吉林省長春市第十一高中2024學(xué)年高三物理第一學(xué)期期中學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

吉林省長春市第十一高中2024學(xué)年高三物理第一學(xué)期期中學(xué)業(yè)水平測試試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)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，彈簧的一端固定在豎直墻上，質(zhì)量為m的光滑弧形槽靜止在光滑水平面上，底部與水平面平滑連接，一個質(zhì)量也為m的小球從槽高h(yuǎn)處開始自由下滑則（）A．在以后的運動過程中，小球和槽的動量始終守恒B．在下滑過程中小球和槽之間的相互作用力始終不做功C．被彈簧反彈后，小球和槽都做速率不變的直線運動D．被彈簧反彈后，小球和槽的機械能守恒，小球能回到槽高h(yuǎn)處2、如圖所示，用三段不可伸長的輕軟繩OA、OB、OC共同懸掛一重物，其中OA與豎直方向的夾角θ=30°，OB是水平的，A端、B端固定。物體靜止時，OA的拉力為F1、OB的拉力為F2、OC的拉力為F3，關(guān)于這三個力的大小關(guān)系，下列說法中正確的是（）A．F1>F2>F3 B．F1>F3>F2C．F2>F3>F1 D．F3>F2>F13、如圖所示，光滑的鐵絲做成的圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，一中心有孔的小球穿在鐵絲上，由于受到輕微擾動，小球從最高點向下滑動，則在小球從最高點A滑到最低點B的過程中（）A．鐵絲對小球的作用力一直增大B．鐵絲對小球的作用力做功為零C．鐵絲對小球的作用力的沖量為零D．重力對小球做功的功率一直增大4、如圖所示，是某女運動員一次十米跳水的快照，她從跳臺斜向上跳起，一段時間后落入較大的泳池中，不計空氣阻力，下列說法正確的是A．她運動到最高點時，速度為零B．她上升過程處于超重狀態(tài)，下降過程處于失重狀態(tài)C．她接觸到水后，由于受到水的阻力，立即開始做減速運動D．她從入水到停止下沉的過程中損失的機械能大于水的機械能的增加量5、如圖所示，豎直平面內(nèi)的軌道Ⅰ和Ⅱ都由兩段細(xì)直桿連接而成，兩軌道長度相等．用相同的水平恒力將穿在軌道最低點的B靜止小球，分別沿Ⅰ和Ⅱ推至最高點A，所需時間分別為t1、t2；動能增量分別為、．假定球在經(jīng)過軌道轉(zhuǎn)折點前后速度的大小不變，且球與Ⅰ、Ⅱ軌道間的動摩擦因數(shù)相等，則A．＞；t1＞t2 B．=；t1＞t2C．＞；t1＜t2 D．=；t1＜t26、如圖所示，質(zhì)量相等的兩個物體，沿著傾角分別為α和β（α>β）的兩個光滑固定斜面，由靜止開始從斜面頂端滑下，到達(dá)斜面底端，兩個斜面高度相同。在此過程中，關(guān)于兩個物體，相同的物理量是A．下滑的加速度大小B．下滑的時間C．合外力的沖量大小D．重力的平均功率二、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、A物體自高為H的塔頂自由下落的同時，B物體自塔底以初速度v0豎直上拋，B物體上升至最高點時，A物體正好落地，則下列說法正確的是（）A．兩物體相遇時，A、B兩物體的速度大小均為B．兩物體相遇時離地面的高度為C．B物體上升的最大高度高于HD．A物體落地時速度小于v08、質(zhì)量均為m=lkg的甲、乙兩個物體同時從同地沿同一方向做直線運動，二者的動能隨位移的變化圖像如圖所示．下列說法正確的是（）A．甲的加速度大小為2m/s2B．乙的加速度大小為1.5m/s2C．甲、乙在x=6m處的速度大小為2m/sD．甲、乙在x=8m處相遇9、空間中P、Q兩點處各固定一個點電荷，P、Q兩點附近電場的等勢面分布如圖所示，a、b、c、d為電場中的4個點，已知a、c的電勢關(guān)系為φa>φc，則()A．P、Q兩點處的電荷為等量同種電荷B．a(chǎn)點和b點的電場強度相同C．c點的電勢低于d點的電勢D．負(fù)電荷從b到d電勢能增加10、在x軸上有兩個點電荷q1、q2，其靜電場的電勢φ在x軸上分布如圖所示．下列說法正確有（）A．q1和q2帶有異種電荷B．x1處的電場強度為零C．負(fù)電荷從x1移到x2，電勢能減小D．負(fù)電荷從x1移到x2，受到的電場力增大三、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）為探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。（1）甲同學(xué)采用裝置甲，實驗時，小盤和砝碼牽引小車，使小車做初速度為零的勻加速運動。①此實驗中可以不測量小車加速度的具體值，原因是________________________.②通過改變____________，就可以改變小車所受的合力.（2）乙同學(xué)采用圖乙所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進行實驗，其中、為兩個光電門，它們與數(shù)字計時器相連，當(dāng)滑行器通過、光電門時，光束被遮擋的時間、都可以被測量并記錄，滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為，擋光片寬度為，光電門間距離為，牽引砝碼的質(zhì)量為回答下列問題：①若取，改變的值，進行多次實驗，以下的取值不合適的一個是____________.A．B．C．D．②在此實驗中，需要測得每一個牽引力對應(yīng)的加速度，求得的加速度的表達(dá)式為_______________.（，，，表示）（3）丙同學(xué)采用如圖丙裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系.實驗中，需要平衡小車和紙帶運動過程中所受的阻力，正確的做法是（_____）A．小車放在木板上，把木板一端墊高，調(diào)節(jié)木板的傾斜程度，使小車在不受繩的拉力時沿木板做勻速直線運動B．小車放在木板上，掛上砂桶，把木板一端墊高，調(diào)節(jié)木板的傾斜程度，使小車在砂桶的作用下沿木板做勻速直線運動C．小車放在木板上，后面固定一條紙帶，紙帶穿過打點計時器。把木板一端墊高，調(diào)節(jié)木板的傾斜程度，使小車在不受繩的拉力時能拖動紙帶沿木板做勻速直線運動12．（12分）為了驗證碰撞中的動量守恒和檢驗兩個小球的碰撞是否為彈性碰撞，某同學(xué)選取了兩個體積相同、質(zhì)量相差比較大的小球，按下述步驟做了實驗：①用天平測出兩小球的質(zhì)量(分別為m1和m2，且m1>m2)．②按圖示安裝好實驗器材，將斜槽AB固定在桌邊，使槽的末端切線水平，將一斜面BC連接在斜槽末端．③先不放小球m2，讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止開始滾下，記下小球在斜面上的落點位置．④將小球m2放在斜槽末端邊緣處，讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止開始滾下，使它們發(fā)生碰撞，分別記下小球m1和m2在斜面上的落點位置．⑤用毫米刻度尺量出各個落點位置到斜槽末端點B的距離．圖中D、E、F點是該同學(xué)記下小球在斜面上的落點位置，到B點的距離分別為LD、LE、LF.根據(jù)該同學(xué)的實驗，回答下列問題：(1)在不放小球m2時，小球m1從斜槽頂端A處由靜止開始滾下，m1的落點在圖中的________點，把小球m2放在斜槽末端邊緣處，小球m1從斜槽頂端A處由靜止開始滾下，使它們發(fā)生碰撞，碰后小球m1的落點在圖中的________點．(2)若碰撞過程中，動量和機械能均守恒，不計空氣阻力，則下列表達(dá)式中正確的有________．A．m1LF＝m1LD＋m2LEB．C．m1LE＝m1LD＋m2LFD．LE＝LF－LD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）動車從A站以a1=0.5m/s2的加速度勻加速度啟動，當(dāng)速度達(dá)到180km/h時開始做勻速行駛，接近B站以大小為a2=0.5m/s2的加速度勻減速剎車，靜止時恰好正點到達(dá)B站．某次，動車在A站因故晚出發(fā)了3min，以a1=0.5m/s2勻加速啟動后，當(dāng)速度達(dá)到216km/h開始勻速運動，接近B站以大小為a2=0.5m/s2的加速度勻減速剎車，靜止時也恰好正點到達(dá)B站．求A、B兩站間的距離．14．（16分）兩根光滑的長直金屬導(dǎo)軌MN、M′N′平行置于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為l，電阻不計，MM′處接有如圖所示的電路，電路中各電阻的阻值均為R，電容器的電容為C．長度也為l、阻值同為R的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中．a(chǎn)b在外力作用下向右勻速運動且與導(dǎo)軌保持良好接觸，在運動距離為s的過程中，整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q．求（1）ab運動速度v的大小；（2）電容器所帶的電荷量q．15．（12分）如圖所示，水平放置的兩平行金屬板長為L，間距為d。一排長度正好為d的質(zhì)子從金屬板左側(cè)均以速度v平行金屬板射入電場中，已知質(zhì)子電量為e，質(zhì)量為m。求：（1）欲使所有質(zhì)子都不從板間飛出，則兩板電壓U的最小值是多少？（2）若兩板間加上（1）問中的電壓，將粒子換為氚核，仍以速度v平行金屬板射入電場中，求能出場的粒子數(shù)目占粒子總數(shù)的比例k。（粒子重力及相互間作用力忽略不計）

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：由動量守恒的條件可以判斷動量是否守恒；由功的定義可確定小球和槽的作用力是否做功；由小球及槽的受力情況可知運動情況；由機械能守恒及動量守恒可知小球能否回到最高點．小球與彈簧接觸前，小球和槽組成的系統(tǒng)動量守恒，且有則有．當(dāng)小球與彈簧接觸后，小球受外力，故小球和槽組成的系統(tǒng)所受外力不為零，動量不再守恒，故A錯誤；下滑過程中兩物體都有水平方向的位移，而力是垂直于球面的，故力和位移不垂直，故兩力均做功，故B錯誤；小球脫離弧形槽后，槽向后做勻速運動，小球向前做速度大小和槽相同的勻速運動，而小球和彈簧作用過程中機械能守恒，故小球被原速率反彈，反彈繼續(xù)做勻速運動，故C正確；小求被反彈后，因兩物體均有向左的速度，且速度大小相等，則兩物體不會相遇，小球不會到達(dá)最高點，故D錯誤．故選C．考點：本題考查了動量守恒定律、機械能守恒定律、做功的兩個因素．2、B【解題分析】

以結(jié)點O為研究，受力分析圖如圖所示；根據(jù)平衡條件，結(jié)合力圖可知：FOA＞FOC即F1>F3>F2A．F1>F2>F3，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．F1>F3>F2，與結(jié)論相符，選項B正確；C．F2>F3>F1，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．F3>F2>F1，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；故選B。3、B【解題分析】

A．對小球進行受力分析，小球受到重力和鐵絲的支持力，重力豎直向下，支持力垂直于切面向上，小球做圓周運動，重力與支持力的合力提供向心力，在運動過程中，有一瞬間重力的分量恰好提供全部的向心力，則此時鐵絲對小球的支持力為零，故A錯誤.BC．鐵絲對小球的作用力方向與小球運動方向總是垂直，所以對小球的功為零，但沖量Ft不為零，故B正確，C錯誤。D．小球下滑過程中速率增大，速度在豎直方向的分量先增大后減小，所以重力對小球做功的功率也是先增大后減小，故D錯誤.4、D【解題分析】

分析運動員的運動情況得出其加速度的方向．根據(jù)牛頓第二定律分析她的浮力和她的重力的關(guān)系．超重或失重取決于加速度的方向，與速度方向無關(guān)；根據(jù)能量關(guān)系分析機械能的損失．【題目詳解】她從跳臺斜向上跳起，她運動到最高點時有水平方向的速度，速度不為零，故A錯誤；她上升過程和下降過程中加速度方向都是向下，所以處于失重狀態(tài)，故B錯誤；入水過程中，開始時水對她的作用力大小(浮力和阻力)小于她的重力，所以先向下做一段加速運動，即入水后的速度先增大，故C錯誤．她從入水到停止下沉的過程中損失的機械能等于水的機械能的增加量和內(nèi)能的增加量．故D正確．故選D．【題目點撥】超重和失重現(xiàn)象可以運用牛頓運動定律進行分析理解，產(chǎn)生超重的條件是：物體的加速度方向向上；產(chǎn)生失重的條件：物體的加速度方向向下．5、B【解題分析】試題分析：運動過程包括兩個階段，均為勻加速直線運動．第一個過程和第二個過程運動的位移相等，所以恒力做功相等為，高度相等重力做功相等為，設(shè)斜面傾角為，斜面長度為，則摩擦力做功為，而即斜面對應(yīng)的水平位移，兩個過程的水平位移相等，而也相等，所以摩擦力做功相等，整理可得合外力做功相等，根據(jù)動能定理，合外力做功等于動能變化量，所以動能變化量相等即，選項AC錯．前一個過程加速度先小后大，后一個過程加速度先大后小，做速度時間圖像如下，既要末速度相同，又要位移相同，即末速度相同，與時間軸圍成的面積相等，根據(jù)圖像可判斷，對照選項B對．考點：動能定理勻變速直線運動6、C【解題分析】

根據(jù)牛頓第二定律以及運動學(xué)公式判斷加速度以及下滑的時間的關(guān)系；由動量定理可以判斷合外力的沖量是否相等；根據(jù)功率的公式來判斷平均功率的大小關(guān)系；【題目詳解】A、物體沿光滑的斜面下滑，根據(jù)牛頓第二定律可知：mgsinθ=ma，即a=gsinB、物體下滑過程中，下滑高度h相等，由機械能守恒定律得：mgh=12mv2，

物體到達(dá)斜面底端時，速度v=2gh

由牛頓第二定律得加速度為：a=gsinθ

物體沿斜面下滑的時間：t=vC、由于物體下滑高度相同，由上面分析可知，到達(dá)斜面底端時兩物體的速度大小相等，由于兩物體質(zhì)量相等，則其動量大小mv相等，由動量定理可知，合力的沖量等于動量的變化量，由于動量變化量大小相等，則合力沖量大小相等，故C正確；D、物體下滑過程中，物體初末位置相同，重力做功：W=mgh相等，由于運動時間t不同，則重力的平均功率P=W【題目點撥】本題考查牛頓第二定律以及動量定理的應(yīng)用的問題，在平時學(xué)習(xí)過程中注意加強訓(xùn)練。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、AB【解題分析】

由題意可知，A做勻加速直線運動，B做勻減速直線運動，且A、B兩物體的加速度相同，運動時間相同，由可知，速度變化量大小相等，

則A物體落地時速度與B物體上拋時初速度大小相等，都等于，

B物體上升的最大高度與A物體的下落高度相等，都等于H，故CD錯誤；設(shè)兩物體相遇時所用的時間為t，速度大小為v，

由速度時間公式得，對于A物體有：，

對于B物體有：，

聯(lián)立以上兩式可解得，則兩物體相遇時，A、B兩物體的速度大小，

由速度位移公式得，，

，

聯(lián)立以上各式可解得：，兩物體相遇時離地面的高度為

，故AB正確．8、AD【解題分析】

A項：對甲由動能定理可知：，即即為圖象斜率，所以，由牛頓第二定律得：，故A正確；B項：對乙由動能定理可知：，即即為圖象斜率，所以，由牛頓第二定律得：，故B錯誤；C項：由圖可知：對甲：，即，解得：，對乙：，即，解得：，故C錯誤；D項：甲物體的初動能為，可得，因此甲物體的位移時間關(guān)系為，乙物體的位移時間關(guān)系為，令可得，代入甲的位移可得，D正確9、CD【解題分析】

A．根據(jù)電場的圖象可以知道，該電場是等量同種異號電荷的電場，故A錯誤；B．等量同種異號電荷的電場線分布具有對稱性（上下、左右），a點和b點的電場強度大小相等，而方向不同。故B錯誤；C．由題φa＞φc，結(jié)合電場線從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止，順著電場線方向電勢逐漸降低，可知Q帶正電，P帶負(fù)電；c點與d點比較可知，c點離P點（負(fù)電荷）的距離更近，所以c點的電勢較低。故C正確；D．圖中a點的電勢高于c點電勢，可知Q帶正電，P帶負(fù)電，所以由圖可知b點的電勢高于d點的電勢；而負(fù)電荷在電勢高處電勢能小，在電勢低處電勢能大，可知負(fù)電荷從b到d，電勢降低，電勢能增大。故D正確。10、AC【解題分析】

本題的核心是對φ–x圖象的認(rèn)識，利用圖象大致分析出電場的方向及電場線的疏密變化情況，依據(jù)沿電場線的方向電勢降低，圖象的斜率描述電場的強弱——電場強度進行分析解答．【題目詳解】A．由圖知x1處的電勢等于零，所以q1和q2帶有異種電荷，A正；B．圖象的斜率描述該處的電場強度，故x1處場強不為零，B錯誤；C．負(fù)電荷從x1移到x2，由低電勢向高電勢移動，電場力做正功，電勢能減小，故C正確；D．由圖知，負(fù)電荷從x1移到x2，電場強度越來越小，故電荷受到的電場力減小，所以D錯誤．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、正比于，故只須研究之間的比例關(guān)系即可表明之間的關(guān)系盤內(nèi)砝碼數(shù)量DC【解題分析】

(1)①[1]本實驗探究的是加速度與其他量之間的比例關(guān)系，在初速度為零的勻變速直線運動中有,若運動時間相等，則位移與加速度成正比，即此實驗中可以不測量加速度的具體值，因為正比于，故只須研究之間的比例關(guān)系即可表明之間的關(guān)系；②[2]實驗滿足砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，砝碼盤和砝碼的重力等于小車所受的合外力，所以通過改變盤內(nèi)砝碼數(shù)量，就可以改變小車所受到的合力；(2)①[3]根據(jù)牛頓第二定律，對砝碼有：對滑行器有：聯(lián)立可得：可見當(dāng)時則有：所以當(dāng)砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑行器的質(zhì)量時，繩子對滑行器的拉力才可作為滑行器受到的合力；A.與分析不符，故A錯誤；B.與分析不符，故B錯誤；C.與分析不符，故C錯誤；D.與分析相符，故D正確。②[4]由得：又：可得加速度為：(3)[5]平衡摩擦力的方法是用重力沿斜面向下的分力來抵消摩擦力的作用，具體做法是：將小車輕放（靜止）在長木板上，掛好紙帶（紙帶和打點計時器的限位孔之間有摩擦力）、不掛砂桶，將長木板靠近打點計時器的一端適當(dāng)墊高，形成斜面，輕推小車，使小車做勻速運動（紙帶上兩點間距離相等）即可；A.與分析不符，故A錯誤；B.與分析不符，故B錯誤；C.與分析相符，故C正確。12、EDC【解題分析】

(1)[1][2]小球m1從斜槽頂端A處由靜止開始滾下，m1的落點在圖中的E點，小球m1和小球m2相撞后，小球m2的速度增大，小球m1的速度減小，都做平拋運動，所以碰撞后m1球的落地點是D點，m2球的落