黑龙江佳木斯市第一中学2024年物理高三第一学期期中学业水平测试试题含解析

黑龙江佳木斯市第一中学2024年物理高三第一学期期中学业水
平测试试题
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、如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环，小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力（）
A．一直不做功B．一直做正功
C．始终指向大圆环圆心D．始终背离大圆环圆心
2、宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统。

在浩瀚的银河系中，多数恒星都是双星系统．设某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示。

若AO>OB，则（）
A．星球A的质量一定大于B的质量
B．星球A的线速度一定小于B的线速度
C．双星间距离一定，双星的质量越大，其转动周期越大
D．双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大
3、如图所示，小球由某一高度由静止落下并将竖直轻弹簧压缩到最低点的过程中
（）
A．小球的动能先增大后减小
B．小球的机械能守恒
C．小球动能最大时弹性势能为零
D．小球动能减为零时，重力势能最大
4、一小船渡过一条宽120m、水流速度为8m/s的河流，已知船在静水中的速度为6m/s，则
A．小船以最短位移渡河时，时间为20s
B．小船以最短时间渡河时，它的位移大小为160m
C．小船以最短位移渡河时，位移大小为120m
D．小船渡河的位移不可能少于160m
5、如图是长征火箭把载人神舟飞船送入太空的情景。

宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重或失重的考验。

下列说法正确是
A．火箭加速上升时，宇航员处于失重状态
B．飞船加速下落时，宇航员处于超重状态
C．飞船落地前减速，宇航员对座椅的压力小于其重力
D．火箭加速上升时，若加速度逐渐减小时，宇航员对座椅的压力逐渐减小，但仍大于其重力
6、图为某质点作直线运动的v-t图线，由图可知该质点（）
A．8s末时加速度大于12s末时加速度
B．物体一直做单向直线运动
C ．6－14s 内做匀变速直线运动
D ．10s 末时位移最大
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、如图所示，质量为m 的物体（可视为质点）以某一速度从A 点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度为34g ，此物体在斜面上上升的最大高度为h ，则在这个过程中物体（ ）
A ．重力势能增加了34mgh
B ．重力势能增加了mgh
C ．动能损失了mgh
D ．机械能损失了12
mgh 8、下列说法正确的是 A ．在较暗的房间里，看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动是布朗运动
B ．扩散现象表明分子在做永不停息地运动
C ．已知某物质的摩尔质量为M ,密度为ρ，阿伏加德罗常数为N A ，则该种物质的分子体积为0A
M V N ρ= D ．随着分子间距增大，分子间引力和斥力均减小，分子势能不一定减小
E.内能相同的物体，温度可能不同
9、如图所示，固定在水平面上的竖直轻弹簧上端与质量为M 的物块A 相连，静止时物块A 位于P 处。

另有一质量为m 的物块B ，从A 的正上方Q 处自由下落，与A 发生碰撞立即具有相同的速度，然后A 、B 一起向下运动，将弹簧继续压缩后，物块
A 、
B 被反弹。

下面是有关的几个结论，其中正确的是（）
A ．A,
B 一起向下运动过程A 、B 均处于超重状态
B ．A,B 反弹分离时加速度都小于g
C ．A,B 分离时均处于失重状态
D．A,B反弹过程中，在P处物块B与A仍未分离
10、下列说法中正确的是（）
A．机械波和电磁波都能在真空中传播
B．铁路，民航等安检口使用红外线对行李内物品进行检测
C．根据狭义相对论的原理知，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的D．两列波叠加时产生干涉现象，其振动加强区域与减弱区域是稳定不变的
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）某同学在家中尝试“验证力的平行四边形定则”，他找到三条相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和一个小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在竖直墙上的两个钉子A、B上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳悬挂重物，如图1所示：
（1）为完成该实验，下述操作中必需有的是__________（选填选项前的字母）。

A．测量细绳的长度
B．测量重物的质量
C．测量橡皮筋的原长及悬挂重物后橡皮筋的长度及方向
（2）图2是在白纸上根据实验结果画出的力的图示，其中_________（选填“F”或“F ”）是直接用一条橡皮筋挂重物时测得的力。

12．（12分）某同学利用如图甲所示的电路测定旧电池组的电动势与内电阻．
（1）用笔画线代替导线在图乙中完成实物连接图；
（______________）
（2）由图丙可知：该电池组的电动势E＝____V，内阻r＝____；
（3）该同学又利用上述实验方案测定了同规格新电池组的电动势与内电阻．通过实验发现旧电池组与新电池组相比，电动势几乎没有变化，但它们的输出功率P随外电阻R 变化的关系图线有较大差异，如图丁所示．可知新电池组对应的是图线_______ (选填“A”或“B”)．
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）如图甲所示，下表面光滑的长木板B静止放在水平面上，质量为m3＝1.0 kg 的物块C放在长木板的最右端，质量为m1＝0.5 kg的物块A从距长木板B左侧s0＝9.5 m处以某一初速度向长木板运动。

一段时间后物块A与长木板B发生弹性碰撞（碰撞时间极短），以长木板B开始运动作为计时起点，长木板B和物块C运动的v－t图象如图乙所示，已知物块A与地面间的动摩擦因数为μ1＝0.1，物块C与长木板B间的动摩擦因数为μ2＝0.2，重力加速度g＝10 m/s2，求：
(1)长木板B的质量m2；
(2)物块A的初速度v0；
(3)A静止时，系统A、B、C由于摩擦产生的热量Q。

14．（16分）物体以一定的初速度从斜面底端A点冲上固定的光滑斜面，斜面总长度为
l，到达斜面最高点C时速度恰好为零，如图所示，已知物体运动到距斜面底端3
4
l处的
B点时，所用时间为t，求物体从B滑到C所用的时间。

15．（12分）如图所示，质量M ＝10 kg 的木楔ABC 静置于粗糙水平地面上，木楔与地面间的动摩擦因数μ＝0.2.在木楔的倾角θ为37°的斜面上，有一质量m ＝1.0 kg 的物块由静止开始从A 点沿斜面下滑，当它在斜面上滑行距离x ＝1 m 时，其速度v ＝2 m/s ，在这过程中木楔没有动．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g ＝10 m/s 2)求：
(1)物块与木楔间的动摩擦因数μ1；
(2)地面对木楔的摩擦力的大小和方向；
(3)在物块沿斜面下滑时，如果对物块施加一平行于斜面向下的推力F ＝5 N ，则地面对木楔的摩擦力如何变化？(不要求写出分析、计算的过程)
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】
AB ．大圆环是光滑的，则小环和大环之间没有摩擦力；大环对小环的支持力总是垂直于小环的速度方向，所以大环对小环没有做功，故A 正确，B 错误；
CD ．小环在刚刚开始运动时，在大环的接近顶部运动时，大环对小环的支持力背离大环圆心，小环运动到大环的下半部分时，支持力指向大环的圆心，故CD 错误。

故选A 。

2、D
【解题分析】
A ．根据万有引力提供向心力
221122m r m r ωω=
因为12r r >，所以有
12m m <
即A 的质量一定小于B 的质量，选项A 错误；
B ．双星系统角速度相等，因为12r r >，根据v r ω=知星球A 的线速度一定大于B 的线速度，选项B 错误；
CD ．设两星体间距为L ，根据万有引力提供向心力公式得
22
121222244m m G mr mr L T T
ππ== 解得周期为
2T π= 由此可知双星的距离一定，质量越大周期越小，选项C 错误；
总质量一定，双星之间的距离就越大，转动周期越大，选项D 正确。

故选D 。

3、A
【解题分析】A 、小球在空中先做自由落体运动，速度增大，则动能增大，刚接触弹簧时重力是大于弹簧弹力，小球仍然加速，小球继续向下压缩弹簧，弹力继续增大，当弹力大小等于重力时，小球的加速度为零，此时速度达到最大，而后小球开始减速运动，动能减小，故A 正确；
B 、小球在下落过程中弹力对小球做功，不符合机械能守恒的条件，所以机械能不守恒，故B 错误；
C 、小球在下落过程中当弹力大小等于重力时，小球的加速度为零，此时速度达到最大，小球的动能达到最大，此时弹簧处于被压缩状态，所以弹性势能不为零，故C 错误；
D 、在小球的动能减小到零的过程中，小球在整个过程中一直向下运动，所以小球的重力势能一直在减小，故D 错误；
综上所述本题答案是：A
4、D
【解题分析】
ACD ．因为不能垂直渡河，所以当合速度的方向与静水速的方向垂直，渡河位移最短，设此时合速度的方向与河岸的夹角为θ，
63sin 84
c s v v θ=== 则渡河的最小位移为：
120160m 3sin 4
d x θ
=== 渡河时间为：
cos 74
c d t v θ== 故AC 不符合题意，D 符合题意。

B ．当静水速的方向与河岸垂直时，渡河时间最短
120s=20s 6
c d t v == 船以最短时间20s 渡河时沿河岸的位移：
x =v s t mi n =8×20m=160m
即到对岸时被冲160m ，则它的位移大小为：
200m x '==
故B 不符合题意。

5、D
【解题分析】
A.火箭加速上升时，加速度方向向上，宇航员处于超重状态。

故A 错误
B.飞船加速下落时，加速度方向向下，宇航员处于失重状态，故B 错误。

C.飞船在落地前减速，加速度方向向上，宇航员处于超重状态，宇航员对座椅的压力大于其重力，故C 错误。

D.火箭加速上升时，加速度方向向上，宇航员处于超重状态，宇航员对座椅的压力大于其重力，若加速度逐渐减小时依然超重，压力仍大于重力。

故D 正确。

6、B
【解题分析】
A ．6-10s 内图线的斜率绝对值小于10-14s 内图线斜率的绝对值，则8s 末的加速度小于12s 末的加速度。

故A 不符合题意。

B ．物体的速度一直为正值，所以做单方向运动。

故B 符合题意。

C ．6-14s 内先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动。

故C 不符合题意。

D ．速度时间图线与时间轴围成的面积表示位移，知14s 末位移最大。

故D 不符合题意。

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】
物体在斜面上上升的最大高度为h ，物体克服重力做功为mgh ，则重力势能增加了mgh ．根据动能定理求解动能的损失．根据动能和重力势能的变化，确定机械能的变化．
【题目详解】
A 、
B 由题，物体在斜面上上升的最大高度为h ，物体克服重力做功为mgh ，则重力势能增加了mgh ．故A 错误，B 正确；
C 、根据动能定理得：△E k =﹣ma
sin 30h ︒ =﹣m 34g •2h=32mgh -，则物体的动能损失了32
mgh ．故C 错误； D 、由上知道，重力势能增加了mgh ，物体的动能损失
32mgh ，则机械能损失了12
mgh ．故D 正确． 【题目点拨】
本题考查对常见的功能关系的理解和应用能力．重力势能的变化与重力做功有关，动能的变化取决于合力做功，而机械能的变化可由动能的变化与重力势能的变化来确定． 8、BDE
【解题分析】
A. 布朗运动是悬浮在液体或气体中固体小颗粒的无规则运动，在较暗的房间里可以观察到射入屋内的阳光中有悬浮在空气里的小颗粒在飞舞，是由于气体的流动，这不是布朗运动，故A 错误；
B. 扩散现象就是物质分子的无规则运动，它直接反映了组成物质的分子永不停息地做无规则运动，故B 正确；
C. 已知某物质的摩尔质量为M ，密度为ρ，阿伏加德罗常数为A N ，则该种物质的每个分子占据空间的体积为0A
M V N ρ=
；如果是气体，分子间隙远大于分子直径，分子体积未知，故C 错误；
D.随着分子间距增大，分子间引力和斥力均减小，当分子力表现为斥力时，分子势能减小，当分子力表现为引力时，分子势能增大，故D 正确；
E. 温度是分子平均动能的标志，内能相同的物体，温度不一定相同，故E正确。

9、CD
【解题分析】
由题，B与A相碰撞后，立即具有相同的速度。

A、B一起向下运动过程中，开始时弹簧的弹力小于二者重力的和，二者加速度的方向向下，所以A、B均处于失重状态。

故A错误。

在反弹过程中，当物块B与A刚分离时，B只受重力，A对B没有弹力，加速度为g，结合分离的条件可知，两个物体分离的瞬间它们具有相等的速度和相等的加速度，所以A的加速度也是g，可知A、B分离时均处于失重状态。

故B错误，C正确；反弹过程中，当物块B与A刚分离时，B只受重力，A对B没有弹力，加速度为g，则由牛顿第二定律得知，弹簧处于原长状态，此位置在P点的上方，在P处物块B与A 仍未分离。

故D正确。

故选CD。

【题目点拨】
本题属于含有非弹性碰撞的过程，解答的过程中要注意：物块B与A刚分离时，A对B 没有弹力，加速度为g，分析物体B的位置．
10、CD
【解题分析】
机械波的传播需要介质，A错；红外线热效应显著，而穿透本领较弱，不能用来安检，铁路、民航等安检口使用x射线线对行李内物品进行检测．故B错误．根据相对论的基本原理得知：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的．故C正确．两列波发生干涉时，振动加强区域与减弱区域是相互间隔，是稳定不变的．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、C
【解题分析】
本实验是通过作合力与分力图示的方法来验证平行四边形定则，需要测量合力与分力的大小，根据这个原理进行分析即可求解；
【题目详解】
（1）三条橡皮筯遵守胡克定律，要测量弹力可以通过测量橡皮筋的长度和原长，得到橡皮筋的伸长量，以及方向，不需要测量细绳的长度，故C正确，ABD错误；
（2）根据图2的力的图示，其中F为通过平行四边形定则得到的合力的理论值，其中
是直接用一条橡皮筋挂重物时测得的力，为合力的实际值。

【题目点拨】
本实验在无法测量力的大小的情况下，可以采用比例法作图，只需要测量橡皮筋的伸长量就行，通过分析原理即可正确解答实验问题。

12、（1）如图（2）4.4 5.5 （3）B
【解题分析】
（1）实物连接电路如图．
（2）U －I 图线的截距表示电动势，即E =4.4 V ．电源内阻可从图线的斜率求得即r=U I ∆∆=4.4 1.10.6
-=5.5 Ω． （3）当输出功率达到最大值时，外电阻R 就等于内电阻，由图线可知B 图线表过的内阻要小，最大功率要大，故新电池组对应的是图线B ．
【题目点拨】
测电源电动势与内阻实验，掌握应用图像法求E 和r ，求图线斜率时要注意纵轴的起始数据是否为1．
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) 1.0kg (2) 10m/s (3) 16 J
【解题分析】
(1)根据图乙可知，长木板B 的加速度大小为
2222m/s v a t
∆==∆ 根据牛顿第二定律可得
2322m g m a μ=
联立解得
2 1.0kg m =
(2)物块A 与长木板B 发生弹性碰撞，根据动量守恒定律有
11122m v m v m v =+
根据能量守恒可得
22211122111222
m v m v m v =+ 联立即得
v ＝9 m/s ，v 1＝－3m/s
对于物块A ，以初速度v 0向右减速运动与长木板B 碰撞的过程，根据动能定理有
221101101122
m gs m v v m μ-=- 解得
010m/s v =
(3)对物块A 反向后，
1t v v at =+
当A 停下后，即0t v =
解得
t ＝3 s
由于碰撞过程中不损失机械能，碰撞前后损失的机械能均为克服摩擦力而做功，故产生的热量为：
22102311()22
Q m v m m v =-+共 由图乙可知
3m/s v 共
解得 Q ＝16 J
14、t
【解题分析】
因为物体沿斜面向上做匀减速运动，设初速度为v 0，物体从B 滑到C 所用的时间为t BC ，由匀变速直线运动的规律可得
v 02＝2ax AC
v B 2＝v 02－2ax AB
x AB ＝34
x AC 联立解得
v B ＝02
v
又
v B ＝v 0－at
v B ＝at BC
联立解得
t BC ＝t
15、（1）0.5；（2）1.6 N,水平向左（3）地面对木楔的摩擦力的大小、方向均不变
【解题分析】
（1）由
22v as =
得
22m /s a =
由牛顿第二定律
mgsin 37°-μ1mgcos 37°=ma
代入数据解得
0.5μ=
（2）以物块和木楔ABC 整体为研究对象，作出力图如图.
根据牛顿第二定律得
x f ma =
其中
a x =acos 37°
代入数据解得
1.6N f =
（3）对木楔来说物块加力以后它的受到物体的力没有任何变化，所以地面对木楔的摩擦力的大小、方向均不变。