2024学年湖北省天门市、仙桃市、潜江市物理高三上期中经典试题含解析

2024学年湖北省天门市、仙桃市、潜江市物理高三上期中经典试
题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。

回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3．考试结束后，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、在做“验证力的平行四边形定则”的实验中有同学各自画了以下力的图示，图中F1、F2是用两把弹簧测力计同时拉橡皮筋时各自的拉力，F′是用一把弹簧测力计拉橡皮筋时的拉力；以表示F1、F2的有向线段为邻边画平行四边形，以F1、F2交点为起点的对角线用F表示，在以下四幅图中，只有一幅图是合理的，这幅图是
A．
B．
C．
D．
2、如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度 转动，盘
面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止，物体与盘面间的动摩擦
因数为
3
2
，（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面的夹角为30，g取
2
10m/s，则 的最大值是（）
A．
3
rad/s
2
B．3rad/s C．1.0rad/s D．0.5rad/s
3、下列属于静电现象的是________．
A．小灯泡发光时会发热
B．条形磁铁能吸引小铁屑
C．摩擦过的塑料笔杆能吸引小纸片
D．通电直导线附近的小磁针会发生偏转
4、如图所示，真空中有一个边长为L的正方体，正方体的两个顶点M、N处分别放置电荷量都为q的正、负点电荷．图中的a、b、c、d是其他的四个顶点，k为静电力常量．下列表述正确是（）
A．a、b两点电场强度大小相等，方向不同
B．a点电势高于b点电势
C．把点电荷+Q从c移到d，电势能增加
D．同一个试探电荷从c移到b和从b移到d，电场力做功相同
5、起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度，其速度图象如图所示，则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是（）
A．B．
C．D．
6、一人乘电梯从底楼到顶楼，若从电梯启动时开始计时，18s末电梯到达顶楼停下，此过程中他对电梯地板的压力大小F与其重力大小G的比值随时间变化的图象如图所示，g取10m/s2，则底楼地板距顶楼地板的距离为（）
A．36m B．40.5m C．42m D．45m
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、A、B、C、D四个物体在同一条直线上做直线运动，A物体的x－t、B物体的
v－t、C物体和D物体的a－t图象依次如图所示，规定水平向右为正，已知物体在t＝0时的速度均为零，且此时C物体在D物体的左边1．75m处，则（）
A．其中0～4s内物体运动位移最大的是B物体
B．其中0～4s内物体运动位移最大的是C物体
C．t＝2．5s时C物体追上D物体
D．t＝3．5s时C物体追上D物体
8、如图，内壁光滑的细圆管一端弯成半圆形APB，与光滑的直轨道BC连接，水平放置在桌面上并固定．半圆形APB半径R=1.0m，BC长L=1.5m，桌子高度h=0.8m，质量1.0kg的小球以一定的水平初速度从A点沿过A点的切线射入管内，从C点离开管道后水平飞出，落地点D离点C的水平距离s=1m，不计空气阻力，g取10m/s1．则以
下分析正确的是：（ ）
A ．小球做平抛运动的初速度为10m/s
B ．小球在圆轨道P 点的角速度ω=10rad/s
C ．小球在P 点的向心加速度为a =15m/s 1
D ．小球从B 运动到D 的时间为0.7s
9、如图所示,半径为R 的圆是圆柱形区域的横截面,c 为圆心, 60acb ︒∠= ,在圆上a 点有一粒子源能以相同的速率向圆而内各个方向发射质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子,柱形区域内存在平行于圆面的匀强电场,粒子从电场中射出的最大动能是初动能的4倍经过b 点的粒子在b 点的动能是初动能的3倍,已知初动能为E k ,不计粒子重力及粒子间的相互作用,下列选项正确的有
A ．电场强度大小为2k E qR
B ．电场强度大小为14k E qR
C ．电场强度方向从a 到b
D ．电场强度方向从a 到c
10、如图所示，跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的跳板（A 位置）上，随跳板一同向下做变速运动到达最低点（B 位置）．对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程，下列说法中正确的是
A ．运动员到达最低点时，其所受外力的合力为零
B ．在这个过程中，运动员的动能一直在减小
C．在这个过程中，跳板的弹性势能一直在增加
D．在这个过程中，运动员所受重力对他做的功小于跳板的作用力对他做的功
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）“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图1所示．
（1）为了平衡小车及纸带所受的摩擦力，实验时应将长木板AB的_____（选填“A端”或“B端”）适当垫高．
（1）根据一条实验中打出的纸带，通过测量、计算，作出小车的v﹣t图象见图1，可知小车的加速度为_____m/s1．
（3）在研究加速度与力的关系时，保持小车的_____不变，测出在拉力F作用下小车的加速度a，改变拉力F，重复实验，得到多组不同的F及相应a的实验数据．有同学认为：测量多组不同F、a的数据，目的是为了求平均值来减小实验误差．该同学的看法是_____（选填“正确”或“错误”）的．
12．（12分）某同学利用打点计时器研究小车做变速直线运动的实验，得到如图所示的一条纸带，在纸带上依次取了A、B、C、D、E、F、G七个计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，从每一个计数点处将纸带剪开分成六条，分别为a、b、c、d、e、f，将这六条纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xoy坐标系中，得到如图所示的直方图，最后将各纸带上端中心连起来，得到表示v-t关系的图象。

已知打点计时器的
v t关系，图中x轴对应物理量是时间t，y轴对应物理量工作频率为50Hz，为表示—
是速度v。

(1)图中各纸带上端中心连线是一条倾斜的直线，由此可以判断小车做的是
_____________运动。

(2)如图所示，图中t4为__________s。

(3)在纸带未剪断时，量出相邻的计数点之间的距离分别为x AB=2.12cm、x BC=2.51cm、x CD=2.91cm、x DE=3.31cm、x EF=3.70cm、x FG=4.11cm，则小车的加速度大小
a=________m/s2（计算结果保留两位有效数字）。

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）质量m＝1kg的物体，在水平拉力F的作用下，沿粗糙水平面运动，经过位移4m时，拉力F停止作用，运动到位移是8m时物体停止，运动过程中E k－x的图线如图所示。

求：（g取10m/s2）
(1)物体的初速度多大？
(2)物体和平面间的摩擦系数为多大？
(3)拉力F的大小。

14．（16分）如图所示，质量m＝6.0 kg的滑块(可视为质点)，在水平牵引功率恒为P＝42 W的力作用下从A点由静止开始运动，一段时间后撤去牵引力．当滑块由平台边缘B 点飞出后，恰能以5 m/s的速度从竖直光滑圆弧轨道CDE上C点的切线方向切入轨道，并从轨道边缘E点竖直向上抛出．已知∠COD＝53°，A、B间距离L＝3 m，滑块与平台间的动摩擦因数μ＝0.2，圆弧轨道半径R＝1.0 m．不计空气阻力．取
sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g取10 m/s2，求：
(1)滑块运动到B点时的速度大小；
(2)圆弧轨道对滑块的最大支持力；
(3)滑块在平台上运动时水平牵引力的作用时间．
15．（12分）如图所示，半径
1
m
3
r=的两圆柱体A和B，转动轴互相平行且在同一水
平面内，轴心间的距离为s=3.2m．两圆柱体A和B均被电动机带动以ω=6rad/s的角速度同方向转动，质量均匀分布的长木板无初速地水平放置在A和B上，其重心恰好在B的正上方．从木板开始运动计时，圆柱体转动两周，木板恰好不受摩擦力的作用，且仍沿水平方向运动．设木板与两圆柱体间的动摩擦因数相同．重力加速度g=10.0m/s2，取 3.0
π≈．求：
（1）圆柱体边缘上某点的向心加速度；
（2）圆柱体A、B与木板间的动摩擦因数；
（3）从开始运动到重心恰在A的正上方所需的时间．
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、B
【解题分析】
在实验中，F′是一个弹簧秤单独拉橡皮筋时的拉力，F′应沿橡皮筋方向；F是根据平行四边形定则作出的F1和F2的合力，沿平行四边形的对角线方向，两者存在一定的误差，在误差允许的范围内重合，则平行四边形定则得到验证。

符合该特征的B图是最合理的；
A．该图与结论不相符，选项A错误；
B．该图与结论相符，选项B正确；
C．该图与结论不相符，选项C错误；
D．该图与结论不相符，选项D错误；
2、C
【解题分析】
当物体转到圆盘的最低点，所受的静摩擦力沿斜面向上达到最大时，角速度最大，由牛
顿第二定律得：
2cos30sin 30mg mg m r μω︒︒-=
解得：
1rad /s s ω=
=
= A. 与计算结果不符，故
A 错误。

B.
与计算结果不符，故B 错误。

C. 1.0rad/s 与计算结果相符，故C 正确。

D. 0.5rad/s 与计算结果不符，故D 错误。

3、C
【解题分析】A 、灯泡发光时会发热属于电流的热效应，不是静电现象，故A 错； B 、条形磁铁能吸引小铁屑属于磁现象，故B 错；
C 、摩擦过的塑料笔杆能吸引小纸片，是静电现象，故C 正确；
D 、通电直导线附近的小磁针会发生偏转是由于电流产生的磁场对小磁针的作用，属于磁现象，故D 错误；
故选C
4、D
【解题分析】
A 、根据电场线分布知，a 、b 两点的电场强度大小相等，方向相同，则电场强度相同．故A 错误．
B 、ab 两点处于等量异种电荷的垂直平分面上，该面是一等势面，所以a 、b 的电势相等．故B 错误．
C 、根据等量异种电荷电场线的特点，因为沿着电场线方向电势逐渐降低，则c 点的电势大于d 点的电势．把点电荷+Q 从c 移到d ，电场力做正功，电势能减小，故C 错误．
D 、因cb bd U U =可知同一电荷移动，电场力做功相等，则D 正确．故选D ．
【题目点拨】解决本题的关键知道等量异种电荷周围电场线的分布，知道垂直平分线为等势线，沿着电场线方向电势逐渐降低．
5、B
【解题分析】
在0-t 1时间内：重物向上做匀加速直线运动，设加速度大小为a 1，根据牛顿第二定律得：
F -mg =ma 1
拉力的功率
P 1=Fv =（mg +ma 1）a 1t
m 、a 1均一定，则P 1∝t 。

在t 1-t 2时间内：重物向上做匀速直线运动，拉力
F =mg
则拉力的功率
P 2=Fv =mgv
P 2不变，根据拉力的大小得到，P 2小于t 1时刻拉力的功率。

在t 2-t 3时间内：重物向上做匀减速直线运动，设加速度大小为a 2，根据牛顿第二定律得：
mg -F =ma 2
拉力的功率
P 3=Fv =（mg -ma 2）（v 0-a 2t ）
m 、a 2均一定，P 3与t 是线性关系，随着t 延长，P 3减小。

A.与分析不符，故A 错误。

B.与分析相符，故B 正确。

C.与分析不符，故C 错误。

D.与分析不符，故D 错误。

6、D
【解题分析】
根据牛顿第二定律求出头3秒内的加速度，同时求出3秒末的速度，再根据牛顿第二定律求出后3s 内的加速度，根据速度时间公式求出后3s 末的速度．根据运动学公式分别求出三段时间内的位移，从而得出上升的高度．
【题目详解】
在前3s 内， 1.1 1.1F F mg G
=⇒=，加速度为：21 1.10.11/F mg a g g g m s m
-==-==， 3s 末的速度为：11113/3/v a t m s m s ==⨯=；
3-15s 内，加速度为：20a =，则15s 末的速度为213/v v m s ==；
在0～3s 内的位移为：21111 4.52
x a t m ==； 在3～15s 内的位移为：2123/1236x v t m s s m ==⨯=；
15～18s 内：'0.9'0.9F F mg G =⇒=，加速度为：231/F mg a m s m
'-==-； 18s 末速度恰好减为0，位移为：2323331 4.52x v t a t m =+=， 则在18s 内上升的高度为：12345x x x x m =++=，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、BD
【解题分析】
由A 图的位移-时间图象可知，4s 末到达初始位置，总位移为零；由B 图的速度-时间图象可知，速度2s 内沿正方向运动，2-4s 沿负方向运动，方向改变，4s 内总位移为零；
由C 图象可知：物体在第1s 内做匀加速运动，第2s 内做匀减速运动，
2s 末速度减为0，然后重复前面的过程，是单向直线运动，位移一直增大；由D 图象可知：物体在第1s 内做匀加速运动，第2-3s 内做匀减速运动，2s 末速度减为0，第3s 内沿负方向运动，不是单向直线运动．则其中0-4 s 内物体运动位移最大的是C 物体，选项AB 错误；根据前面的分析，画出两个物体的速度图象如图：
v-t 图象图线与时间轴围成的面积表示位移，由图可知 在前2s 内两个物体的位移大小相等，所以前2s 内两个物体不可能相遇；第3s 内二者的位移大小是相等的，都是：△x ＝2
m v •t ＝12×1＝0.5m ，此时二者之间的距离：L=L 0+（-△x ）-△x=1.75m-0.5m-0.5m=0.75m ，3s 末二者之间的距离仍然是0.75m ，此时二者的速度大小相等，方向相反，所以相遇的时间大于3s ．设再经过△t 时间二者相遇，则：L ＝2(v m •△t −12
a △t 2)，代入数据可得：△t=0.5s ，所以相遇的时刻在t=3.5s ．故C 错误，D 正确，故选D.
8、CD
【解题分析】
A.根据212
h gt =得： 220.8s 0.4s 10h t g ⨯===.
则小球平抛运动的初速度为：
02m/s 5m/s 0.4
s v t ===; 故A 错误.
B.小球在圆轨道P 点的角速度为：
05rad/s 5rad/s 1
v R ω===; 故B 错误.
C ．小球在P 点的向心加速度为：
222025m/s 25m/s 1
v a R ===. 故C 正确.
D ．小球在BC 段的时间为：
0.3s L t v '==， 则小球从B 运动到D 的时间为0.3+0.4s=0.7s;故D 正确.
9、ABC
【解题分析】
设电场方向与ab 边夹角为θ，离开电场时动能最大的粒子的射出点和c 点的连线一定
和电场方向平行，如图所示，在粒子从a 运动到b 点过程中由动能定理有：
k cos 2qER E θ=
对离开电场时动能最大的粒子在电场中由动能定理有：
k π1sin()36qER E θ⎡⎤++=⎢⎥⎣
⎦ 由以上两式解得
sin 0θ=或sin θ=sin 0θ=时（即电场方向由a 指向b ）
，得 k 2E E qR
=
sin θ=
k 14E E qR
= 故选ABC 。

10、CD
【解题分析】
运动员从接触跳板到到达最低点，弹力在增大，合力先减小后增大，所以运动到最低点
合力不为零，故A 错误；由于一开始弹力很小，故重力大于弹力，此过程为加速过程，
随着木板被压缩，弹力会增大到大于重力，人就做减速运动，所以运动员是先加速后减
速，故其动能先增大后减小，故B 错误；由于板一直被压缩，所以跳板的弹性势能一
直在增大，故C 正确；根据动能定理，在此过程中动能减小到0，重力做正功，弹力做
负功，重力做的功小于弹力做的功，故D 正确．故选CD ．
【题目点拨】运动员从接触跳板开始，受到弹力和重力两个力，在整个过程中，弹力从
0增加到最大，合力先减小和增大，速度先增大后减小．
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、B 端 3.0 质量 错误
【解题分析】
（1）为了平衡小车及纸带所受的摩擦力，实验时应将长木板AB 的B 端适当垫高．
（1）由v t -图象可知小车的加速度为222.00.2/ 3.0/0.6
v a m s m s t ∆-===∆； （3）测量多组不同F 、a 的数据，目的是为了探究力F 和加速度a 的关系，并不是减
小实验误差．该同学的看法是错误的．
12、匀加速直线 0.35 0.40
【解题分析】
(1) [1]纸带上端中心连线是一条倾斜的直线，说明相邻相等时间内的位移差相等，由此
可以判断小车做的是匀加速直线运动。

(2) [2]图中
4 3.
5 3.50.1s 0.35s t T ==⨯=
(3)[3]根据逐差法可求出加速度为
()222
2
24.11 3.70 3.31 2.91 2.5122m/4.1101s 0.0/s 90.m 9FG EF DE CD BC AB x x x x x x a 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) 02m/s v = (2) μ=0.3 (3) 5.5N
【解题分析】
(1)物体初态，由图象知：
20012
k E mv = 代入数据得：02m/s v =
(2)物体在4m-8m 内，由动能定理得：
240k mgs E μ-=-
代入数据得：μ=0.3
(3)物体在0-4m 内，由动能定理得：
140()k k F mg s E E μ-=-
得：F =5.5N
答：(1)物体的初速度2m/s.
(2)物体和平面间的摩擦系数μ=0.3
(3)拉力的大小为F =5.5N 。

14、 (1)3 m/s (2)258 N (3)1.5 s
【解题分析】
(1)C 点水平分速度cos 50.63/C v v m s α'==⨯=
B 点的速度：3/b v v m s ='=
(2)在C 点，轨道对滑块的支持力最大，滑块从C 点到D 点，由机械能守恒定律得：
()22111cos5322
D D mgR mv mv ︒=-﹣ 在D 点，根据牛顿第二定律：2D N v F mg m R
-= 解得：258N N F =
(3)滑块从A 点到B 点，由动能定律，得：2102
B Pt mgL mv μ-=
- 解得：1.5s t =
15、 (1)12.0m/s 2 (2) 0.1 (3) 2.6s
【解题分析】
(1)根据2a r ω=求出圆柱的向心加速度； (2)木板在轮子上先做匀加速直线运动，当速度达到轮子的线速度时，做匀速直线运动，先根据运动学的公式求出加速度，然后根据牛顿第二定律求出动摩擦因数；
(3)根据运动学公式求出运动的时间．
【题目详解】
(1)根据向心加速度公式：
221.m/s 20a r ω==轮
方向由该点指向圆柱体的圆心
(2)木板的速度等于圆柱体轮缘的线速度时，木板不受摩擦力：
2m/s v r ω==
142s t πω=
= 21
m/s 1a t v == 匀加速过程中滑动摩擦力提供加速度：
mg ma μ= 解得：0.1a g
μ== (3)木板在两圆柱体间加速过程所通过的位移为s 1：
212v as =
解得：12m s =
因1s s <，所以木板在两圆柱体间的运动先是作匀加速直线运动，后作匀速直线运动．可见从开始运动到重心恰在A 的上方所需的时间应是两运动过程时间之和：
1121 2.6s s s t t t t v
-=+=+
= 【题目点拨】 解决本题的关键能通过物体的受力判断出物体的运动情况，然后结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．。