天津市南開區(qū)2024年物理高三第一學期期中預測試題含解析

天津市南開區(qū)2024年物理高三第一學期期中預測試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。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，在勻速轉動的電動機帶動下，足夠長的水平傳送帶以恒定速率勻速向右運動，一質量為m的滑塊從傳送帶右端以水平向左的速率（）滑上傳送帶，最后滑塊返回傳送帶的右端．關于這一過程的下列判斷，正確的有（）A．滑塊返回傳送帶右端的速率為B．此過程中傳送帶對滑塊做功為C．此過程中電動機對傳送帶做功為D．此過程中滑塊與傳送帶間摩擦產生的熱量大于2、如圖所示，A、B兩球的質量相等，彈簧的質量不計，傾角為θ的斜面光滑，系統(tǒng)靜止時，彈簧與細線均平行于斜面，在細線被燒斷的瞬間，下列說法正確的是()A．兩個小球的瞬時加速度均沿斜面向下，大小均為gsinθB．B球的受力情況未變，瞬時加速度為零C．A球的瞬時加速度沿斜面向下，大小為gsinθD．彈簧有收縮的趨勢，B球的瞬時加速度向上，A球的瞬時加速度向下，瞬時加速度都不為零。3、如圖所示，單擺擺球的質量為m，做簡諧振動的周期為T，擺球從最大位移A處由靜止開始釋放，運動到最低點B時的速度大小為v。則擺球從A運動到B的過程中，下列說法正確的是A．擺球重力做功為1B．擺球受到的合力的平均功率為mC．擺球運動到B點時重力的瞬時功率為mgvD．擺球受到的合力提供圓周運動的向心力4、如圖所示,質量為m、帶電量為q的油滴從空中自由下落時間t1后進入水平放置的帶電極板間,再經(jīng)過t2速度為第一次變?yōu)榱?則油滴在極板間運動時油滴的加速度大小為(不計空氣阻力)（）A．gt1/(t1+t2)B．g(t1+t2)/t2C．gt1/t2D．gt2/t15、甲、乙兩車在同一水平道路上，一前一后相距，乙車在前，甲車在后，某時刻兩車同時開始運動，兩車運動的圖象如圖所示，則下列表述正確的是A．乙車做曲線運動，甲車做直線運動B．甲車先做勻減速運動，后做勻速運動C．乙車的速度不斷減小D．兩車相遇兩次6、設同步衛(wèi)星離地心的距離為r，運行速率為v1，加速度為a1；地球赤道上的物體隨地球自轉的向心加速度為a2，第一宇宙速度為v2，地球的半徑為R，則下列比值正確的是（）A． B． C． D．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．傾角為θ的斜面上有A、B、C三點，現(xiàn)從這三點分別以不同的初速度水平拋出一小球，三個小球均落在斜面上的D點．今測得AB：BC：CD=5：3：1，由此可判斷（）A．ABC處拋出的三個小球運動時間之比為3：2：1B．ABC處拋出的三個小球的速率變化率之比為3：2：1C．ABC處拋出的三個小球的初速度大小之比為3：2：1D．ABC處拋出的三個小球落在斜面上時速度與斜面間的夾角之比為1：1：18、如圖所示，固定的豎直光滑長桿上套有質量為m的小圓環(huán)，圓環(huán)與水平狀態(tài)的輕質彈簧一端連接，彈簧的另一端連接在墻上，且處于原長狀態(tài)，現(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開始下滑，已知彈簧原長為L，圓環(huán)下滑到最大距離時彈簧的長度變?yōu)?L（未超過彈性限度），則在圓環(huán)下滑到最大距離的過程中（）A．圓環(huán)的機械能守恒B．彈簧彈性勢能變化了C．圓環(huán)下滑到最大距離時，所受合力不為零D．圓環(huán)重力勢能與彈簧彈性勢能之和先增大后減小9、一輕質彈簧，上端懸掛于天花板，下端系一質量為的平板，處在平衡狀態(tài)．一質量為的均勻環(huán)套在彈簧外，與平板的距離為，如圖所示．讓環(huán)自由下落，撞擊平板．己知碰后環(huán)與板以相同的速度向下運動，使彈簧伸長．下列說法正確的是（）A．若碰撞時間極短，則碰撞過程中環(huán)與板的總動量守恒B．若碰撞時間極短，則碰撞過程中環(huán)與板的總機械能守恒C．環(huán)撞擊板后，板的新的平衡位置與的大小無關D．在碰后板和環(huán)一起下落的過程中，它們減少的動能等于克服彈簧力所做的功10、如圖所示，M、N兩點處于同一水平面，O為M、N連線的中點，過O點的豎直線上固定一根絕緣光滑細桿，桿上A、B兩點關于O點對稱第一種情況，在M、N兩點分別放置電荷量為+Q和-Q的等量異種點電荷，套在桿上帶正電的小金屬環(huán)從A點無初速度釋放，運動到B點;第二種情況，在M、N兩點分別放置電荷量為+Q的等量同種點電荷，該金屬環(huán)仍從A點無初速度釋放，運動到B點.則兩種情況中（）A．金屬環(huán)運動到B點的速度第一種情況較大B．金屬環(huán)從A點運動到B點所用的時間第一種情況較短C．金屬環(huán)從A點運動到B點的過程中，動能與重力勢能之和均保持不變D．金屬環(huán)從A點運動到B點的過程中(不含A、B兩點)，在桿上相同位置的速度第一種情況較大三、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）借助于位移傳感器可以方便地測量木塊和木板之間的動摩擦因數(shù)，實驗裝置如圖甲所示，木塊從木板上面某一點靜止釋放，位移傳感器記錄下木塊到傳感器的距離。計算機描繪的距離隨時間變化的圖象如圖乙所示。圖甲圖乙（1）根據(jù)上述s-t圖象，計算木塊加速度a=__________m/s2，0.3s時木塊的速度v=_______m/s，。（以上結果均保留2位有效數(shù)字）（2）根據(jù)圖中提供的已知數(shù)據(jù)，可計算出木塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=________。（取重力加速度g=10m/s2，結果保留2位有效數(shù)字）（3）為了提高木塊與木板間動摩擦因數(shù)的測量精度，下列措施可行的是________。A．點與傳感器距離適當大些B．木板的傾角越大越好C．選擇體積較小的實心木塊D．傳感器開始計時的時刻必須是木塊從A點釋放的時刻12．（12分）如圖甲所示，一位同學利用光電計時器等器材做“驗證機械能守恒定律”的實驗．有一直徑為d、質量為m的金屬小球從A處由靜止釋放，下落過程中能通過A處正下方、固定于B處的光電門，測得A、B間的距離為H(H?d)，光電計時器記錄下小球通過光電門的時間為t，當?shù)氐闹亓铀俣葹間.則：(1)如圖乙所示，用游標卡尺測得小球的直徑d＝________mm.(2)小球經(jīng)過光電門B時的速度表達式為________．(3)多次改變高度H，重復上述實驗，作出隨H的變化圖象如圖丙所示，當圖中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直徑d滿足表達式________時，可判斷小球下落過程中機械能守恒．(4)實驗中發(fā)現(xiàn)動能增加量ΔEk總是稍小于重力勢能減少量ΔEp，增加下落高度后，則ΔEp－ΔEk將________(填“增大”、“減小”或“不變”)．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）以初速度v0豎直上拋一個質量為m=0.1kg的小球，當小球落回拋出點時，速度變?yōu)関0，試求空氣對小球的平均阻力。（g取10m/s2）14．（16分）足球比賽中，經(jīng)常使用“邊路突破，下底傳中”的戰(zhàn)術，即攻方隊員帶球沿邊線前進，到底線附近進行傳中。某足球場長90m、寬60m。攻方前鋒在中線處將足球沿邊線向前踢出，足球的運動可視為在地面上做初速度為10m/s的勻減速直線運動，加速度大小為2m/s2。求：（1）足球從開始做勻減速運動到停下來的位移為多大；（2）若在足球開始做勻減速直線運動的同時，該前鋒隊員沿邊線先從靜止開始以1.6m/s2的加速度向前勻加速追趕足球，速度達到8m/s后以此速度勻速運動。則該前鋒隊員經(jīng)過多長時間能追上足球?15．（12分）如圖所示，水平桌面上靜止放置兩個可視為質點的小物塊A和B，A、B質量分別為mA=5kg，mB=3kg。B放在桌面的最右端，A、B之間的距離為2.75m，桌面右端與水平傳送帶平滑連接，傳送帶以速率v=1m／s順時針勻速轉動，傳送帶的長度L=4m。某時刻給物塊A一個向右的、大小為30N·s瞬時沖量，A運動后與B發(fā)生碰撞，碰撞時間極短，碰后物塊B向右的速度為5m／s。A、B與水平桌面和傳送帶之間的動摩擦因數(shù)均為0.2，g取10m／s2。求：(1)A和B碰撞后，A的速度大小；(2)A在傳送帶上運動的時間；(3)物塊在傳送帶上運動過程中，因摩擦產生的總熱量。

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、B【解題分析】

A．由于傳送帶足夠長，物體減速向左滑行，直到速度減為零，然后物體會在滑動摩擦力的作用下向右加速，由于，物體會先在滑動摩擦力的作用下加速，當速度增大到等于傳送帶速度時，物體還在傳送帶上，之后不受摩擦力，故物體與傳送帶一起向右勻速運動，速度等于，故A錯誤；B．此過程中只有傳送帶對滑塊做功，根據(jù)動能定理得：傳送帶對滑塊做功為：，故B正確；CD．滑塊從起點向左到達最大位移時，用時，位移，傳送帶的位移；返回加速的時間，加速過程的位移，傳送帶的位移為：；傳送帶與滑塊間的相對路程：，故滑塊與傳送帶間摩擦產生的熱量：，電動機對傳送帶做的功等于滑塊動能的增加量與熱量的總和，故電動機做功為：，故CD錯誤．2、B【解題分析】

設兩球的質量均為m，對B分析，知彈簧的彈力F=mgsinθ當燒斷細線的瞬間，彈簧的彈力不變，隔離對B分析，B的受力情況不變，合力為零，則瞬時加速度為零。對A，根據(jù)牛頓第二定律得，方向沿斜面向下，故選B。3、A【解題分析】

重力做功與路徑無關只與高度差有關，也可以運動動能定理求解；根據(jù)公式P=Fvcosθ來判斷瞬時功率；

小球不是做勻速圓周運動，不是合力提供向心力；【題目詳解】A、擺球從最大位移A處由靜止開始釋放，擺球運動到最低點B，根據(jù)動能定理得：WGB、整個過程中只有重力做功，則合力做功的平均功率為：P=C、根據(jù)瞬時功率的公式P=Fvcosθ，擺球運動到B時的速度方向是水平的，即θ=900，所以重力的瞬時功率是0，故D、對小球進行受力分析，將重力分解如圖所示：可知由拉力T和重力分力mgcosθ的合力提供向心力，故選項D錯誤?！绢}目點撥】本題需要區(qū)分平均功率和瞬時功率的求解方法，同時注意小球做單擺運動，不是勻速圓周運動，沿圓心方向的合力提供向心力。4、C【解題分析】對全過程運用動量定理得,

計算得出電場力.則油滴在極板間運動時油滴的加速度得:,故C正確；綜上所述本人答案是：C5、D【解題分析】

乙車的圖象雖為曲線，但這不是運動軌跡，且圖象只能表示正反兩個方向的直線運動，故A錯誤．位移時間圖象的斜率等于速度，由題圖可知：甲車在前6s內沿負向做勻速直線運動，6s處于靜止狀態(tài)，故B錯誤．由于乙車圖象的斜率大小增大，即其速度逐漸增大，故C錯誤．在圖象中兩圖線的交點表示兩車相遇，故兩車相遇兩次．故D正確．故選D．【題目點撥】對于位移時間圖象，關鍵抓住斜率等于速度，交點表示兩車相遇，來分析兩車的運動情況．6、D【解題分析】

對于地球同步衛(wèi)星和以第一宇宙速度運動的近地衛(wèi)星，由萬有引力提供做勻速圓周運動所需向心力得到：，解得得：，故A錯誤，D正確。因為地球同步衛(wèi)星的角速度和地球赤道上的物體隨地球自轉的角速度相同，由a1=ω2r，a2=ω2R可得，，故BC錯誤；故選D。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、ACD【解題分析】A、因為AB:BC:CD=5:3:1，三個小球均落在D點，則三個小球的豎直位移之比為hAD:hBD:hCD=9:4:1，根據(jù)初速度為零的勻變速直線運動的規(guī)律，t1：t2：t3=3：2：1，故A正確；B、三小球都做平拋運動，加速度相同，速度變化率相同，B錯誤；C、因為平拋運動的水平位移之比為9:4:1，時間之比為3:2:1，可知三個小球的初速度之比為3:2:1，C正確；D、平拋運動在某時刻速度方向與水平方向夾角的正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍，因為小球均落在斜面上，位移與水平方向的夾角不變，則速度與水平方向的夾角相等，故D正確．故選ACD.點睛：根據(jù)三個小球的位移之比得出三個小球平拋運動的高度之比和水平位移之比，根據(jù)位移時間公式求出運動的時間之比，根據(jù)時間和水平位移之比求出初速度之比．抓住某時刻速度方向與水平方向夾角的正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍，分析落在斜面上的速度方向與初速度方向夾角的關系．8、BC【解題分析】

A、圓環(huán)沿桿滑下過程中，彈簧的拉力對圓環(huán)做功，圓環(huán)的機械能不守恒，故A錯誤.B、圖中彈簧水平時恰好處于原長狀態(tài)，圓環(huán)下滑到最大距離時彈簧的長度變?yōu)?L，可得圓環(huán)下降的高度為h=L，根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒得：彈簧的彈性勢能增大量為：EP=mgh=mgL，故B正確.C、當圓環(huán)所受合力為零時，速度最大，此后圓環(huán)繼續(xù)向下運動，則彈簧的彈力增大，圓環(huán)下滑到最大距離時，所受合力不為零，故C正確；D、根據(jù)圓環(huán)與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，即圓環(huán)的重力勢能與圓環(huán)的動能還有彈簧彈性勢能三種能量總和守恒.在圓環(huán)下滑到最大距離的過程中，圓環(huán)的速度是先增大后減少，圓環(huán)的動能也是先增大后減少，那么圓環(huán)重力勢能與彈簧彈性勢能之和就應先減少后增大，故D錯誤．故選B、C【題目點撥】對物理過程進行受力、運動、做功分析，是解決問題的根本方法．要注意圓環(huán)的機械能不守恒，圓環(huán)與彈簧組成的系統(tǒng)機械能才守恒.9、AC【解題分析】圓環(huán)與平板碰撞過程，若碰撞時間極短，內力遠大于外力，外力可忽略不計，則系統(tǒng)總動量守恒，故A正確；由于碰后速度相同，為完全非彈性碰撞，機械能不守恒，減小的機械能轉化為內能，故B錯誤；碰撞后平衡時，有即碰撞后新平衡位置與下落高度無關，故C正確；碰撞后環(huán)與板共同下降的過程中，它們動能和重力勢能的減少量之和等于彈簧彈性勢能的增加量，故D錯誤．故選AC．10、BD【解題分析】

等量異種點電荷連線的中垂線是等勢線，帶電金屬環(huán)沿桿運動時電勢能不變，重力勢能轉化為動能，金屬環(huán)所受合力等于重力，做加速度為g的勻加速直線運動;等量同種正點電荷連線中垂線上，中點O電勢最高，與中點O距離越遠，電勢越低，A、B兩點關于O點對稱，電勢相等，金屬環(huán)電勢能相等，重力勢能全部轉化為動能，第一種情況與第二種情況在B點的速度相等，故A錯誤；由于到B點前任意同一位置處第二種情況的速度均比較小，所以第二種情況運動時間比較長，故B正確；第二種情況中電場力先做負功后做正功金屬球的動能與重力勢能之和先減小后增大，故C錯誤；第二種情況中金屬環(huán)所受電場力先是阻力后是動力，結合到B點時與第一種情況速度相等，故D正確.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、2.00.400.50AC【解題分析】

由于滑塊在斜面上做勻加速直線運動，所以某段時間內的平均速度等于這段時間內中點時刻的瞬時速度；根據(jù)加速度的定義式即可求出加速度；根據(jù)牛頓第二定律求出測定動摩擦力因數(shù)μ；為了提高木塊與木板間摩擦力因數(shù)μ的測量精度，可行的措施是A點與傳感器位移適當大些或減小斜面的傾角；【題目詳解】解：(1)由圖象知，在第1個0.1

s，木塊的位移為0；在第二個0.1

s，木塊的位移x2=25-24cm=1cm；經(jīng)第3個0.1

s，木塊的位移x3=24-21cm=3cm，經(jīng)第4個0.1s，木塊的位移x4(2)由圖可知sinθ=1525=0.6，根據(jù)牛頓第二定律，有(3)A、A點與傳感器距離適當大些，可提高長度的測量精度，提高加速度的測量精度，從而提高動摩擦因數(shù)的測量精度，故A正確；B、而木板的傾角過大，則運動時間過短，故B錯誤；C、體積較小的實心木塊受到的空氣阻力較小，測量結果較準確，故C正確；D、傳感器開始計時的時刻可從任意位置，故D錯誤；故選AC。12、7.15或增大【解題分析】

解：（1）由圖可知，主尺刻度為7mm；游標對齊的刻度為3；故讀數(shù)為：7+3×0.05=7.15mm；（2）已知經(jīng)過光電門時的時間小球的直徑；則可以由平均速度表示經(jīng)過光電門時的速度；故v=；（3）若減小的重力勢能等于增加的動能時，可以認為機械能守恒；則有：mgH=mv2；即：2g