北京市石景山區(qū)第九中學(xué)2024年物理高三第一學(xué)期期中學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

北京市石景山區(qū)第九中學(xué)2024年物理高三第一學(xué)期期中學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫(xiě)考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書(shū)寫(xiě)在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G，則地球的平均密度為()A． B． C． D．2、如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)存在一正點(diǎn)電荷Q，坐標(biāo)軸上有A、B、C三點(diǎn)，OA=OB=BC=a，其中A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢(shì)相等，O點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì)相等，靜電力常量為k，則下列說(shuō)法正確的是（）A．點(diǎn)電荷Q位于O點(diǎn)B．O點(diǎn)電勢(shì)比A點(diǎn)電勢(shì)高C．C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為D．將某一正試探電荷從A點(diǎn)沿直線移動(dòng)到C點(diǎn)，電勢(shì)能一直減小3、（改編）一個(gè)單擺，如果擺球的質(zhì)量增加為原來(lái)的4倍，擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)的速度減為原來(lái)的，則單擺的（）A．頻率不變，振幅不變 B．頻率不變，振幅改變C．頻率改變，振幅不變 D．頻率改變，振幅改變4、如圖所示，兩個(gè)互相垂直的擋板甲和乙之間夾著一個(gè)光滑的小球。最初小球靜止，乙板與水平面間夾角為530，兩板對(duì)球的支持力分別為N甲、N乙，現(xiàn)保持兩板互相垂直的關(guān)系不變而將兩板以O(shè)點(diǎn)為軸在紙面內(nèi)順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)過(guò)160，已知sin370=0.6,cos370=0.8，則（）A．轉(zhuǎn)動(dòng)之前N甲<N乙B．轉(zhuǎn)動(dòng)之后N甲>N乙C．轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中N甲一直減小D．轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中N甲一直增大5、一質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間t內(nèi)發(fā)生得而位移為x．已知該質(zhì)點(diǎn)的加速度為，則該質(zhì)點(diǎn)的末動(dòng)能與初動(dòng)能的之比為()A．3B．4C．9D．166、如圖所示，兩平行金屬板中有相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)α粒子從兩板正中央垂直電場(chǎng)、磁場(chǎng)入射，它在金屬板間運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中曲線所示，則在α粒子飛躍金屬板間區(qū)域過(guò)程中（）A．α粒子的動(dòng)能增大B．α粒子的電勢(shì)能增大C．電場(chǎng)力對(duì)α粒子做負(fù)功D．磁場(chǎng)力對(duì)α粒子做負(fù)功二、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、太陽(yáng)帆飛船是利用太陽(yáng)光的壓力進(jìn)行太空飛行的航天器，由于太陽(yáng)光具有連續(xù)不斷、方向固定等特點(diǎn)，借助太陽(yáng)帆為動(dòng)力的航天器無(wú)須攜帶任何燃料．在太陽(yáng)光光子的撞擊下，航天器的飛行速度會(huì)不斷增加．現(xiàn)有一艘質(zhì)量為m的太陽(yáng)帆飛船在太空中運(yùn)行，某時(shí)刻帆面與太陽(yáng)光垂直．設(shè)帆面100%地反射太陽(yáng)光，帆的面積為S，且單位面積上每秒接受到的太陽(yáng)輻射能量為，已知太陽(yáng)輻射的光子的波長(zhǎng)均近似取為.不計(jì)太陽(yáng)光反射時(shí)頻率的變化，已知普朗克常量為h，光速為c．則A．飛船獲得的能量為B．光子的平均能量為的C．每秒射到帆面上的光子數(shù)D．此時(shí)飛船獲得的加速度為8、物體從靜止開(kāi)始做直線運(yùn)動(dòng)，v﹣t圖象如圖所示，則該物體（）A．在第6s末相對(duì)于起點(diǎn)的位移最大B．在第4s末相對(duì)于起點(diǎn)的位移最大C．在第2s末到第4s末這段時(shí)間內(nèi)的加速度最大D．在第4s末和第8s末在同一位置上9、在光滑的水平地面上方，有兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向相反的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示，PQ為兩個(gè)磁場(chǎng)的邊界，磁場(chǎng)范圍足夠大．一個(gè)半徑為a，質(zhì)量為m，電阻為R的金屬圓環(huán)垂直磁場(chǎng)方向，以速度v從如圖位置向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到直徑剛好與邊界線PQ重合時(shí)，圓環(huán)的速度為，則下列說(shuō)法正確的是A．此時(shí)圓環(huán)中的電功率為B．此時(shí)圓環(huán)的加速度為C．此過(guò)程中通過(guò)圓環(huán)截面的電量為D．此過(guò)程中回路產(chǎn)生的電能為0.75mv210、如圖所示，豎直運(yùn)動(dòng)的電梯底面上放有托盤(pán)彈簧秤，質(zhì)量為1kg的物體放在水平托盤(pán)中，當(dāng)電梯運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)彈簧秤的示數(shù)為14N，g取10m/s1．電梯的運(yùn)動(dòng)情況是A．電梯可能以1m/s1的加速度向上做勻加速運(yùn)動(dòng)B．電梯可能以1m/s1的加速度向下做勻減速運(yùn)動(dòng)C．電梯可能以11m/s1的加速度向上做勻加速運(yùn)動(dòng)D．電梯可能以11m/s1的加速度向下做勻減速運(yùn)動(dòng)三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）如圖所示，是某同學(xué)在做“研究勻加速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中得到的紙帶，在紙帶上選取了A、B、C、D、E等5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)畫(huà)出來(lái)，其相鄰點(diǎn)間距離如圖所示．（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器從打下A點(diǎn)到打下C點(diǎn)的時(shí)間內(nèi)，小車(chē)的平均速度是______m/s（小數(shù)點(diǎn)后保留兩位有效數(shù)字），這條紙帶的______（左或右）端與小車(chē)相連．（2）兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔著用T表示，則小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度的計(jì)算式a=______（逐差法，用s和T表示）．其大小為_(kāi)_____m/s2（小數(shù)點(diǎn)后保留兩位有效數(shù)字）．12．（12分）在“用插針?lè)y(cè)玻璃磚折射率“的實(shí)驗(yàn)中，玻璃磚的ab邊與a′b′邊相互平行，aa′邊與bb′邊不平行．某同學(xué)在白紙上仔細(xì)畫(huà)出了玻璃磚的兩條邊線aa′和bb′，如圖所示．

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，先在玻璃磚的一側(cè)插兩枚大頭針P1和P2以確定入射光線AO．接著，眼睛在玻璃磚的______（選填“同一側(cè)”、“另一側(cè)”）觀察所插的兩枚大頭針P1和P2，同時(shí)通過(guò)插第三、第四枚大頭針來(lái)確定從玻璃磚射出的光線．

（2）實(shí)驗(yàn)中是否要求四枚大頭針的針帽在同一視線上？______（填“是”或“否”）

（3）下列操作可以減小實(shí)驗(yàn)誤差的是______

（填字母代號(hào)）

A．適當(dāng)增大大頭針P1、P2的間距

B．選擇玻璃磚相互平行的ab、a′b′邊來(lái)測(cè)量

C．選用盡可能細(xì)的筆畫(huà)線

D．使AO的入射角接近于90°．四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）過(guò)去日本在高鐵海外推廣上最大的成果就是臺(tái)灣高鐵，然而日本在承建臺(tái)灣高鐵過(guò)程中，并沒(méi)有輸出運(yùn)行技術(shù)，導(dǎo)致臺(tái)灣高鐵機(jī)車(chē)技術(shù)和軌道不匹配，近些年來(lái)問(wèn)題頻出。

臺(tái)鐵6432車(chē)次普悠瑪列車(chē)今年10月21日在宜蘭新馬站附近出軌，造成18死190傷。臺(tái)當(dāng)局相關(guān)部門(mén)22日表示，事故原因初判是因?yàn)檗D(zhuǎn)彎時(shí)超速。如圖所示，為了防止列車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)對(duì)軌道的損傷甚至脫軌，需要使內(nèi)外軌有一定的高度差，已知普悠瑪列車(chē)出事現(xiàn)場(chǎng)的轉(zhuǎn)彎半徑R約為250m，軌道間距L約為1.5m，內(nèi)外軌的高度差h0約為24cm，請(qǐng)用學(xué)過(guò)的知識(shí)計(jì)算（取g=10m/s2）：（1）為保證安全，在事故現(xiàn)場(chǎng)附近應(yīng)規(guī)定的行駛速率v0為多少km/h。（2）該列車(chē)發(fā)生意外時(shí)，行駛速率v高達(dá)144km/h，為了使內(nèi)外軌均不受到側(cè)向擠壓，應(yīng)將內(nèi)外軌的高度差h設(shè)計(jì)為多少cm。14．（16分）如圖所示，質(zhì)量為M的木塊A套在水平桿上，并用輕繩將木塊與質(zhì)量也為M的小球B相連.今用跟水平方向成α=30°角的力F=Mg拉小球并帶動(dòng)木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中A、B相對(duì)位置保持不變，g取10m/s2.求：（1）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中輕繩與水平方向夾角θ；（2）木塊與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（3）若增大θ角，當(dāng)無(wú)論如何改變F的大小和方向再也無(wú)法拉動(dòng)物體A時(shí)，θ為多大？15．（12分）如圖所示，傾角α=370的光滑絕緣斜面處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度E=103N/C，有一個(gè)質(zhì)量為m=3×10-3kg的帶電小球，以速度v=1m/s沿斜面勻速下滑，求：（1）小球帶何種電荷？電荷量為多少？（2）在小球勻速下滑的某一時(shí)刻突然撤去斜面，此后經(jīng)t=0.2s內(nèi)小球的位移是多大？（g取10m/s2）

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、A【解題分析】

在地球表面有，且地球的質(zhì)量，由兩式可得，故A正確，BCD錯(cuò)誤。2、C【解題分析】因A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢(shì)相等，O點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì)相等，故A、B到點(diǎn)電荷的距離相等，O、C到點(diǎn)電荷的距離也相等，則點(diǎn)電荷位置如圖所示由圖可知A錯(cuò)誤，因點(diǎn)電荷帶正電，故離點(diǎn)電荷越近電勢(shì)越高，故O點(diǎn)電勢(shì)比A點(diǎn)低，故B錯(cuò)誤，由圖可知OC的距離，根據(jù)，得，故C正確；由圖可知，將正試探電荷從A點(diǎn)沿直線移動(dòng)到C點(diǎn)，電勢(shì)先升高再降低，故電勢(shì)能先增大再減小，故D錯(cuò)誤，故選C.3、B【解題分析】

CD．決定單擺周期的是擺長(zhǎng)及當(dāng)?shù)刂亓铀俣?，即，單擺的周期與質(zhì)量無(wú)關(guān)，與單擺的運(yùn)動(dòng)速度也無(wú)關(guān)．當(dāng)然，頻率也與質(zhì)量和速度無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤；AB．決定振幅的是外來(lái)因素．反映在單擺的運(yùn)動(dòng)中，可以從能量去觀察，從上面分析我們知道，在平衡位置（即最低點(diǎn)）時(shí)的動(dòng)能，當(dāng)m增為原來(lái)的4倍，速度減為原來(lái)的時(shí)，動(dòng)能不變，最高點(diǎn)的重力勢(shì)能也不變．但是由于第二次擺的質(zhì)量增大了（實(shí)際上單擺已經(jīng)變成另一個(gè)擺動(dòng)過(guò)程了），勢(shì)能不變，m大了，h就一定變小了，也就是說(shuō)，振幅減小了．故A錯(cuò)誤，B正確．4、C【解題分析】設(shè)球的重力為G，乙板和水平面的夾角為，對(duì)小球受力分析有，，轉(zhuǎn)動(dòng)之前，，，故A錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)動(dòng)后，，所以，故B錯(cuò)誤；由知轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)值一直減小，則一直減小，故C正確，D錯(cuò)誤。5、C【解題分析】

令質(zhì)點(diǎn)的初速度為v0，末速度為v，則據(jù)速度時(shí)間關(guān)系有：x=v0t+at2=v0t+??t2=v0t+x，可得x=2v0t；勻變速直線運(yùn)動(dòng)有：，所以有：2v0＝可得：v=3v0；因Ek=mv2∝v2即：Ek:Ek0=9:1；故選C.6、A【解題分析】

對(duì)α粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中進(jìn)行受力分析，受到豎直向上的洛倫茲力和豎直向下的電場(chǎng)力．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，洛倫茲力不做功，由圖中給出的α粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可知電場(chǎng)力對(duì)其做正功，因此α粒子的電勢(shì)能減小．再由動(dòng)能定理可知，α粒子的動(dòng)能增大．因此A正確、BCD錯(cuò)誤．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、BCD【解題分析】

ABC．每秒光照射到帆面上的能量E=E0S，光子能量，所以每秒射到帆面上的光子數(shù)：．故A錯(cuò)誤，BC正確．D．每個(gè)光子的動(dòng)量，光射到帆面被反彈，且光能100%的反射太陽(yáng)光，由動(dòng)量定理，有：Ft=2Ntp×100%，對(duì)飛船，由牛頓第二定律，有：F=ma，聯(lián)立可得：故D正確．8、AD【解題分析】

AB.由圖可知，6s內(nèi)物體一直沿正方向運(yùn)動(dòng)，6-8s時(shí)物體反向運(yùn)動(dòng)，故6s時(shí)相對(duì)于起點(diǎn)的位移最大，故A正確B錯(cuò)誤。C.v-t圖象的斜率表示物體的加速度，由圖可知，4-8s內(nèi)圖線的斜率最大，加速度最大，故C錯(cuò)誤；D.圖像的面積代表位移，橫軸上方為正，下方為負(fù)，故4-8s內(nèi)物體位移為零，第4s末和第8s末在同一位置上，故D正確。9、AC【解題分析】

A.當(dāng)圓環(huán)的直徑與邊界線PQ重合時(shí)，圓環(huán)左右兩個(gè)半環(huán)均產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，有效切割的長(zhǎng)度都等于直徑，故線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：圓環(huán)中的電功率為：故A正確。B.此時(shí)圓環(huán)受力為：故B錯(cuò)誤。C.此過(guò)程中，電路中的平均電動(dòng)勢(shì)為：則電路中通過(guò)的電量為：故C正確。D.此過(guò)程中產(chǎn)生的電能等于電路中的熱量，也等于外力所做的功，則一定也等于動(dòng)能的改變量，故故D錯(cuò)誤；10、AB【解題分析】

對(duì)物體分析，彈簧秤的示數(shù)即彈簧秤對(duì)物體的支持力，根據(jù)牛頓第二定律得：方向豎直向上，知電梯以的加速度加速上升，或以的加速度減速下降，故AB正確，CD錯(cuò)誤．【題目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵知道物體與電梯的加速度相同，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度的大小和方向是解決本題的關(guān)鍵．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、0.40；左；(s4+【解題分析】(1)每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)畫(huà)出來(lái)，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器從打下A點(diǎn)到打下B點(diǎn)所用的時(shí)間是0.1s，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器從打下A點(diǎn)到打下C點(diǎn)的時(shí)間內(nèi)，小車(chē)的平均速度vAC=3.62+4.38(2)由于每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s，設(shè)A到B之間的距離為x1，以后各段分別為x2、x3、x4，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：x3-x1=2a1T2

,x4-x2=2a2T2

,為了更加準(zhǔn)確的求解加速度，我們對(duì)二個(gè)加速度取平均值a=a1+a【題目點(diǎn)撥】要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用．12、另一側(cè)否AC【解題分析】

（1）[1]．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先在玻璃磚的一側(cè)插兩枚大頭針P1和P2以確定入射光線AO；接著，眼睛在玻璃磚的另一側(cè)觀察所插的兩枚大頭針P1和P2，同時(shí)通過(guò)插第三、第四枚大頭針來(lái)確定從玻璃磚射出的光線；

（2）[2]．實(shí)驗(yàn)中要求四枚大頭針的針尖在同一視線上，而不是針帽；

（3）[3]．大頭針P1和P2及P3和P4之間的距離適當(dāng)大些時(shí)，相同的距離誤差，引起的角度誤差會(huì)減小，角度的測(cè)量誤差會(huì)小些，故A正確．作插針?lè)y(cè)定折射率時(shí)，玻璃磚上下表面不一定要平行，故B錯(cuò)誤．為了準(zhǔn)確確定入射光線和折射光線，選用盡可能細(xì)的筆畫(huà)線，故C正確．為了減小測(cè)量的相對(duì)誤差，選擇的入射角應(yīng)盡量大些，效果會(huì)更好，但不是接近90°，故D錯(cuò)誤．故選AC.四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13、（1）72km/h（2）96cm【解題分析】

（1）高鐵轉(zhuǎn)彎時(shí)合外力充當(dāng)向心力，則：F合=Fn即mgtan解得：v0（2）根據(jù)v=gR?hL可知h∝v2則解得：h=4h0=96cm14、（1）30°（2）（