2024年黑龙江省鹤岗市第一中学高三物理第一学期期中达标测试试题含解析

2024年黑龙江省鹤岗市第一中学高三物理第一学期期中达标测
试试题
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、三个大小都为F 的力作用于一质点，其中两力始终相互垂直，另一个力方向可变，该质点（ ）
A ．不能平衡
B ．能否平衡取决于θ的大小
C ．能否平衡取决于F 的大小
D ．能否平衡取决于F 和θ的大小
2、一位质量为m 的运动员从下蹲状态向上跳起，经Δt 时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v ，在此过程中，下列说法正确的是(重力加速度为g )( )
A ．地面对他的冲量为mv ＋mg Δt ，地面对他做的功为212
mv B ．地面对他的冲量为mv －mg Δt ，地面对他做的功为零
C ．地面对他的冲量为mv ，地面对他做的功为212
mv D ．地面对他的冲量为mv ＋mg Δt ，地面对他做的功为零
3、如图，理想变压器的原、副线圈电路中接有四只规格相同的灯泡，原线圈电路接在电压恒为U 0的交变电源上．当S 断开时，L 1、L 2、L 3三只灯泡均正常发光；若闭合S ，已知灯泡都不会损坏，且灯丝电阻不随温度变化，则（ ）
A ．灯泡L 1变亮
B ．灯泡L 2变亮
C ．灯泡L 3亮度不变
D ．灯泡L 4正常发光
4、如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火将卫
星送入椭圆轨道2，然后再次点火，将卫星送入同步轨道3,轨道1、2相切于Q点，2、3相切于P点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常绕行时，下列说法中正确的是( )
A．卫星在轨道3上的绕行的速率大于在轨道1上绕行的速率
B．卫星在轨道3上的周期大于在轨道2上的周期
C．卫星在轨道1上经过Q点时的速度大于它在轨道2上经过Q点时的速度
D．卫星在轨道2经过P点时的加速度大于它在轨道3上经过P点时的加速度
5、在科学的发展历程中，许多科学家做出了杰出的贡献．下列叙述符合历史事实的是( )
A．爱因斯坦发现了万有引力定律
B．卡文迪许总结出了行星运动的三大规律
C．伽利略否定了亚里士多德“重物比轻物下落快”的论断
D．牛顿首先较准确地测出了万有引力常量G的数值
6、一列简谐横波某时刻波形如图所示，下列说法正确的是
A．x=a处质点振动的能量大于x=b处质点的振动能量
B．x=b处质点的振动的频率由波源决定
C．x=c处质点的振幅大于x=b处质点的振幅
D．x=c处质点比x=a处质点少振动一个周期的时间
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、如图为小型起重机起吊重物的示意图．一根轻绳跨过光滑的滑轮，轻绳的一端系在高处的A点，另一端挂在起重机的吊钩上，动滑轮的下端挂上重物，吊钩处于C点．起吊过程是这样的，先让吊钧由静止从C竖直向上缓慢地移动到B，然后从B水平向右缓慢地移动到D．下列说法正确的是( )
A．吊钩从C向B移动的过程中，轻绳弹力的值不变
B．吊钩从B向D移动的过程中，轻绳弹力的值不变
C．吊钩从B向D移动的过程中，轻绳弹力的值变大，
D．吊钩从B向D移动的过程中，轻绳弹力的值变小
8、.关于红光和紫光的比较,下列说法正确的是( )
A．在同一介质中,红光的波长大于紫光的波长
B．红光在真空中的速度大于紫光在真空中的速度
C．从玻璃到空气发生全反射时,红光的临界角大于紫光的临界角
D．在同一杨氏双缝干涉装置中,红光的条纹间距小于紫光的条纹间距
9、如图所示的电路中，定值电阻为R，滑动变阻器最大阻值R＇＝2R，电源电动势为E，内电阻r＝R，灯泡L的电阻为R，G为零刻度在中央的理想电流计，V为理想伏特计，当滑动变阻器的触片P从左端滑到右端的过程中，下列判断正确的是
A．G的示数先减小后增大
B．V的示数先增大后减小
C．电源的输出功率先增大后减小
D．灯泡L先变暗后变亮
10、物体从静止开始做匀加速直线运动，第3秒内通过的位移是3m，则
A．前3秒内的平均速度是3m/s
B．前3秒内的位移是6m
C．物体的加速度是1.2m/s2
D．3s末的速度是3.6m/s
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）在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时，采用如图所示的实验装置，小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计数器打上的点计算出：
(1)为了使小车受的合外力等于绳子拉力，必须对小车___________________ ．
(2)当M与m的大小关系满足_____________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力.
(3)一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定，探究做加速度与质量的关系，以下做法错误的是（______）
A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源
D．实验时需要天平测出m以及小车质量M
(4)在保持小车及车中的砝码质量质量M一定，探究加速度与所受合外力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，二位同学得到的a―F关系分别如图中C、D所示（a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力）.其原因分别是：
C图________________________________________________
D图________________________________________________
12．（12分）“验证力的平行四边形定则”的实验如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．图实乙是在白纸上根据实验结果画出的图示．
①图乙中的____是力F1和F2的合力的实际测量值．
②本实验采用的科学方法是_______
A．理想实验法B．控制变量法C．等效替代法D．建立物理模型法
③在实验中，如果其他条件不变仅将细绳换成橡皮筋，那么实验结果是否会发生变化？______．（选填“变”或“不变”）
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）一个容积为V0的氧气罐（视为容积不变），经检测，内部封闭气体压强为1.6p0，温度为0℃，
为了使气体压强变为p0，可以选择以下两种方案：
①冷却法：已知T＝t+273.15K，求气体温度降低了多少摄氏度（结果保留两位小数）？
②放气法：保持罐内气体温度不变，缓慢地放出一部分气体，求氧气罐内剩余气体的
质量与原来总质量的比值。

14．（16分）做功与路径无关的力场叫做“势场”，例如引力场和电场。

在这类场中可以引入“场强”和“势能”的概念来分别描述势场中力和能的性质。

可以类比电场强度的定义，将质点放在引力场中所受到的引力与质量的比值定义为引力场的场强。

如图甲所示为某势场的场强E的大小随x的分布，图中E0为已知量。

在该势场中，一个质点仅在场力作用下，以x = 0为中心，沿x轴做周期性运动。

已知质点的质量为m，受到的场力可表示为F = kE（k为常量），场力方向平行于x轴。

取x = 0点为O点。

（1）请从力和加速度的角度，分析说明质点在区域和区域的运动性质；（2）功是能量转化的量度，场力做功引起势能的变化。

取O点为零势能点。

a．请推导出势能E p与x的关系式，并在图乙中画出势能E p随x变化的示意图。

b．已知质点的总能量为A，求质点与O点间距离为x0（x0在运动区间内）时，质点的动能E k。

15．（12分）一定质量的理想气体，状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的p－V图线描述，其中D→A为等温线，气体在状态A时温度为T A＝300 K，试求：
①气体在状态C时的温度T C；
②若气体在A→B过程中吸热1000J，则在A→B过程中气体内能如何变化？变化了多少？
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、A
【解题分析】
互相垂直且大小均为F2F，方向为其角平分线方向，如果要与第三个力平衡，2F，方向与前两个力的合力方向相反，故BCD 错误，A正确。

故选A。

2、D
【解题分析】
人的速度原来为零，起跳后变为v，以向上为正方向，由动量定理可得
I－mgΔt＝mv－0
故地面对人的冲量为
I=mv＋mgΔt
人在跳起时，地面对人的支持力竖直向上，在跳起过程中，在支持力方向上没有位移，地面对运动员的支持力不做功，故D正确，ABC错误。

故选D。

3、A
【解题分析】
当S接通后，副线圈回路电阻变小，输出功率变大，输出电流变大，变压器的输入功率等于输出功率，所以变压器的输入功率变大，输入电流变大，灯泡L1的电压增大，L1
变亮；原线圈电压减小，匝数比不变故副线圈电压减小，所以灯泡 L 2、L 3两端的电压变小，灯泡L 2、L 3亮度变暗；L 2、L 3 、L 4电压相等比S 断开时电压小，S 断开时灯泡正常发光，S 闭合时L 4不能正常发光，故A 正确，BCD 错误；故选A.
4、B
【解题分析】
设卫星和地球的质量分别为m 和M ，卫星速率为v ，轨道半径为r ，则有2
2=r mM v G m r
，
得到v =A 错误。

根据开普勒第三定律可知3
2r k T
=可知，卫星在轨道3上的轨道半径大于在轨道2上的半长轴，则卫星在轨道3上的周期大于在轨道2上的周期，选项B 正确；卫星在轨道1上经过Q 点时要通过加速才能进入轨道2，则卫星在轨道1上经过Q 点时速度小于它在轨道2上经过Q 点时的速度，选项C 错误；根据牛顿第二定律，2
GM a r = 可知，卫星在轨道2经过P 点时的加速度等于它在轨道3上经过P 点时的加速度，故D 错误。

5、C
【解题分析】
牛顿发现了万有引力定律，选项A 错误；开普勒总结出了行星运动的三大规律，选项B 错误；伽利略否定了亚里士多德“重物比轻物下落快”的论断，选项C 正确；卡文迪许首先较准确地测出了万有引力常量G 的数值，选项D 错误；故选C.
6、B
【解题分析】
A ．由题意知，该波为简谐波，所以在传播的过程中没有阻尼，故质点a 振动的能量等于质点b 的振动能量，故A 错误；
B ．简谐波在传播的过程中，质点的振动频率由振源决定，故B 正确；
C ．传播过程中无能量损失，所以各质点的振幅都相同，故C 错误；
D ．由图知，因不知传播的方向，故不能判断a 、c 两质点谁先振动，故D 错误。

故选B 。

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、AC
【解题分析】
因物体重力不变，故重力与两绳子的拉力为平衡力；并且绳子为两端的张力相等；设绳子间的夹角为2θ；在由C到B上移的过程中有：2Tcosθ=mg；
由几何关系可知，绳子为l，则有：lsinθ=d；因由C到B的过程中A到BC的垂直距离不变，故θ为定值；故轻绳上的拉力不变；故A正确；由B到D的过程中，绳长不变，夹角2θ一定增大，则由A中分析可知，T一定增大；故BD错误，C正确；故选AC．【题目点拨】
本题难点在于C到B的过程分析，要通过几何关系的分析判断出两绳子与重力所在的直线的夹角保持不变，从而得出拉力不变的结论来．
8、AC
【解题分析】
A．根据光的色散规律可知在同一介质中红光的折射率小而波速大，而红光的频率小，由v=λf知红光的波长要比紫光的波长长；A正确．
B．各种光在真空中的光速均相同，等于光速c=3×108m/s；B错误．
C．由全反射公式
1
sin C
n
=，而同一介质中红光的折射率小于紫光的折射率，故红光
的临界角大于紫光的临界角，C正确．
D．因红光的波长大于紫光的波长，由双缝干涉的条纹间距
L
x
d
λ
∆=可知，红光的条纹
间距大于紫光的条纹间距；D错误．
故选AC．
【题目点拨】
可见光是复色光，同时得出在同一介质中，紫光的折射率最大，红光的折射率最小，红光的速度最大，紫光的速度最小．
9、ABC
【解题分析】
当滑动变阻器的触片P从左端滑到右端的过程中，由电桥平衡原理可知，当触片P滑到变阻器中点时，即两边电阻均为R时，电桥平衡，此时电流计的读数为零，则G的
示数先减小到零后增大，选项A 正确；当触片P 滑到变阻器中点时，即两边电阻均为R 时，此时外电路的总电阻最大，此时路端电压最大，即V 的示数先增大后减小；当触片P 滑到变阻器中点时，R 外=R=r ，此时电源的输出功率最大，则电源的输出功率先增大后减小，选项C 正确；当触片P 滑到变阻器最左端时，灯泡被短路，不亮；触片P 滑到变阻器中点时，外电路电阻为R ，则通过灯泡的电流为4L E I R =
；当P 滑到最右端时，外电路电阻为23R ,通过灯泡的电流25L E I R
=，则当滑动变阻器的触片P 从左端滑到右端的过程中，灯泡L 一直变亮，选项D 错误；故选ABC.
点睛：此题是电桥问题，关键是知道电桥平衡的条件：对角电阻相乘相等，此时电流计中电流为零；知道当内外电路电阻相等时，电源的输出功率最大.
10、CD
【解题分析】物体从静止开始做匀加速直线运动，第3秒内通过的位移是3m ，根据位移时间关系公式，有： 22311532222x a a a =
⋅-⋅=，解得230.4 1.2/a x m s ==，前3s 内的位移是22311 1.23 5.422
S at m ==⨯⨯=，前3s 内的平均速度为3 1.8/S v m s t
==，3s 末的速度： 3 1.23/ 3.6/v at m s m s ==⨯=，CD 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）平衡摩擦力； （2）盘及盘中砝码的总质量m 远小于小车及砝码总质量M ；
（3）AC （4）倾角过大，平衡摩擦力过度； 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
【解题分析】
（1）为了使小车受的合外力等于绳子拉力，必须对小车平衡摩擦力；
（2）当盘及盘中砝码的总质量远小于小车及砝码总质量时，可以认为小车受到的拉力等于盘及砝码的重力．
（3）平衡摩擦力时，不能挂盘；实验过程中，应保证绳和纸带与木板平行；每次改变小车的质量时不需要平衡摩擦力．
（4）由C 图象可以看出：图线不通过坐标原点，当加速度为某一值时，F 为零，知平
衡摩擦力过度．由D 图象可以看出：图线不通过坐标原点，当拉力为某一值时，
a 为零，知没有平衡摩擦力或倾角过小．
【题目详解】
（1）为了使小车受的合外力等于绳子拉力，必须对小车平衡摩擦力；
（2）当盘及盘中砝码的总质量m 远小于小车及砝码总质量M 时，可以认为小车受到的拉力等于盘及砝码的重力．
（3）平衡摩擦力时，不应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上，故A 错误；在实验前平衡一次摩擦力即可，每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，故B 正确；实验时，先接通打点计时器电源，后放开小车，故C 错误；实验时需要天平测出m 以及小车质量M ，选项D 正确；丁题选择错误的，故选AC.
（4）C 图：当F=1时，a ≠1．也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大，平衡摩擦力过度；
D 图：从上图中发现直线没过原点，当F ≠1时，a=1．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为1，说明该组同学实验操作中没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
12、'F C 不变
【解题分析】
试题分析：由于实验误差的存在，导致1F 与2F 合成的理论值（通过平行四边形定则得出的值）与实际值（实际实验的数值）存在差别，只要O 点的作用效果相同，是否换成橡皮条不影响实验结果．
（1）1F 与2F 合成的理论值是通过平行四边形定则算出的值，而实际值是单独一个力拉O 点的时的值，因此F 是1F 与2F 合成的理论值，F '是1F 与2F 合成的实际值． （2）本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同，采用的科学方法是等效替代法，C 正确．
（3）如果将细线也换成橡皮筋，只要将结点拉到相同的位置，实验结果不会发生变化．
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、①102.43C t ︒∆=； ②
58
m m =剩原 【解题分析】 ①由于气体作等容变化，开始时的压强：101.6p p ＝
温度：1273.15K T ＝，降温后的压强：20p p ＝，由查理定律得
0101
p P T T = 解得
1170.72K T ＝
气体温度应降低
21t T T ∆=-
得
102.43C t ︒∆=
②设放出的气体先收集起来，并保持压强与保持罐内相同，以全部气体为研究对象，放气过程为等温膨胀过程，设膨胀后气体的总体积为V 。

由玻意耳定律得： 100p V p V ＝
解得
01.6V V ＝
则剩余气体的质量与原来总质量的比值为： 0m V m V
ρρ=剩
原
得 58
m m =剩原 14、（1）在
区域，质点受到的场力F = - kE 0，加速度a =，加速度恒定，质点做匀变速直线运动。

在区域，质点受到的场力F = kE 0，加速度a = ，加速度恒定，质点做匀变速直线运动。

（2）a ．如图所示：
b ．
【解题分析】 （1）根据牛顿第二定律求解加速度，从而判断运动情况；
（2）根据功能关系判断势能E p随x变化；
（3）根据能量守恒来求解动能；
【题目详解】
（1）根据题意，质点在场中受到的场力方向指向O点。

在区域，质点受到的场力F = kE0，加速度a =，加速度恒定，质点做匀变速直线运动。

在区域，质点受到的场力F = kE0，加速度a =，加速度恒定，质点做匀变速直线运动。

质点在两个区域均做加速度大小为，方向指向O点的匀变速直线运动；
（2）a．在区域，质点从O点向x轴正方向运动，场力做负功，势能增加。

由，得，其中
解得：
同理可得，在区域，势能
所以，势能
势能E p随x变化的示意图如右图所示：
b．质点在运动过程中动能与势能互相转化，能量守恒。

质点与O点距离为x0时，势能
根据能量守恒，动能。

【题目点拨】
本题主要考查功能关系，此类习题关键要读懂题意，仔细分析，抓住关键性条件进行分析计算即可。

15、（i）375K （ii）气体内能增加了
【解题分析】
A与D状态的温度相同，借助D到C得过程确定C的温度，根据体积的变化确定气体变化中做功的正负，结合热力学第一定律确定内能的变化；
【题目详解】
①D→A为等温线，则
C到D过程由盖吕萨克定律得：得：
②A到B过程压强不变，由
有热力学第一定律
则气体内能增加，增加400J。