2024屆北京九中物理高三上期中聯(lián)考試題含解析

2024屆北京九中物理高三上期中聯(lián)考試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請(qǐng)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、石墨烯是目前世界上已知的強(qiáng)度最高的材料,它的發(fā)現(xiàn)使“太空電梯”的制造成為可能,人類將有望通過“太空電梯”進(jìn)入太空。設(shè)想在地球赤道平面內(nèi)有一垂直于地面延伸到太空的輕質(zhì)電梯,電梯頂端可超過地球的同步衛(wèi)星A的高度延伸到太空深處,這種所謂的太空電梯可用于降低成本地發(fā)射繞地人造衛(wèi)星。如圖所示,假設(shè)某物體B乘坐太空電梯到達(dá)了圖示的位置并停在此處,與同高度運(yùn)行的衛(wèi)星C相比較()A．B的角速度大于C的角速度B．B的線速度小于C的線速度C．若B突然脫離電梯，B將做離心運(yùn)動(dòng)D．B的向心加速度大于A的向心加速度2、隨著世界航空事業(yè)的發(fā)展，深太空探測(cè)已逐漸成為各國(guó)關(guān)注的熱點(diǎn)．假設(shè)深太空中有一顆外星球，質(zhì)量是地球質(zhì)量的2倍，半徑是地球半徑的，則下列判斷正確的是：（）A．該外星球的同步衛(wèi)星周期一定小于地球同步衛(wèi)星周期B．某物體在該外星球表面上所受重力是在地球表面上所受重力的4倍C．該外星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的2倍D．繞該外星球的人造衛(wèi)星和以相同軌道半徑繞地球的人造衛(wèi)星運(yùn)行速度相同3、如圖所示，木塊A的右側(cè)為光滑曲面，曲面下端極薄，其質(zhì)量，原來靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量的小球B以v=3m/s的速度從右向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)中與木塊A發(fā)生相互作用，則B球沿木塊A的曲面向上運(yùn)動(dòng)中可上升的最大高度為（設(shè)B球不能飛出去，g=10m/s2）（）A．0.45mB．0.25mC．0.1mD．0.15m4、根據(jù)所學(xué)物理知識(shí)，判斷下列四個(gè)“一定”說法中正確的是（）A．物體的速度為零時(shí)，其加速度就一定為零B．一對(duì)作用力與反作用力的沖量大小一定相等C．合外力對(duì)物體做功為零時(shí)，物體的機(jī)械能就一定守恒D．一對(duì)作用力與反作用力的做功一定相等5、在水平面上靜止地放一足夠長(zhǎng)的長(zhǎng)木板N，將一鐵塊M放在長(zhǎng)木板上，在長(zhǎng)木板的右端加一水平向右的拉力F，拉力的大小由零逐漸增大．已知鐵塊的質(zhì)量為、長(zhǎng)木板的質(zhì)量為m，鐵塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為、長(zhǎng)木板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，且滿足最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度用g表示，則（）A．如果外力，則鐵塊與長(zhǎng)木板靜止在水平面上不動(dòng)B．如果外力，則鐵塊的加速度大小為C．如果外力，則鐵塊與長(zhǎng)木板之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)D．在逐漸增大外力F的過程中，鐵塊加速度的最大值等于6、一輛滿載貨物的汽車m＝4×103kg在平直的公路上從靜止開始啟動(dòng)后加速行駛，若汽車行駛過程中所受的阻力恒為f＝4×103N，且保持汽車的輸出功率為P＝80kW不變，汽車經(jīng)過t＝20s達(dá)到的最大速度，則汽車在加速運(yùn)動(dòng)過程中所能達(dá)到的最大的速度和位移分別是A．10m/s；100mB．20m/s；200mC．30m/s；300mD．40m/s；400m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、關(guān)于近代物理，下列說法正確的是A．兩個(gè)氫核在聚變時(shí)會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量虧損B．光電效應(yīng)中被光子打出來的電子來自原子的核外電子C．盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子衰變有固定的半衰期D．玻爾能級(jí)理論中，氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)要從外界吸收能量8、如圖所示，跳水運(yùn)動(dòng)員最后踏板的過程可以簡(jiǎn)化為下述豎直方向的運(yùn)動(dòng):運(yùn)動(dòng)員從高處落到處于自然狀態(tài)的跳板(A位置)。上后，隨跳板一同向下做變速運(yùn)動(dòng)到達(dá)最低點(diǎn)(B位置)，跳板始終在彈性限度內(nèi)。在運(yùn)動(dòng)員從開始與跳板接觸到運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過程中，忽略空氣阻力，下列說法正確的是A．在最低點(diǎn)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員所受的合外力為零B．在最低點(diǎn)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員、跳板、地球組成的系統(tǒng)勢(shì)能最大C．在此過程中，運(yùn)動(dòng)員所受重力做的正功小于跳板的作用力對(duì)她做的負(fù)功D．在此過程中，跳板對(duì)運(yùn)動(dòng)員始終做負(fù)功，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能一直在減小9、如圖所示,光滑桿O′A的O′端固定一根勁度系數(shù)為k=10N/m

,原長(zhǎng)為l0=1m

的輕彈簧,質(zhì)量為m=1kg

的小球套在光滑桿上并與彈簧的上端連接,OO′為過O點(diǎn)的豎直軸,桿與水平面間的夾角始終為θ=300

,開始桿是靜止的,當(dāng)桿以O(shè)O′為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),角速度從零開始緩慢增加,直至彈簧伸長(zhǎng)量為0.5m

,下列說法正確的是(

)A．桿保持靜止?fàn)顟B(tài),彈簧的長(zhǎng)度為0.5mB．當(dāng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為453rad/s,

C．當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為102D．在此過程中,桿對(duì)小球做功為12J10、在離地面h高度處的O點(diǎn)，以初速度v0水平拋出一質(zhì)量為m的小球，最后落地。重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，則下列說法中錯(cuò)誤的是()A．此過程中小球重力做的功大于mghB．落地時(shí)小球的動(dòng)能為C．此過程中小球重力做功的平均功率為D．落地時(shí)小球重力的瞬時(shí)功率為三、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）為了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，現(xiàn)提供如圖甲中所示實(shí)驗(yàn)裝置．請(qǐng)思考探究思路并回答下列問題：（1）為了消除小車與木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取的做法是______A．將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻速運(yùn)動(dòng)B．將木板帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻速運(yùn)動(dòng)C．使木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)D．使木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車能夠靜止在木板上（2）在實(shí)驗(yàn)中，得到一條打點(diǎn)的紙帶，如圖乙所示，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T，且間距s1、s2、s3、s4、s5、s6已量出，則小車加速度的表達(dá)式為a=______；（3）有一組同學(xué)保持小車及車中的砝碼質(zhì)量一定，探究加速度a與所受外力F的關(guān)系，他們?cè)谲壍浪胶蛢A斜兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條aF圖線，如圖丙所示．圖線______（選填“①”或“②”）是在軌道傾斜情況下得到的；小車及車中的砝碼總質(zhì)量m=______kg．12．（12分）在“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中，如圖甲所示，將雙縫干涉實(shí)驗(yàn)儀器按要求安裝在光具座上，并選用縫間距d=0.25mm的雙縫。從儀器注明的規(guī)格可知，單縫與雙縫之間的距離為5.00cm,光屏與雙縫間的距離L=60.00cm。接通電源使光源正常工作。(1)在圖甲中，要使單縫與雙縫相互平行，干涉條紋更加清晰明亮，以下操作合理的是______;A．移動(dòng)光源B．轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭C．調(diào)節(jié)撥桿D．轉(zhuǎn)動(dòng)遮光筒（2）將測(cè)量頭的分劃板的中心刻線與某亮紋A中心對(duì)開，測(cè)量頭的游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為______mm;繼續(xù)移動(dòng)分劃板，使分劃板的中心刻線與亮紋B中心對(duì)齊，測(cè)量頭的標(biāo)卡尺讀數(shù)為27.20mm。則所測(cè)的單色光波長(zhǎng)為______m(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)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）如圖所示，水平放置的兩平行金屬板長(zhǎng)為L(zhǎng)，間距為d。一排長(zhǎng)度正好為d的質(zhì)子從金屬板左側(cè)均以速度v平行金屬板射入電場(chǎng)中，已知質(zhì)子電量為e，質(zhì)量為m。求：（1）欲使所有質(zhì)子都不從板間飛出，則兩板電壓U的最小值是多少？（2）若兩板間加上（1）問中的電壓，將粒子換為氚核，仍以速度v平行金屬板射入電場(chǎng)中，求能出場(chǎng)的粒子數(shù)目占粒子總數(shù)的比例k。（粒子重力及相互間作用力忽略不計(jì)）14．（16分）如圖，質(zhì)量的長(zhǎng)木板靜止在光滑的水平面上，有一個(gè)質(zhì)量的可看作質(zhì)點(diǎn)的物體以的水平初速度從木板的左端沖上木板，相對(duì)木板滑行了2m后與木板保持相對(duì)靜止，求：（1）木板最終獲得的速度；（2）在此過程中產(chǎn)生的熱量；（3）從開始到物塊與木板相對(duì)靜止時(shí)，木板前進(jìn)的距離是多少？15．（12分）如圖所示，豎直平面內(nèi)的軌道ABCD由水平軌道AB與光滑的四分之一圓弧軌道CD組成，AB恰與圓弧CD在C點(diǎn)相切，軌道固定在水平面上。一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從軌道的A端以初動(dòng)能E沖上水平軌道AB，沿著軌道運(yùn)動(dòng)，由DC弧滑下后停在水平軌道AB的中點(diǎn)。已知水平軌道AB長(zhǎng)為L(zhǎng)。求：(1)小物塊與水平軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。(2)為了保證小物塊不從軌道的D端離開軌道，圓弧軌道的半徑R至少是多大？(3)若圓弧軌道的半徑R取第(2)問計(jì)算出的最小值，增大小物塊的初動(dòng)能，使得小物塊沖上軌道后可以達(dá)到最大高度是1.5R處，試求物塊的初動(dòng)能并分析物塊能否停在水平軌道上。如果能，將停在何處？如果不能，將以多大速度離開水平軌道。

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、B【解題分析】

AB．由圖可知C的周期小于同步衛(wèi)星的周期即小于B的周期，則C的角速度大于B的角速度,由：知C的線速度大，則A錯(cuò)誤，B正確

C．若B突然脫離電梯，因其線速度小于同軌道的衛(wèi)星的線速度，則所需向心力小于萬有引力,做近心運(yùn)動(dòng).則C錯(cuò)誤.D．因同步衛(wèi)星A與B的角速度相同，故根據(jù)：可知A的向心加速度大于B的向心加速度，故D錯(cuò)誤.2、C【解題分析】

根據(jù)，解得：，而不知道同步衛(wèi)星軌道半徑的關(guān)系，所以無法比較該外星球的同步衛(wèi)星周期與地球同步衛(wèi)星周期關(guān)系，故A錯(cuò)誤；根據(jù)，解得：，所以，故B錯(cuò)誤；根據(jù)解得：，所以，故C正確；根據(jù)C分析可知：，軌道半徑相同，但質(zhì)量不同，所以速度也不一樣，故D錯(cuò)誤．3、D【解題分析】試題分析：小球在曲面體上滑動(dòng)的過程中，小球和曲面體組成的系統(tǒng)，水平方向不受外力，水平方向動(dòng)量守恒，系統(tǒng)的機(jī)械能也守恒，根據(jù)兩個(gè)守恒列方程求解．組成的系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒，以B的初速度方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量守恒定律得，由機(jī)械能守恒定律得，聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得h=0.15m，D正確．4、B【解題分析】

物體的速度為零時(shí)，其加速度不一定為零，例如豎直上拋的物體到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；一對(duì)作用力與反作用力大小相等，作用時(shí)間相等，則沖量大小一定相等，選項(xiàng)B正確；合外力對(duì)物體做功為零時(shí)，物體的動(dòng)能不變，但是機(jī)械能不一定守恒，例如物體勻速上升時(shí)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；一對(duì)作用力與反作用力大小相等，但是位移不一定相等，則做功不一定相等，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B.5、B【解題分析】試題分析：N與地面的最大靜摩擦力，若，可知鐵塊與長(zhǎng)木板不一定靜止在水平面上不動(dòng)，故A錯(cuò)誤；如果外力，假設(shè)M和N保持相對(duì)靜止，整體的加速度，此時(shí)M和N間的摩擦力，假設(shè)成立，可知鐵塊的加速度為，故B正確；M和N發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的臨界加速度，對(duì)整體分析，，解得發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的最小外力，故C錯(cuò)誤；M和N發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的臨界加速度，可知增大外力F的過程中，鐵塊的最大加速度為，故D錯(cuò)誤．考點(diǎn)：牛頓第二定律；力的合成與分解的運(yùn)用【名師點(diǎn)睛】本題考查了牛頓第二定律的臨界問題，知道M和N發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件，結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解，掌握整體法和隔離法的靈活運(yùn)用．6、B【解題分析】

汽車的最大速度為根據(jù)動(dòng)能定理可知解得：故B正確，ACD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、AB【解題分析】

A．根據(jù)聚變反應(yīng)，氫核在聚變時(shí)是會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量虧損的，故A正確；B．光電效應(yīng)就是核外電子吸收能量被光子打出來的，故B正確；C．盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故C錯(cuò)誤；D．玻爾能級(jí)理論中，氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)要放出能量，故D錯(cuò)誤．8、BC【解題分析】

A．剛接觸跳板時(shí)彈力小于重力，運(yùn)動(dòng)員加速下降，隨著彈力增加，加速度減?。辉诤箅A段彈力大于重力，運(yùn)動(dòng)員減速下降到最低點(diǎn)，則在最低點(diǎn)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員所受的合外力向上，不為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．因在整個(gè)過程中，只有重力和彈力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做功，則運(yùn)動(dòng)員、跳板、地球組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，則最低點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能最小，則系統(tǒng)的勢(shì)能最大，選項(xiàng)B正確；C．在此過程中，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能減小，則根據(jù)動(dòng)能定理可知，運(yùn)動(dòng)員所受重力做的正功小于跳板的作用力對(duì)她做的負(fù)功，選項(xiàng)C正確；D．在此過程中，跳板對(duì)運(yùn)動(dòng)員始終做負(fù)功，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能先增加后減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選BC.9、AB【解題分析】

當(dāng)桿靜止時(shí)，小球受力平衡，根據(jù)力的平衡條件可求壓縮量，從而求彈簧的長(zhǎng)度；對(duì)小球分析，抓住豎直方向上的合力為零，水平方向上的合力提供向心力，列式聯(lián)立求出勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度；結(jié)合最高點(diǎn)的動(dòng)能，運(yùn)用動(dòng)能定理求出桿對(duì)小球做功的大小．【題目詳解】當(dāng)桿靜止時(shí)，小球受力平衡，根據(jù)力的平衡條件可得：mgsin30°=kx，代入數(shù)據(jù)解得：x=0.5m，所以彈簧的長(zhǎng)度為：l1=l0-x=0.5m，故A正確；當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)量為0.5m時(shí)，小球受力如圖示：

水平方向上：F2cos30°+Nsin30°=mω22（l0+x）cos30°；豎直方向上：Ncos30°=mg+F2sin30°；彈簧的彈力為：F2=kx；聯(lián)立解得：ω2=453rad/s，故B正確；當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，由牛頓第二定律可得：mgtan30°=mω12l0cos30°，解得：ω1=2153rad/s，故C錯(cuò)誤；在此過程中，彈簧的彈力做功為0，由動(dòng)能定理可得：W-mg?2xsin30°=12m[ω2（l0+x）cos30°]2-0，解得：W=12.5J，故D【題目點(diǎn)撥】本題考查了動(dòng)能定理、牛頓第二定律、胡克定律與圓周運(yùn)動(dòng)的綜合，知道小球做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，靠徑向的合力提供向心力，并結(jié)合豎直方向上的合力為零，聯(lián)立求解．10、AD【解題分析】

A．小球在此過程中小球重力做的功為：WG=mgh。故A符合題意。

B．根據(jù)動(dòng)能定理得：可得：故B不符合題意。

C．平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，，可得：重力做功的平均功率：故C不符合題意。

D．球落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率為：故D符合題意。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、C①0.5【解題分析】

（1）為了消除小車與水平木板之間的摩擦力的影響，應(yīng)采取的做法是：將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，故選C.

（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論△x=aT2，有：

x6?x3＝3a1T2

x5?x2＝3a2T2

x4?x1＝3a3T2

a＝(a1+a2+a3)小車加速度的表達(dá)式為a=（4）軌道傾斜時(shí)，在不加拉力的情況下小車就有加速度，則得出的圖線為圖線①．圖線斜率的倒數(shù)表示小車的質(zhì)量，則【題目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會(huì)通過紙帶求解瞬時(shí)速度和加速度，以及知道a-F圖線斜率和截距表示的含義．12、C18.45mm7.4×10-7m【解題分析】

(1)[1]要使單縫與雙縫相互平行，干涉條紋更加清晰明亮，則要增大條紋的寬度，根據(jù)公式可知，增大雙縫到屏的距離L或減小雙