2024年全國百強名校領軍考試物理高三上期中調研試題含解析

2024年全國百強名校領軍考試物理高三上期中調研試題考生須知：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、小型登月器連接在航天站上，一起繞月球做圓周運動，其軌道半徑為月球半徑的3倍，某時刻，航天站使登月器減速分離，登月器沿如圖所示的橢圓軌道登月，在月球表面逗留一段時間完成科考工作后，經(jīng)快速啟動仍沿原橢圓軌道返回，當?shù)谝淮位氐椒蛛x點時恰與航天站對接，登月器快速啟動時間可以忽略不計，整個過程中航天站保持原軌道繞月運行．已知月球表面的重力加速度為g，月球半徑為R，不考慮月球自轉的影響，則登月器可以在月球上停留的最短時間約為（）A．4.7πRg B．3.6πRg C．1.7πRg2、細繩拴一個質量為m的小球，小球用固定在墻上的水平彈簧支撐，小球與彈簧不粘連，平衡時細繩與豎直方向的夾角為53°，如圖所示，以下說法正確的是(已知，)()A．小球靜止時彈簧的彈力大小為B．小球靜止時細繩的拉力大小為C．細繩燒斷瞬間小球的加速度立即變?yōu)間D．細繩燒斷瞬間小球的加速度立即變?yōu)?、下列敘述符合物理學史實的是（）A．牛頓提出了萬有引力定律，并用實驗測量了萬有引力常量B．庫侖最早引入了電場概念，并提出用電場線表示電場C．奧斯特對電磁感應現(xiàn)象的研究，將人類帶人了電氣化時代D．安培提出了分子電流假說，解釋了磁鐵的磁場和電流的磁場在本質上相同4、如圖所示，一個小球繞圓心做勻速圓周運動，已知圓周半徑為，該小球運動的角速度為，則它運動線速度的大小為（）．A． B． C． D．5、如圖所示，物體A靜止在光滑的水平面上，A的左邊固定有輕質彈簧，與A質量相等的物體B以速度v向A運動并與彈簧發(fā)生碰撞，A、B始終沿同一直線運動，則A、B組成的系統(tǒng)動能變化最大的時刻是A．A開始運動時B．A和B的速度相等時C．B的速度等于零時D．A的速度等于v時6、一個大人拉著載有兩個小孩的車在水平地面上沿直線勻速前進,其拉桿可自由轉動，則對小孩和車下列說法正確的是(

)A．拉力的水平分力等于小孩和車所受的合力B．拉力與摩擦力的合力方向豎直向上C．拉力與摩擦力的合力大小等于重力大小D．小孩和車所受的合力不為零二、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，小球甲從A點水平拋出，同時將小球乙從B點自由釋放，兩小球先后經(jīng)過C點時速度大小相等，方向夾角為37°，已知B、C高度差h=5m，g=10m/s2，兩小球質量相等，不計空氣阻力，由以上條件可知A．小球甲作平拋運動的初速度大小為6m／sB．小球甲到達C點所用時間為0.8sC．A、B兩點高度差為3.2mD．兩小球在C點時重力的瞬時功率相等8、如圖所示，水平傳送帶A、B兩端相距s=3.5m，物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，物塊滑上傳送帶A端的瞬時速度vA=4m/s，到達B端的瞬時速度設為vB．下列說法正確的是（）A．若傳送帶不動，vB=3m/sB．若傳送帶順時針勻速轉動，vB一定等于3m/sC．若傳送帶逆時針勻速轉動，vB一定等于3m/sD．若傳送帶逆時針勻速轉動，有可能等于2m/s9、如圖甲所示，一輕質彈簧的下端固定在水平面上，上端放置一物體（物體與彈簧不連接），初始時物體處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體上，使物體開始向上做勻加速運動，拉力F與物體位移x的關系如圖乙所示（g＝10m/s2），下列結論正確的是（）A．物體的質量為3kg B．彈簧的勁度系數(shù)為500N/mC．物體的加速度大小為5m/s2 D．物體與彈簧分離時，彈簧處于原長狀態(tài)10、關于位移和路程關系的正確說法是（）A．物體沿直線向某一方向運動，通過的路程就是位移B．物體沿直線運動，通過的路程等于位移的大小C．物體通過的路程不等，位移可能相同D．物體通過一段路程，位移可能為零三、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）某實驗小組利用如圖所示的裝置“探究加速度與力、質量的關系”．（1）實驗中除了需要小車、砝碼、托盤、細繩、附有定滑輪的長木板、墊木、打點計時器、低壓交流電源、兩根導線、復寫紙、紙帶之外，還需要__________、__________．（2）下列做法正確的是__________．A．調節(jié)滑輪的高度，使牽引小車的細繩與長木板保持平行B．在調節(jié)木板傾斜角度平衡小車受到的滑動摩擦力時，將裝有砝碼的托盤通過定滑輪拴在小車上C．實驗時，先放開小車再接通打點計時器的電源D．通過增減小車上的砝碼改變質量時，不需要重新調節(jié)木板傾斜度E.用托盤和盤內(nèi)砝碼的重力作為小車和車上砝碼受到的合外力，為減小誤差，實驗中一定要保證托盤和砝碼的總質量遠小于小車和車上砝碼的總質量（3）某同學以小車和車上砝碼的總質量的倒數(shù)為橫坐標，小車的加速度a為縱坐標，在坐標紙上作出的a－關系圖線如圖2所示．由圖可分析得出：加速度與質量成__________關系(填“正比”或“反比”)；圖線不過原點說明實驗有誤差，引起這一誤差的主要原因是平衡摩擦力時長木板的傾角__________(填“過大”或“過小”)．12．（12分）如圖所示是某同學探究加速度與力的關系的實驗裝置．他在氣墊導軌上安裝了一個光電門B，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細線繞過氣墊導軌左端的定滑輪與力傳感器相連，力傳感器可直接測出繩中拉力，傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處由靜止釋放．氣墊導軌摩擦阻力很小可忽略不計，由于遮光條的寬度很小，可認為遮光條通過光電門時速度不變．(1)該同學用20分度的游標卡尺測量遮光條的寬度d，如圖所示，則d＝________mm．(2)實驗時，該同學測量出遮光條的寬度d，將滑塊從A位置由靜止釋放，測量遮光條到光電門的距離L，若要得到滑塊的加速度，還需由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門B的________；(3)下列不必要的一項實驗要求是（______）A．應使滑塊質量遠大于鉤碼和力傳感器的總質量B．應使A位置與光電門間的距離適當大些C．應將氣墊導軌調節(jié)水平D．應使細線與氣墊導軌平行(4)改變鉤碼質量，測出對應的力傳感器的示數(shù)F，已知滑塊總質量為M，用(2)問中已測物理量和已給物理量寫出M和F間的關系表達式F＝______．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）一個小球從高空中自由下落，不計空氣阻力，如果小球經(jīng)過10s時間剛好落到地面，取g=10m/s2，求：(1)小球剛下落時距離地面的高度(2)小球落地時的速度(3)此過程小球的平均速度14．（16分）我國已成功發(fā)射了探月衛(wèi)星“嫦娥二號”，未來我國航天員可登月。若航天員在月球表面附近某處以初速度v0水平拋出一小物塊，測得小物塊下落高度為h時，水平距離為s。（1）求月球表面的重力加速度g；（2）設月球半徑為R，求月球的第一宇宙速度v1。15．（12分）我國成功發(fā)射了“嫦娥一號”探月衛(wèi)星，標志著中國航天正式開始了深空探測新時代．已知月球的半徑約為地球半徑的，月球表面的重力加速度約為地球表面重力加速度的．地球半徑=6.4×km，取地球表面的重力加速度近似等于．求繞月球飛行衛(wèi)星的周期最短為多少？

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】

設登月器和航天飛機在半徑3R的軌道上運行時的周期為T，因其繞月球作圓周運動，所以應用牛頓第二定律有Gr=3R解得：T=2在月球表面的物體所受重力近似等于萬有引力，有：G所以有T=6π設登月器在小橢圓軌道運行的周期是T1，航天飛機在大圓軌道運行的周期是T1．對登月器和航天飛機依據(jù)開普勒第三定律分別有：T2為使登月器仍沿原橢圓軌道回到分離點與航天飛機實現(xiàn)對接，登月器可以在月球表面逗留的時間t應滿足t=nT2-T聯(lián)立解得：t=6πn3Rg當n=1時，登月器可以在月球上停留的時間最短，即為t=4.7A.4.7πRg與分析相符，故AB.3.6πRg與分析不相符，故BC.1.7πRg與分析不相符，故CD.1.4πRg與分析不相符，故D2、D【解題分析】

AB．小球靜止時，分析受力情況，如圖所示：由平衡條件得：彈簧的彈力大小為：，細繩的拉力大小為：，故A、B均錯誤.CD．細繩燒斷瞬間彈簧的彈力不變，則小球所受的合力與燒斷前細繩拉力的大小相等、方向相反，則此瞬間小球的加速度大小為：，故C錯誤，D正確．3、D【解題分析】A.牛頓提出了萬有引力定律，卡文迪許用實驗測量了萬有引力常量，故A錯誤；B、物理學家法拉第最早引入了電場的概念，并提出用電場線形象表示電場，故B錯誤；C、法拉第對電磁感應現(xiàn)象的研究，將人類帶人了電氣化時代，故C錯誤；D.安培提出了分子電流假說，解釋了磁鐵的磁場和電流的磁場在本質上相同，故D正確；故選D。4、B【解題分析】

球做勻速圓周運動，轉動的半徑為r，角速度為ω，故線速度為，B正確．5、B【解題分析】

兩球不受外力，故兩球及彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，根據(jù)兩物體速度的變化可知系統(tǒng)動能損失最大的時刻?！绢}目詳解】在壓縮彈簧的過程中，沒有機械能的損失，減少的動能轉化為彈簧的彈性勢能。在壓縮過程中水平方向不受外力，動量守恒。則有當A開始運動時，B的速度等于v，所以沒有損失動能。當A的速度v時，根據(jù)動量守恒定律有B的速度等于零，所以系統(tǒng)動能又等于初動能；故A、C、D錯誤。而在A、B速度相等時，由動量守恒知此時A、B的速度為v2，此時彈簧壓縮至最短，彈簧的彈性勢能最大，故動能應最小，動能的變化最大，故B正確故選：B6、B【解題分析】

小孩和車整體受重力、支持力、拉力和摩擦力，根據(jù)共點力平衡條件，拉力的水平分力等于小車所受的摩擦力，故A錯誤；小孩和車整體受重力、支持力、拉力和摩擦力，根據(jù)共點力平衡條件，拉力、摩擦力的合力與重力、支持力的合力平衡，重力、支持力的合力豎直，故拉力與摩擦力的合力方向豎直向上，故C錯誤，B正確；小孩和車做勻速直線運動，故所受的合力為零，故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、AB【解題分析】

根據(jù)，可得乙球運動的時間為：，所以甲與乙相遇時，乙的速度為：，所以甲沿水平方向的分速度，即平拋的初速度為：，故A正確；物體甲沿豎直方向的分速度為：，由vy=gt2，所以B在空中運動的時間為：，故B正確；小球甲下降的高度為：，A、B兩點間的高度差：，故C錯誤；兩個小球完全相同，則兩小球在C點重力的功率之比為，故D錯誤．所以AB正確，BCD錯誤．8、AC【解題分析】當傳送帶不動或者傳送帶逆時針勻速轉動時，物體一定會受到滑動摩擦力作用，摩擦力方向水平向左且大小相同，物體做勻減速運動，根據(jù)牛頓第二定律可得物體加速度大小為．根據(jù)勻變速運動規(guī)律可知，物體到達B點時的速度為．故AC正確；當傳送帶順時針勻速轉動時，若傳送帶速度小于時，則物體到達B點時的速度大小為．故B、D項錯誤；綜上所述本題正確答案為AC9、BCD【解題分析】

A．初始，物體靜止在彈簧上面，彈簧彈力與重力平衡，施加F后即為合力，所以有此后物體勻加速上升，彈力逐漸變小，當彈簧恢復原長后，物塊和彈簧分離，合力為聯(lián)立兩式，整理得物體重力質量A錯誤；B．由圖可知，從初始彈簧彈力等于重力到彈簧恢復原長，位移為4cm，即彈力等于重力時，彈簧形變量為勁度系數(shù)B正確；C．當彈簧恢復原長后，物塊和彈簧分離，合力為，則物體的加速度大小為C正確；D．因為力F隨彈簧形變量在不斷變化，有圖像分析可知物體與彈簧分離時彈簧恢復原長，D正確。故選BCD。10、CD【解題分析】

位移為矢量，有大小和方向，而路程是標量沒有方向，根據(jù)兩者的定義及物理意義可明確各項正誤?！绢}目詳解】A．由于路程是運動軌跡的長度，而位移是初末兩點間的有向線段，物體沿直線向某一方向運動，通過的路程等于位移的大小，但不能說路程就是位移；故A錯誤。B．物體沿直線單方向運動，通過的路程等于位移的大小，物體沿直線往返運動，通過的路程大于位移的大??；故B錯誤。C．路程不等，但只要初末位置相同，則它們的位移可以相同;故C正確;D．物體通過的路程不為零，若回到出發(fā)點，則位移可能為零;故D正確。故選:CD?！绢}目點撥】理解好位移和路程的區(qū)別。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、天平刻度尺ADE反比過大【解題分析】

（1）[1][2]．實驗中用砝碼桶的總重力表示小車的拉力，需測量砝碼桶的質量，所以還需要天平．實驗中需要用刻度尺測量紙帶上點跡間的距離，從而得出加速度，所以還需要刻度尺．（2）[3]．A、實驗時調節(jié)滑輪的高度，使牽引木塊的細繩與長木板保持平行，故A正確．B、平衡摩擦力時，不能將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴在木塊上，故B錯誤．C、實驗時應先接通電源，再釋放紙帶，故C錯誤．D、通過增減木塊上的砝碼改變質量時，不需要重新調節(jié)木板傾斜度，故D正確．E、對整體分析，根據(jù)牛頓第二定律可知：，則繩子上拉力大小當，即砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質量遠小于小車和小車上砝碼的總質量時，砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于小車運動時受到的拉力．故E正確（3）[4][5]．因為圖象是一條直線，a與M成反比；圖象在a軸上有截距，這是平衡摩擦力時長木板的傾角過大造成的．12、2.30時間tA【解題分析】

（1）d=2mm+0.05mm×5=2.25mm．（2）根據(jù)，可知若要得到滑塊的加速度，還需由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門B的時間t；（3）A．拉力是直接通過傳感器測量的，故與小車質量和鉤碼質量大小關系無關，故A錯誤；B．應使A位置與光電門間的距離適當大些，有利于減小誤差，故B正確；C．應將