2024年湖北省荊門市胡集高中高三物理第一學期期中學業(yè)水平測試試題含解析

2024年湖北省荊門市胡集高中高三物理第一學期期中學業(yè)水平測試試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。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、如圖所示為勻強電場的電場強度E隨時間t變化的圖象。當t=0時,在此勻強電場中由靜止釋放一個帶電粒子,設帶電粒子只受電場力的作用,則下列說法中正確的（）A．帶電粒子將始終向同一個方向運動B．2s末帶電粒子回到原出發(fā)點C．帶電粒子在0?3s內(nèi)的初、末位置間的電勢差為零D．0?3s內(nèi)，電場力的總功不為零2、下列說法中正確的是（）A．只要物體受力的同時又有位移發(fā)生，則一定有力對物體做功；B．力很大，位移很大，這個力所做的功一定很多；C．機械做功越多，其功率越大；D．汽車上坡的時候，司機必須換擋，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，一個大人和一個小孩進行登樓比賽，他們同時從底層出發(fā)，最后到達六樓，小孩比大人先到．下面說法正確的是A．小孩重力勢能的變化一定大B．大人重力勢能的變化一定大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，已知電場強度為E、磁感應強度為B并相互垂直分布，某一帶電粒子（重力不計）沿圖中虛線水平通過．則該帶電粒子A．一定帶正電B．速度大小為C．可能沿QP方向運動D．若沿PQ方向運動的速度大于，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)過一個機械過濾裝置再進人靜電除塵區(qū)．圖中虛線是某一帶電的塵埃(不計重力)僅在電場力作用下向集塵極遷移并沉積的軌跡，A、B兩點是軌跡與電場線的交點．不考慮塵埃在遷移過程中的相互作用和電量變化，則以下說法正確的是A．塵埃在A點的加速度大于在B點的加速度B．塵埃帶正電C．A點電勢高于B點電勢D．塵埃在遷移過程中電勢能一直在增大二、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、如圖所示，A、B、C、D四圖中的小球以及小球所在的左側斜面完全相同，現(xiàn)從同一高度h處由靜止釋放小球，使之進入右側不同的軌道：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圖中是個半圓形軌道，其直徑等于h，如果不計任何摩擦阻力和拐彎處的能量損失，小球進入右側軌道后能到達h高度的是（）A． B．C． D．8、法籍意大利數(shù)學家拉格朗日在論文《三體問題》中指出：兩個質(zhì)相差懸殊的天體（如太陽和地球）所在同一平面有個特殊點，如圖中的所示，若飛行器位于這些點上，會在太陽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做圓周運動，人們稱之為拉格朗日點.若發(fā)射一顆衛(wèi)星定位于拉格朗日點，下列說法正確的是（）A．該衛(wèi)星繞太陽運動的周期和地球自轉(zhuǎn)周期相等B．該衛(wèi)星在點處于平衡狀態(tài)C．該衛(wèi)星繞太陽運動的向心加速度大于地球繞太陽運動的向心加速度D．該衛(wèi)星在處所受太陽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電場或垂直于線框平面的勻強磁場，一帶正電的粒子從bc邊上的P點以速度v1射入，在虛線框內(nèi)運動到cd邊上的Q點飛出，飛出時的速度大小也為v1．已知PQ間距離為L，粒子在P、Q兩點的速度方向與PQ連線的夾角都為θ（θ＜91o），粒子重力不計．下列說法中正確的是（）A．若為勻強電場，場強方向可能與PQ平行B．若為勻強電場，粒子從P到Q的最小速度為v1conθC．不論是電場或磁場，都可以求出粒子從P到Q的時間D．若為勻強磁場，磁場方向垂直紙面向內(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動，斜面B始終靜止不動，則下列說法中正確的是（）A．斜面B相對地面有向右運動的趨勢 B．地面對斜面B的靜摩擦力大小為FC．地面對斜面B的支持力大小為M+mg+Fsinθ D．斜面B與物體三、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）測電源電動勢和內(nèi)電阻有多種方法，某同學設計了如下圖所示的電路，定值電阻R0=10Ω，R為電阻箱，S2為單刀雙擲開關．閉合S1，將S2切換到a，調(diào)節(jié)電阻箱，當其阻值為R1=9Ω時，電壓傳感器測得的數(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）計算電阻Rx的阻值為_________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和記錄對應的電壓傳感器數(shù)據(jù)U，對測得的數(shù)據(jù)進行處理，繪出如圖所示的圖線．則電源電動勢E=_________V內(nèi)阻r=_________Ω12．（12分）為了探究物體做勻速圓周運動時，向心力與哪些因素有關？某同學進行了如下實驗：如圖甲所示，繩子的一端拴一個小沙袋，繩上離小沙袋L處打一個繩結A，2L處打另一個繩結B．請一位同學幫助用秒表計時．如圖乙所示，做了四次體驗性操作．操作1：手握繩結A，使沙袋在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，每秒運動1周．體驗此時繩子拉力的大?。僮?：手握繩結B，使沙袋在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，每秒運動1周．體驗此時繩子拉力的大?。僮?：手握繩結A，使沙袋在水平平面內(nèi)做勻速圓周運動，每秒運動2周．體驗此時繩子拉力的大?。僮?：手握繩結A，增大沙袋的質(zhì)量到原來的2倍，使沙袋在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，每秒運動1周．體驗此時繩子拉力的大小．（1）操作2與操作1中，體驗到繩子拉力較大的是____；（2）操作3與操作1中，體驗到繩子拉力較大的是____；（3）操作4與操作1中，體驗到繩子拉力較大的是____；（4）總結以上四次體驗性操作，可知物體做勻速圓周運動時，向心力大小與____有關．A．半徑B．質(zhì)量C．周期D．線速度的方向（5）實驗中，人體驗到的繩子的拉力是否是沙袋做圓周運動的向心力____（“是”或“不是”）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）如圖甲所示，M、P、N為直角三角形的三個頂點，NM與MP間的夾角，MP中點處固定一電荷量為Q的正點電荷，粗糙絕緣桿MN的長，沿MN方向建立x軸(取M點處),今在桿上穿一帶正電小球(可視為點電荷)，自N點由靜止釋放，小球的重力勢能和電勢能隨位置的變化圖象如圖乙(a)、(b)所示，圖中電勢能，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處時，桿對它的彈力恰好為零，求固定在中點處正點電荷的電荷量Q；(2)求小球在橫坐標處的電勢能；(3)若該小球從M點以初速度沿軸向上運動，恰好能運動到N點，然后再返回到M點，求小球返回到M點時的動能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，BC右端連接內(nèi)壁光滑、半徑r=0.2m的四分之一細圓管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處靜止釋放小球，它與BC間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，小球進入管口C端時，它對上管壁有FN=2.5mg的相互作用力，通過CD后，在壓縮彈簧過程中滑塊速度最大時彈簧彈性勢能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)在壓縮彈簧過程中小球的最大動能Ekm；(3)小球最終停止的位置。15．（12分）額定功率是60kW的無軌電車，其最大速度是108km/h，質(zhì)量是2t，如果它從靜止先以2m/s2的加速度勻加速開出，阻力大小一定，求：（1）電車勻加速運動行駛能維持多少時間？（2）又知電車從靜止駛出到增至最大速度共經(jīng)歷了21s，在此過程中，電車通過的位移是多少？

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】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動，故A錯誤；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，故B錯誤；帶電粒子在0-3s內(nèi)的初、末位置間的電場力做功為零，電勢能變化為零，則電勢差為零，故C正確，D錯誤；故選：C?？键c：帶電粒子在電場中的運動.2、D【解題分析】

（1）當物體受到的力方向與位移方向垂直時，力不做功，故A錯誤；（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錯誤；（3）由P=Wt可知，功率與Wt比值有關，與W（4）汽車上坡的時候，司機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項錯誤，B項錯誤.CD.剪斷細繩的瞬間，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；而剪斷細繩時，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球的瞬時加速度為，方向水平向右；故C項正確，D項錯誤.4、B【解題分析】

AB．從底層到達六樓，重力勢能增加，△Ep=mgh，大人與小孩上升的高度相等，大人質(zhì)量大，重力勢能的增量大，故A項錯誤，B項正確；CD．小孩重力做功W=-mgh，比大人重力做功少；小孩所用時間短。根據(jù)功率：，無法比較大人和小孩重力做功功率的大小。故C項錯誤，D項錯誤。5、B【解題分析】

粒子從左射入，不論帶正電還是負電，電場力大小為qE，洛倫茲力大小F=qvB=qE，兩個力平衡，速度，粒子做勻速直線運動．故A錯誤，B正確．此粒子從右端沿虛線方向進入，電場力與洛倫茲力在同一方向，不能做直線運動．故C錯誤．若速度，則粒子受到的洛倫茲力大于電場力，使粒子偏轉(zhuǎn)，只有當粒子帶負電時粒子向下偏轉(zhuǎn)，故D錯誤；故選B．6、A【解題分析】

A.由圖可知，A點電場線比B點密集，因此A點的場強大于B點場強，故塵埃在A點受到的電場力大于在B點受到的電場力，根據(jù)牛頓第二定律可知，塵埃在A點的加速度大于在B點的加速度，故A正確；B.根據(jù)軌跡可知，粒子受上極板引力作用，所以粒子帶負電，故B錯誤。C.沿電場線方向，電勢降低，所以A點電勢低于B點電勢，故C錯誤；D.由圖可知，電場力與速度夾角開始為鈍角，電場力做負功，電勢能增大；后來變?yōu)殇J角，電場力做正功，電勢能減小，則電勢能先增大后減小，故D錯誤。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、AC【解題分析】

A．小球到達右側斜面上最高點時的速度為零，根據(jù)機械能守恒定律得mgh+0=mgh′+0則h′=h故A正確；B．小球離開軌道后做斜拋運動，水平方向做勻速直線運動，運動到最高點時在水平方向上有速度，即在最高點的速度不為零，根據(jù)機械能守恒定律得則h′＜h故B錯誤.C．小球離開軌道做豎直上拋運動，運動到最高點速度為零，根據(jù)機械能守恒定律得mgh+0=mgh′+0則h′=h故C正確；D．小球在內(nèi)軌道運動，通過最高點最小的速度為故在最高點的速度不為零，根據(jù)機械能守恒定律得則h′＜h即不能過最高點；故D錯誤。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做圓周運動，則公轉(zhuǎn)周期相同，故A錯誤；衛(wèi)星所受的合力為地球和太陽對它引力的合力，這兩個引力方向相同，合力不為零，處于非平衡狀態(tài)，故B錯誤；由于衛(wèi)星與地球繞太陽做圓周運動的周期相同，衛(wèi)星的軌道半徑大，根據(jù)公式可知，衛(wèi)星繞太陽運動的向心加速度大于地球繞太陽運動的向心加速度，故C正確；衛(wèi)星在或所處所受太陽和地球引力的合力提供做圓周運動的向心力，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)若為勻強電場，帶電粒子從P到Q做類類斜拋運動，運動軌跡為拋物線，根據(jù)對稱性，電場方向應與PQ垂直，其最小速度為v1conθ，A錯誤、B正確；D．虛線框內(nèi)若為勻強磁場，根據(jù)左手定則，磁場方向應垂直紙面向外，D錯誤；C．若為電場，則；若為磁場，粒子在磁場中的偏向角為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看成一個整體,對其進行受力分析,由平衡條件可知,地面對B的靜摩擦力f=Fcosθ,方向水平向右,故B相對地面有向左運動的趨勢,故A錯誤,B正確;C、由平衡條件可知,地面對B的支持力FN=(M+m)g+Fsinθ,故C正確;D、對A進行受力分析可知,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、323【解題分析】（1）根據(jù)題意可知兩端電壓為0.2V，因為是串聯(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。故選：ABC。(5)沙袋做圓周運動的向心力時繩子對沙袋的拉力，作用在沙袋上。而人體驗到的繩子的拉力作用在人上，不是同一個力。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、(1)6.40×l