2024学年广东省深圳市龙岗区东升学校物理高三上期中学业水平测试试题含解析

2024学年广东省深圳市龙岗区东升学校物理高三上期中学业水
平测试试题
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、用图甲所示实验装置研究光电效应现象，分别用a，b，c三束光照射光电管阴极，得到光电管两端的电压与相应的光电流的关系如图乙所示，其中a，c两束光照射时对
U，根据你所学的相关理论，下列论述不正确的是（）应的遏止电压相同，均为a
A．a，c两束光的光强相同B．a，c两束光的频率相同
C．b光束的光的波长最短D．b光束光子的动量最大
2、美国著名的网球运动员罗迪克的发球时速最快可达60 m／s，这也是最新的网球发球时速的世界纪录，可以看做罗迪克发球时使质量约为60g的网球从静止开始经0.02 s 后速度增加到60 m／s，则在上述过程中，网球拍对网球的作用力大小约为（）A．180 N B．90 N C．360 N D．1800 N
3、在物理学的研究及应用过程中涉及诸多的思想方法，如理想化、模型化、放大、极限思想，控制变量、猜想、假设、类比、比值法等等．以下关于所用思想方法的叙述不正确的是
A ．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是假设法
B ．速度的定义式v ＝ ，采用的是比值法；当Δt 趋近于0时， 就可以表示物体在t 时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想
C ．在探究电阻、电压和电流三者之间的关系时，先保持电压不变研究电阻与电流的关系，再保持电流不变研究电阻与电压的关系，该实验应用了控制变量法
D ．如图示的三个实验装置，这三个实验都体现了放大的思想
4、一物体作匀加速直线运动，通过一段位移x ∆所用的时间为1t ，紧接着通过下一段位移x ∆所用时间为2t ．则物体运动的加速度为（ ）
A ．1212122()()
x t t t t t t ∆-+
B ．121212()()x t t t t t t ∆-+
C ．1212122()()x t t t t t t ∆+-
D ．121212()()
x t t t t t t ∆+-
5、如图所示，线段OA =2AB ，A 、B 两球质量相等，当它们绕O 点在光滑的水平面上以相同的角速度转动时，两线段拉力之比OA AB F F ：为（ ）
A ．2 ：3
B ．3 ：2
C ．5 ：3
D ．2 ：1
6、一物体在A ．B 两点的正中间由静止开始运动(设不会超越A ．B)，其加速度随时间变化如图所示，设向A 的加速度方向为正方向，若从出发开始计时，则物体的运动情况是( )
A ．先向A ，后向
B ，再向A ，又向B ，4秒末在偏近A 的某点且速度为零 B ．先向A ，后向B ，再向A ，又向B ，4秒末在偏近B 的某点且速度为零
C ．先向A ，后向B ，再向A ，又向B ，4秒末在原位置速度为零
D ．一直向A 运动，4秒末在偏近A 的某点且速度为零
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、两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球，其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍，它们间的库仑力大小是F ，现将两球接触后再放回原处，它们间库仑力的大小可能是（ ） A ．
59
F B ．
45
F
C ．
54
F D ．
95
F
8、如图所示，a 为赤道上的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b 为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c 为地球的同步卫星，已知地球半径为R ，地球同步卫星轨道半径为6.6R ；下列说法中正确的是（ ）
A ．a 和 c 的向心加速度之比为 1：6.6
B ．b 卫星转动线速度大于 7.9 km/s
C ．a 的运转周期大于 b 的运转周期
D ．b 和 c 的线速度之比 6.6：1
9、如图所示，质量为M 的长木板静止在光滑水平面上，上表面OA 段光滑，AB 段粗糙且长为l ，左端O 处固定轻质弹簧，右侧用不可伸长的轻绳连接于竖直墙上，轻绳所能承受的最大拉力为F ．质量为m 的小滑块以速度v 从A 点向左滑动压缩弹簧，弹簧的压缩量达最大时细绳恰好被拉断，再过一段时间后长木板停止运动，小滑块恰未掉落．则（ ）
A ．细绳被拉断瞬间木板的加速度大小为F M
B ．细绳被拉断瞬间弹簧的弹性势能为212
mv C ．弹簧恢复原长时滑块的动能为
212
mv D ．滑块与木板AB 间的动摩擦因数为2
2v gl
10、如图所示为用位移传感器和速度传感器研究某汽车刹车过程得到的v －x 图象，汽
车刹车过程可视为匀减速运动，则()
A．汽车刹车过程的加速度大小为1 m/s2
B．汽车刹车过程的时间为2 s
C．当汽车运动的位移为5 m时的速度为5 m/s
D．当汽车运动的速度为5 m/s时运动的位移为7.5 m
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）请按照有效数字规则读出以下测量值．
（1）__________ mm__________ mm
（2）__________ mm
12．（12分）在研究匀变速直线运动的实验中，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间有四个点没有画出则：（结果保留三位有效数字）
(1)根据纸带可判定小车做________运动．
(2) 根据纸带计算各点瞬时速度：v D＝________ m/s，v C＝________ m/s
(3)该运动的加速度为：a=________ m/s2
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，长L=6m的水平传输装置，在载物台左端物块以初速度v0=3m/s
滑入传送带．传送带正以恒定的速率v=6m/s 沿顺时针方向匀速转动，物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5，物块的质量m=1Kg ，g=10m/s 2，求：
（1）物块从滑上传送带到离开传送带所经历的时间t ，
（2）物块从滑上传送带到离开传送带过程中因摩擦产生的热量， （3）物块从滑上传送带到离开传送带过程中因运送木块电动机多做的功。

14．（16分）如图所示的坐标平面内，y 轴左侧存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小10.20 T B =的匀强磁场，在y 轴的右侧存在方向垂直纸面向里、宽度12.5 cm d =的匀强磁场B 2，某时刻一质量82.010kg m =⨯－、电量44.010C q =⨯－＋的带电微粒(重力可忽略不计)，从x 轴上坐标为(0.25 m -，0)的P 点以速度32.010m/s v =⨯沿y 轴正方向运动．试求：
(1)微粒在y 轴左侧磁场中运动的轨道半径；
(2)微粒第一次经过y 轴时，速度方向与y 轴正方向的夹角； (3)要使微粒不能从右侧磁场边界飞出，B 2应满足的条件．
15．（12分）现代观测表明，由于引力的作用，恒星有“聚焦”的特点，众多的恒星组成不同层次的恒星系统，最简单的恒星系统是两颗互相绕转的双星。

它们以两者连线上的某点为圆心做匀速圆周运动，这样就不至于由于万有引力的作用而吸引在一起。

如图所示，设某双星系统中的两星S 1、S 2的质量分别为m 和2m ，两星间距为L ，在相互间万有引力的作用下，绕它们连线上的某点O 转动．已知引力常量G ，求： （1）S 1、S 2两星之间的万有引力大小； （2）S 2星到O 点的距离； （3）它们运动的周期。

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】
A.由图可知，a 的饱和电流最大，因此a 光束照射时单位时间内产生的光电子数量最多，
故A 错误；
BC.光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，对应的光的频率为截止频率，可知，根据21
2
m eU mv h W γ=
=-截，入射光的频率越高，对应的截止电压U 截越大，a 光、c 光的截止电压相等，所以a 光、c 光的频率相等，则它们的最大初动能也相等，
而b 光的频率最大，能量大，则最大初动能也大，且对应的波长最小，故B ，C 正确； D ．由于b 光的频率最大，根据h
h P c
γ
λ
==
，则b 光动量最大，故D 正确。

故选A 。

2、A 【解题分析】 根据a=
v
t
得，a=3000m/s 2，根据牛顿第二定律F=ma=0.063000N ⨯=180N.故A 正确．B 、C 、D 错误． 故选A ． 3、A 【解题分析】
质点采用的科学方法为建立理想化的物理模型的方法，故A 错误；为研究某一时刻或某一位置时的速度，我们采用了取时间非常小，即让时间趋向无穷小时的平均速度作为
瞬时速度，即采用了极限思维法，故B 正确；在探究加速度和力、质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验应用了控制变量法，故C 正确；D 图1是演示桌面在压力作用下发生形变的装置中，当用力压桌面时，桌面向下形变，平面镜倾斜，在入射光线方向不变，平面镜的反射光线方向改变的角度是平面镜倾斜角度的两倍，体现了放大的思想．图2是演示玻璃瓶在压力作用下发生形变的装置中，用力挤压玻璃瓶，玻璃瓶发生形变，细管中水柱上升，由于管子较细，上升的高度较大，将玻璃瓶微小的形变放大，能直观的观察到形变，体现了放大的思想．图3是通过受到微小的力转动，从而由光的反射来体现转动角度，体现放大的思想，故D 正确；本题选错误的，故选A ．
点睛：在高中物理学习中，我们会遇到多种不同的物理分析方法，这些方法对我们理解物理有很大的帮助；故在理解概念和规律的基础上，更要注意科学方法的积累与学习． 4、A 【解题分析】
物体作匀加速直线运动在前一段x ∆所用的时间为1t ，平均速度为
11
x
v t ∆=
即为
1
2
t 时刻的瞬时速度； 物体在后一段x ∆所用的时间为2t ，平均速度为
22
x
v t ∆=
即为
2
2
t 时刻的瞬时速度。

速度由1 v 变化到2 v 的时间为
12
2
t t t +∆=
所以加速度为
()()
122112122 x t t v v a t t t t t ∆--=
=∆+ 故选A 。

【题目点拨】
本题若设初速度和加速度，结合位移时间公式列方程组求解，可以得出加速度的大小，但是计算较复杂，没有运用匀变速直线运动的推论解决简捷。

5、C 【解题分析】
设2OA r =，则3OB r =，角速度为ω，每个小球的质量为m 。

则根据牛顿第二定律，对B 球
23AB F m r ω=⋅
对A 球
22OA AB F F m r ω-=⋅
联立以上两式得
:5:3A A B O F F =
故选C 。

6、D 【解题分析】
根据物体加速度方向和运动方向的关系，可知在0～1s 内，物体向A 做匀加速直线运动，在1～2s 内，物体做匀减速直线运动，2s 末速度为零，方向未改变，以后又重复之前的运动．知物体一直向A 运动，4s 末在偏近A 某点速度为零．故D 正确，A.B.C 错误．故选D ．
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】
若两电荷同性，设一个球的带电量为Q ，则另一个球的带电量为5Q ，此时
2
2
2(5)5Q Q Q F k k r r
⋅== .若两电荷同性，接触后再分开，带电量各为3Q ，则两球的库仑力大小
22
2(3)(3)995
Q Q Q F
F k k r r '
⋅===
.若两电荷异性，接触后再分开，两球电量的绝对值为2Q ，此时两球的库仑力
22
2(2)(2)445
Q Q Q F
F k k r r '
⋅=== 故BD 正确，AC 错误。

故选BD. 8、AC 【解题分析】
A ．a 、c 做圆周运动的角速度ω相等，向心加速度之比：
221 6.6 6.6
a a c c a r R a r R ωω=== 故A 正确；
B ．b 卫星若地球表面做圆周运动，则转动线速度等于 7.9 km/s ，选项B 错误；
C ．a 做圆周运动的周期等于地球自转周期，c 做圆周运动的周期等于地球自转周期，a 、c 的周期相等，而根据
2
22()Mm G
m r r T
π= 可得
2T = 可知，c 的周期大于b 的周期，则a 的运转周期大于 b 的运转周期，故C 正确； D ．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：
22Mm v G m r r
= 解得：
v =
b 、
c 的线速度之比：
b c v v ==故D 错误； 故选AC 。

9、ABD 【解题分析】
A ．细绳被拉断瞬间，对木板分析，由于OA 段光滑，没有摩擦力，在水平方向上只受到弹簧给的弹力，细绳被拉断瞬间弹簧的弹力等于F ，根据牛顿第二定律有：
F Ma =
解得F
a M
=
，A 正确； B ．滑块以速度v 从A 点向左滑动压缩弹簧，到弹簧压缩量最大时速度为0，由系统的
机械能守恒得：细绳被拉断瞬间弹簧的弹性势能为
2
12
mv ，B 正确； C ．弹簧恢复原长时木板获得的动能，所以滑块的动能小于2
12
mv ，C 错误；
D ．由于细绳被拉断瞬间，木板速度为零，小滑块速度为零，所以小滑块的动能全部转化为弹簧的弹性势能，即2
12
p E mv =
，小滑块恰未掉落时滑到木板的右端，且速度与木板相同，设为v '，取向左为正方向，由动量守恒定律和能量守恒定律得
()0m M v =+'
()21
2
p E m M v mgl μ=
+'+ 联立解得2
2v gl
μ=，D 正确。

故选ABD 。

10、BD 【解题分析】
A.由于汽车刹车过程为匀减速运动，减速到零时，由v 02=2ax ，得刹车过程的加速度大小
2222010m/s 5m/s 2210
v a x ⨯＝＝＝
故A 错误； B.减速经历的时间为
010
s 2s 5
v t a =
== 故B 正确；
C.根据速度位移公式v 2－v 02=2(-a )x ，解得位移x =5m 时的速度v m/s ，故C 错误；
D.根据速度位移公式v 2－v 02=2(-a )x ，解得速度v =5 m/s 时运动的位移
22220510m 7.5m 2()2(5)
v v x a --===-⨯-
故D 正确。

点睛：本题主要考查了匀变速直线运动的速度位移公式，能从图象中找出初速度和减速到零通过的位移是解题的关键。

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、 2.641 4.991 10.80
【解题分析】(1) 螺旋测微器的固定刻度应读作2.5mm ，可动刻度读作
14.2×0.01mm=0.142mm ，最后读数为2.5+0.142mm=2.642mm ；
(2) 螺旋测微器的固定刻度应读作4.5mm ，可动刻度读作49.0×0.01mm=0.490mm ，最后读数为4.5+0.490mm=4.990mm ；
(3)游标卡主尺测量读数为10.毫米，游标的最小分度为0.05mm ，则游标的第16根与主
尺刻度对齐，游标卡尺主尺与游标刻度线对齐的示数为10mm+16×
0.05mm=10.80mm 【题目点拨】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量。

12、匀加速直线 3.90 2.64 12.6
【解题分析】
(1)由图可得： ；即相邻相等时间内位移之差相等
，小车做匀加速直线
运动． (2) A 、B 、C 、D 、E 为相邻的计数点，相邻计数点间有四个点没有画出，则：
（3）该运动的加速度为： ，代入数据可得：a=12.6 m/s 2
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）1.15s （2）4.5J （3）18J
【解题分析】(1) 当传送带以恒定的速率v=6m/s 沿顺时针方向匀速转动时，物块速度比传送带速度小，故受到摩擦力向右，如图所示．
则物块的加速度为：μmg=ma ，所以a=5m/s 2，设物块达到传送带速度的时间为t 1： 010.6v v t s a -==，这段时间物块通过的位移为S 1： 01 2.72
v v s t m +==，故物块先
匀加速后与传送带共速，最后从右边离开传送带，设共速后运动的时间为 t 2，可得： 120.55L s t s v
-==，综上所述，物体从滑上传送带到离开传送带所经历的时间t ： ()120.60.55 1.15t t t s s =+=+=；
(2) 物块从滑上传送带到离开传送带过程中先匀加速后匀速，所以产生的热量：
011 4.52v v Q mg vt t J μ+⎛⎫=-⨯= ⎪⎝⎭
； (3)根据能量守恒可知：因运送木块电动机多做的功等于产生的热量与物块动能的增量之和，即220111822
W Q mv mv J =+-=。

点晴：传送带静止和运动时物体受到的摩擦力是不一样的，物体的运动的情况也不一样，分析清楚物体的运动的情况，逐步求解即可。

14、（1）r 1=0.5m ；（2）θ=60°；（3）B 2≥0.4T ．
【解题分析】
（1）设微粒在y 轴左侧做匀速圆周运动的半径为r 1，转过的圆心角为θ，则有：
2
11
v qvB m r = 代入数据得 r 1=0.5m
（2）粒子在磁场中运动的轨迹如图
由几何关系得
110.251cos 2
r r θ-=
= 则：
θ=60° （3）设粒子恰好不飞出右侧磁场时,磁感应强度为B 0,运动半径为r 2，其运动轨迹如图，
由几何关系得：
22cos r r d θ=-
r 2=0.25m 由2
02
v qvB m r =得 B o =0.4T
要使微粒不能从右侧磁场边界飞出，磁场B 2应满足：
B 2≥0.4T
15、（1）2
2
2Gm L ；（2）13L ；（3
）2π【解题分析】
双星在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O 点做周期相同的匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力分别对两星进行列式，来求解。

【题目详解】
（1）依据万有引力航天公式的特点
2
22Gm F L
=万 （2）设O 点距2S 星的距离为x ，双星运动的周期为T ，由万有引力提供向心力 对于2S 星
2
2222π2m G mx L T ⎛⎫= ⎪⎝⎭
对于1S 星 2
2222π()m G m L x L T ⎛⎫=- ⎪⎝⎭
计算得出 2L x x
-= 解得
13
x L = （3）将13x L =
代入
22
22242Gm mx L T π= 双星周期为
2πT =。