2024届淮安市重点中学高三物理第一学期期中联考试题含解析

2024届淮安市重点中学高三物理第一学期期中联考试题 请考生注意：
1．请用2B 铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。

写在试题卷、草稿纸上均无效。

2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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、细绳拴一个质量为m 的小球，小球用固定在墙上的水平轻质弹簧支撑，小球与弹簧不粘连，平衡时细绳与竖直方向的夹角为53，如图所示。

（cos530.6=，sin530.8=）以下说法正确的是（ ）
A ．小球静止时弹簧的弹力大小为0.8mg
B ．小球静止时细绳的拉力大小为0.6mg
C ．细线烧断瞬间小球的加速度立即为g
D ．细线烧断瞬间小球的加速度立即为53g 2、一质量为1kg 的质点静止于光滑水平面上，从t=0时起,第1秒内受到2N 的水平外力作用，第2秒内受到同方向的1N 的外力作用．下列判断正确的是( )
A ．0∼2s 内外力的平均功率是
94
W B ．第2秒内外力所做的功是54J C ．第2秒末外力的瞬时功率最大
D ．第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是49
3、如图所示，一木箱静止在粗糙水平地面上。

对木箱施加一水平恒力F ，使木箱加速到某一速度v ，若换用不同的水平恒力实现上述过程，则在此过程中F 越大
A．F做功越多B．F做功不变
C．F的冲量越小D．F的冲量越大
4、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
5、如图所示，两个带有正电的等量同种点电荷，其连线和连线中垂线的交点为b，a、c为中垂线上的两点，一个带正电的粒子从图中a点沿直线移动到c点，则（）
A．粒子所受电场力一直不变
B．电场力对粒子始终不做功
C．a、b、c三点中，b点场强最大
D．a、b、c三点中，b点电势最高
6、我国发射的“嫦娥一号”卫星经过多次加速、变轨后，最终成功进入环月工作轨道．如图所示，卫星既可以在离月球比较近的圆轨道a上运动，也可以在离月球比较远的圆轨道b上运动．下列说法正确的是
A．卫星在a上运行的线速度小于在b上运行的线速度
B．卫星在a上运行的周期大于在b上运行的周期
C．卫星在a上运行的角速度小于在b上运行的角速度
D．卫星在a上运行时受到的万有引力大于在b上运行时的万有引力
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，在距水平地面高为0.4m处，水平固定一根长直光滑杆，在杆上P点固定一定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P点的右边，杆上套有一质量m=2kg的
滑块A．半径R＝0.3m的光滑半圆形细轨道竖直地固定在地面上，其圆心O在P点的正下方，在轨道上套有一质量也为m=2kg的小球B．用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将A、B连接起来．杆和半圆形轨道在同一竖直面内，A、B均可看作质点，且不计滑轮大小的影响．现给滑块A一个水平向右的恒力F＝50N（取g=10m/s2）．则（）
A．把小球B从地面拉到P的正下方时力F做功为20J
B．小球B运动到C处时的速度大小为0
C．小球B被拉到与滑块A速度大小相等时，离地面高度为0.225m
D．把小球B从地面拉到P的正下方C时，小球B的机械能增加了20J
8、如图所示，A、B、C、D四图中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同，现从同一高度h处由静止释放小球，使之进入右侧不同的轨道：除去底部一小段圆弧，A图中的轨道是一段斜面，高度大于h；B图中的轨道与A图中的轨道相比只是短了一些，且斜面高度小于h；C图中的轨道是一个内径略大于小球直径的管道，其上部为直管，下部为圆弧形，与斜面相连，管的高度大于h；D图中是个半圆形轨道，其直径等于h，如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失，小球进入右侧轨道后能到达h高度的是（）
A．B．
C．D．
9、如图所示用力F拉A、B、C三个物体在光滑水平面上运动，现在中间的B物体上加一块橡皮泥，它和中间的物体一起运动，且原拉力F不变，那么加上物体以后，两段绳的拉力a T和b T的变化情况是
A．a T增大B．b T增大C．a T减小D．b T减小
10、带电小球在电场力和重力作用下，由静止开始沿竖直方向向下运动。

运动过程中小球的机械能随位移关系如图所示，曲线关于x＝x0对称，最低点位置坐标为x0，在小球运动到x＝2x0的过程中，下列说法正确的是（）
A．小球所受电场力方向可能不变
B．小球所受电场力始终比重力小
C．小球加速度一直增大
D．小球在x0位置时，动能最大
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）利用图示装置做“验证机械能守恒定律”实验。

(1)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的________。

A．动能变化量与势能变化量
B．速度变化量与势能变化量
C．速度变化量与高度变化量
(2)除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、重物导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材有________。

A．交流电源B．刻度尺C．天平（含砝码）D．秒表
(3)实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带。

在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为A h、B h、C h。

已知当
地重力加速度为g ，打点计时器打点的周期为T 。

设重物的质量为m ，从打O 点到打B 点的过程中，重物重力势能的减少量p E ∆=________，动能的增加量k E ∆=________（用题中所给字母表示）。

(4)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，出现这种结果的原因是________。

A ．利用公式v gt =计算重物速度
B ．利用公式2v gh =计算重物速度
C ．存在空气阻力和摩擦阻力的影响
D ．没有采用多次实验取平均值的方法
12．（12分）某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行实验．在足够大的水平平台上的A 点放置一个光电门，水平平台上A 点右侧摩擦很小可忽略不计，左侧为粗糙水平面，当地重力加速度大小为g ，采用的实验步骤如下：
①在小滑块a 上固定一个宽度为d 的窄挡光片；
②用天平分别测出小滑块a （含挡光片）和小球b 的质量m a 、m b ；
③a 和b 间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻弹簧，静止放置在平台上； ④细线烧断后，a 、b 瞬间被弹开，向相反方向运动；
⑤记录滑块a 通过光电门时挡光片的遮光时间t ；
⑥滑块a 最终停在C 点（图中未画出），用刻度尺测出AC 之间的距离S a ；
⑦小球b 从平台边缘飞出后，落在水平地面的B 点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度h 及平台边缘铅垂线与B 点之间的水平距离S b ；
⑧改变弹簧压缩量，进行多次测量．
（1）a 球经过光电门的速度为：______________（用上述实验数据字母表示）
（2）该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证等式_____________成立即可．（用上述实验数据字母表示）
（3）改变弹簧压缩量，多次测量后，该实验小组得到2
1t 与S a 的关系图象如图乙所示，
图线的斜率为k ，则平台上A 点左侧与滑块a 之间的动摩擦因数大小为______．（用上述实验数据字母表示）
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，有一水平向左的匀强电场，场强为41.2510N/C E =⨯，一根长 1.5m L =、与水平方向的夹角为37θ=︒的光滑绝缘细直杆MN 固定在电场中，杆的下端M 固定一个带电小球A ，电荷量64.510C Q -=+⨯；另一带电小球B 穿在杆上可自由滑动，电荷量61.010C q -=+⨯，质量21.010kg m -=⨯。

现将小球B 从杆的上端N 静止释放，小球B 开始运动。

（静电力常量9229.010N m /C k =⨯⋅，取210m/s g =，sin370.6︒=，cos370.8︒=）求：
(1)小球B 开始运动时的加速度为多大？
(2)小球B 的速度最大时，与M 端的距离r 为多大？
14．（16分）2016年11月1日广东珠海开幕的第十一届中国国际航空航天博览会上，空军“八一”飞行表演队的6架歼－10战斗机为现场数千名观众带来了一场震撼表演。

某次飞行表演中，飞行员驾驶飞机在竖直面内做半径为R 的圆周运动，在最高点时飞行员头朝下,已知飞行员质量为m 、重力加速度为g ；
（1）若飞行员在最高点座椅对他的弹力和飞机在地面上起飞前一样，求最高点的速度？ （2）若这位飞行员以（1）中的速度从最高点加速飞到最低点，且他在最低点能承受的最大竖直加速度为5g ，求飞机在最低点的最大速度及这个过程中飞机对飞行员做的功？
15．（12分）甲车以v 甲=10m/s 的速度在平直的公路上匀速行驶，乙车以v 乙=4m/s 的速
度与甲车平行同向做匀速直线运动，甲车经过乙车旁边时随即以a=0.5m/s 2的加速度刹车，求：乙车在追上甲车前，两车相距的最大距离s ．
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】
AB ．小球静止时，分析受力情况如图，由平衡条件得：
弹簧的弹力大小为： 4tan 533
F mg mg == 细绳的拉力大小为： 5cos533
mg T mg == 故AB 错误；
CD ．细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变，则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反，则此瞬间小球的加速度大小为：
53
T a g m == 故C 错误，D 正确。

故选D 。

2、A
【解题分析】
A ．由动量定理Ft =mv 2-mv 1求出1s 末、2s 末速度分别为：v 1=2m/s 、v 2=3m/s 由动能定理可知合力做功为：
21 4.5J 2
W mv =＝ 故0～2s 内功率是：
4.59W W 24
W P t ＝＝＝ 故A 正确；
BD ．第1秒内与第2秒内动能增加量分别为：
2112J 2
mv ＝ 222111 2.5J 22
mv mv -＝ 故第2s 内外力所做的功为2.5J ；第1秒内与第2秒内动能增加量的比值为4：5，故BD
错误；
C ．1s 末、2s 末功率分别为：
P 1=F 1v 1=4W
P 2=F 2v 2=3W ；
第2秒末外力的瞬时功率不是最大．故C 错误；
3、C
【解题分析】
AB ．由动能定理：
21 2
F W mgx mv μ-= 得
212
F W mgx mv μ=+ 运动过程若F 越大，则加速度F mg a m
μ-=越大，达到速度v 时的位移x 越小，则μmgx 越小，则W F 越小，故AB 错误；
CD ．增加F ，则加速度F mg a m
μ-=
增加，达到相同的速度用时减小，由 I F -μmgt=mv
得
I F =μmgt +mv
因t 减小，则μmgt 减小，则I F 减小，故C 正确，D 错误．
4、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 。

5、D
【解题分析】
A ．两等量正电荷周围部分电场线具有对称性，其中两个点电荷连线的中垂线abc 上，从无穷远到b 过程中电场强度先增大后减小，且方向始终指向无穷远方向． 故试探电荷所受的电场力是变化的，故A 错误；
B ．根据等量同种点电荷的电场特点可知，该电场在abc 线上，电场的方向由b 分别指向a 与c ，所以正电荷从a 经过b 到达c 的过程中，正电荷受到的电场力线指向a ，后指向c ，所以电场力线做负功，后做正功，故B 错误；
C ．根据等量同种点电荷的电场特点可知，两个点电荷连线的中垂线与连线的交点处的电场强度等于0，一定不是最大，故C 错误；
D ．根据等量同种点电荷的电场特点可知，该电场在abc 线上，电场的方向由b 分别指向a 与c ，根据沿电场线的方向电势降低可知，b 点的电势最高，故D 正确． 故选D.
6、D
【解题分析】
A ．由v =
，可知卫星在a 上运行的线速度大于在b 上运行的线速度，选项A 错误；
B ．由2T =，可知卫星在a 上运行的周期小于在b 上运行的周期，选项B 错误；
C ．由ω=a 上运行的角速度大于在b 上运行的角速度，选项C 错误；
D ．根据2Mm F G
r =可知，卫星在a 上运行时受到的万有引力大于在b 上运行时的万有引力，选项D 正确。

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、ACD
【解题分析】
解： 把小球B 从地面拉到P 点正下方C 点过程中，力F 的位移为：
()0.40.30.4x m =-= ，则力F 做的功W F =Fx=20J ，选项A 正确；把小球B 从地面拉到P 点正下方C 点时，此时B 的速度方向与绳子方向垂直，此时A 的
速度为零，设B 的速度为v ，则由动能定理：2102
F W mgR mv -=- ，解得v= m/s ，选项B 错误；当细绳与圆形轨道相切时，小球B 的速度方向沿圆周的切线方向向上，此时和绳子方向重合，故与小球A 速度大小相等，由几何关系可得h=0.225m 选项C 正确；B 机械能增加量为F 做的功20J ，D 正确
本题选ACD
8、AC
【解题分析】
A ．小球到达右侧斜面上最高点时的速度为零，根据机械能守恒定律得
mgh +0=mgh ′+0
则
h ′=h
故A 正确；
B ．小球离开轨道后做斜抛运动，水平方向做匀速直线运动，运动到最高点时在水平方向上有速度，即在最高点的速度不为零，根据机械能守恒定律得
2102
mgh mgh mv '+=+ 则
h ′＜h
故B 错误.
C ．小球离开轨道做竖直上抛运动，运动到最高点速度为零，根据机械能守恒定律得 mgh +0=mgh ′+0
则
h ′=h
故C 正确；
D ．小球在内轨道运动，通过最高点最小的速度为
v gr = 故在最高点的速度不为零，根据机械能守恒定律得
2102
mgh mgh mv '+=+ 则
h ′＜h
即不能过最高点；
故D 错误。

故选AC 。

9、AD
【解题分析】
设最左边的物体质量为m ，最右边的物体质量为'm ，整体质量为M ，整体的加速度F a M =，对最左边的物体分析，．对最右边的物体分析，有a F T m a -='，解得a m F T F M
'=-．在中间物体上加上一个小物体，则整体的加速度a 减小，因为m m '、不变，所以b T 减小，a T 增大，故AD 正确．
【题目点拨】
解决本题的关键能够正确地选择研究对象，根据牛顿第二定律进行求解，注意整体法和隔离法的使用．
10、BC
【解题分析】
由图象可知，小球机械能先减小后增大，则说明电场力先做负功后做正功，运动方向不变，故电场力方向发生变化，故A 错误；0﹣x 0段小球做加速，又电场力做负功，故竖直向上，故重力大于电场力，两段关于x 0对称，故小球所受电场力始终比重力小，故B 正确；图象中斜率表示电场力，由图可知，电场力先减小后增大；且据A 项分析可知电场力方向先竖直向上，此时a ＝g ﹣
F m ，故加速度增大；后电场力竖直向下且增大，加速度为a ＝g +F m
，则加速度继续增大，故加速度一直增大；故C 正确；根据C 项分析可知，加速度方向始终与速度方向相同，故小球一直加速，2x 0处速度最大，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、A AB B mgh
()228C A m h h T - C
【解题分析】
(1)[1]为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间动能的增加量和重力势能的减小量是否相等。

故选A 。

(2)[2]打点计时器使用交流电源，实验中需要测量点迹间的距离，从而得出瞬时速度和下降的高度，所以需要刻度尺；实验中验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要测量质量，则不需要天平；打点计时器可有计时的作用，则不用秒表。

故选AB 。

(3)[3]重物重力势能的减少量 p B E mgh ∆=
[4]打B 点时的速度为
2C A B h h v T
-= 则动能的增量为
()2
22k 2112228C A C A B m h h h h E mv m T T --⎛⎫∆=== ⎪⎝⎭ (4)[5]由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能一部分转化为动能，还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功，故重力势能的减少量大于动能的增加量。

故选C 。

12、d t a b d m m s t = 2d 2k g 【解题分析】
（1）[1]．烧断细线后，a 向左运动，经过光电门，根据速度公式可知，a 经过光电门的速度
a d v t
=； （2）[2]．b 离开平台后做平抛运动，根据平抛运动规律可得：
212
h gt = s b =v b t
解得：
b v s = 若动量守恒，设向右为正，则有：
0=m b v b -m a v a
即
a b d m m s t =（3）[3]．对物体a 由光电门向左运动过程分析，则有：
v a 2=2as a
经过光电门的速度：
a d v t
= 由牛顿第二定律可得：
mg
a g m μμ==
联立可得：
2212a g s t d
μ= 则由图象可知：
2
2g k d μ= 解得
2
2kd g
μ=
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)a ＝3.2 m/s 2；(2)r ＝0.9 m
【解题分析】
(1)开始运动时小球B 受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运动，由牛顿第二定律得
2
sin cos kQq mg qE ma L --=θθ
解得
22cos sin 3.2m/s kQq qE a g mL m
=--=θθ (2)小球B 速度最大时合力为零，即
2
sin cos 0kQq mg qE r -
-=θθ 解得
0.9m r ==
14、（1）1v =（2）2v = 12W mgR =-
【解题分析】（1）最高点座椅对飞行员弹力F N =mg 向下，设速度为v 1
由重力和弹力的合力提供向心力有： 21N v F mg m R
+＝
解得： 1v
（2）最低点向心加速度最大时速度也最大，设为v 2
a n ＝m 22v R
＝5g
v 2最大为： 2v
最高点到最低点动能定理有： 22211
1222
mg R W mv mv ⋅+-＝ 得：W=-12
mgR ． 15、36m ；
【解题分析】当甲和乙的速度相等时，二者相距最远，设该过程经历的时间为0t 此时有： 0v v at =-乙甲
解得： 012t s =，
两车相距的最大距离： 200012s s s v t at v t =-=-
-甲乙甲乙， 解得： 36s m =；。