安徽省蕪湖市鏡湖區(qū)師范大學附中2024年物理高三上期中經(jīng)典試題含解析

安徽省蕪湖市鏡湖區(qū)師范大學附中2024年物理高三上期中經(jīng)典試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、質(zhì)量為2kg的質(zhì)點僅受兩個力作用，兩個力的大小分別為3N和5N。則該質(zhì)點的加速度的值可能為（）A．0.5m/s2B．0.75m/s2C．3.5m/s2D．4.5m/s22、某同學設(shè)計了一個驗證平行四邊形定則的實驗，裝置如圖所示．系著小物體m1、m2的細線繞過光滑小滑輪與系著小物體m3的細線連接在O點，當系統(tǒng)達到平衡時繞過滑輪的兩細線與豎直方向夾角分別為37°和53°，則三個小物體的質(zhì)量之比m1∶m2∶m3為(sin37°＝0.6，sin53°＝0.8)()A．3∶4∶5 B．4∶3∶5C．4∶5∶3 D．3∶5∶43、如圖所示，圖中以點電荷Q為圓心的虛線同心圓是該點電荷電場中球形等勢面的橫截面圖．一個帶電的粒子經(jīng)過該電場，它的運動軌跡如圖中實線所示，P、M、N、O、F都是軌跡上的點．不計帶電粒子受到的重力，由此可以判斷（）A．此粒子和點電荷Q帶同種電荷B．此粒子在M點的動能小于在F點的動能C．若PM兩點間的距離和MN兩點間的距離相等，則從P到M和從M到N，電場力做功相等D．帶電粒子從P運動到N的過程中，電勢能逐漸增大4、甲、乙兩個物體質(zhì)量之比為4：1，與水平地面之間的動摩擦因數(shù)之比為1：2，不受其他外力的情況下，以相同的動能在水平地面上開始運動到靜止，則A．它們的滑行距離之比為1：1 B．它們的滑行時間之比為1：1C．它們的加速度之比為2：1 D．它們的摩擦力做功之比為2：15、某同學繪出了一個沿直線運動的物體的加速度a、速度v、位移x隨時間變化的圖象如下圖所示，若該物體在t＝0時刻，初速度均為零，則下列圖象中表示該物體沿單一方向運動的圖象是()．A． B．C． D．6、極地衛(wèi)星的運行軌道平面通過地球的南北兩極(軌道可視為圓軌道)。如圖所示，某時刻某極地衛(wèi)星在地球北緯的A點正上方按圖示方向運行，經(jīng)過0.5h后第一次出現(xiàn)在南緯的B點的正上方。則下列說法正確的是A．該衛(wèi)星的周期為2hB．該衛(wèi)星離地的高度比同步衛(wèi)星高.C．該衛(wèi)星每隔12h經(jīng)過A點的正上方一次D．該衛(wèi)星運行的線速度比同步衛(wèi)星的線速度小二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、一質(zhì)點做勻速圓周運動，其線速度大小為4m/s，轉(zhuǎn)動周期為2s，則下列說法正確的是（）A．角速度為0.5rad/sB．轉(zhuǎn)速為0.5r/sC．軌跡半徑為mD．加速度大小為4πm/s28、如圖所示，將質(zhì)量為2m的重物懸掛在輕繩的一端，輕繩的另一端系一質(zhì)量為m的環(huán)，環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上A點，光滑定滑輪與直桿的距離為d．A點與定滑輪等高，B點在距A點正下方d處．現(xiàn)將環(huán)從A處由靜止釋放，不計一切摩擦阻力，下列說法正確的是A．環(huán)到達B處時，重物上升的高度h=dB．環(huán)從A到B，環(huán)減少的機械能等于重物增加的機械能C．環(huán)從A點能下降的最大高度為D．當環(huán)下降的速度最大時，輕繩的拉力T=2mg9、如圖所示，傾角為α=60°的斜面A被固定在水平面上，細線的一端固定于墻面，另一端跨過斜面頂端的小滑輪與物塊B相連，B靜止在斜面上.滑輪左側(cè)的細線水平，右側(cè)的細線與斜面平行，A與B的質(zhì)量相同。撤去固定A的裝置后，A、B均做直線運動.不計一切摩擦，重力加速度為g=10m/s2.在B沒有離開斜面的過程中，下列說法正確的是（）（可能用到的數(shù)學公式1-cosα=2sin2）A．AB組成的系統(tǒng)機械能守恒B．B的速度方向一定沿斜面向下C．AB速度大小相等D．當A滑動的位移為x=m時，A的速度大小vA=5m/s10、如圖所示，用兩根金屬絲彎成一光滑半圓形軌道，豎直固定在地面上，其圓心為O、半徑為R．軌道正上方離地h處固定一水平長直光滑桿，桿與軌道在同一豎直平面內(nèi)，桿上P點處固定一定滑輪，P點位于O點正上方．A、B是質(zhì)量均為m的小環(huán)，A套在桿上，B套在軌道上，一條不可伸長的細繩繞過定滑輪連接兩環(huán)．兩環(huán)均可看做質(zhì)點，且不計滑輪大小與質(zhì)量．現(xiàn)在A環(huán)上施加一個水平向右的力F，使B環(huán)從地面由靜止沿軌道上升．則：（）A．緩慢提升B環(huán)至D點，F(xiàn)一直減小B．A環(huán)動能的增加等于B環(huán)機械能的減少C．B環(huán)被拉到與A環(huán)速度大小相等時，sin∠OPB＝D．若F為恒力，且作用足夠長時間，B環(huán)可能會經(jīng)過D點之后將會沿半圓形軌道運動至右側(cè)最低點，然后沿軌道返回左側(cè)最低點，之后將重復(fù)運動三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學做“探究合外力做功與動能改變的關(guān)系”實驗，裝置如圖甲所示，將光電門固定在水平軌道上的B點，用重物通過細線拉小車，保持小車(含遮光條)質(zhì)量M不變，改變所掛重物質(zhì)量多次進行實驗，使小車每次都從同一位置A由靜止開始運動，AB間距離為L．(重力加速度大小g取10m/s2)(1)用游標卡尺測出遮光條的寬度d如圖乙所示，則d＝________cm；(2)實驗中認為小車所受拉力與重物重力大小相等，測出多組重物質(zhì)量m和相應(yīng)小車經(jīng)過光電門時的速度v，作出v2－m圖象如圖丙所示，由圖象可知小車受到的摩擦力大小為________N；(3)在滿足條件________的情況下，v2－m圖象是線性變化的，說明合外力做的功等于動能的改變，此時圖象的斜率k的表達式為k＝________(用題給物理量的字母表示)．12．（12分）如圖甲所示，為“探究外力做功與物體動能變化之間關(guān)系”的實驗裝置，較長的小車的前端固定有力傳感器，能測出小車所受的拉力，小車上固定兩個完全相同的遮光條A、B，小車、傳感器及遮光條的總質(zhì)量為M，小車放在安裝有定滑輪和光電門的軌道D上，光電門可記錄遮光條A、B通過它時的擋光時間。用不可伸長的細線將小車與質(zhì)量為m的重物相連，軌道放在水平桌面上，（滑輪質(zhì)量、摩擦不計）。(1)用螺旋測微器測遮光條的寬度，如圖乙所示，則遮光條的寬度d=______mm；(2)實驗過程中______滿足M遠大于m（填“需要”或“不需要”）；(3)以下操作必要的是______（選填選項前的字母）．A．在未掛鉤碼時，將木板的左端墊高以平衡摩擦力B．在懸掛鉤碼后，將木板的左端墊高以平衡摩擦力C．調(diào)節(jié)木板右端定滑輪的高度，使牽引小車的細繩與木板平行D．所加鉤碼的質(zhì)量盡可能大一些(4)若在某次測量中，測得兩遮光條間的距離為L，按圖甲正確連接器材，由靜止釋放小車，小車在細線拉動下運動，記錄傳感器的示數(shù)F及遮光條A、B

經(jīng)過光電門的擋光時間t1和t2，則需要探究的表達式為___________（用題目中表示物理量的字母表示）。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）質(zhì)量m=2kg的物塊自斜面底端A以初速度v0=16m/s沿足夠長的固定斜面向上滑行，經(jīng)時間t=2s速度減為零．已知斜面的傾角θ=37°，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.1．試求：（1）物塊上滑過程中加速度大??；（2）物塊滑動過程摩擦力大??；（3）物塊下滑所用時間.14．（16分）如圖所示，汽缸放置在水平臺上，活塞質(zhì)量為5kg，厚度不計，由活塞產(chǎn)生的壓強為0.2×105Pa，汽缸全長25cm，大氣壓強為1×105Pa，當溫度為27時，活塞封閉的氣柱長10cm。若保持封閉氣體溫度不變，將汽缸緩慢豎起倒置。（1）求汽缸倒置后封閉氣柱的長度？（2）汽缸倒置后，使封閉氣體溫度升至多少K時，活塞剛好接觸平臺（活塞摩擦不計）?15．（12分）圖為“嫦娥三號”探測器在月球上著陸最后階段的示意圖.首先在發(fā)動機作用下，探測器受到推力在距月球高度為處懸停（速度為0，遠小于月球半徑）；接著推力改變，探測器開始豎直下降，到達距月面高度為處的速度為，此后發(fā)動機關(guān)閉，探測器僅受重力下落至月面.已知探測器總質(zhì)量為（不包括燃料），地球和月球的半徑比為，質(zhì)量比為，地球表面附近的重力加速度為，求：（1）月球表面附近的重力加速度大小及探測器剛接觸月面時的速度大??；（2）從開始豎直下降到剛接觸月面時，探測器機械能的變化．

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解題分析】3N和5N的合力范圍為：2N≤F≤8N，故加速度的最大值為：amax=82m/s2＝4m/s2，加速度的最小值為：amin=22m/s2＝1m/s2，故C正確，ABD2、B【解題分析】對結(jié)點O受力分析，O點受到三根繩子的拉力如圖所示．

由于物體m1、m2的細線繞過光滑小滑輪與系著小物體m3的細線連接，因此有：F1=m1g，F(xiàn)2=m2g，由于O點處于靜止狀態(tài)，因此有：F′3=F3=m3g，故：m3gcos37°=m1g，m3gcos53°=m2g，m1:m2:m3=4:3:5，故A、C、D錯誤，B正確．故選B．【題目點撥】本題關(guān)鍵是對碗內(nèi)小球受力分析，根據(jù)三力平衡條件可知，三個力中任意兩個力的合力與第三個力等值、反向、共線，然后運用合成法作圖，根據(jù)幾何關(guān)系得到三個物體的重力之比．3、B【解題分析】試題分析：A、根據(jù)軌跡彎曲方向判斷出，粒子在M、N間運動過程中，電荷一直受靜電引力作用，此粒子和點電荷帶不同的電荷．故A錯誤；B、粒子從M到N，電場力做正功，故電勢能減小，動能增加，故M點的電勢能大于N點的電勢能，且M點動能小于N點動能；N點與F點在同一個等勢面上，所以粒子在F點的動能等于在N點的動能，所以粒子在M點的動能小于在F點的動能．故B正確；C、M點離場源電荷遠，電荷所受的電場力較小，則PM兩點間的距離和MN兩點間的距離相等，則從P到M電場力做的功比從M到N電場力做功少，故C錯誤；D、粒子從P到N，只受電場力，合力做正功，根據(jù)動能定理，動能增加，電勢能減小，故D錯誤；故選B．4、B【解題分析】

先根據(jù)動能之比求出初速度之比，然后牛頓第二定律求出加速度之比，最后根據(jù)運動學公式求滑行距離與滑行時間之比.【題目詳解】根據(jù)牛頓第二定律：

動摩擦因數(shù)之比為1：2，故兩個物體加速度之比為1：2；故C錯誤；，動能相同，質(zhì)量之比為4：1，則初速度之比為1：2；根據(jù)運動學公式：得：，代入數(shù)據(jù)得：

故A錯誤；由得

故B正確；由得

故D錯誤；故選B。5、C【解題分析】試題分析：根據(jù)位移--圖象的斜率等于速度，可知圖象的斜率周期性變化，說明物體的速度大小和方向作周期性變化，物體做的往復(fù)運動，故A錯誤；在內(nèi)速度為正值，向正方向運動，在內(nèi)速度為負值，向負方向運動，運動方向發(fā)生改變，故B錯誤；在內(nèi)加速度為正值，物體向正方向做勻加速運動，在內(nèi)加速度為負值，物體沿正方向勻減速運動，末速度為零，接著周而復(fù)始，故物體速度的方向不變，故C正確；在內(nèi)，物體向正方向做勻加速直線運動，內(nèi)加速度反向，大小不變，向正方向做勻減直線運動末速度為零，內(nèi)向負方向做勻加速直線運動，運動的方向發(fā)生變化，故D錯誤．考點：勻變速直線運動的圖像、勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵知道速度時間圖線和位移時間圖線的物理意義，以及知道它們的區(qū)別，并且能很好運用．對于圖象，要知道圖象的“面積”表示速度的變化量．6、A【解題分析】

A．衛(wèi)星從北緯的A點正上方，經(jīng)過0.5h第一次運行至南緯的B點的正上方時，剛好為運動周期的，所以衛(wèi)星運行的周期為2h，故A正確；B．根據(jù)萬有引力提供向心力，有得周期大的，軌道半徑大，故該衛(wèi)星離地高度比同步衛(wèi)星低，故B錯誤；C．衛(wèi)星下一次經(jīng)過A點的正上方比同步衛(wèi)星多轉(zhuǎn)動2π，則有解得故C錯誤；D．根據(jù)萬有引力提供向心力，有解得衛(wèi)星離地高度比同步衛(wèi)星低，所以衛(wèi)星線速度大，故D錯誤。故選A。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BCD【解題分析】

A.角速度，A錯誤。B.轉(zhuǎn)速，B正確。C.根據(jù)線速度方程：，解得：，C正確。D.加速度，D正確。8、BC【解題分析】

根據(jù)幾何關(guān)系有，環(huán)從A下滑至B點時，重物上升的高度，故A錯誤；環(huán)下滑過程中無摩擦力做系統(tǒng)做功，故系統(tǒng)機械能守恒，即滿足環(huán)減小的機械能等于重物增加的機械能，故B正確；設(shè)環(huán)下滑到最大高度為H時環(huán)和重物的速度均為零，此時重物上升的最大高度為：，根據(jù)機械能守恒有：，解得：，故C正確；環(huán)向下運動，做非勻速運動，就有加速度，所以重物向上運動，也有加速度，即環(huán)運動的時候，繩的拉力不可能是2mg，故D錯誤．所以BC正確，AD錯誤．【題目點撥】環(huán)剛開始釋放時，重物由靜止開始加速．根據(jù)數(shù)學幾何關(guān)系求出環(huán)到達B處時，重物上升的高度．環(huán)下滑過程中無摩擦力做系統(tǒng)做功，故系統(tǒng)機械能守恒，即滿足環(huán)減小的機械能等于重物增加的機械能．環(huán)下滑到最大高度為H時環(huán)和重物的速度均為零，根據(jù)機械能守恒求解．9、ACD【解題分析】試題分析：分析各力的做功情況，明確系統(tǒng)只有重力做功，機械能守恒；同時分析物體的運動情況，明確二者運動的關(guān)系，根據(jù)運動的合成與分解，結(jié)合各自位移存在的幾何關(guān)系，及三角知識，結(jié)合相似三角形，得出速度之比等于位移之比，從而求出AB速度的關(guān)系，并求出位移為x時的速度大?。捎诩毦€的拉力看作內(nèi)力，且左側(cè)繩頭處不做功，故系統(tǒng)只有重力做功，故AB組成的系統(tǒng)機械能守恒，故A正確；兩物體運動如圖所示，由圖可知，B不是沿斜面運動，故B錯誤；撤去固定A的裝置后，A、B均做直線運動，根據(jù)運動的合成與分解，當A滑動的位移為x時，設(shè)B的位移大小s，依據(jù)幾何關(guān)系則有：，，且，解得：；因B的下降的高度為；根據(jù)系統(tǒng)只有重力做功，機械能守恒定律，則有，如圖所示，畫陰影部分的三角形相似，依據(jù)位移之比等于速度之比，可得，則有，解得：，故CD正確．10、ACD【解題分析】試題分析：由力的矢量三角形和⊿PBO相似，可知繩子拉力慢慢減小，故A正確；由于有外力F做功，所以A、B機械能不守恒，故B錯誤；當PB線與圓軌道相切時，vA=vB，故C正確；若F為恒力，且使B能運動到D點速度不為零時，B環(huán)會經(jīng)過D點之后將會沿半圓形軌道運動至右側(cè)最低點，然后沿軌道返回左側(cè)最低點，之后重復(fù)運動，故D正確．考點：動態(tài)平衡；運動的合成和分解；功能關(guān)系；【名師點睛】本題主要考查了功能關(guān)系、動態(tài)平衡、運動的合成和分解．緩慢提升B環(huán)至D點過程中，B環(huán)處于一個動態(tài)平衡過程，解決這樣的問題用相似三角形求解最為方便；要熟悉機械能守恒定律的條件，本題中由于有外力F做功，所以系統(tǒng)機械能不守恒；B環(huán)速度沿繩子方向的分速度等于A環(huán)的速度，B環(huán)沿著圓弧運動，其速度方向沿圓弧的切線方向，所以當PB線與圓軌道相切時，vA=vB．三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、1.0501m?M【解題分析】

本題考查“探究合外力做功與動能改變的關(guān)系”實驗，意在考查考生對實驗原理的理解能力．【題目詳解】(1)游標卡尺的讀數(shù)為(2)根據(jù)本實驗原理和動能定理有，整理得：；則v2－m圖象為一條傾斜的直線，由題圖丙可知v2＝0時，m＝0.1kg，由，解得：．(3)根據(jù)模型的實際受力分析，由功能關(guān)系有，則v2與m的函數(shù)關(guān)系為，即v2與m不是線性關(guān)系．只有滿足m?M，函數(shù)關(guān)系才變?yōu)?，v2－m圖象是線性變化的，說明合外力做的功等于動能的改變，圖線的斜率．12