2024屆天津市靜海區(qū)獨流中學(xué)等四校物理高三第一學(xué)期期中綜合測試試題含解析

2024屆天津市靜海區(qū)獨流中學(xué)等四校物理高三第一學(xué)期期中綜合測試試題考生須知：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、如圖所示，固定在豎直面內(nèi)的光滑圓環(huán)半徑為R，圓環(huán)上套有質(zhì)量分別為m和2m的小球A、B(均可看做質(zhì)點)，且小球A、B用一長為2R的輕質(zhì)細桿相連，在小球B從最高點由靜止開始沿圓環(huán)下滑至最低點的過程中(重力加速度為g)，下列說法正確的是()A．A球增加的機械能等于B球減少的機械能B．A球增加的重力勢能等于B球減少的重力勢能C．A球的最大速度為D．細桿對A做的功為mgR2、一輛公共汽車進站后開始剎車，做勻減速直線運動。開始剎車后的第1s內(nèi)和第2s內(nèi)位移大小依次為9m和7m。則剎車后6s內(nèi)的位移是（）A．25m B．24m C．20m D．36m3、“好奇號”火星探測器發(fā)現(xiàn)了火星存在微生物的更多線索，進一步激發(fā)了人類探測火星的熱情。如果引力常量G己知，不考慮星球的自轉(zhuǎn)，則下列關(guān)于火星探測的說法正確的是A．火星探測器貼近火星表面做勻速圓周運動時，其所受合外力為零B．若火星半徑約為地球半徑的一半，質(zhì)量約為地球質(zhì)量的十分之一，則火星表面的重力加速度一定大于地球表面的重力加速度C．火星探測器貼近火星表面做勻速圓周運動時，如果測得探測器的運行周期與火星半徑，則可以計算火星質(zhì)量D．火星探測器沿不同的圓軌道繞火星運動時，軌道半徑越大繞行周期越小4、宇航員乘坐航天飛船，在距月球表面高度為H的圓軌道繞月運行．經(jīng)過多次變軌最后登上月球．宇航員在月球表面做了一個實驗：將一片羽毛和一個鉛球從高度為h處同時以速度v0做平拋運動，二者同時落到月球表面，測量其水平位移為x．已知引力常量為G，月球半徑為R，則下列說法不正確的是（）A．月球的質(zhì)量B．在月球上發(fā)射衛(wèi)星的第一宇宙速度大小C．月球的密度D．有一個衛(wèi)星繞月球表面運行周期5、甲、乙兩物體從同一地點同時開始沿同一方向運動，甲物體運動的v－t圖象為兩段直線，乙物體運動的v－t圖象為兩段半徑相同的圓弧曲線，如右圖所示。圖中t4＝2t2，則在0～t4時間內(nèi)，下列說法正確的是（）A．甲物體的加速度不變B．乙物體做曲線運動C．兩物體t1時刻相距最遠，t4時刻相遇D．甲物體的平均速度等于乙物體的平均速度6、如圖所示，甲、乙兩小球從豎直面內(nèi)的半圓軌道的左端A開始做平拋運動，甲球落在軌道最低點D，乙球落在D點右側(cè)的軌道上，設(shè)甲、乙球的初速度分別為v甲、v乙，在空中運動的時間分別為t甲、t乙，則下列判斷正確的是()A．t甲=t乙 B．t甲<t乙C．v甲>v乙 D．v甲<v乙二、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，在點電荷Q產(chǎn)生的電場中，實線MN是一條方向未標出的電場線，虛線AB是一個電子只在靜電力作用下的運動軌跡．設(shè)電子在A、B兩點的加速度大小分別為aA、aB，電勢能分別為EpA、EpB.下列說法正確的是()A．電子一定從A向B運動B．若aA>aB，則Q靠近N端且為正電荷C．無論Q為正電荷還是負電荷一定有EpA<EpBD．B點電勢可能高于A點電勢8、下列說法中正確的是．A．一定量100℃的水變成100℃的水蒸氣，其分子之間的勢能增加B．當兩分子間距離大于平衡位置的間距時，分子間的距離越大，分子勢能越小C．熱力學(xué)第二定律可描述為“不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體”D．在真空、高溫條件下，可以利用分子擴散向半導(dǎo)體材料摻入其他元素E.液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，所以液體表面存在表面張力9、無償獻血、救死扶傷的崇高行為，是文明社會的標志之一。現(xiàn)代獻血常采用機采成分血的方式，就是指把健康人捐獻的血液，通過血液分離機分離出其中某一種成分（如血小板、粒細胞或外周血干細胞）儲存起來，再將分離后的血液回輸?shù)骄璜I者體內(nèi)。分離血液成分需要用到一種叫離心分離器的裝置，其工作原理的示意圖如圖所示，將血液裝入離心分離器的封閉試管內(nèi)，離心分離器轉(zhuǎn)動時給血液提供一種“模擬重力”的環(huán)境，“模擬重力”的方向沿試管遠離轉(zhuǎn)軸的方向，其大小與血液中細胞的質(zhì)量以及其到轉(zhuǎn)軸距離成正比，血液在這個“模擬重力”環(huán)境中，也具有“模擬重力勢能”。初始時試管靜止，血液內(nèi)離轉(zhuǎn)軸同樣距離處有兩種細胞a、b，其密度分別為ρa和ρb，它們的大小與周圍血漿密度ρ0的關(guān)系為ρa<ρ0<ρb。對于試管由靜止開始繞軸旋轉(zhuǎn)并不斷增大轉(zhuǎn)速的過程中，下列說法中正確的是（）A．細胞a的“模擬重力勢能”變小，細胞b的“模擬重力勢能”變大B．若某時刻a、b兩種細胞沿垂直于轉(zhuǎn)軸方向的速率相等，則“模擬重力”對細胞a做功的功率給小于對細胞b做功的功率C．利用這種離心分離器“模擬重力”的方法可以用于設(shè)計分離某些同位素的裝置D．這種離心分離器“模擬重力”的方法被一些科幻影視作品用于載人空間站的仿重力環(huán)境的設(shè)計（如圖2），在這種航天器的環(huán)形艙中，“水平面”是環(huán)形的10、假設(shè)高速公路上甲、乙兩車在同一車道上同向行駛．甲車在前，乙車在后，速度均為v0=30m/s，距離s0=100m．t=0時刻甲車遇緊急情況后，甲、乙兩車的加速度隨時間變化圖象如圖所示，取運動方向為正方向，下列說法不正確的是（）A．t=6s時兩車等速B．t=6s時兩車距離最近C．0～6s內(nèi)兩車位移之差為90mD．兩車0～9s內(nèi)會相撞三、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(xué)制作了一個簡單的多用電表，圖甲為電表的電路圖．已知選用的電流表內(nèi)阻Rg＝5Ω、滿偏電流Ig＝25mA，當選擇開關(guān)接3時為量程100V的電壓表．該多用電表表盤如圖乙所示，下排刻度均勻，C為上排刻度線的中間刻度，由于粗心，上排刻度線對應(yīng)數(shù)據(jù)沒有標出．（1）若指針指在圖乙所示位置，選擇開關(guān)接1時其讀數(shù)為____；選擇開關(guān)接3時其讀數(shù)為____．（2）為了測該多用電表電阻擋的電阻和表內(nèi)電源的電動勢，這位同學(xué)在實驗室找到了一個電阻箱，設(shè)計了如下實驗：①將選擇開關(guān)接2，紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)R1的阻值使電表指針滿偏；②將電表紅黑表筆與電阻箱相連，調(diào)節(jié)電阻箱使電表指針指C處，此時電阻箱的示數(shù)如圖丙，則C處刻度應(yīng)為____Ω；③計算得到多用電表內(nèi)電池的電動勢為____V；（保留兩位有效數(shù)字）（3）調(diào)零后將電表紅黑表筆與某一待測電阻相連，若指針在圖乙所示位置，則待測電阻的阻值為____Ω.（保留兩位有效數(shù)字）12．（12分）在實驗室里為了驗證動量守恒定律，一般采用如圖甲、乙兩種裝置：若入射小球質(zhì)量為，半徑為；被碰小球質(zhì)量為，半徑為，則要求______A.

B.

C.

D.

設(shè)入射小球的質(zhì)量為，被碰小球的質(zhì)量為，則在用甲裝置實驗時，驗證動量守恒定律的公式為______用裝置圖中的字母表示若采用乙裝置進行實驗，以下所提供的測量工具中必須有的是______A.毫米刻度尺

游標卡尺

天平

彈簧秤

秒表在實驗裝置乙中，若小球和斜槽軌道非常光滑，則可以利用一個小球驗證小球在斜槽上下滑過程中的機械能守恒。這時需要測量的物理量有：小球靜止釋放的初位置到斜槽末端的高度差，小球從斜槽末端水平飛出后平拋運動到地面的水平位移s、豎直下落高度則所需驗證的關(guān)系式為______。不計空氣阻力，用題中的字母符號表示四、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）兩個相同的小球A和B，質(zhì)量均為m，用長度相同的兩根細線把A、B兩球懸掛在水平天花板上的同一點O，并用長度相同的細線連接A、B兩小球，然后，用一水平方向的力F作用在小球A上，此時三根細線均處于直線狀態(tài)，且OB細線恰好處于豎直方向，如圖所示．如果不考慮小球的大小，兩小球均處于靜止狀態(tài)，則：(1)OB繩對小球的拉力為多大？(2)OA繩對小球的拉力為多大？(3)作用力F為多大？14．（16分）如圖所示，質(zhì)量m1＝0.3kg的足夠長的小車靜止在光滑的水平面上，現(xiàn)有質(zhì)量m2＝0.2kg可視為質(zhì)點的物塊，以水平向右的速度v0＝10m/s從左端滑上小車，最后在車面上某處與小車保持相對靜止.物塊與車面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，g取10m/s2.求：（1）物塊在車面上滑行的時間t；（2）摩擦力對小車的沖量和對小車做功（3）要使物塊不從小車右端滑出，車長至少多長?15．（12分）如圖，光滑水平面AB和粗糙斜面BC平滑連接，斜面傾角為53°，SAB=SBC=3m。質(zhì)量為m=2kg的小物塊在與水平面成53°角的恒力F=20N作用下，從A點由靜止開始沿ABC運動到C點。（取sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2）求：(1)物塊從A點運動到B點所用的時間t1；(2)若物塊在AB和BC上運動的時間之比為2:1，求物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)；(3)若斜面光滑，改變恒力的大?。ǚ较虿蛔儯?，仍能使物體沿ABC運動到C，求力F的取值范圍。

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、A【解題分析】

A．B球運動到最低點，A球運動到最高點，兩球系統(tǒng)機械能守恒，故A球增加的機械能等于B球減少的機械能，A正確；B．A球重力勢能增加，B球重力勢能減少，故B錯誤；C．兩球系統(tǒng)機械能守恒，當B球運動到最低點時速度最大，有解得故C錯誤；D．除重力外其余力做的功等于機械能的增加量，故細桿對A球做的功等于A球動能的增加量，有選項D錯誤。2、A【解題分析】

根據(jù)解得設(shè)汽車的初速度為，第1s末的速度為，則根據(jù)代入數(shù)據(jù)解得故剎車時間為所以剎車后6s內(nèi)的位移A正確，BCD錯誤。故選A?！绢}目點撥】本題疑難之處在于汽車的剎車時間，突破點是弄清楚6s內(nèi)汽車是否停下來。3、C【解題分析】

A：火星探測器貼近火星表面做勻速圓周運動時，其所受合外力充當向心力，不為零。故A項錯誤。B：在星球表面GMmR2=mg得g=GMR2，據(jù)題意RC：火星探測器貼近火星表面做勻速圓周運動時：GMmR2=mR(2πD：火星探測器沿不同的圓軌道繞火星運動時：GMmr2=mr(2π【題目點撥】萬有引力解題的兩種思路：1、物體在天體表面時重力近似等于它所受的萬有引力；2、將行星繞恒星、衛(wèi)星繞行星的運動視為勻速圓周運動，其所需的向心力由萬有引力提供。4、C【解題分析】

設(shè)平拋運動落地時間為t，根據(jù)平拋運動規(guī)律；水平方向：；豎直方向：解得月球表面重力加速度為：；在月球表面忽略地球自轉(zhuǎn)時有：，解得月球質(zhì)量：，故選項A正確；在月球表面運動的衛(wèi)星的第一宇宙速度為，由萬有引力定律提供向心力得到：，解得：，故選項B正確；據(jù)密度公式可以得到：，故選項C錯誤；根據(jù)公式可以得到衛(wèi)星繞月球表面運行的周期：，故選項D正確．此題選擇不正確的選項，故選C.【題目點撥】本題首先要通過平拋運動的知識求解月球表面的重力加速度，然后結(jié)合月球表面的重力等于萬有引力、萬有引力提供衛(wèi)星圓周運動的向心力列式分析即可．5、D【解題分析】0~t2時間段內(nèi)，甲做勻加速直線運動，t2~t4時間內(nèi)甲物體做勻減速直線運動，故A錯；速度是矢量，在速度時間圖象中，只能表示直線運動，B錯；在整個運動過程中t3時刻，兩物體相距最遠，C錯；在速度時間圖象中，下面所包圍的面積即為位移，可求知t4時間段內(nèi)，位移相等，故平均速度相同，D對。6、D【解題分析】AB：甲、乙兩小球從豎直面內(nèi)的半圓軌道的左端A開始做平拋運動，甲球落在軌道最低點D，乙球落在D點右側(cè)的軌道上；甲球下落的距離大于乙球下落的距離．據(jù)得，則．故AB兩項均錯誤．CD：甲、乙兩小球從豎直面內(nèi)的半圓軌道的左端A開始做平拋運動，甲球落在軌道最低點D，乙球落在D點右側(cè)的軌道上；甲球水平方向上運動的距離小于乙球水平方向上運動的距離．據(jù)得，又，則．故C項錯誤，D項正確．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、C【解題分析】由于不知道電子速度變化，由運動軌跡圖不能判斷電子向那個方向運動，故A錯誤；若aA＞aB，則A點離點電荷Q更近即Q靠近M端；又由運動軌跡可知，電場力方向指向凹的一側(cè)即左側(cè)，即在MN上電場方向向右，所以Q靠近M端且為正電荷，故B錯誤；由B可知，電子所受電場力方向指向左側(cè)，若電子從A向B運動，則電場力做負功，電勢能增加；若電子從B向A運動，則電場力做正功，電勢能減小，所以，一定有EpA＜EpB，故C正確；由B可知，電場線方向由M指向N，沿電場線方向電勢逐漸降低，則A點電勢高于B點，故D錯誤。所以C正確，ABD錯誤。

8、ADE【解題分析】

考查分子動理論，熱力學(xué)第二定律，液體表面張力。【題目詳解】A．溫度是分子的平均動能的標志，一定量100℃的水變成100℃的水蒸氣，吸收熱量而其分子的平均動能不變，分子之間的勢能增加．故A正確；B．當兩分子間距離大于平衡位置的間距r0時，分子力表現(xiàn)為引力，故隨分子間的距離增大，分子力做負功，分子勢能增大，故B錯誤；C．熱力學(xué)第二定律可描述為“不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他方面的變化”，故C錯誤；D．溫度越高，分子無規(guī)則運動的劇烈程度越大，因此在真空、高溫條件下，可以利用分子擴散向半導(dǎo)體材料摻入其它元素，故D正確；E．液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，所以液體表面存在表面張力，故E正確．故選ADE．9、BCD【解題分析】

A．當試管由靜止開始繞軸旋轉(zhuǎn)并不斷增大轉(zhuǎn)速的過程中，細胞需要向心力F，有：F=mrω2，因ω，r相同，則質(zhì)量大的即密度大的所需要的向心力大，周圍細胞對其作用力小于所需的向心力則要做離心運動，則b向遠離轉(zhuǎn)軸方向運動外運動，而a向靠近轉(zhuǎn)軸方向運動，因為“模擬重力”的方向沿試管遠離轉(zhuǎn)軸的方向，則細胞a的“模擬重力勢能”變大，細胞b的“模擬重力勢能”變小，選項A錯誤；B．根據(jù)P=mgv，若某時刻a、b兩種細胞沿垂直于轉(zhuǎn)軸方向的速率v相等，因a的模擬重力小，則“模擬重力”對細胞a做功的功率給小于對細胞b做功的功率，選項B正確；C．因某些同位素的密度不同，則利用這種離心分離器“模擬重力”的方法可以用于設(shè)計分離某些同位素的裝置，選項C正確；D．這種離心分離器“模擬重力”的方法被一些科幻影視作品用于載人空間站的仿重力環(huán)境的設(shè)計，要在這種航天器的環(huán)形艙中做圓周運動，則“水平面”是環(huán)形的，選項D正確；故選BCD.10、AB【解題分析】

由加速度圖象可畫出兩車的速度圖象，如圖所示由圖象可知，t=6s時兩車等速，此時距離最近，故A正確，B正確；圖中陰影部分面積為0～6s內(nèi)兩車位移之差：△x＝×30×3+×30×(6?3)m=90m＜100m，所以不會相撞，故CD錯誤．故選AB．【題目點撥】本題是追及問題，關(guān)鍵分析清楚兩小車的運動情況，然后根據(jù)運動學(xué)公式列式求解或者畫出速度時間圖象進行分析，此題難度不大，意在考查學(xué)生認識圖像及運用圖像的能力．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、17.3mA（17.2～17.4mA）69V1503.870（67～71）【解題分析】

（1）[1]選擇開關(guān)接1時測電流，其分度值為0.5mA，示數(shù)為17.3mA；[2]選擇開關(guān)接3時測電壓，其分度值為2V，其示數(shù)為69V；（2）[3]②由圖丙所示電阻箱可知，電阻箱示數(shù)為：0×1000Ω＋1×100Ω＋5×10Ω＋0×1Ω＝150Ω[4]由圖乙所示可知，指針指在C處時，電流表示數(shù)為12.5mA＝0.0125A，C處電阻為中值電阻，則電表內(nèi)阻為150Ω，電源電動勢：E＝I（R＋r）＝0.0125×（150＋150）V＝3.8V（3）[5]根據(jù)第（1）問可知，表頭所示電流為17.3mA；調(diào)零后將電表紅黑表筆與某一待測電阻相連，此時電路中的電流值也為17.3mA，而表內(nèi)電池的電動勢為E＝3.8V，表內(nèi)總電阻為150Ω，由歐姆定律可知：R＝（－150）Ω≈70Ω所以待測電阻的阻值為70Ω.12、C；；AC；；【解題分析】

（1）為了保證碰撞前后使入射小球的速度方向不變，故必須使入射小球的質(zhì)量大于被碰小球的質(zhì)量。為了使兩球發(fā)生正碰，兩小球的半徑相同；（2）（3）兩球做平拋運動，由于高度相等，則平拋的時間相等，水平位移與初速度成正比，把平拋的時間作為時間單位，小球的水平位移可替代平拋運動的初速度。將需要驗證的關(guān)系速度用水平位移替代。根據(jù)表達式確定需要測量的物理量。（4）驗證小球在斜槽上下滑過程中的機械能守恒，即驗證在斜槽滑下動能的增加量與重力勢能的減小量是否相等?！绢}目詳解】（1）在小球碰撞的過程中水平方向動量守恒，則：在碰撞過程中機械能守恒，則：則碰后，入射小球的速度變?yōu)橐龊笕肷湫∏虻乃俣葹椋簞t只要保證即可，故選C。（2）（3）P為碰前入射小球落點的平均位置，M為碰后入射小球的位置，N為碰后被碰小球的位置，碰撞前入射小球的速度為：碰后入射小球的速度為：碰后被碰小球的速度為：根據(jù)動量守恒：，由于平拋運動的時間相等，可得；故需要的工具有刻度尺天平。（4）根據(jù)平拋運動的規(guī)律有：，解得平拋運動的初速度為則動能的增加量為：重力勢能的減小量為：則需驗證：即為：?！绢}目點撥】本題考查驗動量守恒定律的實驗，要注意本實驗中運用等效思維方法，平拋時間相等，用水平位移代替初速度，這樣將不便驗證的方程變成容易驗證；在學(xué)習(xí)中要注意理解該方法的準確應(yīng)用。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)mg（2）2mg（3）【解題分析】

(1)對B分析,可知AB繩中張力為0，有mg-FTB=0得FTB=mg(2)對球A，受力分析如圖：FTAcos60°-mg=0，F(xiàn)TAsin60°-F=0，得：FTA=2mg(3)