2024屆青海省西寧二十一中物理高三上期中綜合測試試題含解析

2024屆青海省西寧二十一中物理高三上期中綜合測試試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，在光滑的水平面上，物體B靜止，在物體B上固定一個(gè)輕彈簧。物體A以某一速度v0沿水平方向向右運(yùn)動(dòng)，通過彈簧與物體B發(fā)生作用，A物體質(zhì)量為m，B物體質(zhì)量為2m，從A剛接觸彈簧至彈簧再次恢復(fù)原長的過程中（）A．彈簧再次恢復(fù)原長時(shí)B的速度大小為B．物體A先做加速度增大的變減速運(yùn)動(dòng)，再做加速度減小的變減速運(yùn)動(dòng)C．彈簧彈力對(duì)A的沖量大小為D．彈簧彈性勢(shì)能的最大值為2、下列說法不正確的是A．亞里士多德認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因B．牛頓三大定律都可以通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證C．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體其合力可以是恒力D．卡文迪許利用扭秤實(shí)驗(yàn)測出了引力常量G的數(shù)值3、如圖甲所示的陀螺可在圓軌道的外側(cè)旋轉(zhuǎn)而不脫落，好像軌道對(duì)它施加了魔法一樣，被稱為“魔力陀螺”，該玩具深受孩子們的喜愛．其物理原理可等效為如圖乙所示的模型:半徑為R的磁性圓軌道豎直固定，質(zhì)量為m的小鐵球(視為質(zhì)點(diǎn))在軌道外側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)，A、B兩點(diǎn)分別為軌道上的最高、最低點(diǎn)．小鐵球受軌道的磁性引力始終指向圓心且大小不變，不計(jì)摩擦和空氣阻力，重力加速度為g．下列說法正確的是A．小鐵球可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B．小鐵球繞軌道轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能不守恒C．小鐵球在A點(diǎn)的速度的最小值為D．要使小鐵球不脫軌，軌道對(duì)小鐵球的磁性引力至少為5mg4、地球表面上兩極的重力加速度約為9.83m/s2，而赤道上的重力加速度約為9.78m/s2，即赤道上的重力加速度比兩極的重力加速度小1200。地球是一個(gè)很接近球體的橢球體，若把地球看成球體，半徑為6.4×103km，且質(zhì)量分布均勻，取200A．5.12×104km B．4.48×104kmC．3.2×104km D．6.4×103km5、圖甲中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比n1:n2=5:1，電阻R=20Ω，L1、L2為規(guī)格相同的兩只小燈泡，S1為單刀雙擲開關(guān)．原線圈接正弦交變電源，輸入電壓u隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示．現(xiàn)將S1接l、S2閉合，此時(shí)L2正常發(fā)光．下列說法正確的A．輸入電壓u的表達(dá)式是B．只斷開S2后，L1、L1均正常發(fā)光C．只斷開S2后，原線圈的輸入功率增大D．若S1換接到2后，R消耗的電功率為0.8W6、如圖所示，小球從斜面底端A點(diǎn)正上方h高處，以某一速度正對(duì)傾角為θ的斜面水平拋出時(shí)，小球到達(dá)斜面的位移最小(重力加速度為g)，則()A．小球平拋的初速度v0＝B．小球平拋的初速度v0＝sinθC．飛行時(shí)間t＝D．飛行時(shí)間t＝二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、低碳、環(huán)保是未來汽車的發(fā)展方向．某汽車研發(fā)機(jī)構(gòu)在汽車的車輪上安裝了小型發(fā)電機(jī)，將減速時(shí)的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化并儲(chǔ)存在蓄電池中，以達(dá)到節(jié)能的目的．某次測試中，汽車以額定功率行駛一段距離后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，測出了汽車動(dòng)能Ek與位移x的關(guān)系圖象如圖所示，其中①是關(guān)閉儲(chǔ)能裝置時(shí)的關(guān)系圖線，②是開啟儲(chǔ)能裝置時(shí)的關(guān)系圖線．已知汽車的質(zhì)量為1t，設(shè)汽車運(yùn)動(dòng)過程中所受地面阻力恒定，空氣阻力不計(jì)，根據(jù)圖象所給的信息可求出（）A．汽車行駛過程中所受地面的阻力為1000NB．汽車的額定功率為80kwC．汽車在此測試過程中加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為22.5sD．汽車開啟儲(chǔ)能裝置后向蓄電池提供的電能為5×105J8、如圖所示，一質(zhì)量為m的物體從固定的粗糙斜面底端A點(diǎn)以速度v0滑上斜面，恰好能夠到達(dá)斜面頂端B點(diǎn)，C點(diǎn)是斜面的中點(diǎn)。已知斜面的傾角為θ，高度為h，。則物體（）A．到達(dá)B點(diǎn)后將停止運(yùn)動(dòng)B．經(jīng)過C時(shí)的速度為C．從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間為D．從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)機(jī)械能減少2mgh9、A、B兩物體同時(shí)同地同向出發(fā)，其運(yùn)動(dòng)的v–t圖象和a–t圖象如圖甲、乙所示，已知在0~t0和t0~2t0兩段時(shí)間內(nèi)，A物體在v–t圖象中的兩段曲線形狀相同，則有關(guān)A、B兩物體的說法中，正確的是（）A．A物體先加速后減速B．a(chǎn)2=2a1C．t0時(shí)刻，A、B兩物體間距最小D．2t0時(shí)刻，A、B兩物體第一次相遇10、一個(gè)帶電小球從某復(fù)合場中的a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中，克服重力做功3J，電場力做功2J，空氣阻力做功-1J，下列正確的是A．在a點(diǎn)的重力勢(shì)能比在b點(diǎn)大3JB．在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)大2JC．在a點(diǎn)的動(dòng)能比在b點(diǎn)大2JD．在a點(diǎn)的機(jī)械能比在b點(diǎn)小1J三、實(shí)驗(yàn)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)利用如圖所示的裝置探究做功與速度變化的關(guān)系．(1)小物塊在橡皮筋的作用下彈出，沿水平桌面滑行，之后平拋落至水平地面上，落點(diǎn)記為M1；(2)在釘子上分別套上2條、3條、4條……同樣的橡皮筋，使每次橡皮筋拉伸的長度都保持一致，重復(fù)步驟(1)，小物塊落點(diǎn)分別記為M2、M3、M4……；(3)測量相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理．①為求出小物塊拋出時(shí)的動(dòng)能，需要測量下列物理量中的________(填正確答案標(biāo)號(hào))．A．小物塊的質(zhì)量mB．橡皮筋的原長xC．橡皮筋的伸長量ΔxD．桌面到地面的高度hE．小物塊拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離L②將幾次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋對(duì)小物塊做功分別記為W1、W2、W3、……，小物塊拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離分別記為L1、L2、L3、…….若功與速度的平方成正比，則應(yīng)以W為縱坐標(biāo)、________為橫坐標(biāo)作圖，才能得到一條直線．③由于小物塊與桌面之間的摩擦不能忽略，則由此引起的誤差屬于______________(填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”)．12．（12分）如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。左側(cè)重物A帶有擋光片，其總質(zhì)量為m，右側(cè)重物B質(zhì)量為M，兩重物由跨過光滑定滑輪的繩相連。光電門可以測量擋光片經(jīng)過光電門時(shí)的擋光時(shí)間，擋光片的寬度用b表示，擋光片與光電門之間的距離用h表示，擋光片通過光電門時(shí)的平均速度可看成擋光片通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度。(1)實(shí)驗(yàn)開始之前，先用游標(biāo)卡尺測量擋光片的寬度b。按上圖所示連接實(shí)驗(yàn)器材，實(shí)驗(yàn)時(shí)兩重物由靜止開始運(yùn)動(dòng)，重物A、B的質(zhì)量應(yīng)滿足的關(guān)系為M________m.(填大于、等于、小于)(2)在實(shí)驗(yàn)過程中，與光電門相連的數(shù)字毫秒計(jì)記錄下?lián)豕馄膿豕鈺r(shí)間為t，則擋光片通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度可表示為v=_____________。(用題中所給字母表示)(3)兩重物從靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)擋光片經(jīng)過光電門時(shí)，兩重物組成的系統(tǒng)動(dòng)能增加量可表示=____________，系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少量可表示為=___________，在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，若滿足=，則可認(rèn)為系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。(重力加速度為g)(4)為了減小偶然誤差,實(shí)驗(yàn)時(shí)多次改變擋光片到光電門的距離h，作出的v2?h圖象為一直線，并測得該圖象的斜率為k，則重力加速度表達(dá)式g=_____________。四、計(jì)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）電學(xué)中有些儀器經(jīng)常用到下述電子運(yùn)動(dòng)的物理原理．某一水平面內(nèi)有一直角坐標(biāo)系xOy，x=0和x=L=10cm的區(qū)間內(nèi)有一沿x軸負(fù)方向的有理想邊界的勻強(qiáng)電場E1=1.0×104V/m，x=L和x=3L的區(qū)間內(nèi)有一沿y軸負(fù)方向的有理想邊界的勻強(qiáng)電場E2=1.0×104V/m，一電子(為了計(jì)算簡單，比荷取為e/m=2×1011C/kg)從直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)的坐標(biāo)原點(diǎn)O以很小的速度進(jìn)入勻強(qiáng)電場E1，計(jì)算時(shí)不計(jì)此速度且只考慮xOy平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)．求：(1)電子從O點(diǎn)進(jìn)入到離開x=3L處的電場所需的時(shí)間；(2)電子離開x=3L處的電場時(shí)的y坐標(biāo)；(3)電子離開x=3L處的電場時(shí)的速度大小和方向．14．（16分）如圖所示，從傾角為450的固定斜面B點(diǎn)正上方，距B點(diǎn)的高度為h的A點(diǎn)處，靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m的彈性小球，落在B點(diǎn)和斜面碰撞，碰撞后速度大小不變，方向變?yōu)樗?，?jīng)過一段時(shí)間小球落在斜面上C點(diǎn)?？諝庾枇Σ挥?jì)，重力加速度為g．求：(1)小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間；(2)小球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的時(shí)間；(3)B點(diǎn)和C點(diǎn)間的高度差；(4)小球落到C點(diǎn)時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率。15．（12分）如圖所示，粗糙的水平軌道的左端有一壓縮的彈簧，彈簧左端固定，右端放一個(gè)質(zhì)量的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），物塊與彈簧不粘連。若釋放彈簧，物塊離開彈簧后從點(diǎn)進(jìn)入半徑為的光滑豎直圓軌道，在圓軌道最高點(diǎn)處對(duì)軌道的壓力，物塊離開豎直圓軌道后繼續(xù)在光滑平直軌道上運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)，與長木板發(fā)生彈性碰撞，碰撞時(shí)間極短，碰撞后長木板開始進(jìn)入足夠長的水平粗糙軌道。已知長木板的質(zhì)量，水平軌道長，長木板的長度，小物塊與軌道間、長木板與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，取。求：（1）初始?jí)嚎s的彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能；（2）碰撞后瞬間小物塊的速度和長木板的速度；（3）長木板右端點(diǎn)在軌道上運(yùn)動(dòng)的距離。

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解題分析】

本題考查動(dòng)量守恒的應(yīng)用?！绢}目詳解】A.彈簧再次回到原長，相當(dāng)于彈性碰撞，取向右為正方向，由動(dòng)量守恒和能量守恒可知：解得：，故A錯(cuò)誤；B.由題可知，物體A先做加速度增大的變減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈簧最短時(shí)兩者共速，此后彈簧逐漸伸長，物體A再做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C.由A可知，彈簧恢復(fù)原長時(shí)，物體A的速度為：彈簧彈力對(duì)A的沖量即為動(dòng)量變化量：故C錯(cuò)誤；D.當(dāng)兩者共速時(shí)彈簧彈性勢(shì)能最大，由動(dòng)量守恒和能量守恒得：解得：故D正確。故選D。2、B【解題分析】

A．力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因是亞里士多德的觀點(diǎn)，A正確，不符合題意；B．牛頓第一定律是理想實(shí)驗(yàn)，不受外力作用，但在現(xiàn)實(shí)中不可能實(shí)現(xiàn)，所以不能夠通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，B錯(cuò)誤，符合題意；C．平拋運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，物體只受重力作用，C正確，不符合題意；D．卡文迪許利用扭秤實(shí)驗(yàn)測出了引力常量，D正確，不符合題意。3、D【解題分析】

AB.小鐵球在運(yùn)動(dòng)的過程中受到重力、軌道的支持力和磁力的作用，其中鐵球受軌道的磁性引力始終指向圓心且大小不變，支持力的方向過圓心，它們都始終與運(yùn)動(dòng)的方向垂直，所以磁力和支持力都不能對(duì)小鐵球做功，只有重力會(huì)對(duì)小鐵球做功，所以小鐵球的機(jī)械能守恒，在最高點(diǎn)的速度最小，在最低點(diǎn)的速度最大。小鐵球不可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。故AB錯(cuò)誤；C.小鐵球在運(yùn)動(dòng)的過程中受到重力、軌道的支持力和磁力的作用，在最高點(diǎn)軌道對(duì)小鐵球的支持力的方向可以向上，小鐵球的速度只要大于1即可通過最高點(diǎn)。因此小球在最高點(diǎn)的速度最小值不是，故C錯(cuò)誤。D.由于小鐵球在運(yùn)動(dòng)的過程中機(jī)械能守恒，所以小鐵球在最高點(diǎn)的速度越小，則機(jī)械能越小，在最低點(diǎn)的速度也越小，根據(jù)：，可知小鐵球在最低點(diǎn)時(shí)需要的向心力越小。而在最低點(diǎn)小鐵球受到的重力的方向向下，支持力的方向也向下、只有磁力的方向向上。要使鐵球不脫軌，軌道對(duì)鐵球的支持力一定要大于1．所以鐵球不脫軌的條件是：小鐵球在最高點(diǎn)的速度恰好為1，而且到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)鐵球的支持力恰好等于1。根據(jù)機(jī)械能守恒定律，小鐵球在最高點(diǎn)的速度恰好為1，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度滿足軌道對(duì)鐵球的支持力恰好等于1，則磁力與重力的合力提供向心力，即：聯(lián)立得：F=5mg可知，要使鐵球不脫軌，軌道對(duì)鐵球的磁性引力至少為5mg。故D正確。4、C【解題分析】

由題意可知物體m在兩極時(shí)萬有引力提供重力有：G而物體m在赤道上時(shí)萬有引力提供重力和向心力，有：G設(shè)同步衛(wèi)星離地面的高度為h，同步衛(wèi)星和地球自轉(zhuǎn)角速度相同，則有：GMm聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)解得：h=3.2×104km，故選C。5、D【解題分析】

試題分析：電壓最大值為，周期是0.02s，則，所以輸入電壓u的表達(dá)式應(yīng)為u=20sin（100πt）V，A錯(cuò)誤；原先L1短路，只有L2工作，只斷開S2后，負(fù)載電阻變大為原來的2倍，電壓不變，副線圈電流變小為原來的一半，L1、L2的功率均變?yōu)轭~定功率的四分之一，均無法正常發(fā)光，原線圈的輸入功率等于副線圈的功率都減小，BC錯(cuò)誤；副線圈兩端的電壓有效值為，若S1換接到2后，R消耗的電功率為，D正確．6、D【解題分析】

小球到達(dá)斜面的位移最小時(shí)，位移垂直斜面平拋的豎直高度飛行時(shí)間t＝水平位移初速度v0＝A.小球平拋的初速度v0＝，與分析不符，故A錯(cuò)誤。B.小球平拋的初速度v0＝sinθ，與分析不符，故B錯(cuò)誤。C.飛行時(shí)間t＝，與分析不符，故C錯(cuò)誤。D.飛行時(shí)間t＝，與分析相符，故D正確。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解題分析】

A．對(duì)于圖線①，根據(jù)動(dòng)能定理得：-fx=0-Ek得到阻力為：故A錯(cuò)誤。B．設(shè)汽車勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v，則有得汽車的額定功率為：P=Fv=fv=2×103×40W=80kW．故B正確。C．對(duì)于加速運(yùn)動(dòng)過程，根據(jù)動(dòng)能定理得：Pt-fS=Ek2-Ek1得到故C錯(cuò)誤。D．根據(jù)功能關(guān)系得到：汽車開啟儲(chǔ)能裝置后向蓄電池提供的電能為：E=Ek-fS=8×105J-2×103×1.5×102J=5×105J．故D正確。故選BD。8、AB【解題分析】

A．A運(yùn)動(dòng)到B，根據(jù)動(dòng)能定理解得μ=2tanθ；則因?yàn)棣?gt;tanθ，即，可知到達(dá)B點(diǎn)后將停止運(yùn)動(dòng)，A正確；B．A運(yùn)動(dòng)到C，根據(jù)動(dòng)能定理有解得，B正確；C．根據(jù)牛頓第二定律，可得向上的加速度則由逆向思維可得從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間為C錯(cuò)誤；D．從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)機(jī)械能減少等于摩擦力的功D錯(cuò)誤。故選AB。9、BD【解題分析】

由甲圖可知，A物體先做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，再做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，速度一直增加，故A錯(cuò)誤；由甲圖可知，兩物體的速度變化量相同，在乙圖中a—t圖線圍成的面積表示速度的變化量，即0～t0時(shí)間內(nèi)a—t圖線圍成的面積相等，則有a2=2a1，故B正確；由v－t圖線可知，0～t0時(shí)間內(nèi)A的速度一直小于B的速度，B在前，A在后，AB之間的距離不斷增大，t0時(shí)刻以后A的速度大于B的速度，它們之間的距離開始減小，因此t0時(shí)刻兩物體之間的距離最大，故C錯(cuò)誤；由甲圖可知，2t0時(shí)刻A、B兩物體v－t圖線圍成的面積相等，表示位移相等，兩物體第一次相遇，故D正確．10、BCD【解題分析】

A.重力做功等于重力勢(shì)能的變化量，克服重力做功3J，重力勢(shì)能增加3J，所以a點(diǎn)重力勢(shì)能比b點(diǎn)小3J，故A錯(cuò)誤。B.電場力做功等于電勢(shì)能的變化量，電場力做功2J，電勢(shì)能減小2J，所以a點(diǎn)電勢(shì)能比b點(diǎn)大2J，故B正確。C.合力做功等于動(dòng)能的變化量，合力做功等于各個(gè)分力做的功，總功為-2J，故動(dòng)能減小2J，所以a點(diǎn)動(dòng)能比b點(diǎn)大2J，故C正確。D.除重力外的各個(gè)力做的總功等于機(jī)械能的變化量，除重力外，電場力做功為2J，克服空氣阻力做功1J，故機(jī)械能增加1J，所以a點(diǎn)機(jī)械能比b點(diǎn)小1J，故D正確。三、實(shí)驗(yàn)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、ADE系統(tǒng)誤差【解題分析】

（1）小球離開桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)桌面到地面的高度，可計(jì)算出平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，再根據(jù)小物塊拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離，可計(jì)算出小球離開桌面時(shí)的速度，根據(jù)動(dòng)能的表達(dá)式，還需要知道小球的質(zhì)量，故ADE正確，BC錯(cuò)誤；（2）根據(jù)，和，可得，因?yàn)楣εc速度的平方成正比，所以功與正比，故應(yīng)以W為縱坐標(biāo)、為橫坐標(biāo)作圖，才能得到一條直線；（3）偶然誤差的特點(diǎn)是它的隨機(jī)性，如果我們對(duì)一些物理量只進(jìn)行一次測量，其值可能比真值大也可能比真值小，這完全是偶然的，產(chǎn)生偶然誤差的原因無法控制，所以偶然誤差