2024年湖北省荊門(mén)市胡集高中高三物理第一學(xué)期期中學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

2024年湖北省荊門(mén)市胡集高中高三物理第一學(xué)期期中學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上，寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示為勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E隨時(shí)間t變化的圖象。當(dāng)t=0時(shí),在此勻強(qiáng)電場(chǎng)中由靜止釋放一個(gè)帶電粒子,設(shè)帶電粒子只受電場(chǎng)力的作用,則下列說(shuō)法中正確的（）A．帶電粒子將始終向同一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)B．2s末帶電粒子回到原出發(fā)點(diǎn)C．帶電粒子在0?3s內(nèi)的初、末位置間的電勢(shì)差為零D．0?3s內(nèi)，電場(chǎng)力的總功不為零2、下列說(shuō)法中正確的是（）A．只要物體受力的同時(shí)又有位移發(fā)生，則一定有力對(duì)物體做功；B．力很大，位移很大，這個(gè)力所做的功一定很多；C．機(jī)械做功越多，其功率越大；D．汽車(chē)上坡的時(shí)候，司機(jī)必須換擋，其目的是減小速度，得到較大的牽引力；3、如圖所示，小球a的質(zhì)量為2m,小球b質(zhì)量的m，分別與輕彈簧A、B和輕繩相連接并處于平衡狀態(tài)．輕彈簧A與豎直方向夾角為53°，則下列說(shuō)法中正確的是()A．輕彈簧A、B的彈力之比為4∶1B．輕彈簧A、B的彈力之比為2∶1C．輕繩剪斷瞬間a、b的加速度分別為2g和0D．輕繩剪斷瞬間a、b的加速度分別為3g和04、如圖所示，一個(gè)大人和一個(gè)小孩進(jìn)行登樓比賽，他們同時(shí)從底層出發(fā)，最后到達(dá)六樓，小孩比大人先到．下面說(shuō)法正確的是A．小孩重力勢(shì)能的變化一定大B．大人重力勢(shì)能的變化一定大C．小孩重力做功的功率一定更大D．大人重力做功的功率一定更大5、如圖所示是速度選擇器的原理圖，已知電場(chǎng)強(qiáng)度為E、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B并相互垂直分布，某一帶電粒子（重力不計(jì)）沿圖中虛線水平通過(guò)．則該帶電粒子A．一定帶正電B．速度大小為C．可能沿QP方向運(yùn)動(dòng)D．若沿PQ方向運(yùn)動(dòng)的速度大于，將一定向下極板偏轉(zhuǎn)6、如圖所示為某靜電除塵裝置的原理圖．廢氣先經(jīng)過(guò)一個(gè)機(jī)械過(guò)濾裝置再進(jìn)人靜電除塵區(qū)．圖中虛線是某一帶電的塵埃(不計(jì)重力)僅在電場(chǎng)力作用下向集塵極遷移并沉積的軌跡，A、B兩點(diǎn)是軌跡與電場(chǎng)線的交點(diǎn)．不考慮塵埃在遷移過(guò)程中的相互作用和電量變化，則以下說(shuō)法正確的是A．塵埃在A點(diǎn)的加速度大于在B點(diǎn)的加速度B．塵埃帶正電C．A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)D．塵埃在遷移過(guò)程中電勢(shì)能一直在增大二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，A、B、C、D四圖中的小球以及小球所在的左側(cè)斜面完全相同，現(xiàn)從同一高度h處由靜止釋放小球，使之進(jìn)入右側(cè)不同的軌道：除去底部一小段圓弧，A圖中的軌道是一段斜面，高度大于h；B圖中的軌道與A圖中的軌道相比只是短了一些，且斜面高度小于h；C圖中的軌道是一個(gè)內(nèi)徑略大于小球直徑的管道，其上部為直管，下部為圓弧形，與斜面相連，管的高度大于h；D圖中是個(gè)半圓形軌道，其直徑等于h，如果不計(jì)任何摩擦阻力和拐彎處的能量損失，小球進(jìn)入右側(cè)軌道后能到達(dá)h高度的是（）A． B．C． D．8、法籍意大利數(shù)學(xué)家拉格朗日在論文《三體問(wèn)題》中指出：兩個(gè)質(zhì)相差懸殊的天體（如太陽(yáng)和地球）所在同一平面有個(gè)特殊點(diǎn)，如圖中的所示，若飛行器位于這些點(diǎn)上，會(huì)在太陽(yáng)與地球引力共同作用下，可以幾乎不消耗燃料而保持與地球同步繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)，人們稱(chēng)之為拉格朗日點(diǎn).若發(fā)射一顆衛(wèi)星定位于拉格朗日點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（）A．該衛(wèi)星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期和地球自轉(zhuǎn)周期相等B．該衛(wèi)星在點(diǎn)處于平衡狀態(tài)C．該衛(wèi)星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心加速度大于地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心加速度D．該衛(wèi)星在處所受太陽(yáng)和地球引力的合力比在處大9、如圖所示，虛線框abcd內(nèi)存在著平行于線框平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)或垂直于線框平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一帶正電的粒子從bc邊上的P點(diǎn)以速度v1射入，在虛線框內(nèi)運(yùn)動(dòng)到cd邊上的Q點(diǎn)飛出，飛出時(shí)的速度大小也為v1．已知PQ間距離為L(zhǎng)，粒子在P、Q兩點(diǎn)的速度方向與PQ連線的夾角都為θ（θ＜91o），粒子重力不計(jì)．下列說(shuō)法中正確的是（）A．若為勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)方向可能與PQ平行B．若為勻強(qiáng)電場(chǎng)，粒子從P到Q的最小速度為v1conθC．不論是電場(chǎng)或磁場(chǎng)，都可以求出粒子從P到Q的時(shí)間D．若為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向內(nèi)10、如圖所示，質(zhì)量為m的物體A放在質(zhì)量為M、傾角為θ的斜面B上，斜面B置于粗糙的水平地面上，用平行于斜面的力F拉物體A，使其沿斜面向下勻速運(yùn)動(dòng)，斜面B始終靜止不動(dòng)，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．斜面B相對(duì)地面有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì) B．地面對(duì)斜面B的靜摩擦力大小為FC．地面對(duì)斜面B的支持力大小為M+mg+Fsinθ D．斜面B與物體三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻有多種方法，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下圖所示的電路，定值電阻R0=10Ω，R為電阻箱，S2為單刀雙擲開(kāi)關(guān)．閉合S1，將S2切換到a，調(diào)節(jié)電阻箱，當(dāng)其阻值為R1=9Ω時(shí)，電壓傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù)為U1=0.8V，然后保持電阻箱阻值不變，將S2切換到b，電壓傳感器示數(shù)為U2=0.2V．（電壓傳感器可看作理想電表）（1）計(jì)算電阻Rx的阻值為_(kāi)________Ω（2）若電阻Rx=2.0Ω，將S2切換到a，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱阻值R和記錄對(duì)應(yīng)的電壓傳感器數(shù)據(jù)U，對(duì)測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，繪出如圖所示的圖線．則電源電動(dòng)勢(shì)E=_________V內(nèi)阻r=_________Ω12．（12分）為了探究物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心力與哪些因素有關(guān)？某同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：如圖甲所示，繩子的一端拴一個(gè)小沙袋，繩上離小沙袋L處打一個(gè)繩結(jié)A，2L處打另一個(gè)繩結(jié)B．請(qǐng)一位同學(xué)幫助用秒表計(jì)時(shí)．如圖乙所示，做了四次體驗(yàn)性操作．操作1：手握繩結(jié)A，使沙袋在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，每秒運(yùn)動(dòng)1周．體驗(yàn)此時(shí)繩子拉力的大?。僮?：手握繩結(jié)B，使沙袋在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，每秒運(yùn)動(dòng)1周．體驗(yàn)此時(shí)繩子拉力的大小．操作3：手握繩結(jié)A，使沙袋在水平平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，每秒運(yùn)動(dòng)2周．體驗(yàn)此時(shí)繩子拉力的大?。僮?：手握繩結(jié)A，增大沙袋的質(zhì)量到原來(lái)的2倍，使沙袋在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，每秒運(yùn)動(dòng)1周．體驗(yàn)此時(shí)繩子拉力的大?。?）操作2與操作1中，體驗(yàn)到繩子拉力較大的是____；（2）操作3與操作1中，體驗(yàn)到繩子拉力較大的是____；（3）操作4與操作1中，體驗(yàn)到繩子拉力較大的是____；（4）總結(jié)以上四次體驗(yàn)性操作，可知物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心力大小與____有關(guān)．A．半徑B．質(zhì)量C．周期D．線速度的方向（5）實(shí)驗(yàn)中，人體驗(yàn)到的繩子的拉力是否是沙袋做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力____（“是”或“不是”）四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖甲所示，M、P、N為直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，NM與MP間的夾角，MP中點(diǎn)處固定一電荷量為Q的正點(diǎn)電荷，粗糙絕緣桿MN的長(zhǎng)，沿MN方向建立x軸(取M點(diǎn)處),今在桿上穿一帶正電小球(可視為點(diǎn)電荷)，自N點(diǎn)由靜止釋放，小球的重力勢(shì)能和電勢(shì)能隨位置的變化圖象如圖乙(a)、(b)所示，圖中電勢(shì)能，已知小球的電荷量，質(zhì)量m=1.0kg,取,重力加速度g=10m/s2(1)若小球下滑至圖中橫坐標(biāo)處時(shí)，桿對(duì)它的彈力恰好為零，求固定在中點(diǎn)處正點(diǎn)電荷的電荷量Q；(2)求小球在橫坐標(biāo)處的電勢(shì)能；(3)若該小球從M點(diǎn)以初速度沿軸向上運(yùn)動(dòng)，恰好能運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，然后再返回到M點(diǎn)，求小球返回到M點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能14．（16分）如圖所示，在某豎直平面內(nèi)，光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點(diǎn)，BC右端連接內(nèi)壁光滑、半徑r=0.2m的四分之一細(xì)圓管CD，管口D端正下方直立一根勁度系數(shù)為k=100N/m的輕彈簧，彈簧一端固定，另一端恰好與管口D端平齊，一個(gè)質(zhì)量為1kg的小球放在曲面AB上，現(xiàn)從距BC的高度為h=0.6m處?kù)o止釋放小球，它與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，小球進(jìn)入管口C端時(shí)，它對(duì)上管壁有FN=2.5mg的相互作用力，通過(guò)CD后，在壓縮彈簧過(guò)程中滑塊速度最大時(shí)彈簧彈性勢(shì)能Ep=0.5J。取重力加速度g=10m/s2。求：(1)小球在C處受到的向心力大??；(2)在壓縮彈簧過(guò)程中小球的最大動(dòng)能Ekm；(3)小球最終停止的位置。15．（12分）額定功率是60kW的無(wú)軌電車(chē)，其最大速度是108km/h，質(zhì)量是2t，如果它從靜止先以2m/s2的加速度勻加速開(kāi)出，阻力大小一定，求：（1）電車(chē)勻加速運(yùn)動(dòng)行駛能維持多少時(shí)間？（2）又知電車(chē)從靜止駛出到增至最大速度共經(jīng)歷了21s，在此過(guò)程中，電車(chē)通過(guò)的位移是多少？

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解題分析】試題分析：帶電粒子在前1秒處于勻加速，在第二秒內(nèi)先做勻減速后反向加速，所以不是始終向一方向運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；帶電粒子在前1秒處于勻加速，在第二秒內(nèi)由于加速度大小是之前的2倍，方向與之前相反，因此用去0.5秒先做勻減速接著0.5秒反向加速．所以2s末帶電粒子不在出發(fā)點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；帶電粒子在0-3s內(nèi)的初、末位置間的電場(chǎng)力做功為零，電勢(shì)能變化為零，則電勢(shì)差為零，故C正確，D錯(cuò)誤；故選：C?？键c(diǎn)：帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng).2、D【解題分析】

（1）當(dāng)物體受到的力方向與位移方向垂直時(shí)，力不做功，故A錯(cuò)誤；（2）由A可知，力很大，位移很大，但兩者方向垂直，做功為零，故B錯(cuò)誤；（3）由P=Wt可知，功率與Wt比值有關(guān)，與W（4）汽車(chē)上坡的時(shí)候，司機(jī)必須換擋是為了增大牽引力，由P=FV可知，速度將減小，故D正確；故本題選D。3、C【解題分析】

AB.對(duì)小球b受力分析，受重力和拉力，受力平衡，彈簧B的彈力：FB=mg；對(duì)小球a、b整體受力分析，如圖所示：根據(jù)平衡條件，彈簧A的拉力：，解得：，故；故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)錯(cuò)誤.CD.剪斷細(xì)繩的瞬間，彈簧B的彈力不能突變，則b球的受力不變，故其加速度為0；根據(jù)平衡時(shí)；而剪斷細(xì)繩時(shí)，a球的受力少了繩的拉力，故a球的合力為4mg，方向水平向右；根據(jù)牛頓第二定律可知a球的瞬時(shí)加速度為，方向水平向右；故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤.4、B【解題分析】

AB．從底層到達(dá)六樓，重力勢(shì)能增加，△Ep=mgh，大人與小孩上升的高度相等，大人質(zhì)量大，重力勢(shì)能的增量大，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；CD．小孩重力做功W=-mgh，比大人重力做功少；小孩所用時(shí)間短。根據(jù)功率：，無(wú)法比較大人和小孩重力做功功率的大小。故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5、B【解題分析】

粒子從左射入，不論帶正電還是負(fù)電，電場(chǎng)力大小為qE，洛倫茲力大小F=qvB=qE，兩個(gè)力平衡，速度，粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)．故A錯(cuò)誤，B正確．此粒子從右端沿虛線方向進(jìn)入，電場(chǎng)力與洛倫茲力在同一方向，不能做直線運(yùn)動(dòng)．故C錯(cuò)誤．若速度，則粒子受到的洛倫茲力大于電場(chǎng)力，使粒子偏轉(zhuǎn)，只有當(dāng)粒子帶負(fù)電時(shí)粒子向下偏轉(zhuǎn)，故D錯(cuò)誤；故選B．6、A【解題分析】

A.由圖可知，A點(diǎn)電場(chǎng)線比B點(diǎn)密集，因此A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，故塵埃在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于在B點(diǎn)受到的電場(chǎng)力，根據(jù)牛頓第二定律可知，塵埃在A點(diǎn)的加速度大于在B點(diǎn)的加速度，故A正確；B.根據(jù)軌跡可知，粒子受上極板引力作用，所以粒子帶負(fù)電，故B錯(cuò)誤。C.沿電場(chǎng)線方向，電勢(shì)降低，所以A點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)電勢(shì)，故C錯(cuò)誤；D.由圖可知，電場(chǎng)力與速度夾角開(kāi)始為鈍角，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大；后來(lái)變?yōu)殇J角，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，則電勢(shì)能先增大后減小，故D錯(cuò)誤。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AC【解題分析】

A．小球到達(dá)右側(cè)斜面上最高點(diǎn)時(shí)的速度為零，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得mgh+0=mgh′+0則h′=h故A正確；B．小球離開(kāi)軌道后做斜拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)在水平方向上有速度，即在最高點(diǎn)的速度不為零，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得則h′＜h故B錯(cuò)誤.C．小球離開(kāi)軌道做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)速度為零，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得mgh+0=mgh′+0則h′=h故C正確；D．小球在內(nèi)軌道運(yùn)動(dòng)，通過(guò)最高點(diǎn)最小的速度為故在最高點(diǎn)的速度不為零，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得則h′＜h即不能過(guò)最高點(diǎn)；故D錯(cuò)誤。故選AC。8、CD【解題分析】

據(jù)題意知，衛(wèi)星與地球同步繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)，則公轉(zhuǎn)周期相同，故A錯(cuò)誤；衛(wèi)星所受的合力為地球和太陽(yáng)對(duì)它引力的合力，這兩個(gè)引力方向相同，合力不為零，處于非平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；由于衛(wèi)星與地球繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相同，衛(wèi)星的軌道半徑大，根據(jù)公式可知，衛(wèi)星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心加速度大于地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心加速度，故C正確；衛(wèi)星在或所處所受太陽(yáng)和地球引力的合力提供做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，即，衛(wèi)星在處的軌道半徑比在處大，所以合力比在處大，所以合力比在處大，故D正確。9、BC【解題分析】

AB．虛線框內(nèi)若為勻強(qiáng)電場(chǎng)，帶電粒子從P到Q做類(lèi)類(lèi)斜拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線，根據(jù)對(duì)稱(chēng)性，電場(chǎng)方向應(yīng)與PQ垂直，其最小速度為v1conθ，A錯(cuò)誤、B正確；D．虛線框內(nèi)若為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，根據(jù)左手定則，磁場(chǎng)方向應(yīng)垂直紙面向外，D錯(cuò)誤；C．若為電場(chǎng)，則；若為磁場(chǎng)，粒子在磁場(chǎng)中的偏向角為2θ，圓心角也為2θ，則，，解得：，故C正確.10、BC【解題分析】

AB、將A和B看成一個(gè)整體,對(duì)其進(jìn)行受力分析,由平衡條件可知,地面對(duì)B的靜摩擦力f=Fcosθ,方向水平向右,故B相對(duì)地面有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),故A錯(cuò)誤,B正確;C、由平衡條件可知,地面對(duì)B的支持力FN=(M+m)g+Fsinθ,故C正確;D、對(duì)A進(jìn)行受力分析可知,在平行于斜面的方向上有mgsinθ+F=μmgcosθ,解得μ=tanθ+F三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、323【解題分析】（1）根據(jù)題意可知兩端電壓為0.2V，因?yàn)槭谴?lián)電路，所以有，解得；（2）根據(jù)閉合回路歐姆定律可得，即，化簡(jiǎn)可得從圖中可知，，解得；12、操作2操作3操作4ABC不是【解題分析】

(1)根據(jù)F=mrω2知，操作2與操作1相比，操作2的半徑大，小球質(zhì)量和角速度相等，知拉力較大的是操作2；(2)根據(jù)F=mrω2知，操作3與操作1相比，操作3小球的角速度較大，半徑不變，小球的質(zhì)量不變，知操作3的拉力較大。(3)操作4和操作1比較,半徑和角速度不變,小球質(zhì)量變大,根據(jù)F=mrω2知，操作4的拉力較大。(4)由以上四次操作，可知向心力的大小與質(zhì)量、半徑、角速度有關(guān)。故選：ABC。(5)沙袋做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力時(shí)繩子對(duì)沙袋的拉力，作用在沙袋上。而人體驗(yàn)到的繩子的拉力作用在人上，不是同一個(gè)力。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13、(1)6.40×l