珠海市重点中学2024年物理高三上期中教学质量检测试题含解析

珠海市重点中学2024年物理高三上期中教学质量检测试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。

2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。

3．考生必须保证答题卡的整洁。

考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

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、如图所示，轻杆长3L，在杆两端分别固定质量均为m的球A和B，光滑水平转轴穿过杆上距球A为L处的O点，外界给系统一定能量后，杆和球在竖直平面内转动，球B运动到最高点时，杆对球B恰好无作用力．忽略空气阻力．则球B在最高点时( )
A．球B的速度为零
B．球A2gL
C．水平转轴对杆的作用力为1.5mg
D．水平转轴对杆的作用力为2.5mg
2、对布朗运动的理解正确的是
A．布朗运动就是分子的运动
B．漂浮在水面上的木块的运动是布朗运动
C．布朗运动可以间接表明液体分子在做无规则运动
D．悬浮在液体中的颗粒越大，布朗运动就越明显
3、下列关于物理学发展史的说法正确的是（）
A．牛顿做了著名的斜面实验，得出轻、重物体自由下落一样快的结论
B．开普勒对第谷观测的行星数据进行多年研究，得出了万有引力定律
C．卡文迪许通过卡文迪许扭秤实验，测量出静电力常量
D．密立根通过油滴实验，比较准确地测出电子的电荷量
4、静止在地面上的物体随地球的自转而运动，则地球上的物体（）
A．向心加速度都指向地心B．都受到相同的向心力
C．都具有相同的向心加速度D．都具有相同的角速度
5、一列沿x 轴传播的简谐机械横波，波速大小为10 m/s 。

该波在某时刻的图像如图所示，此时刻质点P 沿y 轴负方向运动，从该时刻开始计时，下列说法正确的是
A ．该波沿x 轴负方向传播
B ．此时刻质点P 的加速度为零
C ．t = 1 s 时， 质点P 的位移为10 m
D ．t = 1.5 s 时， 质点P 的动能最大
6、在物理学发展过程中，许多物理学家做出了贡献，他们的科学发现和所采用的科学方法推动了人类社会的进步，以下说法正确的是（ ）
A ．牛顿利用轻重不同的物体捆绑在一起后下落与单个物体分别下落时快慢的比较推理，推翻了亚里士多德重的物体下落快、轻的物体下落慢的结论
B ．元电荷e 的数值为161.610
C -⨯，最早由法国物理学家汤姆逊通过实验测量得出 C ．卡文迪许用扭秤实验，测出了万有引力常量，这使用了微小作用放大法
D ．开普勒利用行星运动的规律，并通过“月-地检验”，得出了万有引力定律
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，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，管道内侧壁半径为R ，
小球半径为r ，则下列说法中正确的是（ ）
A ．小球通过最高点时的最小速度min v Rg =
B ．小球通过最高点时的最小速度min 0v =
C ．小球在水平线ab 以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力
D ．小球在水平线ab 以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力
8、质量为m 的物体，从静止开始，以1
2
g的加速度匀加速下落h 的过程中，下列说
法正确的是
A．物体的机械能增加了1
2
mgh B．物体的重力势能减少了mgh
C．物体的动能增加了1
2
mgh D．合外力对物体做了负功
9、如图甲所示,物块A．B的质量分别是m A= 4.0kg和m B= 3.0kg．用轻弹簧栓接，放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙相接触．另有一物块C从t=0时以一定速度向右运动,在t=4s时与物块A相碰,并立即与A粘在一起不再分开，物块C的v-t图象如图乙所示,下列说法正确的是（）
A．物块C的质量m c=2kg
B．墙壁对物块B的弹力在4s到12s对B不做功
C．B离开墙后的过程中弹簧具有最大弹性势能E P=9J
D．墙壁对物块B的弹力在4s到12s的时间内对B的冲量I为0
10、质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力，下落的加速度为4
5
g，在物体
下落h的过程中，下列说法正确的是（）
A．物体动能增加了4
5
mgh B．物体的机械能减少了
4
5
mgh
C．物体克服阻力所做的功为1
5
mgh D．物体的重力势能减少了mgh
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）某同学利用图示的装置来验证机械能守恒定律．设计了如下实验，A是质量为m、直径为d的小球，B为重物，AB间用轻质细绳通过轻质滑轮相连．在距水平地面h高处的C点固定一个光电计时器．实验操作如下：
①开始时，测出重物B的质量M，将小球A放在光电计时器正下方的水平地面上，系统在外力作用下保持静止．细绳拉直但张力为零，现释放B使其向下运动．测出小球A 通过光电计时器所用的时间为△t，且小球A 通过光电计时器时重物B还未落地
②实验中保持A质量不变，改变B的质量，多次重复笫（1）步
（1）实验中，M和m的关系必须满足M_____m（选填“小于”、“等于”或“大于”）（2）小球A运动至C点的速度可表示为_____．
（3）根椐所测数据，为得到线性关系图线，应作出_____（选填“△t﹣1
M
”“△t2﹣
1 M m
-”或“△t2﹣
1
M m
+
”）图线；
（4）根据第（3）问得到的图线，若图线在纵轴上的截距为b，则当地重力加速度g=_____（用题给的己知量表示）
12．（12分）小明同学用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律．
（1）该实验装置中有两处错误，分别是：____________和________________________．（2）小明同学在老师的指导下改正了实验装置中的错误后，将细绳对小车的拉力当作小车及车上砝码受到的合外力，来验证“合外力一定时加速度与质量成反比”．
①小明同学在实验时用电磁打点计时器打了一条理想的纸带，他按要求选取计数点后，在测量各相邻两计数点间的距离时不慎将纸带撕成了几段，如图所示，但他知道甲、乙属于同一纸带，则丙、丁、戊中属于上述纸带的是__________．
②已知打点计时器所用电源频率为50Hz，则由甲、乙纸带可求得小车的加速度大小为__________m/s2(结果保留两位小数)．
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，粗糙的水平轨道AB的左端有一压缩的弹簧，弹簧左端固定，
右端放一个质量11kg m =的小物块（可视为质点），物块与弹簧不粘连。

若释放弹簧，物块离开弹簧后从B 点进入半径为0.5m R =的光滑竖直圆轨道，在圆轨道最高点C 处对轨道的压力22N N F =，物块离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道BE 上运动到D 点时，与长木板发生弹性碰撞，碰撞时间极短，碰撞后长木板开始进入足够长的水平粗糙轨道EF 。

已知长木板的质量211kg m =，水平轨道AB 长1 1.5m s =，长木板的长度0.18m L =，小物块与轨道AB 间、长木板与轨道EF 间的动摩擦因数均为0.2μ=，取210m s g =。

求：
（1）初始压缩的弹簧储存的弹性势能P E ；
（2）碰撞后瞬间小物块的速度1v 和长木板的速度2v ；
（3）长木板右端点在EF 轨道上运动的距离s 。

14．（16分）如图所示是过山车的模型。

为了便于研究，简化为示意图，它由倾角θ=53°的倾斜轨道、水平轨道和在同一竖直平面内的两个圆形轨道组成，两个圆轨道半径R 1=2R 2=1m ，所有轨道均平滑相接。

小车与倾斜轨道和水平轨道间的动摩擦因数相同，圆形轨道光滑。

在一水平力F =6.5N 的作用下，重量G =8N 的小车静止在倾斜轨道上刚好不下滑，撤去力F ，小车沿倾斜轨道滑下，先后以最小速度通过两个圆轨道的最高点，
最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin53°
=0.8，cos53°=0.6。

求： (1)小车与倾斜轨道间的动摩擦因数μ；
(2)两圆轨道的间距L 。

15．（12分）如图所示，平行金属板长为2m ，一个带正电为2×
10−6C 、质量为5×10−6kg 的粒子以初速度5m/s 紧贴上板垂直射入电场，刚好从下板边缘射出，末速度恰与下板成30°角，粒子重力不计，求：
（1）粒子末速度大小；
（2）上下两个极板的电势差是多少？
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、C
【解题分析】
球B 运动到最高点时，球B 对杆恰好无作用力，即重力恰好提供向心力，有22B v mg m L
= 解得2B v gL 故A 错误；由于A 、B 两球的角速度相等，则球A 的速度大小122
A v gL =
B 错误； B 球到最高点时，对杆无弹力，此时A 球受重力和拉力的合力提供向心力，有
'2
v F mg m L
-=解得：F=1.5mg 故C 正确，D 错误．故选C.
2、C
【解题分析】
A ．布朗运动是悬浮在液体内的固体小颗粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的表现，选项A 错误；
B ．漂浮在水面上的木块的运动不是由于水分子运动引起的，不是布朗运动，选项B 错误；
C ．布朗运动可以间接表明液体分子在做无规则运动，选项C 正确；
D ．悬浮在液体中的颗粒越小，布朗运动就越明显，选项D 错误；
故选C。

3、D
【解题分析】
A．伽利略做了著名的斜面实验，得出轻重物体自由下落一样快的结论，故A错误；B．开普勒对第谷观测的行星数据进行多年研究，得出了开普勒定律，牛顿提出来万有引力定律，故B错误；
C．卡文迪许利用扭秤装置测定了引力常量的数值，故C错误；
D．美国科学家，密立根通过油滴实验，测定了元电荷的数值，故D正确。

故选D。

4、D
【解题分析】
只有在赤道处的物体向心加速度都指向地心，其他位置的向心力指向所在圆周平面的圆心，A错；向心力不是受到的力，是万有引力的一个分力，B错；向心加速度，地面物体转动的周期、角速度相同，半径不同，加速度不同，C错；D对；
5、B
【解题分析】
由波的图象读出振幅和波长，由波速公式算出周期，由波的传播方向判断质点的振动方向，根据质点的位置分析质点的加速度、速度等；
【题目详解】
A、由于P点向负方向振动，可知波沿x轴正方向传播，故选项A错误；
B、此时刻质点P处于平衡位置，此时刻加速度为零，速度最大，故选项B正确；
C、由图像可知，波长为，根据公式可知：，经过半个周期P点仍在平衡位置，即t = 1 s时，质点P的位移为0，故选项C错误；
D、当时，质点P处于正向最大位移处，此时刻速度为零，即动能最小，故选项D错误。

【题目点拨】
根据波的图象读出振幅、波长、速度方向及大小变化情况，加速度方向及大小变化情况等，是应具备的基本能力。

6、C
【解题分析】
A．伽利略利用轻重不同的物体捆绑在一起后下落与单个物体分别下落时快慢的比较推
理，推翻了亚里士多德重的物体下落快、轻的物体下落慢的结论，故A 错误； B ．元电荷e 的数值为161.610C -⨯，最早由美国物理学家密立根通过油滴实验测量得出，故B 错误；
C ．卡文迪许用扭秤实验，测出了万有引力常量，这使用了微小作用放大法，故C 正确；
D ．牛顿利用行星运动的规律，并通过“月-地检验”，得出了万有引力定律，故D 错误。

故选C ．
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】
AB.因是在圆形管道内做圆周运动，所以在最高点时，内壁可以给小球沿半径向外的支持力，所以小球通过最高点时的最小速度可以为零．所以选项A 错误，B 正确；
C.小球在水平线ab 以下的管道中运动时，竖直向下的重力沿半径方向的分力沿半径方向向外，小球的向心力是沿半径向圆心的，小球与外壁一定会相互挤压，所以小球一定会受到外壁的作用力，内壁管壁对小球一定无作用力，所以选项C 正确；
D.小球在水平线ab 以上的管道中运动时，当速度较小时，重力沿半径方向上的分力大于或等于小球做圆周运动需要的向心力，此时小球与外壁不存在相互挤压，外侧管壁对小球没有作用力，选项D 错误．
8、BC
【解题分析】
A ．由牛顿第二定律可知，
2
g mg f m -=⋅
得 2
mg f = 由功能关系可知，阻力f 对物体做负功，物体的机械能减小，故A 错误；
B ．重力做功
w G =mgh
重力做功量度重力势能的变化，所以重力势能减少了mgh ，故B 正确；
C ．根据合力做功量度动能的变化，下落的加速度为
2
g ，那么物体的合力为2mg ，合力做功为
2
mg W h =合 所以物体的动能增加了
2mgh ，故C 正确； D ．合力方向向下，物体的位移方向也向下，所以合力做正功，故D 错误． 9、ABC
【解题分析】
A ．由图可知，C 与A 碰前速度为 v 1=9m/s ，碰后速度为v 2=3m/s ，C 与A 碰撞过程动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：m C v 1=（m A +m C ）v 2，解得： m C =2kg
故A 正确。

B ．在4s 到12s 内，B 不动，则墙壁对物块B 的弹力在4s 到12s 对B 不做功。

故B 正确。

C ．在12s 时，B 离开墙壁，之后A 、B 、C 及弹簧组成的系统动量和机械能守恒，且当AC 与B 速度相等时，弹簧弹性势能最大，以A 的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：（m A +m C ）v 3=（m A +m B +m C ）v 4，由机械能守恒定律得：
()()22341122
A C A
B
C P m m v m m m v E +=+++，代入数据解得： E P =9J
故C 正确。

D ．由图知，12s 末A 和C 的速度为 v 3=-3m/s ，4s 到12s ，墙对B 的冲量为 I =（m A +m C ）v 3-（m A +m C ）v 2，
解得：
I =-36N•s
方向向左。

故D 错误。

10、ACD
【解题分析】 物体的合外力为
45
mg ，下降了h ，所以根据动能定理得物体的动能增加了4mgh/5，物体的重力势能减小了mgh ，克服阻力做功15mgh ，机械能减小了15mgh ，所以ACD 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、 （1）大于 （2）d t ∆ （3）△t 2﹣1M m
- （4）22d bh 【解题分析】解：（1）释放B 后小球要向上运动，A 所受合力应向上，因此B 的质量M 应大于A 的质量m ．
（2）小球经过光电门时的速度：v=d t
∆； （3）对系统，由机械能守恒定律得：（M ﹣m ）gh=
12（M+m ）v 2， 整理得：△t 2=2212md d gh M m gh +-，△t 2与1M m
-是线性关系，为得出线性关系图线，应作：△t 2﹣1M m
-图象； （4）△t 2﹣1M m
-图象的截距：b=22d gh ，解得：g=22d bh ； 12、（1）滑轮太高(或细绳与长木板不平行 打点计时器接到直流电源上(或打点计时器未接交流电源) （2）戊 1.13
【解题分析】
（1）电磁打点计时器工作电压是６V 以下的交流电源，该实验装置使用的是直流电源，故错误之处是打点计时器接到直流电源上(或打点计时器未接交流电源)，为了减小误差，拉小车的拉力方向与长木板平行，即拉小车的细绳与长木板平行，该实验装置中细绳与长木板不平行，故错误之处是滑轮太高(或细绳与长木板不平行．
(2)从甲乙两图中可读1与2的间距为3.65cm ，2与3的间距为4.72cm ，而小车在长木板上做匀加速运动，以此类推，3与4的间距为5.79cm ，3与4的间距为6.86cm ，接近
6.99cm ，故选戊．
（3）打点计时器所用电源频率为50 Hz ，每相邻计数点时间为0.1s ，
2
22452322(6.99 4.72)10a / 1.13/220.1
x x m s m s T ---⨯===⨯
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）21J （2）-5m/s ；1m/s （3）0.34m
【解题分析】
(1)物块m 1 运动到C 点时：
211C N m v F m g R +=
由牛顿第三定律有
'N N F F ='
物块m 1 由A 运动到C ：
21111122
P c E m gs m gR m v μ=++ 解得：
P 21J E =
(2)物块m 1 由C 运动到D ：
22110111222
C m gR m v m v =- 物块m 1 与长木板m 2弹性碰撞时：
101122m v m v m v =+
222101122111222
m v m v m v =+ 解得：
15m /s v =- 21m /s v =
(3)长木板m 2进入粗糙区域的过程中：
2222322m 11222
g
L m v m v μ-=- 长木板m 2全部进入粗糙区域后：
22231()02
m g s L m v μ--=- 解得
0.34m s =
14、 (1)0.25μ=；(2)5m L
【解题分析】
(1)在倾斜轨道上时，对小车进行受力分析得 sin 53cos53G F f ︒-︒=
N 5353cos sin F G F ︒=+︒
N f F μ=
联立解得
0.25μ=
(2)大圆最高点
211mv mg R = 小圆最高点
222
mv mg R = 从大圆最高点到小圆最高点由动能定理得
122212112()22mg R R mgL v m v m μ--=
- 解得 5m L
15、（1）m/s ( 2 )10.4V
【解题分析】
（1）粒子在平行板间做类平抛运动，根据平行四边形定则知，。

（2）根据动能定理得，qU ＝mv 2−mv 02，
解得
【题目点拨】
本题考查了带电粒子在电场中的偏转，掌握处理类平抛运动的方法，运用动能定理进行求解，基础题。