2024届重庆市一中物理高三上期中达标检测试题含解析

2024届重庆市一中物理高三上期中达标检测试题
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、一物体沿直线运动，其速度v随时间t变化的图像如图所示。

由图像可知
A．在0~2s内物体运动的加速度大小为5m/s2
B．在0~2s内物体运动的加速度大小为10m/s2
C．2s末物体的速度改变方向
D．4s末物体回到出发点
2、如图所示，有一内壁光滑的高为H=5m、宽为L=1m的直立长方形容器，可视为质点的小球在上端口边缘O以水平初速度v0向左抛出正好打在E点，若球与筒壁碰撞时无能量损失，不计空气阻力，重力加速度的大小为g=10m/s1．则小球的初速度v0的大小可能是
A．1m/s B．4m/s C．6 m/s D．9 m/s
3、如图所示，小物体P放在水平圆盘上随圆盘一起转动，下列关于小物体所受摩擦力f的叙述正确的是（）
A．圆盘匀速转动时，摩擦力f等于零
B．圆盘转动时，摩擦力f方向总是指向轴O
C．当物体P到轴O距离一定时，摩擦力f的大小跟圆盘转动的角速度成正比
D．当圆盘匀速转动时，摩擦力f的大小跟物体P到轴O的距离成正比
4、AB两物体的质量之比m A：m B=2：1，它们以相同的初速度v0在水平面上在摩擦阻力的作用下做匀减速直线运动，直到停止，在此过程中．AB两物体所受摩擦力的冲量之比I A：I B与AB两物体克服摩擦力做功之比W A：W B分别为（）
A．4：1 2：1 B．2：14：1 C．2：1 2：1 D．1：2 1：4 5、如图所示，oa、ob是竖直平面内两根固定的光滑细杆，o、a、b、c位于同一圆周上，c为圆周的最高点，a为最低点．每根杆上都套着一个小滑环，两个滑环都从o点无初速释放，用t1、t2分别表示滑环到达a、b所用的时间，则下列关系正确的是
A．t1=t2
B．t1＞t2
C．t1＜t2
D．无法确定
6、下列说法正确的是
A．由公式v＝ωr可知，人造地球卫星的轨道半径越大则其速度越大
B．由公式=GM
v
r
可知，人造地球卫星的轨道半径越大则其速度越小
C．地球同步卫星在其圆形轨道上运行时的速度大于7.9km/s
D．地球同步卫星在其圆形轨道上运行时的角速度小于地球自转的角速度
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、两物体A、B从同一位置出发，如图所示为两物体作直线运动时的图象，但纵坐标表示的物理量未标出，则以下判断正确的是()
A ．若纵坐标表示位移，则A 质点做匀变速运动
B ．若纵坐标表示位移，B 质点先沿正方向做直线运动，后沿负方向做直线运动
C ．若纵坐标表示速度，则B 物体加速度先减小再增加
D ．若纵坐标表示速度，则在4t s 时刻，两物体相遇
8、如图所示，一质量为M 、上表面为一半径为R 的半球面凹槽静止于水平面上，凹槽的最低点放一质量为m 的小球，不计一切摩擦和空气阻力，现给小球一瞬时水平冲量，小球获得初速度v 0，在以后运动过程中，下列说法正确的是( )
A ．若小球无法冲出凹槽，小球上升的最大高度H 一定小于
B ．若小球能冲出凹槽，小球上升的最大高度
C ．若小球能冲出凹槽，小球有可能不会落回凹槽中
D ．小球第12次返回凹槽的最低点时，凹槽的速度最大
9、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g ，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mgh
B ．动能损失了mgh
C ．克服摩擦力做功2mgh
D ．机械能损失了mgh
10、图（a ）为一列波在t =2s 时的波形图，图（b ）是平衡位置在x =1.5m 处的质点的振动图像，P 是平衡位置为x =2m 的质点，下列说法正确的是（ ）
A．波速为0.5m/s
B．波的传播方向向右
C．02s时间内，P运动的路程为8cm
D．02s时间内，P向y轴正方向运动
E.当t=7s时，P恰好回到平衡位置
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）用如图a所示装置做“验证动能定理”的实验。

实验时，通过电磁铁控制小
Δt和铁球从P处自由下落，小铁球依次通过两个光电门甲、乙，测得遮光时间分别为1
Δt，两光电门中心点间的高度差为h。

2
(1)用游标卡尺测得小铁球直径如图b所示，则小铁球的直径d =____mm；
(2)为验证动能定理，还需知道的物理量是______________（填物理量名称及符号），验证动能定理的表达式为：_____________________________；
(3)由于光电门甲出现故障，某同学实验时只改变光电门乙的高度，进行多次实验获得多组数据，分别计算出各次小铁球通过光电门乙时的速度v，并作出并作出v2-h图像。

图(c)中给出了a、b、c三条直线，他作出的图像应该是直线_________；由图像得出，小铁球到光电门甲中心点的高度差为_________cm，小铁球通过光电门甲时的速度为_________m/s。

（计算结果保留三位有效数字）
12．（12分）某同学设计了如图甲所示的装置来研究小车的加速度与所受合力的关系．将
装有力传感器的小车放置于水平长木板上，缓慢向小桶中加入细砂，直到小车刚开始运动为止，记下传感器的最大示数0.F 再将小车放回原处并按住，继续向小桶中加入细砂，记下传感器的示数1.F 释放小车，记录小车运动时传感器的示数2F ．
（1）接通频率为50Hz 的交流电源，释放小车，打出如图乙所示的纸带．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离，则小车的加速度a =______2/m s ．
（2）同一次实验中，1F ______2(F 选填“<”、“=”或“>”)．
（3）改变小桶中砂的重力，多次重复实验，获得多组数据，描绘小车加速度a 与F 的关系如图丙．不计纸带与计时器间的摩擦．图象中F 表示的是实验中测得的______． A .1F B .2F C .10F F - 20.D F F -
（4）关于该实验，下列说法中正确的是______．
A .小车和传感器的总质量应远大于小桶和砂的总质量
B .实验中需要将长木板倾斜以平衡摩擦力
C .实验中需要测出小车和传感器的总质量
D .用加细砂的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，可更方便地获取多组实验数据．
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，放在水平面上一质量为1Kg 的物体受到与水平面成θ=37°、大小F=10N 斜向上方的拉力作用下由静止开始运动．物体运动过程中，受到的空气阻
力F f 与其运动速度大小v 成正比，即：F 5f v =(式中各物理量单位均为国际制单位)．已
知物体刚开始运动时的加速度大小为7m ／s 1，sin37°
=0.6，g=10m ／s 1．则： (1)物体与水平面间的动摩擦因数为多大?
(1)物体在运动过程中的最大速度为多大?
(3)请在图乙中画出物体在运动过程中加速度大小a 与其运动速度大小v 的关系图象．
14．（16分）一球形人造卫星的最大横截面积为A 、质量为m ，在轨道半径为r 的高空绕地球做圆周运动．由于受到稀薄空气阻力的作用，导致卫星运行的轨道半径逐渐变小．卫星在绕地球运转很多圈之后，其轨道的高度下降了h ∆，由于h r ∆<，所以可以将卫星绕地球运动的每一圈均视为匀速圆周运动．设地球可看成质量为M 的均匀球体，万有引力常量为G ．
（1）求人造卫星在轨道半径为r 的高空绕地球做圆周运动的周期T ．
（2）取无穷远处为零势能点，当卫星的运行轨道半径为r 时，卫星与地球组成的系统具有的势能可表示为=P GMm E r
-．请估算人造卫星由半径为r 的圆轨道降低到半径为()r h -∆的圆轨道的过程中，机械能的变化E ∆．
（3）某同学为估算稀薄空气对卫星的阻力大小，做出了如下假设：卫星运行轨道范围内稀薄空气的密度为ρ，且为恒量；稀薄空气可看成是由彼此不发生相互作用的颗粒组成的，所有的颗粒原来都静止，它们与人造卫星在很短时间内发生碰撞后都具有与卫星相同的速度，在与这些颗粒碰撞的前后，卫星的速度可认为保持不变．在满足上述假设的条件下，请估算空气颗粒对卫星在半径为R 轨道上运行时，所受阻力F 大小的表达式．
15．（12分）如图所示，内壁光滑的直圆筒固定在水平地面上，一轻质弹簧一端固定在直圆筒的底端，其上端自然状态下位于O 点处．将一质量为m 、直径略小于直圆筒的小球A 缓慢的放在弹簧上端，其静止时弹簧的压缩量为x 1．现将一与小球A 直径等大的小球B 从距A 小球3x 1的P 处释放，小球B 与小球A 碰撞后立即粘连在一起向下运动，它们到达最低点后又向上运动，并恰能回到O 点．已知两小球均可视为质点，弹
簧的弹性势能为12
kx 2，其中k 为弹簧的劲度系数，x 为弹簧的形变量．求：
（1）弹簧的劲度系数k ；
（2）小球B 的质量m B ；
（3）小球A 与小球B 一起向下运动时速度的最大值v m ．
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 、图像的斜率表示加速度，所以在0~2s 内物体运动的加速度大小为5m/s 2，故A 对；
B 错
C 、在0~4s 内速度都是正值，所以物体的运动方向没有发生改变，故C 错；
D 、图像的面积表示运动走过的位移，从图像上可以看出位移不为零，故D 错； 故选A
2、D 【解题分析】
根据平抛运动在水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动规律列出方程；小球水平运动的路程可能为长方形容器宽度的1n+1倍，由此关系可求得初速度．
【题目详解】
根据平抛运动的分析可知212
H gt
，（1n+1）L=v 0t ，解得v 0=（1n+1）L ，要满足题意，n=0,1,1,3…，
所以v 0的可能值为1m/s ，3m/s ，5m/s ，7m/s ，9m/s…
故D 正确，ABC 错误；
故选D ．
3、D
【解题分析】
只有当木块P 随圆盘一起绕过O 点的竖直轴匀速转动时，P 受到的静摩擦力提供向心
力，f 的方向才指向圆心，若圆盘不是匀速转动，摩擦力f 方向不是指向轴O ，故A 、B 错误；
当物体P 到轴O 距离一定时，f=mrω2，f ∝ω2，摩擦力f 的大小跟圆盘转动的角速度平方成正比，故C 错误；
当圆盘匀速转动时，转速n 一定，f=4
n 2mr ，f ∝r ，即摩擦力f 的大小跟物体P 到轴O 的距离成正比，故D 正确；
故选D ．
4、C
【解题分析】
解：根据动量定理得，I 合=0﹣mv 0，因为合力的冲量等于摩擦力的冲量，A 、B 质量之比为2：1，初速度相等，则摩擦力冲量之比为2：1， 根据动能定理知，2102
f o W mv -=-，因为质量之比为2：1，初速度相等，克服摩擦力做功之比为2：1，故C 正确，A 、B 、D 错误．
故选C ．
5、C
【解题分析】
以O 点为最高点，取合适的竖直直径od 作等时圆，交ob 于e ，如图所示，
显然o 到a 、e 才是等时的，比较图示位移ob ＞oe ，故推得t 1＜t 2，故C 正确；故选C ． 6、B
【解题分析】
AB．由公式v B正确，A错误；
C．根据v可知，因同步卫星的轨道半径大于地球半径，可知地球同步卫星在其圆形轨道上运行时的速度小于7.9km/s，选项C错误；
D．地球同步卫星与地球自转有相同的周期，则同步卫星在其圆形轨道上运行时的角速度等于地球自转的角速度，选项D错误。

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、ABC
【解题分析】
若纵坐标是位移，该图象为位移时间图象，图象的斜率表示速度．若纵坐标表示速度，该图象为速度时间图线，图象的斜率表示加速度，图线与时间轴所围成的面积表示位移．根据位移关系分析两物体是否相遇．
【题目详解】
A项：若纵坐标表示位移，图象的斜率表示速度，则知A质点的速度不变，做匀速直线运动，故A错误；
B项：若纵坐标表示位移，根据图象的斜率等于速度，可知B质点先沿正方向做直线运动，后沿负方向做直线运动，故B正确；
C项：若纵坐标表示速度，图象的斜率表示加速度，可以看出B物体加速度先减小再增大，故C正确；
D项：若纵坐标表示速度，则在t=4s时刻两物体速度相等，但是图线与坐标轴围成图形的面积不相等，即位移不相等，故在t=4s时刻，两物体没有相遇，故D错误．
故选BC．
【题目点拨】
解决本题的关键要理解速度时间图线和位移时间图线的物理意义，能够从图线的斜率、面积获取信息，知道两个图象的区别．
8、AB
【解题分析】
A、若小球的初速度v0较小，在小球相对凹槽上升最高点时“相对静止”，两者水平共
速，而球的竖直速度为零；系统水平方向动量守恒，有：，系统只有重力做功，机械能守恒有：，联立解得；故A正确.
B、若小球的初速度v0较大，小球能相对凹槽向上运动，满足水平共速，竖直方向有速度，由系统水平方向动量守恒，系统机械能守恒有：
，此后小球再单独上升h1，有，故总高度为，联立解得：；故B正确.
C、若小球能离开凹槽，则做斜上抛运动，但离开时球和凹槽具有相同的水平速度，故小球一定能落回凹槽；C错误.
D、根据运动的重复性可知，奇数次返回凹槽底端时速度向左，正经历了压力向右下而让槽向右加速的过程，凹槽的速度达到最大；偶数次返回凹槽底端时速度向右，经历了压力向左下而让槽向右减速的过程，速度变小；故第12次次返回凹槽的最低点时，凹槽的速度最小；D错误.
故选AB.
【题目点拨】
小球和凹槽组成的系统在水平方向上动量守恒，抓住系统只有重力做功得出系统机械能守恒.
9、AD
【解题分析】
物体在斜面上能够上升的最大高度为h，所以重力势能增加了mgh，故A正确；根据牛顿第二定律知，物体运动的加速度大小为g，所受的合力为mg，方向沿斜面向下，根据动能定理得，△E k=-mg•2h=-2mgh，知动能减小2mgh。

则B错误；因动能减小
2mgh，物体重力势能增加mgh，所以机械能减小mgh，除重力以外的力做的功等于物体机械能的变化量，则摩擦力对物体做-mgh的功，所以克服摩擦力做功mgh，故C错误，D正确，故选AD。

【题目点拨】
解决本题的关键掌握功能关系，比如合力功与动能的关系，重力功与重力势能的关系，以及除重力以外其它力做功与机械能的关系，并能灵活运用.
10、ACE
【解题分析】
A．由图（a）可知该简谐横波的波长为λ=2m，由图（b）知周期为T=4s，则波速为
2m/s 0.5m/s 4
v T λ
=== 故A 正确；
B ．根据图（b ）的振动图像可知，x =1.5m 处的质点在t =2s 时振动方向向下，所以该波向左传播，故B 错误；
C ．由于
t =2s=0.5T
所以02s 时间内，质点P 的路程为
S =2A =8cm
故C 正确；
D ．由图（a ）可知t =2s 时，质点P 在波谷，t =2s=0.5T ，所以可知02s 时间内，P 向
y 轴负方向运动，故D 错误；
E ．t =2s 时，质点P 在波谷 57s 2s 5s 4
t T ∆=-== 则t =7s 时，P 恰回到平衡位置，E 正确。

故选ACE 。

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、6.30 重力加速度g 22
22212(Δ)2(Δ)
d d gh t t =- a 10.0 1.41(1.34—1.41)
【解题分析】
(1)[1]小铁球的主尺读数为6mm ，游标读数为0.056mm 0.30mm ⨯=，则小铁球的直径为6.30mm ；
(2)[2][3]根据动能定理则有：
22211122
mgh mv mv =
- 而 22
d v t =∆ 11
d v t =∆
则验证的动能定理表达式为：
22
22122()
2)2(d d gh t t -∆∆= 可知还需要测量的物理量是重力加速度g ；
(3)[4]改变光电门乙的高度，根据2202v v gh -=知：
2202v v gh =+
知正确的图线为直线a ；
[5]当0v =时，10.0cm h =-，小铁球到光电门甲中心点的高度差为10.0cm h ∆=；
[6]小铁球通过光电门甲时的速度：
1.41m/s v ==≈
12、0.16 > D D
【解题分析】
（1）根据匀变速直线运动的推论公式2x aT =可以求出加速度的大小；
（2）对小桶受力分析，根据牛顿第二定律求解；
（3）由于已经平衡摩擦力，图象过原点的倾斜直线，则F 表示合力；
（4）在该实验中力传感器可以直接得出力的大小，实验中不需要将长木板右端垫高，因为已经测量了小车所受摩擦力的大小，用加砂的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，可更方便地获取多组实验数据．
【题目详解】
（1）从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔0.1T s =，
根据匀变速直线运动的推论公式2x aT =可以求出加速度的大小， 得：220.03680.0352/0.16/0.01
a m s m s -==， （2）对小桶受力分析，设小桶重力为mg ，木板释放前力传感器的示数1F ，所以1F mg =，
设小车的重力为Mg ，小车在加速运动时力传感器的示数2F ，根据牛顿第二定律得：2mg F ma -=，所以12F F >，
（3）图象是过原点的一条倾斜的直线，已经平衡摩擦力，所以F 应该表示小车受到的
合力，即20F F F =-，故D 正确；故选D.
（4）在该实验中力传感器可以直接得出力的大小，不需要使小车和传感器的总质量应远大于小桶和砂的总质量，故A 错误；实验中不需要将长木板倾斜，因为已经测量了小车所受摩擦力的大小，故B 错误；实验中不需要测出小车和传感器的总质量，只需要保证小车和传感器的总质量不变，故C 错误；用加砂的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，可更方便地获取多组实验数据，故D 正确；故选D ．
【题目点拨】
本题借助实验考查了匀变速直线的规律以及推论的应用，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．解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚．
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）μ0.25= （1）v 1.4m/s = （3）
【解题分析】
（1）物体在刚开始运动时不受空气阻力作用，对物体分析：
水平方向：Fcos θ-f=ma ；
竖直方向：Fsin θ+F N =mg
N f F μ=
解得μ=0.15
（1）物体在运动过程中速度最大时，加速度为零，水平方向：Fcos θ=f+F f
将F f =5v 带入可得：v=1.4m/s
（3）物体运动过程满足：Fcos θ-f-F f =ma
可得a=-5v+7
则图像如图；
14、（1）2（2）11=2GMm E R H R ⎛⎫∆-- ⎪-∆⎝⎭；（3）A GM R ρ． 【解题分析】（1）卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得： 2
22πMm G M R R T ⎛⎫= ⎪⎝⎭．
解得=2T （2）根据牛顿定律和万有引力定律有212v Mm G m R R
=． 卫星的运动能为12k 112E mv =
． 势能为1p GMm E R
=． 解得1=2GMm E R
． 卫星高度下降H ∆，在半径为()R H -∆轨道上运行．同理可知机械为：
()
2=2GMm E R H -∆； 卫星轨道高度下降H ∆，其机械能的改变量为： 11=2GMm E R H R ⎛⎫∆-
- ⎪-∆⎝⎭． （3）最大横截面积为A 的卫星，经过时间t ∆从图实线位置运动到了图中的虚线位置．该空间区域的稀薄空气颗粒的质量为： A m v t ρ∆=∆．
根据动量定理有： F t mv ∆=∆．
根据万有引力定律和牛顿第二定律有：
2
2Mm v G M R R
=． 解得=A GM
F R ρ．
根据牛顿第三定律，卫星所受的阻力大小为： A GM
F F R ρ'==．
点睛：本题考查了万有引力定律与功能关系、动量定理等知识的综合，难度较大，难点在于能够正确地建立物理模型，比如选取卫星前的一定空间内的空气为研究对象，结合动量定理求解阻力的大小．
15、（1）mg/x 1（2）m （3
【解题分析】
（1）由平衡条件可知：0mg kx =
解得劲度系数 0
mg k x = （2）B 球由静止下落后与A 接触前的瞬时速度为1v ，则有201132B B m g x m v ⋅=
解得1v =
设A 与B 碰撞后的速度为2v ，有()12B B m v m m v =+ 由于A 、B 恰能回到O 点，根据动能定理有：()()2200211022
B B m m gx kx m m v -++
=-+ 解得B m m = （3）设AB 球碰撞后再继续向下运动1x 时速度达到最大值，此时它们的加速度为零，有：()()01B m m g k x x +=+
解得10x x =
据机械能守恒定律
有：()()()()22221200111112222B B B m m m gx m m v kx m m v k x x ++
++=+++
解得m v =。