江西省南昌市第十中学2024学年物理高三第一学期期中调研试题含解析

江西省南昌市第十中学2024学年物理高三第一学期期中调研试
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、汽车在平直路面以10m/s 的速度匀速驶向十字路口，当行驶至距路口停车线15m 处时，绿灯还有3s 熄灭，若从此刻开始计时，该汽车在绿灯熄灭时刚好停在停车线处，则汽车运动的v-t 图像可能是下图中的( )
A ．
B ．
C ．
D ．
2、假设人造地球卫星做匀速圆周运动，当它的轨道半径增大到原来的2倍时（） A ．根据2F m r ω=，卫星受到的向心力增为原来的2倍
B ．根据2
F r v m =，卫星受到的向心力减为原来的12
C ．根据2Mm F G r =，卫星受到的向心力减为原来的14
D ．根据F mg =，卫星受到的向心力保持不变
3、一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如图所示．如果直导线可以自由地运动且通以由a 到b 的电流，则导线ab 受磁场力后的运动情况为( )
A ．从上向下看顺时针转动并靠近螺线管
B ．从上向下看顺时针转动并远离螺线管
C．从上向下看逆时针转动并远离螺线管
D．从上向下看逆时针转动并靠近螺线管
4、下列说法中正确的是（）
A．冲量的方向一定和动量的方向相同
B．动量变化量的方向一定和动量的方向相同
C．物体的末动量方向一定和它所受合外力的冲量方向相同
D．冲量是物体动量变化的原因
5、下列每幅图象中的两条图线分别表示某质点运动的速度ν和加速度a随时间变化的关系，选择同一正方向，则其中可能正确的是
A．
B．
C．
D．
6、质量为1kg的物体，放在动摩擦因数为0.2的水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，水平拉力做的功W和物体发生的位移s之间的关系如图所示，重力加速度为10m/s2，则下列说法正确的是
A．AB段加速度大小为3m/s2B．OA段加速度大小为5m/s2
C．s=9m时速度大小为32m/s D．s=3m时速度大小为22m/s
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、将力传感器A固定在光滑水平桌面上，测力端通过轻质水平细绳与滑块相连，滑块放在较长的小车上．如图所示，传感器与计算机相连接，可获得力随时间变化的规律．一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮，一端连接小车，另一端系沙桶，整个装置开始处于静止状态．在物体与小车分离前缓慢向沙桶里倒入细沙，力传感器采集的F-t图像如图所示．则（）
A．2.5 s前小车做变加速运动
B．2.5 s后小车做变加速运动
C．2.5 s前小车所受摩擦力不变
D．2.5 s后小车所受摩擦力不变
8、如图所示，蹦床运动员从空中落到床面上，运动员从接触床面到下降至最低点为第一过程，从最低点上升到离开床面为第二过程，下列判断正确的是（）
A．在第一过程中，运动员始终处于失重状态
B．运动员接触床面时的速度最大
C．在第二过程中运动员的速度先增大后再减小
D．运动员在速度为零时加速度最大
9、关于电磁波，下列说法正确的是。

A．振动物体的平衡位置是加速度最大的位置
B．振动物体的平衡位置是回复力为零的位置
C．电磁波中电场和磁场的方向处处相互垂直
D．振源的振动速度和波的传播速度是一样的
E.沿波的传播方向上，离波源越远的质点振动越滞后
10、如图所示，半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上，光滑的小球P在水平外力F 的作用下处于静止状态，P与圆心O的连线与水平面的夹角为θ。

现将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90°，框架与小球始终保持静止状态。

在此过程中下列说法正确的是( )
A．框架对小球的支持力先减小后增大
B．拉力F的最小值为mgsinθ
C．地面对框架的摩擦力减小
D．框架对地面的压力始终减小
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）某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．打点计时器的工作频率为50 Hz.
（1）实验中木板略微倾斜，这样做是为了_________
A．使释放小车后，小车能匀加速下滑
B．可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功
C．增大小车下滑的加速度
D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
（2）实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条……，合并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车．把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1，第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W1，……：橡皮筋对小车做功后使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出．根据某次打出的纸带(如图所示)求：小车获得的最终速度为________ m/s.
（3）若阻力已经完全平衡，根据多次测量数据画出的W－v2像如图所示，根据图线形
状，可知W与v2的关系符合实际的是图________
12．（12分）为了探究物体做匀速圆周运动时，向心力与哪些因素有关？某同学进行了如下实验：
如图甲所示，绳子的一端拴一个小沙袋，绳上离小沙袋L处打一个绳结A，2L处打另一个绳结B．请一位同学帮助用秒表计时．如图乙所示，做了四次体验性操作．
操作1：手握绳结A，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周．体验此时绳子拉力的大小．
操作2：手握绳结B，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周．体验此时绳子拉力的大小．
操作3：手握绳结A，使沙袋在水平平面内做匀速圆周运动，每秒运动2周．体验此时绳子拉力的大小．
操作4：手握绳结A，增大沙袋的质量到原来的2倍，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周．体验此时绳子拉力的大小．
（1）操作2与操作1中，体验到绳子拉力较大的是____；
（2）操作3与操作1中，体验到绳子拉力较大的是____；
（3）操作4与操作1中，体验到绳子拉力较大的是____；
（4）总结以上四次体验性操作，可知物体做匀速圆周运动时，向心力大小与____有关．A．半径B．质量C．周期D．线速度的方向
（5）实验中，人体验到的绳子的拉力是否是沙袋做圆周运动的向心力____（“是”或“不是”）
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，某工厂车间有甲、乙两辆相同的运料小车处于闲置状态，甲车与乙车、乙车与竖直墙面间的距离均为L，由于腾用场地，需把两辆小车向墙角处移动。

一工人用手猛推了一下甲车，在甲车与乙车碰撞瞬间，立即通过挂钩挂到了一起，碰后两车沿甲车原来的运动方向继续向前运动，在乙车运动到墙角时刚好停下。

已知两车的质量均为m，与水平地面间的摩擦力均为车重的k倍，重力加速度大小为g，求：
(1)两车将要相碰时甲车的速度大小；
(2)工人推甲车时对甲车的冲量大小。

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=1.0×10-3Kg、电荷量为q=-8.0×10-6C的小球由A点移到B点，电势能增加q=6.4×10-4J。

求：
（1）匀强电场的场强大小；
（2）A、B两点间的电势差U AB；
（3）将电荷从B处静止释放，运动到C处时的动能。

15．（12分）如图所示为某种透明材料制成的一块柱形棱镜的横截面图，圆弧CD是半径为R的四分之一圆，圆心为O；光线从AB面上的M点入射，入射角i＝60°，光进入棱镜后恰好在BC面上的O点发生全反射，然后由CD面射出．已知OB段的长度为l＝6 cm，真空中的光速c＝3.0×108 m/s．求：
(ⅰ)透明材料的折射率n；
(ⅱ)光从M点传播到O点所用的时间t．
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】试题分析：在v-t 图像中图像与横坐标围成的面积表示位移，根据题意可知汽车速度为零时，走过的位移刚好为15m ，据此分析． 此图线表示汽车发生的位移为1103152
A x m =
⨯⨯=，A 正确；B 图的面积小于A 图中的面积，可知15B x m <，B 错误；C 图中1101102202
C x m =⨯+⨯⨯=（），C 错误；
D 图中1100.510 2.517.52D x m =⨯+⨯⨯=（），D 错误． 2、C
【解题分析】
试题分析：当轨道半径变化时，万有引力变化，卫星的角速度ω所以不能根据公式F=mω2•r 得卫星受的向心力增为原来的2倍，故A 错误；同理，当轨道半径变化时，万有引力变化，卫星的线速度随着变化，故B 错误；根据万有引力的表达式2GMm F r ＝，卫星受的向心力减为原来的14
．故C 正确；人造地球卫星的轨道半径增大到原来2倍时，重力加速度也随着变化，故D 错误；故选C ．
考点：万有引力定律的应用
【名师点睛】人造卫星做圆周运动，万有引力提供向心力，卫星的线速度、角速度、周期都与半径有关，讨论这些物理量时要找准公式，正确使用控制变量法．
3、D
【解题分析】
试题分析：通电导线因放在通电螺线管的磁场中故受到磁场力，因左右两侧磁场方向不同，故可以分左右两边分别分析研究，画出两侧的磁场方向，则由左手定则可判出磁场力的方向，根据受力情况可判出物体的转动情况．当导体转动后，我们可以认为电流向右偏内，受力也将发生变化，为了简便，我们可以判断导体转动到向里的位置判断导体的受力情况，再判出导体的运动情况．
解：通电螺线管的磁感线如图所示，则由图示可知左侧导体所处的磁场方向斜向上，右侧导体所处的磁场斜向下，则由左手定则可知，左侧导体受力方向向外，右侧导体受力方向向里，故从上向下看，导体应为逆时针转动；当导体转过90°时，由左手定则可得
导体受力向下，故可得出导体运动为逆时针转动的同时还要向下运动．即为a端转向纸外，b端转向纸里，且靠近通电螺线管，故D正确，ABC错误；
故选D
【点评】解决本题的关键（1）清楚通电螺线管的磁场，应看到左右两边磁场的不同；（2）能准确地应用左手定则判断磁场与电流不垂直的情况；（3）会找到一些有代表性的特殊位置求解．
4、D
【解题分析】
解：A、冲量的方向和动量的方向不一定相同，比如平抛运动，冲量方向竖直向下，动量方向是轨迹的切线方向．故A错误．
B、动量增量的方向与合力的冲量方向相同，与动量的方向不一定相同，比如匀减速直线运动，动量增量的方向和动量的方向相反．故B错误．
C、物体的末动量方向不一定和它所受合外力的冲量方向相同．故C错误．
D、根据动量定理可知，冲量是物体的动量变化的原因．故D正确．
故选D
5、B
【解题分析】
A．选项中速度与加速度方向相反，则物体做减速运动，故A错．
D．选项中加速度与速度方向开始相同，则物体应做匀加速运动，故D错．
B．选项中加速度开始与速度方向相反，故先做减速运动，加速度减小，故图像斜率减小．后来速度与加速度方向相同，故做加速运动，因加速度减小，故图像斜率减小．当加速度减为零时，速度不变为匀速直线运动，故B对．
C．选项中，速度图像最后一段，速度与加速度方向相同，故应做加速运动，故C错．故选B．
【名师点睛】
判定一个物体如何运动，要看它的加速度和初速度方向．如果加速度与速度方向在一条直线上则做直线运动，不在一条直线上则做曲线运动．如果加速度与速度方向相同，则做加速运动，若相反则做减速运动．如果加速度恒定，则做匀变速运动，若加速度变化，则做变加速运动．解决这个题的关键是分析清楚加速度与速度的方向关系和加速度是否
恒定．
6、C
【解题分析】
对于O ～A 过程，根据动能定理，有：2112
A W mgs mv μ-=，代入数据解得：
A v =，根据速度位移公式，有212A v a s =，代入数据解得：a 1=3m/s 2，对于前
9m 过程，根据动能定理，有：2112
B W mgs mv μ='- ，代入数据解得：B v =. A 、AB 段受力恒定，故加速度恒定，而初末速度相等，故AB 段的加速度为零，故A 错误；
B 、由上面分析知，OA 段加速度a 1=3m/s 2，故B 错误；
C 、s =9m 时速度大小为，故C 正确；
D 、s =3m 时速度大小为，故D 错误
故选C.
【题目点拨】
本题关键对物体受力分析，然后对物体的运动过程运用动能定理和速度位移公式列式并联立求解．
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】
试题分析：在小物块没有运动时其受到拉力和静摩擦力的作用，运动之后受到滑动摩擦力的作用，根据图象可知，2.5秒之后传感器拉力不变，说明此时小车开始运动，传感器拉力大小等于滑动摩擦力大小，因此2.5秒后滑块所受摩擦力不变；只要小车开始运动，小车受到的滑动摩擦力就不变，但是根据题意可以知道，小车运动之后还继续增加沙子，所以小车受到的拉力逐渐增大，则小车做变加速运动，故选项BD 正确． 考点：本题考查摩擦力以及牛顿运动定律的综合运用的问题．
【名师点睛】本题首先对滑块进行受力分析，由图象求出传感器对滑块的拉力，根据实际运动情况判断出滑块受到的摩擦力，然后由牛顿第三定律判断小车的受力情况，最后根据牛顿第二定律判定小车的运动情况．
8、CD
【解题分析】
运动员刚接触床面时重力大于弹力，运动员向下做加速运动，运动员处于失重状态；随床面的形变的增大，弹力逐渐增大，当弹力等于重力时速度最大，并不是接触时速度最大，弹力大于重力时，运动员做减速运动，当速度为零时，弹力达到最大，合理最大，即加速度最大，运动员处于超重状态．故AB错误，CD正确.
9、BCE
【解题分析】
A．振动物体经过平衡位置时，加速度最小。

故A错误。

B．物体经过平衡位置时，回复力为零。

故B正确。

C．电磁波的传播方向与振动方向相互垂直，变化的电场与变化磁场处处相互垂直。

故C正确。

D．振源的振动速度和波的传播速度是两回事，没有关联。

故D错误。

E．沿波的传播方向上，离波源越远的质点振动越滞后。

故E正确。

10、CD
【解题分析】
以小球为研究对象，分析受力情况，作出受力示意力图，根据平衡条件分析小球受力变化情况．再以整体为研究对象，分析框架的受力情况．
【题目详解】
AB. 以小球为研究对象，分析受力情况，作出受力示意力图，如图所示。

根据几何关系可知，将F顺时针转动至竖直向上之前，支持力N逐渐减小，F先减小后增大，当F的方向沿圆的切线方向向上时，F最小，此时：F=mgcosθ.故A错误，B错误；
C. 以框架与小球组成的整体为研究对象，整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用；由图可知，F在顺时针方向转动的过程中，F沿水平方向的分力逐渐减小，所以地面对框架的摩擦力逐渐减小。

故C正确；
D. 以框架与小球组成的整体为研究对象，整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用；由图可知，F在顺时针方向转动的过程中，F沿竖直方向的分力逐渐增大，所以地面对框架的支持力逐渐减小，根据牛顿第三定律可知，框架对地面的压力也逐渐减小。

故D正确。

故选：CD
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、BD 2.0 A
【解题分析】
（1）实验中木板略微倾斜是平衡摩擦力，目的是使橡皮筋对小车的拉力为小车受到的合力，即可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功，所以B 正确，同时可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动，故D 正确，显然AC 错误．
（2）小车速度为2
4.0010m/s 2.0m/s 0.02
v -⨯== （3）由动能定理得：W =12
mv 2，W 与v 2是正比关系，由图示图象可知，A 正确． 12、操作2操作3操作4ABC 不是
【解题分析】
(1)根据F=mrω2知，操作2与操作1相比，操作2的半径大，小球质量和角速度相等，知拉力较大的是操作2；
(2)根据F=mrω2知，操作3与操作1相比，操作3小球的角速度较大，半径不变，小球的质量不变，知操作3的拉力较大。

(3)操作4和操作1比较,半径和角速度不变,小球质量变大,根据F=mrω2知，操作4的拉力较大。

(4)由以上四次操作，可知向心力的大小与质量、半径、角速度有关。

故选：ABC 。

(5) 沙袋做圆周运动的向心力时绳子对沙袋的拉力，作用在沙袋上。

而人体验到的绳子的拉力作用在人上，不是同一个力。

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）v 1=（2）I =【解题分析】⑴设甲乙车钩挂在一起后的速度为2v ，从甲乙车钩挂一起到停下过程 根据动能定理： 2212022
kmgL mv -=-⨯ （注：用牛顿第二定律和运动方程解的也给分）
甲乙两车碰撞前后动量守恒，设碰撞前甲车速度为1v ，
根据动量守恒定律： 122mv mv =
得： 122v kgL = ⑵在甲车在与乙车碰撞前运动L 的过程，设离开人手瞬间速度为0v
根据动能定理： 22101122
kmgL mv mv -=- 人将甲车从静止推至获得速度0v 的过程
根据动量定理： 00I mv =-
得： 10I m kgL =
【题目点拨】动量守恒和能量的转化与守恒的结合．应用动量守恒定律解题要注意“四性”，①、系统性．②、矢量性．③、同时性．
14、（1）200V/m （2）80V （3）-31.2810J ⨯
【解题分析】（1）由P W E =-∆
小球由A 点移到B 点电场力做的功， BD W qEd =
4
66.410200/8.0100.4
BD W E V m qd ---⨯===-⨯⨯ （2） A 、B 两点间的电势差， AB AB 80V W U q
== （3）U BC =2U AB =160V ，从B 到C 只有电场力做功： 3k BC 1.2810J E qU -==⨯
15、 (ⅰ) 72
(ⅱ)3.5×10－10 s 【解题分析】
由题意可知考查折射、全反射规律的应用，根据光的折射、全反射规律计算可得．
【题目详解】
(ⅰ)
在AB 界面，设折射角为r ，由折射定律可得
sin sin i n r
= 在BC 界面，设入射角为C ，刚好发生全反射，则有
1sin C n
= 由几何关系可得r+C=90°，则sin C =cos r
联立可得折射率n =2
． (ⅱ) 由几何关系可得
sin l OM C
= 光在介质中传播速度设为V ，则有
=C n V
光从M 点传播到O 点所用的时间t OM t V =
联立代入数值可得t = 3.5×
10－10 s 【题目点拨】
光发生全反射的条件：(1) 光从密介质射入光疏介质 (2) 入射角大于等于临界角．两个条件同时满足才能发生全反射，根据折射定律和几何关系计算可得．。