廣東省東莞市南開實驗學(xué)校2024年物理高三上期中學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

廣東省東莞市南開實驗學(xué)校2024年物理高三上期中學(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)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、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、使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b，在彈性限度內(nèi)得到彈力F與彈簧長度l的關(guān)系圖像如圖．設(shè)彈簧a與彈簧b的原長分別為l1和l2，勁度系數(shù)分別為k1和k2，下列選項中正確的是A．l1>l2k1>k2 B．l1>l2k1<k2C．l1<l2k1<k2 D．l1<l2k1>k22、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(jìn)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3、太陽能路燈是采用晶體硅太陽能電池供電，用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)公用電力照明的路燈，白天太陽能電池對蓄電池充電，晚上蓄電池的電能供給路燈照明。太陽光垂直照射到地面上時，單位面積的輻射功率為。某一太陽能路燈供電系統(tǒng)對一盞LED燈供電，太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為15％左右，電池板面積1m2，采用一組24V的蓄電池（總?cè)萘?00Ah），LED路燈規(guī)格為“40W，24V”，蓄電池放電預(yù)留20％容量。下列說法正確的是（）A．蓄電池的放電電流約為0.6AB．一盞LED燈每天消耗的電能約為0.96kWhC．該太陽能電池板把光能轉(zhuǎn)換為電能的功率約為40WD．把蓄電池完全充滿電，太陽照射電池板的時間不少于38.4h4、如圖所示，橡皮條一端固定在P點，另一端繞過固定的光滑鐵釘Q與小物塊A連接。橡皮條的原長等于PQ間距離，伸長時彈力與伸長量成正比。開始時小物塊位于O的正下方，對長木板B的壓力為，B放在光滑的水平面上，AB之間的動摩擦因數(shù)為；某時刻在B的右端施加水平向右的恒力，若木板足夠長，B對A的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，橡皮條始終處于彈性限度內(nèi)。在A向右運動的過程中，下列關(guān)于B的v-t圖象，正確的是A．B．C．D．5、在電荷量分別為2q和-q的兩個點電荷形成的電場中，電場線分布如圖所示，在兩點電荷連線上有a、b、c三點，且b、c兩點到正點電荷距離相等，則（）A．在兩點電荷之間的連線上存在一處電場強度為零的點B．將一電子從a點由靜止釋放，它將在a、b間往復(fù)運動C．c點的電勢高于b點的電勢D．負(fù)試探電荷在a點具有的電勢能大于在b點時的電勢能6、如圖所示為A、B兩物體從同一點出發(fā)的位移-時間圖象，則下列說法正確的是A．0～2s內(nèi)A、B兩物體的運動方向都發(fā)生了改變B．1.5s末A、B兩物體的速度相同C．0～1.5s的時間內(nèi)，A的平均速度等于B的平均速度D．0～25內(nèi)A、B兩物體之間的最大距離為3m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、進(jìn)行運動過程的分析是學(xué)習(xí)物理的基本能力.一個做變速直線運動的物體，加速度逐漸減小，直至為零，關(guān)于該物體運動的情況說法正確的是：A．物體的速度可能不斷減小B．物體的速度可能不斷增大，加速度為零時，速度最大C．速度的變化率一定越來越小D．速度一定是越來越小8、伽利略開創(chuàng)了實驗研究和邏輯推理相結(jié)合探索物理規(guī)律的科學(xué)方法，利用這種方法伽利略發(fā)現(xiàn)的規(guī)律有（）A．力不是維持物體運動的原因B．物體之間普遍存在相互吸引力C．忽略空氣阻力，重物與輕物下落得同樣快D．物體間的相互作用力總是大小相等，方向相反9、如圖所示，水平固定放置的兩根足夠長的平行光滑桿AB和CD，各穿有質(zhì)量均為m的小球a和b，兩桿之間的距離為d，兩球間用原長也為d的輕質(zhì)彈簧連接。現(xiàn)從左側(cè)用固定擋板將a球擋住，再用力把b球向左邊拉一段距離（在彈性限度內(nèi)）后靜止釋放，則下面判斷中正確的是（）A．在彈簧第一次恢復(fù)原長的過程中，兩球和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒、機械能守恒B．彈簧第一次恢復(fù)原長后，繼續(xù)運動的過程中，系統(tǒng)的動量守恒、機械能守恒C．彈簧第二次恢復(fù)原長時，a球的速度達(dá)到最大D．釋放b球以后的運動過程中，彈簧的最大伸長量總小于運動開始時彈簧的伸長量10、如圖所示為甲、乙兩質(zhì)點做直線運動時，通過打點計時器記錄的兩條紙帶，兩紙帶上各計數(shù)點間的時間間隔都相同．關(guān)于兩質(zhì)點的運動情況的描述，正確的是A．兩質(zhì)點在t0～t4時間內(nèi)的平均速度大小相等B．兩質(zhì)點速度相等的時刻在t3～t4之間C．兩質(zhì)點在t2時刻的速度大小相等D．兩質(zhì)點不一定是從同一地點出發(fā)的，但在t0時刻甲的速度為0三、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）用等效替代法驗證力的平行四邊形定則的實驗情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點，OB和OC為細(xì)繩，圖乙是白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖。(1)本實驗中“等效替代”的含義是________。A．橡皮筋可以用細(xì)繩替代B．左側(cè)彈簧測力計的作用效果可以替代右側(cè)彈簧測力計的作用效果C．右側(cè)彈簧測力計的作用效果可以替代左側(cè)彈簧測力計的作用效果D．兩彈簧測力計共同作用的效果可以用一個彈簧測力計的作用效果替代(2)圖乙中的F與F′兩力中，方向一定沿著AO方向的是________。(3)完成該實驗的下列措施中，能夠減小實驗誤差的是________。A．拉橡皮筋的繩細(xì)一些且長一些B．拉橡皮筋時，彈簧測力計、橡皮筋、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板面平行C．拉橡皮筋的細(xì)繩要長些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點要遠(yuǎn)些D．使拉力F1和F2的夾角很小12．（12分）某研究小組做“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”實驗，所用器材有：方木板一塊，白紙，量程為5N的彈簧測力計兩個，橡皮條（帶兩個較長的細(xì)繩套），小圓環(huán)，刻度尺，三角板，圖釘（若干個）。主要實驗步驟如下：甲:將輕質(zhì)小圓環(huán)掛在橡皮條的一端，另一端固定；乙:用手通過兩個彈簧測力計共同拉動小圓環(huán)，小圓環(huán)運動至O點，記下兩彈簧測力計的讀數(shù)F1和F2及兩細(xì)繩套的方向；丙:改用一個彈簧測力計將小圓環(huán)拉到O點，記下彈簧測力計的讀數(shù)F及細(xì)繩套的方向；丁:在白紙上做出力F、F1和F2的圖示，猜想三者的關(guān)系，并加以驗證。(1)乙、丙步驟中將小圓環(huán)拉到同一位置O的目的是______；(2)某次操作后，在白紙上記錄的痕跡如圖（?。┧荆埬阍趫D（?。┲型瓿刹襟E丁。____(3)某同學(xué)提出，將上述步驟的乙和丙順序?qū)φ{(diào)，就可探究力的分解規(guī)律，他的觀點是否正確_____？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）兩物塊、并排放在水平地面上，且兩物塊接觸面為豎直面，現(xiàn)用一水平推力作用在物塊上，使、由靜止開始一起向右做勻加速運動，如圖甲所示，在、的速度達(dá)到時，搬去推力．已知、質(zhì)量分別為、，與水平面間的動摩擦因數(shù)為，與地面沒有摩擦，物塊運動的圖象如圖乙所示．取，求：（1）推力的大?。?）物塊剛停止運動時，物塊、之間的距離．14．（16分）如圖所示，質(zhì)量為3kg的小車A以v0=4m/s的速度沿光滑水平面勻速運動，小車左端固定的支架通過不可伸長的輕繩懸掛質(zhì)量為1kg的小球B（可看作質(zhì)點），小球距離車面0.8m．某一時刻，小車與靜止在水平面上的質(zhì)量為1kg的物塊C發(fā)生碰撞并粘連在一起（碰撞時間可忽略），此時輕繩突然斷裂．此后，小球剛好落入小車右端固定的砂桶中（小桶的尺寸可忽略），不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s1．求：①繩未斷前小球與砂桶的水平距離．②小車系統(tǒng)的最終速度大?、壅麄€系統(tǒng)損失的機械能．15．（12分）一質(zhì)量為8.00×104kg的太空飛船從其飛行軌道返回地面．飛船在離地面高度1.60×105m處以7.5×103m/s的速度進(jìn)入大氣層，逐漸減慢至速度為100m/s時下落到地面．取地面為重力勢能零點，在飛船下落過程中，重力加速度可視為常量，大小取為9.8m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)．(1)分別求出該飛船著地前瞬間的機械能和它進(jìn)入大氣層時的機械能；(2)求飛船從離地面高度600m處至著地前瞬間的過程中克服阻力所做的功，已知飛船在該處的速度大小是其進(jìn)入大氣層時速度大小的2.0%.

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、D【解題分析】

彈簧的彈力滿足胡克定律，F(xiàn)=k△x，在圖象中斜率表示彈簧的勁度系數(shù)k，橫截距表示彈簧的原長．【題目詳解】根據(jù)胡克定律得：F=k△x=k（l′-l），l′是彈簧的長度，l是彈簧的原長，由數(shù)學(xué)知識知：F-l′圖象的斜率等于k，橫截距表示彈簧的原長．所以有：l1＜l2，k1＞k2，故A、B、C錯誤，D正確．故選：D2、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(fù)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(fù)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。3、D【解題分析】蓄電池的放電電流為，故A錯誤；一盞LED燈的功率為40W，每天平均使用按10小時算，每天消耗的電能約為：W=Pt=40W×10h=400W?h=0.40kWh，故B錯誤；太陽能電池板把光能轉(zhuǎn)化為電能的功率P=P0S×15%=1.0×103×1×15%=150W，故C錯誤；把蓄電池完全充滿電，假設(shè)太陽能電池板全部用于對蓄電池充電，需能量為：E=（1-0.2）qU=0.8×300×24Wh=5760Wh，而太陽能電池的即使一直垂直照射，功率為150W，故用時約：t==38.4h，故D正確，故選D.4、C【解題分析】A在Q點正下方靜止時，設(shè)AQ=H，則彈簧彈力，在A向右運動的過程中，設(shè)AQ與豎直方向的夾角為，則彈簧彈力，則A對B的壓力，即A對B的壓力不變，故AB間的最大靜摩擦力也不變，A受到的彈簧彈力水平向左的分量為，故在A向右運動的過程中，變小，變大；當(dāng)時，AB保持相對靜止，一起向右運動，隨著變大，AB的合外力變小，故加速度減?。划?dāng)時，AB的速度達(dá)到最大，之后AB間的摩擦力，A、B分離，A做減速運動，B做勻速運動；之后A做往復(fù)運動直至靜止，由于摩擦力做負(fù)功，A的速度必小于B的速度，故B一直做勻速運動，故C正確，ABD錯誤；故選C．【題目點撥】根據(jù)力的合成與分解求得任意位置，A對B的壓力，從而求得最大靜摩擦力；再根據(jù)A、B的受力情況，由牛頓第二定律根據(jù)加速度求得A、B的運動情況．5、C【解題分析】

A、正負(fù)電荷在兩點電荷之間的連線上產(chǎn)生的場強方向相同，所以在兩點電荷之間的連線上不存在電場強度為零的點，故A錯；B、將一電子從a點由靜止釋放，電子在a點受到向右的電場力，所以要從靜止向右運動，則運動不是在a、b間往復(fù)運動，故B錯；C、b、c兩點到正點電荷距離相等，若只有正電荷，則bc兩點的電勢相等，但由于負(fù)電荷的存在導(dǎo)致c點的電勢高于b點的電勢，故C對；D、沿著電場線電勢在降低，所以a點電勢高于b點電勢，而負(fù)電荷在電勢高的地方電勢能小，所以a點具有的電勢能小于在b點時的電勢能，故D錯綜上所述本題選;C6、C【解題分析】

由于位移-時間圖象的斜率表示該時刻的速度，由圖可知，0-2s內(nèi)A、B兩物體的速度（斜率）沒有負(fù)值，即運動方向沒有發(fā)生改變，A錯誤．1.5s末A、B兩物體的位置坐標(biāo)相同，說明兩物體相遇，而不是速度相同，B錯誤．由圖可知，0-1.5s的時間內(nèi)，兩物體的位移相等，所用時間也相等，所以平均速度相等，C正確．從x-t圖象看出，兩個物體1s末縱坐標(biāo)讀數(shù)之差最大，兩物體相距最遠(yuǎn)，且最大距離為△x=3m-1m=2m，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、ABC【解題分析】

當(dāng)加速度的方向與速度方向相同，物體做加速運動，當(dāng)加速度的方向與速度方向相反，物體做減速運動．【題目詳解】A項：當(dāng)加速度的方向與速度方向相反，加速度減小，速度減小，故A正確；B項：當(dāng)加速度的方向與速度方向相同，加速度減小，速度增大，當(dāng)加速度減為零時，速度最大，故B正確；C項：加速度等于速度的變化率，加速度逐漸減小，速度的變化率越來越小，故C正確；D項：當(dāng)加速度的方向與速度方向相同，加速度減小，速度增大，故D錯誤．故選ABC．【題目點撥】解決本題的關(guān)鍵掌握判斷物體做加速運動還是減速運動的方法，關(guān)鍵看加速度的方向與速度方向的關(guān)系．8、AC【解題分析】

A、伽利略根據(jù)理想斜面實驗，發(fā)現(xiàn)了力不是維持物體運動的原因，故A正確；B、伽利略沒有發(fā)現(xiàn)物體之間普遍存在相互吸引力的規(guī)律．故B錯誤；C、伽利略開創(chuàng)了實驗研究和邏輯推理相結(jié)合探索自然規(guī)律的科學(xué)方法，利用此種方法得到重物與輕物下落得同樣快結(jié)論，故C錯誤；D、伽利略沒有發(fā)現(xiàn)物體間的相互作用力總是大小相等，方向相反的規(guī)律．物體間的相互作用力總是大小相等，方向相反是牛頓第三定律的內(nèi)容，故D錯誤；故選A．【題目點撥】伽利略是物理學(xué)的奠基人之一，要學(xué)習(xí)他的成就和科學(xué)研究的方法．理想斜面實驗抓住了客觀事實的主要因素，忽略了次要因素，從而更深刻地揭示了自然規(guī)律．9、BCD【解題分析】從釋放b到彈簧第一次恢復(fù)原長的過程中，擋板對a有外力作用，兩球組成的系統(tǒng)動量不守恒，故A錯誤；彈簧第一次回復(fù)原長后，繼續(xù)運動的過程中，系統(tǒng)所受的外力之和為零，系統(tǒng)動量守恒，因為只有彈簧彈力做功，系統(tǒng)機械能守恒，故B正確；第一次回復(fù)原長后，b向右做減速運動，a向右做加速運動，當(dāng)彈簧回復(fù)原長時，a的速度最大，故C正確；釋放b后的過程中，當(dāng)?shù)谝淮位謴?fù)到原長，彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為b的動能，在以后的運動過程中，彈簧伸長量最大時，兩者都有速度，結(jié)合動量守恒定律和能量守恒定律知，彈簧的最大伸長量總小于釋放b時彈簧的伸長量，故D正確。所以BCD正確，A錯誤。10、ACD【解題分析】

由題意可知考查勻速、勻變速直線運動的特點，根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律分析可得。【題目詳解】A兩質(zhì)點在t0～t4時間內(nèi)的位移相等，平均速度大小相等，故A正確；BC．甲做勻加速直線運動，t2時刻t0～t4時間內(nèi)中點，其瞬時速度等于平均速度度，乙做勻速直線運動，t2時刻瞬時速度等于t0～t4時間內(nèi)的平均速度，所以兩質(zhì)點在t2時刻的速度大小相等。故B錯誤，C正確。D．兩質(zhì)點不一定是從同一地點出發(fā)的，分析數(shù)據(jù)可知甲在t1前、t2前、t3前、t4前位移之比為1：4：9：16，說明甲是從靜止開始運動的，在t0時刻甲的速度為0，故D正確?！绢}目點撥】物體做勻加速直線運動時，某段時間內(nèi)的平均速度等于該段時間中點的瞬時速度，要熟初速度為零的勻加速度直線運動等分時間總的位移之比為1：4：9……，等分位移總時間之比為1：：：……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、DF′ABC【解題分析】

(1)[1]驗證平行四邊形定則的實驗中，第一次同時用兩個彈簧測力計作用在橡皮筋上，將橡皮筋與細(xì)線的結(jié)點拉到一個合適的位置，第二次只用一個彈簧測力計作用在橡皮筋上，使橡皮筋與細(xì)線的結(jié)點到達(dá)同樣的位置，可見兩次彈簧測力計對橡皮筋產(chǎn)生的作用效果相同，可以等效替代，故D正確ABC錯誤。(2)[2]根據(jù)第(1)問的分析可知，力F′一定沿AO方向。(3)[3]細(xì)繩越細(xì)，重力等因素的影響越小，彈簧測力計的讀數(shù)越準(zhǔn)確；拉橡皮筋的細(xì)繩長些，在標(biāo)記同一細(xì)繩方向時兩點就可以畫得適當(dāng)遠(yuǎn)一些，這樣作圖造成的誤差就?。焕鹌そ顣r，彈簧測力計、橡皮筋、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板面平行，可以避免彈簧測力計中的金屬桿與測力計外殼之間的摩擦；拉力F1和F2的夾角很小時，作圖造成的誤差會較大。綜上所述，故ABC正確D錯誤。12、保證兩次操作力的作用效果相同正確【解題分析】

(1)[1]乙、丙步驟中將小圓環(huán)拉到同一位置O的目的是保證兩次操作力的作用效果相同；(2)[2]在白紙上畫出各力的大小即方向，并作出合力如圖；(3)[3]力的合成和力的分解是相互可