2024學年廣東省廣州市第三中學高三物理第一學期期中預測試題含解析

2024學年廣東省廣州市第三中學高三物理第一學期期中預測試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、如圖所示，實線表示某電場的電場線（方向未標出），虛線是一帶負電的粒子只在電場力作用下的運動軌跡，設M點和N點的電勢分別為，粒子在M和N時加速度大小分別為，速度大小分別為，電勢能分別為．下列判斷正確的是A． B．C． D．2、如圖所示，水平地面上方矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場，兩個邊長相等的單匝閉合正方形線圈Ⅰ和Ⅱ，分別用相同材料，不同粗細的導線繞制（Ⅰ為細導線）．兩線圈在距磁場上界面高處由靜止開始自由下落，再進入磁場，最后落到地面．運動過程中，線圈平面始終保持在豎直平面內(nèi)且下邊緣平行于磁場上邊界．設線圈Ⅰ、Ⅱ落地時的速度大小分別為、，在磁場中運動時產(chǎn)生的熱量分別為、．不計空氣阻力，則A． B．C． D．3、如圖所示為勻強電場的電場強度E隨時間t變化的圖象，其中E0＝2×106V/m。當t＝0時，在電場中由靜止釋放一個電荷量為＋5×10－7C的帶電粒子，設帶電粒子只受電場力作用，則下列說法中正確的是A．帶電粒子將以某一中心點做往復運動B．t＝ls～2s內(nèi)，電場力所做的功為零，電場力的沖量為零C．t＝4s～18s內(nèi)，帶電粒子動量變化量的大小為16kgm/sD．帶電粒子在t＝ls～4s內(nèi)的初、末位置間的電勢差為零4、如圖所示，質(zhì)量分別為m1=1kg、m2=2kg的滑塊A和滑塊B疊放在光滑水平地面上，A和B之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，拉力F作用在滑塊A上，拉力F從0開始逐漸增大到7N的過程中，下列說法正確的是（）A．當F＞5N時，A、B發(fā)生了相對滑動B．始終保持相對靜止C．從一開始就發(fā)生了相對滑動D．開始相對靜止，后來發(fā)生相對滑動5、在離地面足夠高的地方以20m/s的初速度豎直上拋一小球，不計空氣阻力，經(jīng)過一段時間后，小球速度大小變?yōu)?0m/s．此時()A．小球的位移方向一定向上B．小球的位移方向一定向下C．小球的速度方向一定向上D．小球的速度方向一定向下6、如圖所示，細繩懸掛在墻壁上的A、B兩點位置，已知AO=BO且AO⊥BO，同一細繩子ACB總長度是AO段的3倍掛在細繩上的小滑輪C可自由移動，其下懸掛重為G的物體，不計細繩和小滑輪的質(zhì)量及其摩擦則小滑輪靜止時()A．兩根繩子的拉力大小為3B．兩根繩子的拉力大小為3C．懸掛點B上移兩根繩子的拉力變小D．懸掛點B上移兩根繩子的拉力變大二、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、發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射到近地圓軌道1，之后在Q點經(jīng)點火使衛(wèi)星沿橢圓軌道2運行，待衛(wèi)星到橢圓軌道2上距地球最遠點P處，再次點火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3，如圖所示，則衛(wèi)星在軌道1、2和3上正常運行時，下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B．在軌道2上的運行周期大于在軌道1上的運行周期C．衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)Q點的加速度等于它在軌道2上經(jīng)Q點的加速度D．衛(wèi)星在軌道2上運行時經(jīng)過P點的機械能大于經(jīng)過Q點的機械能8、如圖甲所示，用輕繩拴著一質(zhì)量為帶正電的小球在豎直面內(nèi)繞O點做圓周運動，豎直面內(nèi)加有豎直向下的勻強電場，電場強度為E，如圖甲所示，不計一切阻力，小球運動到最高點時的動能Ek與繩中張力F間的關系如圖乙所示，當?shù)氐闹亓铀俣葹間，由圖可推知（）A．輕繩的長度為B．小球所帶電荷量為C．小球在最高點的最小速度為D．小球在最高點的最小速度為9、如圖所示，一質(zhì)量為m的小球，用長為L的輕繩懸掛于O點，第一次在水平力F作用下，小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由P點運動到Q點，第二次在水平恒力F'作用下，從P點靜止開始運動并恰好能到達Q點，關于這兩個過程，下列說法正確的是（不計空氣阻力，重力加速度為g）A．第一個過程中，力F在逐漸變大B．第一個過程中，重力的瞬時功率不變C．第二個過程中，重力和水平恒力F'的合力的功率先增加后減小D．在這兩個過程中，機械能都一直增加10、在水平面桌面上有一個傾角為的斜面體。一個質(zhì)量為的物塊，在平行于斜面的拉力作用下，沿斜面向上做勻速運動，斜面體始終處于靜止狀態(tài)。已知物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為，下列結(jié)論正確的是A．斜面對物塊的合力不為零B．斜面對物塊的摩擦力大小是C．桌面對斜面體的摩擦力大小是D．桌面對斜面體的摩擦力大小是三、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）為了探究質(zhì)量一定時加速度與力的關系。一同學設計了如圖甲所示的實驗裝置。其中為帶滑輪的小車的質(zhì)量，為砂和砂桶的質(zhì)量。（滑輪質(zhì)量不計）(1)實驗時，一定要進行的操作或保證的條件是（______）。A．用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量B．將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力C．小車靠近打點計時器，先釋放小車，再接通電源，打出一條紙帶，同時記錄彈簧測力計的示數(shù)D．改變砂和砂桶的質(zhì)量，打出幾條紙帶E．為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量M(2)該同學在實驗中得到如圖乙所示的一條紙帶（相鄰兩計數(shù)點間還有兩個點沒有畫出），已知打點計時器采用的是頻率為的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為____（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。(3)以彈簧測力計的示數(shù)為橫坐標，加速度為縱坐標，畫出的圖象是一條直線，圖線與橫軸的夾角為，求得圖線的斜率為，則小車的質(zhì)量為（______）A．B．C．D．12．（12分）某同學利用如圖甲所示的裝置驗證動能定理。固定并調(diào)整斜槽，使它的末端O點的切線水平，在水平地面上依次鋪放好木板、白紙、復寫紙。將小球從不同的標記點由靜止釋放，記錄小球到達斜槽底端時下落的高度H，并根據(jù)落點位置測量出小球平拋的水平位移x。改變小球在斜槽上的釋放位置，進行多次測量，記錄數(shù)據(jù)如下：高度H（h為單位長度）h2h3h4h5h6h7h8h9h水平位移x/cm5.59.111.714.215.917.619.020.621.7（1）已知斜槽傾角為θ，小球與斜槽之間的動摩擦因數(shù)為μ，斜槽底端離地的高度為y，不計小球與水平槽之間的摩擦，小球從斜槽上滑下的過程中，動能定理若成立應滿足的關系式是______________________；（2）以H為橫坐標，以__________為縱坐標，在坐標紙上描點作圖，如圖乙所示；由第（1）、（2）問，可以得出結(jié)論：在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，小球運動到斜槽底端的過程中，合外力對小球所做的功等于動能變化量。（3）受該實驗方案的啟發(fā)，某同學改用圖丙的裝置實驗。他將木板豎直放置在斜槽末端的前方某一位置固定，仍將小球從不同的標記點由靜止釋放，記錄小球到達斜槽底端時下落的高度H，并測量小球擊中木板時平拋下落的高度d，他以H為橫坐標，以________為縱坐標，描點作圖，使之仍為一條傾斜的直線，也達到了同樣的目的。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）如圖，長L＝0.8m的輕繩一端與質(zhì)量m＝6kg的小球相連，另一端連接一個質(zhì)量M＝1kg的滑塊，滑塊套在豎直桿上，與豎直桿間的動摩擦因數(shù)為μ?，F(xiàn)在讓小球繞豎直桿在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，當繩子與桿的夾角θ＝60°時，滑塊恰好不下滑。假設最大靜摩擦力等于滑動摩擦，重力加速度g＝10m/s2。求：(1)小球轉(zhuǎn)動的角速度ω的大小；(2)滑塊與豎直桿間的動摩擦因數(shù)μ。14．（16分）如圖所示，一質(zhì)量m＝1．2kg的足夠長平板小車靜置在光滑水平地面上，質(zhì)量m2＝1．1kg的小物塊（可視為質(zhì)點）置于小車上A點，其與小車間的動摩擦因數(shù)＝1．41，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．現(xiàn)給小物塊一個方向水平向右、大小為v1＝6m／s的初速度，同時對小物塊施加一個方向水平向左、大小為F＝1．6N的恒力．取g＝11m／s2，求：（1）初始時刻，小車和小物塊的加速度大小（2）經(jīng)過多長時間小物塊與小車速度相同？此時速度為多大？（3）小物塊向右運動到最大位移的過程中，恒力F做的功和系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能?15．（12分）如圖所示，由金屬凹槽制成的光滑的圓弧軌道固定在水平地面上，半徑為R．在軌道右側(cè)的正上方分別將金屬小球A由靜止釋放，小球距離地面的高度用hA表示，則（1）若A小球能過軌道的最高點，求hA的最小值；（2）適當?shù)恼{(diào)整hA，是否能使兩小球從軌道最高點飛出后，恰好落在軌道右端口處？（請用公式定量計算證明）

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、D【解題分析】試題分析：將粒子的運動分情況討論：從M運動到N；從N運動到M，根據(jù)電場的性質(zhì)依次判斷；電場線越密，電場強度越大，同一個粒子受到的電場力越大，根據(jù)牛頓第二定律可知其加速度越大，故有；若粒子從M運動到N點，則根據(jù)帶電粒子所受電場力指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，可知在某點的電場力方向和速度方向如圖所示，故電場力做負功，電勢能增大，動能減小，即，負電荷在低電勢處電勢能大，故；若粒子從N運動到M，則根據(jù)帶電粒子所受電場力指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，可知在某點的電場力方向和速度方向如圖所示，故電場力做正功，電勢能減小，動能增大，即，負電荷在低電勢處電勢能大，故；綜上所述，D正確；【題目點撥】考查了帶電粒子在非勻強電場中的運動；本題的突破口是根據(jù)粒子做曲線運動時受到的合力指向軌跡的內(nèi)側(cè)，從而判斷出電場力方向與速度方向的夾角關系，進而判斷出電場力做功情況．2、D【解題分析】選D.由于從同一高度下落，到達磁場邊界時具有相同的速度v，切割磁感線產(chǎn)生感應電流同時受到磁場的安培力F＝，又R＝ρ(ρ為材料的電阻率，l為線圈的邊長)，所以安培力F＝，此時加速度a＝g－，且m＝ρ0S·4l(ρ0為材料的密度)，所以加速度a＝g－是定值，線圈Ⅰ和Ⅱ同步運動，落地速度相等v1＝v2.由能量守恒可得：Q＝mg(h＋H)－mv2(H是磁場區(qū)域的高度)，Ⅰ為細導線，m小，產(chǎn)生的熱量小，所以Q1<Q2.正確選項為D.3、C【解題分析】由牛頓第二定律可知，帶電粒子在第1s內(nèi)的加速度，為第2s內(nèi)加速度的，因此先加速1s，再減小0.5s速度為零，接下來的0.5s將反向加速，由對稱關系可得，反向加速的距離使帶電粒子剛回到減速開始的點，2-3s粒子繼續(xù)反向加速，v--t圖象如圖所示，可知粒子并不是在某一中心點做往復運動，故A錯誤；

由v-t圖像可知，在ls～2s內(nèi)，粒子動能的變化量為零，即電場力所做的功為零；動量的變化不等于零，電場力的沖量不為零，選項B錯誤；根據(jù)動量定理，在t＝4s～18s內(nèi)，帶電粒子動量變化量的大小為：（其中Δt=1s），選項C正確；由圖像可知，帶電粒子從t=ls時刻到t=4s時間內(nèi)的位移不等于零，即電場力做功不為零，電勢能的變化不為零，則初、末位置間的電勢差不為零，選項D錯誤；故選C.點睛：帶電粒子在交變電場中的運動，是對“力和運動”知識點深化性考查的重要信息載體，該問題主要圍繞“受力分析、依據(jù)受力和運動的初始條件判斷帶電粒子的運動狀態(tài)、多方物理過程的分析和臨界條件”等能力點考查學生的學科思維能力，方法上主要采用“牛頓運動定律”和“功能思想”．4、B【解題分析】

隔離對B分析，求出A、B發(fā)生相對滑動時的臨界加速度，再對整體分析，運用牛頓第二定律求出剛好發(fā)生相對滑動時的拉力，從而判斷出AB運動狀態(tài)的關系．【題目詳解】隔離對B分析，當A、B間靜摩擦力達到最大值時，A、B剛要發(fā)生相對滑動，則：再對整體：F=（mA+mB）a=3×2.5N=7.5N．知當拉力達到7.5N時，A、B才發(fā)生相對滑動．所以拉力F從0開始逐漸增大到7N的過程中，A、B始終保持相對靜止．故ACD錯誤，B正確．故應選B．【題目點撥】本題主要考查牛頓第二定律的臨界問題，關鍵找出臨界狀態(tài)，運用整體法和隔離法，根據(jù)牛頓第二定律進行求解．5、A【解題分析】根據(jù)對稱性可知，小球返回拋出點時速度是20m/s，所以小球速度大小變?yōu)?0m/s的位置一定在拋出點的上方，位移方向一定向上，故A正確，B錯誤．豎直上拋運動是一種往復運動，上升和下降經(jīng)過同一點位移相同，則小球的速度可能向上，也可能向下，故CD錯誤．故選A．點睛：要知道豎直上拋運動可以分成上升和下降兩個過程分段研究，兩個過程有對稱性．也可以看成一種有往復的勻減速直線運動進行處理．6、A【解題分析】

AB、由圖根據(jù)幾何關系知：lACsinθ+lBCsinθ=OA，又lAC+lBC=3OA，解得：sinθ=13，則cosθ=223CD、懸掛點B上移，由圖根據(jù)幾何關系知繩子與豎直方向的夾角不變，兩根繩子的拉力的大小不變，故C、D錯誤；故選A?！绢}目點撥】關鍵是根據(jù)幾何關系列式，聯(lián)立方程求解夾角θ；同一根繩，拉力相等，對C點受力分析，根據(jù)平衡條件列式求解即可。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、BC【解題分析】研究衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，根據(jù)GMmr2=mv2r，解得v=GMr可知軌道半徑越小，線速度越大，故衛(wèi)星在軌道3上的速率小于在軌道1上的速率，A錯誤；橢圓軌道2的半長軸大于圓軌道1的半徑，根據(jù)開普勒第三定律a3T2=k，知衛(wèi)星在軌道2上運行的周期大于在軌道1上運行的周期，B正確；根據(jù)GMmr2=ma得a=GMr2，所以衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過8、AC【解題分析】

A．在最高點時，繩對小球的拉力、重力和電場力的合力提供向心力，則得：，即故由圖象可知，圖象斜率即故A正確；B．當F=0時，由，解得，故B錯誤；CD．當F=0時，重力和電場力提供向心力，此時為最小速度，解得故C正確，D錯誤；9、AD【解題分析】A、小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由P點運動到Q點,故小球在速度方向的合外力為零,即F=mgtanθ;小球運動過程θ增大,tanθ增大,故F增大,所以A選項是正確的

B、設小球速率為v,那么,重力G的瞬時功率P=mgvsinθ;小球運動過程θ增大,sinθ增大,故P增大，故B錯誤；

C、重力和水平恒力F'的合力沿與豎直方向夾角為12θ,記大小為F1;那么,細繩與豎直方向夾角越接近12θ,速度越大且變化越快，細繩與豎直方向夾角小于12θ時,合力沿小球運動方向的分量為正,合力做正功;在12θ到θ的運動過程中,合力沿小球運動方向的分量為負,合力做負功;故第二個過程中D、在這兩個過程中，由于F都做正功，所以導致小球的機械能都增加，故D正確；綜上所述本題答案是：AD10、AB【解題分析】

A.物體沿斜面向上做勻速運動，故物體受到的合力為0，物體受到重力，沿斜面的拉力，摩擦力和支持力，故斜面對物體的合力不為0，A正確；B.斜面體對物體的支持力為，故摩擦力為故B正確；CD.以物體和斜面體整體為對象，受到重力，地面支持力，拉力和摩擦力作用，故地面給斜面的摩擦力為故C、D錯誤；故選AB。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、BD1.3D【解題分析】

(1)[1]AE．本實驗中細線的拉力由彈簧測力計直接測出，不需要用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量，也就不需要使砂和砂桶的質(zhì)量m遠小于小車的質(zhì)量M，故AE錯誤。B．先拿下砂桶，然后將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力，故B正確；C．打點計時器運用時，都是先接通電源，待打點穩(wěn)定后再釋放紙帶，該實驗探究加速度與力和質(zhì)量的關系，要同時記錄彈簧測力計的示數(shù)，故C錯誤；D．要改變砂和砂桶質(zhì)量，從而改變拉力的大小，打出幾條紙帶，研究加速度隨F變化關系，故D正確。故選BD。(2)[2]根據(jù)公式?x=aT2依據(jù)逐差法可得小車加速度。由于兩計數(shù)點間還有二個點沒有畫出，故相鄰計數(shù)點的時間間隔為

T=0.06s，可得(3)[3]由牛頓第二定律得

對圖來說，圖象的斜率得

對于斜率k，不能根據(jù)k=tanθ求解，所以不能根據(jù)可求小車的質(zhì)量M，故ABC錯誤，D正確。12、【解題分析】

（1）設小球離開斜槽時的速度為v，根據(jù)平拋運動的規(guī)律得：

x=vt，y=gt2

聯(lián)立得：

小球在斜槽上滑下過程中，重力和摩擦力做功，則合力做的功為：

小球動能的變化量

則小球從斜槽上滑下的過程中，動能定理若成立應滿足的關系式是，即

（2）根據(jù)上題結(jié)果可知，以H為橫坐標，以x2為縱坐標，在坐標紙上描點作圖．

（3）根據(jù)平拋運動的規(guī)律有：則動能定理表達式為：所以以H為橫