /s （3）14.4J 【解题分析】
A ①与C 的碰撞动量守恒：()01A A C m v m m v =+，得：13/v m s =
设小球下落时间为t ，则：2
12
H gt =
，0.4t s = 所以：()010.4x v v t m =-=
②设系统最终速度为2v ，由水平方向动量守恒：
()A B m m + ()02A B C v m m m v =++ 得：2 3.2/v m s =
③由能量守恒得：
()12B A B E m gH m m =+
+ ()22021
2
A B C v m m m v -++ 解得：14.4E J =
故本题答案是：（1）0.4m （1）3.1m /s （3）14.4J 【题目点拨】
本题考查动量守恒定律的应用，要注意正确选择研究对象，并分析系统是否满足动量守恒以及机械能守恒；然后才能列式求解；同时要注意不能漏掉小球的重力势能． 15、（1）
（2）
【解题分析】
试题分析：1、根据平抛运动在水平方向上做匀速直线运动、竖直方向上做自由落体运动，列式计算月球表面的重力加速度．2、卫星贴近月球表面飞行时的速度为第一宇宙速度，此时重力等于向心力，列式计算即可．
（1）设小物块做平抛运动的时间为t ，由运动学公式有 水平方向做匀速运动，有
竖直方向做自由落体运动，有
解得
（2）当卫星贴近月球表面飞行时，重力提供向心力
解得．。