广东省廉江市实验学校2024年高三物理第一学期期中达标检测试题含解析

广东省廉江市实验学校2024年高三物理第一学期期中达标检测
试题
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B 铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定的牵引功率，其加速度a 和速度的倒数
1
v
图像如图所示．若已知汽车的质量，则根据图像所给的信息，不能求也的物理量是（ ）
A ．汽车的功率
B ．汽车行驶的最大速度
C ．汽车所受到的阻力
D ．汽车运动到最大速度所需的时间
2、 “嫦娥之父”欧阳自远预计我国将在2020年实现火星的着陆巡视，在2030年实现火星的采样返回，已知地球的质量约为火星质量的N 倍，地球的半径约为火星半径的
K 倍，则下列说法正确的是
A ．地球的密度是火星的
N
K
倍 B ．地球表面的重力加速度是火星表面的2N K
倍 C ．地球的第一宇宙速度是火星的
N K
倍 D ．地球同步卫星的运行速度是火星的N
K
倍
3、一个小石子从离地某一高度处由静止自由落下，某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨迹AB 如图。

该爱好者用直尺量出轨迹的实际长度，如图所示。

已知曝光时间为
1
1000
s ，则小石子出发点离A 点约为（ ）
A．6.5m B．10m C．20m D．45m
4、一炮艇在湖面上匀速行驶，突然从船头和船尾同时向前和向后各发射一发炮弹，设两炮弹的质量相同，相对于地的速率相同，牵引力、阻力均不变，则船的动量和速度的变化情况是( )
A．动量不变，速度增大B．动量变小，速度不变
C．动量增大，速度增大D．动量增大，速度减小
5、夸克(quark)是一种基本粒子，也是构成物质的基本单元．其中正、反顶夸克之间的
强相互作用势能可写为E p＝－k 4
3
s
r
α
，式中r是正、反顶夸克之间的距离，αs是无单
位的常量，k是与单位制有关的常数，则在国际单位制中常数k的单位是() A．N·m B．N
C．J/m D．J·m
6、如图所示，直杆BC的一端用铰链固定于竖直墙壁，另一端固定一个小滑轮C，细绳下端挂一重物，细绳的AC段水平．不计直杆、滑轮及细绳的质量，忽略所有摩擦．若将细绳的端点A稍向下移至A'点，使之重新平衡，则此时滑轮C的位置（）
A．在AA'之间B．与A'点等高
C．在A'点之下D．在A点之上
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1所示，一个物体放在粗糙的水平地面上．在0
t=时刻，物体在水平力F作用下由静止开始做直线运动．在0到0t时间内物体的加速度a随时间t的变化规律如图2所示．已知物体与地面间的动摩擦因数处处相等．则（）
t时刻，力F等于零
A．
0~t时间内，力F先增大后减小，方向不变
B．在
0~t时间内，物体的速度逐渐变大
C．在
0~t时间内，物体的运动方向先向右后向左
D．在
8、如图所示，固定在水平面上的光滑斜面倾角为30°，质量分别为M、m的两个物体A、B通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧，斜面底端有一与斜面垂直的挡板．开始时用手按住物体A，此时A与挡板的距离为s，B静止于地面，滑轮两边的细绳恰好伸直，且弹簧处于原长状态．已知M＝2m，空气阻力不计．松开手后，关于二者的运动下列说法中正确的是( )
A．A和B组成的系统机械能守恒
B．当A的速度最大时，B与地面间的作用力为零
C．若A恰好能到达挡板处，则此时B的速度为零
D．若A恰好能到达挡板处，则此过程中重力对A做的功等于弹簧弹性势能的增加量与物体B的机械能增加量之和
9、如图所示，平板小车停在光滑水平面上．甲、乙两人站在小车左、右两端，当他俩同时相向而行时，发现小车向右运动，下列说法中正确的是
A．乙的速度必定大于甲的速度
B．乙对小车的冲量必定大于甲对小车的冲量
C．乙的动量必定大于甲的动量
D．甲、乙的动量之和必定不为零
10、据报道，美国国家航空航天局（NASA ）首次在太阳系外发现“类地”行星
Kepler 186f ﹣。

若宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星，进行科学观测：该行星自转周期
为T ；宇航员在该行星“北极”距该行星地面附近以速度v 竖直上抛一个小球，小球经时间t 返回到地面。

已知该行星半径为R ，万有引力常量为G ，则下列说法正确的是
A ．该行星的第一宇宙速度为
2R
T π B ．该行星的平均密度为32v
RGt
π
C ．如果该行星存在一颗同步卫星，其距行星表面高度为
3
2222vR T t
π D ．宇宙飞船绕该星球做圆周运动的周期不小于2Rt
v
π
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）某同学设计了用光电门传感器探究小车的加速度a 与小车所受拉力F 及质量m 的关系．
（1）如图1所示，在小车上固定宽度为l 的挡光片，将两个光电门传感器固定在相距为d 的轨道上，释放小车，传感器记录下小车经过光电门1和光电门2的时间分别为
1t ∆、2t ∆，可以测得小车的加速度a=____________（用题中的符号l 、d 、1t ∆、2t ∆表
示）．
（2）该同学多次重复测量，作出a —F 图，如图2所示，发现该图线不通过坐标原点，其原因可能是__________；此图线的BC 段明显偏离直线，其原因可能是__________．
A ．平衡摩擦力时，轨道右端垫的过高
B．轨道保持了水平状态
C．所用小车的质量太大
D．所挂钩码的总质量太大
12．（12分）如图所示，用图钉把坐标纸固定在竖直墙面上．取三根完全相同的轻弹簧甲、乙、丙，将甲、乙分别通过细棉线挂在A、B 两点，另一端与丙也通过细棉线相连于O 点．在丙弹簧下端挂上重物，分别测出三弹簧的形变量，然后通过作图验证力的平行四边形定则．
(1)考虑到实际，测量弹簧的原长时，最合理的方法是_______
A、将弹簧平放在桌面上，分别测量三个弹簧的长度
B、将弹簧平放在桌面上，测量-一个弹簧的长度，即为三个弹簧的原长
C、按图甲的方式悬挂三个弹簧，不挂物块时测量其中一个弹簧的长度，即为三个弹簧的原长
D、按图甲的方式悬挂三个弹簧，不挂物块时分别测量三个弹簧的长度
(2)为完成该实验，除测量弹簧的原长外，还必须进行的操作有_________
A、测量连接弹簧的细棉线的长度
B、测量挂上物块后三个弹簧的长度
C、记录挂上物块后结点O的位置
D、测量所挂物块的重量
(3)某次实验中，测得甲乙、丙三个弹簧的形变量分别为3.00cm、3.25cm、4.75cm(均在弹性限度内)，记录的O、A、B 三点位置如图所示，图中虚线为竖直线．按照图乙的标度，用甲、乙的形变量代替力的大小在图乙构建平行四边形．若丙弹簧下挂的重物为9.50N，则可推知甲弹簧的弹力值为______________________
(4)如果(3)中对角线的长度约4.75cm，且大致与竖直方向相同，则能够验征平行四边形定则．这种做法的理由是________________
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，一质量m＝1．2kg的足够长平板小车静置在光滑水平地面上，质量m2＝1．1kg的小物块（可视为质点）置于小车上A点，其与小车间的动摩擦因数 ＝1．41，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现给小物块一个方向水平向右、大小为v1＝6m／s的初速度，同时对小物块施加一个方向水平向左、大小为F＝1．6N的恒力．取g＝11m／s2，求：
（1）初始时刻，小车和小物块的加速度大小
（2）经过多长时间小物块与小车速度相同？此时速度为多大？
（3）小物块向右运动到最大位移的过程中，恒力F做的功和系统产生的内能? 14．（16分）民航客机一般都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，形成一条连接出口与地面的斜面，人员可沿着斜面滑行到地上，如图甲所示，图乙是其简化模型。

若紧急出口下沿距地面的高度h=3.0m，气囊所构成的斜面长度L=5.0m。

质量m=60kg的某旅客从斜面顶端由静止开始滑到斜面底端。

已知旅客与斜面间摩擦因数μ=0.55，不计空气阻力及斜面的形变，旅客下滑过程中可视为质点，取重力加速度g=10m/s2。

求：
(1)旅客沿斜面下滑时的加速度大小； (2)旅客滑到斜面底端时的速度大小；
(3)旅客从斜面顶端滑到斜面底端的过程中，斜面对旅客所施加的支持力的冲量的大小和方向。

15．（12分）如图，将质量m =0.1kg 的圆环套在固定的水平直杆上．环的直径略大于杆的截面直径．环与杆间动摩擦因数μ=0.1．对环施加一位于竖直平面内斜向上，与杆夹角θ=53°的拉力F ，使圆环以a =4.4m/s 2的加速度沿杆运动，求F 的大小．
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、D 【解题分析】
由,f F F ma P Fv -==，可得：f
F P a mv m
=
-
，对应题图可知，||40P k m == ，已知汽车的质量，故可求出汽车的功率P ；由0a =时m
1
0.05v =，可得20/m v m s =；再由m f
P
v F =
，可求出汽车受到的阻力f F ，但无法求出汽车运动到最大速度所需的时间．故选D 2、B 【解题分析】
由题意可知查万有引力规律的应用，据此计算可得． 【题目详解】 A ． 由密度公式
3=
43
M M V R ρπ=
可知地球的密度是火星的
3N
K
倍，故A 错误； B ． 忽略向心力的大小，则有
2
Mm
G
mg R = 可得星球表面的重力加速度
2
M
g G
R =， 地球表面的重力加速度是火星表面的2
N
K 倍，故B 正确； C ．由牛顿第二定律可得
22Mm v G m R R
= 可得第一宇宙速度度的表达式
v =
倍，故C 错误； D ．由牛顿第二定律可得
22Mm v G m r r
= 可得
v =
因不知同步卫星轨道半径的关系，地球同步卫星的运行速度和火星同步卫星的运行速度关系由题给条件无法确定，故D 错误． 【题目点拨】
分析星球表面的重力加速度时，不考虑星球自转的向心力，根据万有引力等于重力可求得，计算第一宇宙速度和线速度时选择环绕天休为研究对象，根据万有引力提供向心力应用牛顿第二定律列式计算可得． 3、C 【解题分析】
由图可知AB 的长度为2cm ，即0.02m ，曝光时间为1
s 1000
，所以AB 段的平均速度的大小为
0.0220m/s 0.001
x v t =
== 由于曝光时间很短，此速度可认为是A 点的瞬时速度，由自由落体的速度位移的关系式 v 2=2gh 可得
222020m 2210
v h g ===⨯
所以C 正确。

故选C 。

4、A
【解题分析】:
因船受到的牵引力及阻力不变,且开始时船匀速运动,故整个系统所受的合外力为零,动量守恒.
设炮弹质量为m,船(不包括两炮弹)的质量为M,炮艇原来的速度为0v ,发射炮弹的瞬间船的速度为v.
设船原来的运动方向为正方向,则由动量守恒可得:
()011M m v Mv mv mv +=+-
可得： 0v v > 即发射炮弹后瞬间船的动量不变,速度增大，故A 正确； 综上所述本题答案是：A 5、D 【解题分析】 由题意有3k 4p s
E r a =-
，s a 是无单位的常量，E P 的国际单位是J ，r 的国际单位是m ，
在国际单位制中常数k 的单位是•J m ，D 正确，ABC 错误； 故选D 。

6、D 【解题分析】
由于杆一直平衡，对两根细绳拉力的合力沿杆的方向向下，又由于同一根绳子的张力处处相等，而且两根细绳的拉力大小相等且等于物体的重力G ，根据平行四边形定则，合力一定在角平分线上，若将细绳的端点A 稍向下移至A′点，若杆不动，则∠A′CB 小于
∠BCG ，则不能平衡，若要杆再次平衡，则两绳的合力一定还在角平分线上，所以BC 杆应向上转动一定的角度，此时C 在A 点之上，故D 正确．
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、BC
【解题分析】A ．由于0t 时刻0a =，故0F =合，由于物体与地面间的摩擦，所以是
0F ≠，故A 错误；
B ．根据牛二定律F 合先变大后变小，而加速度的方向始终没变，故B 正确；
C ． a t -图象围成的面积代表速度，所以在00~t 时间内，物体的速度逐渐变大，故C 正确；
D ．由于速度的方向始终没变，故D 错误； 故选BC 。

【题目点拨】加速度随时间先增大后减小，方向不变，所以加速度方向始终与速度方向相同，物体做加速运动。

8、BD 【解题分析】
A. 对于M 、m 、弹簧组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，但对于M 和m 组成的系统机械能不守恒，故A 错误；
B. 根题得：M 的重力分力为Mg sin θ=mg ；可知物体M 先做加速运动，当受力平衡时M 速度达最大，此时m 所受的拉力为T =mg ，故m 恰好与地面间的作用力为零，故B 正确；
C. 从m 开始运动至到M 到达底部过程中，弹力的大小一直大于m 的重力，故m 一直做加速运动，M 到达底部时，m 的速度不为零，故C 错误；
D. M 恰好能到达挡板处，则此过程中重力对M 做的功等于弹簧弹性势能的增加量与物体m 的机械能增加量之和，故D 正确． 故选BD ． 9、BCD 【解题分析】
ACD.甲、乙两人及小车组成的系统不受外力，系统动量守恒，根据动量守恒定律得：
m 甲v 甲m +乙v 乙m +车v 车=0
小车向右运动，则说明甲与乙两人的总动量向左，说明乙的动量大于甲的动量，即两人的总动量不为零，但是由于不知两人的质量关系，故无法确定两人的速度大小关系，故选项A 不符合题意，C 、D 符合题意；
B.小车速度方向向右，即动量的变化量向右，根据动量定理知乙对小车的冲量方向向右，甲对小车的冲量方向向左，可知乙对小车的冲量大于甲对小车的冲量，故选项B 符合题意．
10、BD
【解题分析】
A ．行星地面附近的重力加速度为
22
v v g t t ==
该行星的第一宇宙速度为
1v ==
故A 错误；
B ．利用 2
GMm mg R =
得 22
2gR vR M G Gt
== 行星的体积为
34π3
V R = 则密度为
232334π2πM vR v V Gt R GRt
ρ==⨯= 故B 正确；
C ．利用
2
224()()Mm G m R h R h T
π=++ 解得
h R = 故C 错误；
D ．根据
2
2'24Mm G m R R T
π= 解得：
T '= 故D 正确。

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、()222122212
2∆-∆∆∆l t t d t t B D 【解题分析】
(1)数字计时器记录通过光电门的时间,由位移公式计算出物体通过光电门的平均速度,用该平均速度代替物体的瞬时速度,故在遮光条经过光电门时滑块的瞬间速度为: 11l v t =∆ 以及22
l v t =∆ 根据匀变速直线运动的速度位移公式22212v v ad -= ;
计算得出()22212
22122l t t a d t t ∆-∆=∆∆
(2)线性图象不通过坐标原点,当力达到一定值时才开始有加速度，则说明操作过程中可能是没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足. 此图线的BC 段明显偏离直线，其原因是所挂钩码的总质量太大，小车受到的拉力不再近似等于砝码的重力导致的，故选D 故本题答案是：(1).
()2221222122l t t d t t ∆-∆∆∆ (2). B (3). D
【题目点拨】
常用仪器的读数要掌握,这是物理实验的基础.处理实验时一定要找出实验原理,根据实验原理我们可以寻找需要测量的物理量和需要注意的事项.
利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用,提高解决问题能力.
实验用控制变量法,本实验只有在满足平衡摩擦力和小车质量远大于砂和砂桶质量的双重条件下,才能用砂和砂桶重力代替小车所受的合力!
12、D ； BC ； 6.00； 弹簧弹力与形变量成正比，三个相同弹簧劲度系数相同，所以形变量的比值与弹力比值相同.
【解题分析】
（1）考虑到实际，主要是弹簧本身的重力的影响，测量弹簧的原长时，最合理的方法是按图甲的方式悬挂三个弹簧，不挂物块时分别测量三个弹簧的长度，故选D ； （2）为完成该实验，除测量弹簧的原长外，还必须进行的操作有：测量挂上物块后三个弹簧的长度，以计算弹簧的伸长量；记录挂上物块后结点O 的位置，故选BC.
（3） 图像如图：
由图像可知，AB 两弹簧的合力大小约为4.7个格子，表示的力为9.5N ，则推知甲弹簧的弹力值为9.5=3 4.7
F 甲，即F 甲=6N ； （4）用上述做法的理由是：弹簧弹力与形变量成正比，三个相同弹簧劲度系数相同，所以形变量的比值与弹力比值相同，可以用形变量的大小代替弹力的大小.
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=2/a m s 车，2
=10/a m s 物 （2）0.5s ，1.0/m s （3） 1.2W J =- , 0.6Q J =
【解题分析】
（1）小物块受到向左的恒力和滑动摩擦力做匀减速运动，小车受摩擦力向右做匀加速运动．设小车和小物块的加速度大小分别为a 1、a 2，由牛顿第二定律得：
对小车：2m g ma 车μ=
解得：2
=2/a m s 车
对小物块：22F m g m a μ+=物
解得： 2=10/a m s 物
（2）设经过时间t 小车与小物块速度相同，设速度为v 1，由运动学公式得
对小车：1v a t =车
对小物块：10v v a t =-物
解得：t = 1.5 s ；1 1.0/v m s =
（3）假设当两者达到共同速度后相对静止，系统只受恒力F 作用，设系统的加速度为a 3，则由牛顿第二定律得()
+F m m a =物车
解得：22/a m s =
此时小车所需要的静摩擦力为0.220.4f m a N ==⨯=车 ，此时需要的摩擦力不大于最大静摩擦了，所以两者将一起向右做匀减速运动 小物块第一段的位移：22101=1.75m 2v v x a -=-物 小物块第二段的位移：211-=0.25m 2v x a =-物
所以，小物块向右运动的最远位移为：12 2.00x x x m =+=
则恒力F 做的功为 1.2W Fx J =-=-
由功能关系知：220110.136 1.20.622
Q m v W J =+=⨯⨯-= 综上所述本题答案是：（1）2=2/a m s 车，2=10/a m s 物
（2）0.5s ，1.0/m s （3） 1.2W J =- , 0.6Q J =
【题目点拨】
过程比较复杂，要受力分析找到运动的加速度，再结合运动学公式求出各自运动的位移，在计算内能时，要学会利用功能关系求解．
14、 (1)1.6m/s 2 (2)4m/s (3)1200
方向垂直斜面向上 【解题分析】
(1)设斜面倾角为θ，则，所以．
对沿斜面下滑时的旅客受力分析，由牛顿第二定律可得，
解得：旅客沿斜面下滑时的加速度大小．
(2)旅客从斜面顶端由静止开始滑到斜面底端，据运动学公式可得，
解得：旅客滑到斜面底端时的速度大小
(3) 旅客从斜面顶端由静止开始滑到斜面底端，据运动学公式可得，
解得：旅客从斜面滑到斜面底端所需时间
对沿斜面下滑时的旅客受力分析，斜面对旅客所施加的支持力
据，解得：旅客从斜面顶端滑到斜面底端的过程中，斜面对旅客所施加的支持力的冲量大小，方向竖直斜面向上．
15、1N或9N
【解题分析】
令F sin53°＝mg，F＝1.25N，
当F＜1.25N时，杆对环的弹力向上，受力如图
由牛顿定律F cosθ－μF N＝ma，
F N＋F sinθ＝mg，
解得F＝1N；
当F＞1.25N时，杆对环的弹力向下，
受力如图
由牛顿定律F cosθ－μF N＝ma，
F sinθ＝mg＋F N，
解得F＝9N．。