2024年北京十二中物理高三上期中综合测试试题含解析

2024年北京十二中物理高三上期中综合测试试题
考生须知： 1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。

选择题必须用2B 铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

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、将一质量为m 的小球靠近墙面整直向上抛出，图甲是向上运动小球的频闪照片，图乙是下降时的频闪照片，O 是运动的最高点，甲乙两次闪光频率相同，重力加速度为g ， 假设小球所受的阻力大小不变，则可估算小球受到的阻力大小约为（ ）
A ．mg
B ．
13
mg C ．
1
10
mg D ．
12
mg 2、某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶，受到的阻力分别为车重的k 1和k 2倍，最大速率分别为v 1和v 2，则( ) A ．v 2＝k 1v 1
B ．v 2＝1
2k k v 1
C ．v 2＝2
1
k k v 1 D ．v 2＝k 2v 1
3、如图甲所示，当A 、B 两物块放在光滑的水平面上时，用水平恒力F 作用于A 的左端，使A 、B 一起向右做匀加速直线运动时的加速度大小为a 1，A 、B 间的相互作用力的大小为N 1．如图乙所示，当A 、B 两物块放在固定光滑斜面上时，此时在恒力F 作用下沿斜面向上做匀加速时的加速度大小为a 2，A 、B 间的相互作用力的大小为N 2，则有关a 1，a 2和N 1、N 2的关系正确的是（ ）
A ．1212,a a N N >>
B ．1212,a a N N ><
C ．1212,a a N N ==
D ．1212,a a N N >=
4、如图所示，一人站在岸上，利用绳和定滑轮拉船靠岸，在某一时刻绳的速度大小为v ，绳AO 段与水平面的夹角θ=37°，OB 段与水平面的夹角α=30°.取sin37°=0.6，则此时小船的速度大小为（ ）
A ．v
B ．
5
4
v C ．
23
3
v D ．2v
5、 “加油向未来”节目，做了一个大型科学实验，选了8名力气几乎相同的小朋友，水平拉动一辆130t 重处于悬浮状态下的磁悬浮列车，列车在30s 时间内前进了四、五米，然后，让4个小朋友在30s 时间内用力拉整列磁悬浮列车，列车会怎样（ ） A ．移动2m 以上 B ．移动1－2m C ．移动距离不超过1m D ．静止不动
6、学习物理不仅要掌握物理知识，还要领悟并掌握处理物理问题的思想方法．在下图所示的几个实验中，研究物理问题的思想方法相同的是
A ．甲、乙
B ．乙、丙
C ．甲、丙
D ．丙、丁
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、一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论正确的是（） A ．车速越大，它的惯性越大 B ．质量越大，它的惯性越大
C ．车速越大，刹车后滑行的路程越长
D ．车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大
8、如图所示，A 、B 两物体质量均为m ，叠放在轻质弹簧上(弹簧下端固定于地面上)．对
A 施加一竖直向下、大小为F (F ＞2mg )的力，将弹簧再压缩一段距离(弹簧始终处于弹性限度内)而处于平衡状态．现突然撤去力F ，设两物体向上运动过程中A 、
B 间的相互作用力大小为F N ．不计空气阻力，关于F N 的说法正确的是(重力加速度为g )( )
A ．刚撤去力F 时，F N ＝
2
mg F
+ B ．弹簧弹力大小为F 时，F N ＝2
F C ．A 、B 的速度最大时，F N ＝mg D ．弹簧恢复原长时，F N ＝0
9、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 10、如图所示，带有挡板的光滑斜面固定在水平地面上，斜面的倾角为30θ=︒．质量均为1kg 的A 、B 两物体用轻弹簧拴在一起，弹簧的劲度系数为5N/cm ，质量为2kg 的物体C 用细线通过光滑的轻质定滑轮与物体B 连接．开始时A 、B 均静止在斜面上，A 紧靠在挡板处，用手托住C ，使细线刚好被拉直．现把手拿开，让C 由静止开始运动，从C 开始运动到A 刚要离开挡板的过程中，下列说法正确的是（ ）（取g=10m/s 2）
A ．初状态弹簧的压缩量为1cm
B ．末状态弹簧的伸长量为1cm
C ．物体B 、C 与地球组成的系统机械能守恒
D ．物体C 克服绳的拉力所做的功为0.2J
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“探究加速度与力、质量的关系”实验中，实验装置示意图如图甲所示，则
（1）下列说法中正确的是____________
A．实验中所用打点计时器应该接直流电源
B．实验过程中，细线应该与长木板上表面平行
C．实验过程中，小车的总质量应该远小于悬挂托盘及砝码的总质量
D．本实验采用控制变量法分别探究小车的加速度与小车所受合外力及小车的质量之间的关系
（2）保证小车的总质量M不变，改变托盘及砝码的总质量m，通过每次打出的纸带求出相对应的小车加速度a。

若某实验小组得到5组数据如图乙所示。

以托盘及砝码的总质量m为横坐标，以小车的加速度为纵坐标，请在图丙中利用描点法画出相应图线
_______。

利用该图线可以求出小车的总质量M为_____kg(重力加速度g=10m／s2)，该图线不通过坐标原点的原因是_______。

12．（12分）某实验小组利用如图所示的装置研究物体做匀变速直线运动的情况：
按如图所示装置准备好器材后，先接通电源，然后后释放小车，让它拖着纸带运动，得到如图所示纸带，纸带上选取A、B、C、D、E五个计数点（相邻两个计数点间还有4个计时点未画出）。

打点计时器使用的交流电源的频率f＝50Hz，则打点计时器在纸带上打下相邻两计数点的时间间隔为______s。

根据纸带上的信息可计算出：在打下计数点C 时小车运动的速度大小的测量值为________m/s ；小车在砂桶的拉力作用下做匀加速直线运动的加速度大小的测量值为________m/s 2。

（计算结果均保留2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）某人在相距10 m 的A 、B 两点间练习折返跑，他在A 点由静止出发跑向B 点，到达B 点后立即返回A 点．设加速过程和减速过程都是匀变速运动，加速过程和减速过程的加速度大小分别是4 m/s 2和8 m/s 2，运动过程中的最大速度为4 m/s ，从B 点返回的过程中达到最大速度后即保持该速度运动到A 点，求： (1)从B 点返回A 点的过程中以最大速度运动的时间；
(2)从A 点运动到B 点与从B 点运动到A 点的平均速度的大小之比．
14．（16分）民航客机在发生意外紧急着陆后，打开紧急出口，会有一条狭长的气囊自动充气，形成一条连接出口与地面的斜面，乘客可沿斜面滑行到地上．若某客机紧急出口下沿距地面高h =3.2m ，气囊所构成的斜面长度L =6.4m ，一个质量m =60kg 的人沿气囊滑下时受到大小恒定的阻力f =225N ，重力加速度g 取10m/s 2，忽略气囊形变的影响．求：
（1）人沿气囊滑下的过程中，人克服阻力所做的功和人的重力做功的平均功率； （2）人滑至气囊底端时速度的大小；
15．（12分）通过“30m 折返跑”的测试成绩可以反应一个人的身体素质.在平直的跑道上，一学生站立在起点线处，当听到起跑口令后(测试员同时开始计时)，跑向正前方30m 处的折返线，到达折返线处时，用手触摸固定在折返线处的标杆，再转身跑回起点线，返程无需减速，到达起点线处时，停止计时，全过程所用时间即为折返跑的成绩.学生加速或减速过程均视为匀变速，触摸杆的时间不计.该学生加速时的加速度大小为
21 2.5/a m s =，减速时的加速度大小为225/a m s =，到达折返线处时速度需减小到零，
并且该生全过程中最大速度不超过10/.m V m s =求该学生“30m 折返跑”的最好成绩．
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】
设每块砖的厚度是d ，向上运动上运动时： 9d -3d =aT 2 ① 向下运动时： 3d -d =a′T 2 ② 联立①②得：
3
1
a a =' ③ 根据牛顿第二定律，向上运动时： mg +f =ma ④ 向下运动时： mg-f =ma ′ ⑤ 联立③④⑤得：
1
2
f m
g =
A ．mg ，与结论不相符，选项A 错误；
B ．1
3mg ，与结论不相符，选项B 错误； C ．1
10mg ，与结论不相符，选项C 错误； D ．1
2
mg ，与结论相符，选项D 正确；
2、B 【解题分析】
解：设汽车的功率为P ，质量为m ，则有：P=K 1mgV 1=K 2mgV 2，所以v 2=v 1
故选：B ．
【点评】解决本题的关键知道以额定功率行驶，汽车做加速度逐渐减小的加速运动，当牵引力等于阻力时，速度达到最大． 3、D 【解题分析】
对于图1，根据牛顿第二定律，整体加速度1A B
F
a m m =
+，隔离对B 分析，A 对B 的
作用力11B B A B
m F
N m a m m ==
+.
对于图2，根据牛顿第二定律，整体的加速度
1()sin sin A B A B A B
F m m g F
a g m m m m θθ-+=
=-++.
隔离对B 分析，有：N 2-m B g sin θ=m B a 2，解得2B A B
m F
N m m =+,知a 1＞a 2，N 1=N 2;故D 正
确，A 、B 、C 错误. 故选D. 【题目点拨】
解决本题的关键能够正确地进行受力分析，运用牛顿第二定律进行求解，以及掌握整体法和隔离法的运用． 4、B 【解题分析】
船的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，
根据平行四边形定则，有： v 船cos θ=v 则：
5
cos 4
v v v θ=
=船 A. v ，与结论不相符，选项A 错误； B.
5
4
v ，与结论相符，选项B 正确；
C.
3
，与结论不相符，选项C 错误； D. 2v ，与结论不相符，选项D 错误． 5、A
【解题分析】解：磁悬浮列车摩擦力可认为是0，由F
a m
=F 减小为原来一半，可得加速度变为原来的一半，由2
12
x at = 可知位移在2m~2.5m ，所以选A 6、B 【解题分析】
甲属于实验法，丁属于控制变量法，乙和丙都体现放大的思想，故B 正确，ACD 错误。

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.惯性是物体的固有属性，它与物体的质量有关，与物体的速度无关，故A 错误，B 正确；
CD. 根据2
2v s a
=可知车速越大，刹车后滑行的路程越长，与惯性的大小无关，故C 正
确，D 错误． 8、BCD 【解题分析】
A.在突然撤去F 的瞬间，AB 整体的合力向上，大小为F ，根据牛顿第二定律，有： F =2ma 解得：2F a m
=
对物体A 受力分析，受重力和支持力，根据牛顿第二定律，有： F N -mg =ma
联立解得：2
N F
F mg =+
，故A 错误； B.弹簧弹力等于F 时，根据牛顿第二定律得：对整体有： F -2mg =2ma 对A 有： F N -mg =ma
联立解得：2
N F
F =
，故B 正确； D.当物体的合力为零时，速度最大，对A ，由平衡条件得F N =mg ，故C 正确． C.当弹簧恢复原长时，根据牛顿第二定律得：对整体有： 2mg =2ma 对A 有： mg -F N =ma
联立解得 F N =0，故D 正确； 9、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. 10、ABD 【解题分析】
A ．初状态弹簧的压缩量为
11100.5N
1cm 5N/cm
B m gsin x k θ⨯⨯=
== 故A 正确．
B ．末状态弹簧的伸长量为
21100.5N
1cm 5N/cm
A m gsin x k θ⨯⨯=
== 故B 正确．
C ．对于物体B 、C 与地球组成的系统，由于弹簧对B 先做正功后做负功，所以系统的机械能不守恒．故C 错误．
D ．初末状态弹簧的弹性势能相等，对于弹簧、物体B 、C 与地球组成的系统，根据机械能守恒定律得
()21212)(1
()2
C B B C m g x x m g x x sin m m v θ+=++
+ 对C ，由动能定理得
2121
)2
(C C m g x x W m v +-=
克 解得物体C 克服绳的拉力所做的功 W 克=0.2J ，故D 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、BD 如图所示:
1 平衡小车的摩擦阻力时，木板的倾角过大
【解题分析】
（1）[1]．A ．打点计时器应该接交流电源，故A 错误；
B ．为保证细线的拉力等于小车的合力，细线应该与长木板上表面平行，故B 正确；
C ．为保证实验过程中绳子的拉力近似等于托盘及砝码的总重力，小车的总质量应该远大于悬挂托盘及砝码的总质量，故C 错误；
D ．进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验，采用的是控制变量的探究方法。

故D 正确； 故选BD 。

（2）[2]．根据实验数据得到的a-m 图象如图所示：
[3]．根据牛顿第二定律可知，mg =Ma ，所以
g a m M
＝
所以图线的斜率为
0.60.1100.05
g k M -=＝
＝ 所以小车的质量为 M =1.0kg ；
[4]．根据图象可知，当绳子的拉力不给小车施加作用力时，小车仍具有加速度，所以该图线不通过坐标原点的原因是平衡小车的摩擦阻力时，木板的倾角过大.
12、0.1 0.30 0.80
【解题分析】
[1]．打点计时器在纸带上打下相邻两计数点的时间间隔为
T =5×0.02s=0.1s 。

[2]．在打下计数点C 时小车运动的速度大小的测量值为
2
6.010m/s 0.30m/s 20.2
BD C x v T -⨯===； [3]．根据2x aT ∆=可知，小车加速度大小
2
2222(7.60 4.40)10m/s 0.80m/s 440.1
CE AC 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、16B 、（1）2s （2）12:13
【解题分析】
试题分析：（1）设此人加速运动过程中的加速度大小为a 1=4m/s 2，匀速运动的速度为v m =4m/s ，从静止到加速至最大速度所用时间为t 1，加速的位移大小为s 1，从B 点返回A 点过程中匀速运动的时间为t 2，A 、B 两地间的距离为L ，由运动学方程可得： v m =a 1t 1 ①
112
m v s t =② L －s 1= v m t 2 ③
由①～③式并代入数据可得： t 2=2s
（2）设此人从A 点运动到B 点过程中匀速运动的时间为t 3；减速过程中的加速度大小为a 2=8m/s 2，减速运动位移大小为s 4，的时间为t 4，由运动学方程可得：
v m =a 2t 4 ④442
m v s t =⑤ L －s 1－s 4= v m t 3 ⑥12134
AB BA v t t v t t t +=++⑦ 由②式及④～⑦并代入数据可得：1213
AB BA v v = 考点：匀变速运动公式的应用．
14、（1）1440J ；600W （2）4m/s
【解题分析】
（1）根据功的计算公式求解人克服阻力所做的功以及重力功，在由P=W/t 求解平均功率；
（2）根据动能定理求解人滑至气囊底端时速度的大小；
【题目详解】
（1）人沿气囊滑下的过程中，设人克服阻力所做的功为W f ；则W f =fL
解得：W f =1440J ；
重力做功：W G =mgh=1920J
设人滑至气囊底端时速度的大小为v ，人沿气囊滑下的过程，根据动能定理有： mgh-W f =12mv 2 解得 v=4m/s ；
下滑到底端的时间:2 6.4 3.24
2
L t s s v ⨯=== ， 则重力做功的平均功率19206003.2G G W P W W t === （2）由（1）可知人滑至气囊底端时速度的大小为4m/s ；
【题目点拨】
利用动能定理解题时注意：（1）分析物体受力情况，确定哪些力是恒力，哪些力是变力；（2）找出其中恒力的功及变力的功；（3）分析物体初末状态，求出动能变化量；（4）运用动能定理求解．注意平均功率和瞬时功率求解方法的不同.
15、11s
【解题分析】
假如学生从A 到B 的过程中，先做匀加速运动，紧接着做匀减速直线运动，并设此过程中达到的最大速度为v ，做匀加速运动的时间为1t ，做匀减速运动的时间为2t ，则由运动学公式，有：
11v a t =-------①
22v a t =-------②
()12v L t t 2
=+------③
联立①②③式，可解得：v 10m /s =，1t 4s =，2t 2s =
因为m v v =，所以从A 到B 的过程中，学生的确先做匀加速运动，然后做匀减速运动． 从B 到A 的加速过程中，速度从零增大到10m /s 需时：m 31v 10t s 4s a 2.5=
== 加速过程的位移m 3v x t 20m 2
== 最后阶段的匀速运动用时：AB 4m L x 3020t s 1s v 10--=
== 所以，该学生“30m 折返跑”的成绩为1234t t t t t 4241s 11s =+++=+++=． 答：该学生“30m 折返跑”的最好成绩为11s ．
【题目点拨】
学生从A 到B 过程，先加速后匀速最后减速到零，过程中的最大速度为10m /s ，位移为30m ，据此可以计算出从A 至B 的时间，返回时学生先加速后匀速，根据位移关系求返回的时间．。