安徽省马鞍山市第二中学2024学年物理高三上期中达标测试试题含解析

安徽省马鞍山市第二中学2024学年物理高三上期中达标测试试
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、为了研究平抛物体的运动，一名男生和一名女生站在操场的主席台上先后从同一位置，各自向空旷的操场水平同向抛出一个小球，两小球恰好落到操场上的同一点。

男生抛出的小球高度高于女生，若不计空气阻力，则下列说法正确的是()
A．两小球在空中运动的时间相同
B．男生抛出的小球水平速度大于女生抛出的小球水平速度
C．两小球落地时，速度方向与水平方向的夹角相同
D．从抛出到落地，两小球动量的变化量的方向均竖直向下
2、用恒力F使质量为1kg的物体从静止开始，以10m/s2的加速度匀加速竖直上升，不计空气阻力，g取10m/s2，以下说法中正确的是（）
A．前2s内恒力F做功200J B．前2s内重力做功200J
C．前2s内合力做功400J D．前2s内机械能增加400J
3、一项新的研究表明，由于潮汐引力，地球的自转速度在变慢，月球也正以每年3.8cm 的速度远离地球．若不考虑其他变化，则在遥远的未来
A．月球绕地球运行的周期将变短B．月球表面的重力加速度将变大
C．地球的第一宇宙速度将变小D．地球同步卫星的高度将变大
4、如图所示，有8个完全相同的长方体木板叠放在一起，每个木板的质量均为100 g，某人用双手在这叠木板的两侧各加一水平压力F，使木板静止。

若手与木板之间的动摩擦因数为0.5，木板与木板之间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g＝10 m/s2，则水平压力F至少为( )
A ．8 N
B ．15 N
C ．16 N
D ．30 N
5、 “蛟龙号”是我国首台自主研制的作业型深海载人潜水器，它是目前世界上下潜能力最强的潜水器之一．假设某次海试活动中，“蛟龙号”完成任务后竖直上浮，从上浮速度为v 时开始计时，此后“蛟龙号”匀减速上浮，经过时间t 上浮到海面，速度恰好减为零，则“蛟龙号”在00()t t t <时刻距离海平面的深度为（ ） A ．
2
vt B ．20
2vt t
C ．2
0()2v t t t
-
D ．00(1)2t vt t
-
6、一物体在A ．B 两点的正中间由静止开始运动(设不会超越A ．B)，其加速度随时间变化如图所示，设向A 的加速度方向为正方向，若从出发开始计时，则物体的运动情况是( )
A ．先向A ，后向
B ，再向A ，又向B ，4秒末在偏近A 的某点且速度为零 B ．先向A ，后向B ，再向A ，又向B ，4秒末在偏近B 的某点且速度为零
C ．先向A ，后向B ，再向A ，又向B ，4秒末在原位置速度为零
D ．一直向A 运动，4秒末在偏近A 的某点且速度为零
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、在平直公路上行驶的a 车和b 车，其位移-时间图像分别为图中直线a 和曲线b ，已知b 车的加速度恒定且等于-2m/s 2，t =3s 时，直线a 和曲线b 刚好相切，则（ ）
A．a车做匀速运动且其速度为
8
3
a
v m/s B．t=3s时a车和b车相遇且此时速度相
同
C．t=1s时b车的速度为10m/s D．t=0时a车和b车的距离x0=9m
8、下列说法正确的是______
A．单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关
B．机械波传播方向上各质点的振动周期与波源的振动周期相同
C．能产生衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸与波长相差不多或比波长小
D．黑洞之所以不能被看到任何光射出，是因为黑洞巨大的引力使环绕其运动的物体速度超过了光速
E.地面上的人观测到的一高速飞行的火箭长度要比火箭上的人观测到的要短一些
9、进行运动过程的分析是学习物理的基本能力.一个做变速直线运动的物体，加速度逐渐减小，直至为零，关于该物体运动的情况说法正确的是：
A．物体的速度可能不断减小
B．物体的速度可能不断增大，加速度为零时，速度最大
C．速度的变化率一定越来越小
D．速度一定是越来越小
10、2017年11月21日,我国以“一箭三星”方式将吉林一号视频04、05、06星成功发射.其中吉林一号04星的工作轨道高度约为535 km,比同步卫星轨道低很多,同步卫星的轨道又低于月球的轨道,其轨道关系如图Z4-3所示.下列说法正确的是()
A．吉林一号04星的发射速度一定大于7.9 km/s
B．同步卫星绕地球运行的角速度比月球绕地球的角速度小
C．吉林一号04星绕地球运行的周期比同步卫星的周期小
D．所有卫星在运行轨道上完全失重,重力加速度为零
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）如图所示，托盘用细线通过定滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况．利用该装置可以完成“探究牛顿第二定律”的实验．
(1)图为某次实验打出的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个计时点未画出，按时间顺序取O、A、B、C、D五个计数点，用刻度尺量出A、B、C、D点到O 点的距离，则小车的加速度a=_________m／s1．(结果保留两位有效数字)
(1)某同学平衡摩擦力后，在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变砝码质量，且满足小车质量远大于盘和砝码的总质量，作出小车加速度a与砝码重力F的图象如图所示．重力加速度g=10m／s1，则小车的质量为________kg，小盘的质量为______kg．
12．（12分）关于在做“验证力的平行四边形定则”实验时：
(1)下列叙述正确的是（________）
A．两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大
B．橡皮筋的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力
C．两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O．这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同
D．若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变，只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可
(2)如图是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个实验比较符合实验事实？（力F′是用一只弹簧测力计拉时的图示）答：___________．
(3)请写出本实验造成误差的原因：（写出一条即可）答：_______________。

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，在竖直平面内，一半径为R的光滑圆弧轨道ABC和粗糙水平轨道PA在A点相切．BC为圆弧轨道的直径．O为圆心，OA和OB之间的夹角α=37º，一质量为m的小滑块原来静止在水平轨道的P点，用一水平向右的恒力一直作用在滑块上，使它开始向右运动，然后经A点进入圆弧轨道运动．在整个过程中，滑块经过B 点时对圆弧轨道的压力达到最大，且恰好能运动到C点，已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.25，重力加速度为g，sin37º=0.6，cos37º=0.1．求：
（1）水平恒力F的大小和滑块到达C点时速度v C的大小；
（2）P点到A点的距离L．
14．（16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x1．现将一与小球A直径等大的小球B从距A小球3x1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1
2
kx2，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．
15．（12分）如图甲所示，一质量m＝0.4 kg的小物块，以v0＝2 m/s的初速度，在与斜面平行的拉力F作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经t＝2 s的时间物块由A点运动到B点，A、B之间的距离L＝10 m．已知斜面倾角θ＝30°，物块与斜面之间的动摩擦
因数μ＝
3
3
.重力加速度g取10 m/s2.求：
(1)物块到达B点时速度和加速度的大小；
(2)拉力F的大小；
(3)若拉力F与斜面夹角为α，如图乙所示，试写出拉力F的表达式(用题目所给物理量的字母表示)．
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】
根据竖直方向的运动情况确定时间，根据水平方向的运动情况确定初速度大小；根据运
动的合成求解落地时速度与水平方向的夹角。

【题目详解】
A 项：根据竖直方向的运动规律可知，212
h gt =
，解得：t =运动的时间不相同，男生抛出的小球运动时间比女生抛出的小球运动时间长，故A 错误；
B 项：小球在水平方向做匀速直线运动，初速度0x
v t
=，女生抛出的小球水平速度大于男生抛出的小球水平速度，故B 错误；
C 项：两小球落地时，设速度方向与水平方向的夹角为θ，则tanθ=
02y y v v t h v v t
x
=
=
，所以两小球落地时，速度方向与水平方向的夹角男生的大，故C 错误；
D 项：由于抛出的小球只受重力，由动量定理可知，从抛出到落地，两小球动量的变化量方向与重力方向相同即为竖直向下，故D 正确。

故应选：D 。

【题目点拨】
本题主要是考查了平抛运动的规律，知道平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。

2、D 【解题分析】
AB ．根据牛顿第二定律可知，恒力为
(110110)N 20N F mg ma =+=⨯+⨯=
2s 内物体上升的高度
2211
102m 20m 22
h at ==⨯⨯=
恒力F 做功
F 2020J 400J W Fh ==⨯=
重力做功为
G 11020J 200J W mgh =-=-⨯⨯=-
2s 内合力做的功
F G (400200)J 200J W W W =+=-=
故ABC 错误；
D ．机械能的增量等于重力之外的其他力做功，即为拉力F 做的功为400J ，故D 正确。

故选D 。

3、D 【解题分析】
A. 月球绕着地球做匀速圆周运动，故：
2224Mm G m r r T
π=
解得：2T =A 错误；
B.月球表面的重力加速度2
=GM g R 月
月月 ，不变，故B 错误．
C.第一宇宙速度v =，因为轨道半径不变，地球质量不变，所以第一宇宙速度不变，故C 错误．
D. 地球自转周期增加，故自转角速度变小，故同步卫星的角速度变小，同步卫星的周
期变大，根据2T =可知，轨道半径变大，故高度增大，故D 正确．
4、B 【解题分析】
先将所有的书当作整体，受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有 2μ1F ≥8mg
再考虑除最外侧两本书受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有 2μ2F ≥6mg 解得： F ≥15N
A. 8 N 与分析不符，故A 错误。

B. 15 N 与分析相符，故B 正确。

C. 16 N 与分析不符，故C 错误。

D. 30 N 与分析不符，故D 错误。

5、C
【解题分析】
蛟龙号上浮时的加速度大小
v a t
=
根据逆向思维，可知蛟龙号在t 0时刻距离海平面的深度为：
()()2
2
00122v t t h a t t t
-=-=
A.
2
vt
与计算结果不符，故A 错误。

B. 202vt t
与计算结果不符，故B 错误。

C. 20()2v t t t
-与计算结果相符，故C 正确。

D. 0
0(1)2t vt t
-与计算结果不符，故D 错误。

6、D 【解题分析】
根据物体加速度方向和运动方向的关系，可知在0～1s 内，物体向A 做匀加速直线运动，在1～2s 内，物体做匀减速直线运动，2s 末速度为零，方向未改变，以后又重复之前的运动．知物体一直向A 运动，4s 末在偏近A 某点速度为零．故D 正确，A.B.C 错误．故选D ．
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】
A ．s t —图象的斜率等于速度，由图可知，a 车的速度不变，做匀速直线运动，速度为
82m/s 2m/s 3
a s v t ∆-=
==∆ 故A 错误；
B ．3s t =时，直线a 和曲线b 刚好相切，位置坐标相同，辆车相遇。

斜率相等，此时辆车的速度相等，故B 正确；
C ．3s t =时，b 车的速度为
2m/s b a v v ==
设b 车的初速度为0v ，对b 车，有
0b v at v +=
解得
08m/s v =
则1s t =时b 车的速度为
01(821)m/s 6m/s b
v v at '=+=-⨯= 故C 错误；
D ．3s t =时，a 车的位移为
6m a a s v t ==
b 车的位移为
082
3m 15m 22
b b v v s t ++=
=⨯= 3s t =时，a 车和b 车到达同一位置，得
09m a b s s s =-=
故D 正确。

故选BD 。

8、ABE 【解题分析】
单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期只与外力的周期有关，与单摆的周期无关，即与摆长无关，选项A 正确；机械波传播时，各个质点在振源的作用下做受迫振动，则机械波传播方向上各质点的振动周期与波源的振动周期相同，选项B 正确；能产生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸与波长相差不多或比波长小，衍射是波特有的性质，选项C 错误；黑洞之所以不能被看到任何光射出，是因为黑洞巨大的引力使环绕其表面运动的物体速度超过了光速，选项D 错误；根据相对论可知，地面附近有一高速水平飞过的火箭，地面上的人观察到的火箭长度要比火箭上的人观察到的要短一些．故E 正确．故选ABE. 9、ABC 【解题分析】
当加速度的方向与速度方向相同，物体做加速运动，当加速度的方向与速度方向相反，物体做减速运动．
【题目详解】
A 项：当加速度的方向与速度方向相反，加速度减小，速度减小，故A 正确；
B 项：当加速度的方向与速度方向相同，加速度减小，速度增大，当加速度减为零时，速度最大，故B 正确；
C 项：加速度等于速度的变化率，加速度逐渐减小，速度的变化率越来越小，故C 正确；
D 项：当加速度的方向与速度方向相同，加速度减小，速度增大，故D 错误． 故选ABC ．
【题目点拨】
解决本题的关键掌握判断物体做加速运动还是减速运动的方法，关键看加速度的方向与速度方向的关系．
10、AC
【解题分析】
A.7.9km/s 是第一宇宙速度，是卫星最小的发射速度，吉林一号04卫星的发射速度一定大于7.9km/s 。

故A 正确。

B.根据万有引力提供向心力，则有：
22Mm G m r r
ω=
解得：ω=大于月球绕地球运动的角速度，故B 错误；
C.根据万有引力提供向心力，则有：
2
224Mm G m r r T
π=
解得：2T =，吉林一号04星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则吉林一号绕地球运行的周期小于同步卫星的周期，故C 正确。

D.卫星在轨道上运行时，处于完全失重状态，但是重力加速度不为零，故D 错误。

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、0.92 0.56 0.0056
【解题分析】
(1)由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔
T =0.1s ，设第一个计数点到第二个计数点之间的距离为x 1，以后各段分别为x 1、x 3、x 4，根据匀变速直线运动的推论公式△x =aT 1可以求出加速度的大小，得：
x 4-x 1=1a 1T 1 ,x 3-x 1=1a 1T 1 ,为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值，
2
2243211222()()(14.56 5.44 5.44)10m/s 0.92m/s 2440.1
x x x x a a a T -+-++--⨯====⨯. (1)砝码重力为F ，设小盘质量为m 0，根据牛顿第二定律：0F m g Ma +=，可知01m g a F M M
=+，则a -F 图象的斜率表示小车质量的倒数，故小车质量为0.50.56kg 1.00.1
M =≈-，F =0时，产生的加速度是由于托盘作用产生的，故有0m g Ma =，解得00.560.10.0056kg 10
m ⨯==. 【题目点拨】
本题考查的比较综合，需要学生对这一实验掌握的非常熟，理解的比较深刻才不会出错，知道a -F 图的斜率等于小车质量的倒数.要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.
12、 AC 张华 ①F 1的方向比真实方向偏左；②F 2的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左；③作图时两虚线不分别与F 1线和F 2线平行．
【解题分析】(1)A 、两弹簧测力计的拉力的合力与橡皮筋的拉力大小相等，两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大．故A 正确；B 、两弹簧测力计的拉力与橡皮条的拉力的合力为零，它们之间不是合力与分力的关系，B 错误；C 、两次拉橡皮筋时，为了使两次达到效果相同，橡皮筋结点必须拉到同一位置O ，故C 正确；D 、结点位置不变，合力不变，当一只弹簧测力计的拉力大小改变时，另一弹簧测力计的拉力的大小和方向必须都改变，故D 错误．故选AC 。

(2)用平行四边形定则求出的合力可以与橡皮条拉力的方向有偏差，但用一只弹簧测力计拉结点的拉力与橡皮条拉力一定在同一直线上，故张华作的符合实验事实符合实验事实．
(3)出现误差的原因主要是测力的大小时出现误差，或者在做平行四边形时出现误差，故具体情况可能为：①F 1的方向比真实方向偏左；②F 2的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左；③作图时两虚线不分别与F 1线和F 2线平行．
【题目点拨】解答实验的出发点为明确实验原理、实验步骤、数据处理，明确合力和分力之间的关系，同时注意应用所学物理基本规律解决实验问题．
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)0.75mg
(2) 232R 【解题分析】
滑块经过B 点时对圆弧轨道的压力达到最大，由力的合成求水平恒力F 的大小，恰好能运动到C 点，由力的合成求出指向圆心的合外力，由牛顿第二定律可得滑块到达C 点时速度v C 的大小，从P 点运动到C 点，由动能定理可得P 点到A 点的距离；
【题目详解】
解：(1)滑块经过B 点时对圆弧轨道的压力达到最大，可得：tan 0.75F mg mg α== 恰好能运动到C 点，由力的合成则有：cos C
mg F α= 由牛顿第二定律可得：2C C v F m R
= 解得：
C v = (2)从P 点运动到C 点，由动能定理，可得：21()(1cos )sin 2C F mg L mgR FR mv μαα--+-=
解得232
L R = 14、（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02m v gx =
15、（1）8m/s （2）5.2N （3）(sin cos )cos sin mg ma F θμθαμα++=
+ 【解题分析】
（1）物体做匀加速直线运动，根据运动学公式，有2012
L v t at =+，0v v at =+，联立解得23/a m s =，08/v m s =
（2）对物体受力分析，受重力、拉力、支持力和滑动摩擦力， 根据牛顿第二定律有
平行斜面方向sin F mg f ma θ--=
垂直斜面方向cos N F mg θ=
其中N f F μ=
拉力F 的大小(sin cos ) 5.2F mg ma N θμθ=++=
(3) 拉力F 与斜面夹角为α时，受力如图
根据牛顿第二定律有cos sin F mg f ma αθ--= sin cos 0N F F mg θθ+-=
其中N f F μ=
拉力F 的表达式(sin cos )cos sin mg ma F θμθθμθ++=+。