2024屆甘肅武山一中物理高三上期中學業(yè)水平測試試題含解析

2024屆甘肅武山一中物理高三上期中學業(yè)水平測試試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、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、關(guān)于靜電場下列說法中正確的是A．將負電荷由電勢低的地方移到電勢高的地方，電勢能一定增加B．無論是正電荷還是負電荷，從電場中某點移到無窮遠處時，靜電力做的正功越多，電荷在該點的電勢能越大C．在同一個等勢面上的各點，場強的大小必然是相等的D．電勢下降的方向就是電場場強的方向2、在繞地球的圓形軌道上飛行的航天飛機上，將質(zhì)量為m的物體掛在一個彈簧秤上，若軌道處的重力加速度為g'，則下面說法中正確的是()A．物體所受的合外力為mg'，彈簧秤的讀數(shù)為零B．物體所受的合外力為零，彈簧秤的讀數(shù)為mg'C．物體所受的合外力為零，彈簧秤的讀數(shù)為零D．物體所受的合外力為mg'，彈簧秤的讀數(shù)為mg'3、一種玩具的結(jié)構(gòu)如圖所示，豎直放置的光滑鐵環(huán)的半徑為R=20cm，環(huán)上有一穿孔的小球m，僅能沿環(huán)做無摩擦的滑動，如果圓環(huán)繞著過環(huán)心的豎直軸以10rad/s的角速度旋轉(zhuǎn)（取g=10m/s2），則相對環(huán)靜止時小球與環(huán)心O的連線與O1O2的夾角θ是（）A．60° B．45° C．30° D．75°4、如圖所示電路，當滑片放在滑動變阻器的正中時，三盞燈的亮度相同，則在滑動變阻器的滑片下移過程中A．A燈變亮 B．B燈變亮C．C燈變亮 D．C燈亮度不變5、如圖所示為一簡易起重裝置，（不計一切阻力）AC是上端帶有滑輪的固定支架，BC為質(zhì)量不計的輕桿，桿的一端C用鉸鏈固定在支架上，另一端B懸掛一個質(zhì)量為m的重物，并用鋼絲繩跨過滑輪A連接在卷揚機上．開始時，桿BC與AC的夾角∠BCA>90°，現(xiàn)使∠BCA緩緩變小，直到∠BCA=30°．在此過程中，桿BC所產(chǎn)生的彈力（）A．大小不變B．逐漸增大C．先增大后減小D．先減小后增大6、在一段平直的公路上，汽車保持額定功率P行駛，所受的阻力大小恒為F．已知汽車的質(zhì)量為m，最大速率為vm．若某時刻汽車的速度大小為v（v<vm）時，汽車的加速度大小為a，所受的牽引力大小為F，則下列關(guān)系式正確的是A．f=PC．P=(f+ma)vm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、攝制組在某大樓旁邊拍攝武打片,要求特技演員從地面飛到屋頂．如圖所示,導演在某房頂離地H=12m處架設了滑輪(人和車均視為質(zhì)點,且滑輪直徑遠小于H),若軌道車從A處以v=10m/s的速度勻速運動到B處,繩BO與水平方向的夾角為53°.由于繞在滑輪上細鋼絲的拉動,使質(zhì)量為m=50kg的特技演員從地面由靜止開始向上運動．在車從A運動到B的過程中(取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)()A．演員最大速度為6.0m/sB．演員上升高度為12mC．演員處于超重狀態(tài)D．演員機械能增量為2400J8、如圖所示，A、B兩衛(wèi)星繞地球運行，運動方向相同，此時兩衛(wèi)星距離最近，其中A是地球同步衛(wèi)星，軌道半徑為r。地球可看成質(zhì)量均勻分布的球體，其半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T.若經(jīng)過時間t后，A、B第一次相距最遠，下列說法正確的有A．在地球兩極，地表重力加速度是B．衛(wèi)星B的運行周期是C．衛(wèi)星B的軌道半徑為是D．若衛(wèi)星B通過變軌與A對接之后，B的機械能可能不變9、在光滑圓錐形容器中，固定了一根光滑的豎直細桿，細桿與圓錐的中軸線重合，細桿上穿有小環(huán)（小環(huán)可以自由轉(zhuǎn)動，但不能上下移動），小環(huán)上連接一輕繩，與一質(zhì)量為m的光滑小球相連，讓小球在圓錐內(nèi)做水平面上的勻速圓周運動，并與圓錐內(nèi)壁接觸．如圖所示，圖a中小環(huán)與小球在同一水平面上，圖b中輕繩與豎直軸成θ（θ<90°）角．設圖a和圖b中輕繩對小球的拉力分別為Ta和Tb，圓錐內(nèi)壁對小球的支持力分別為Na和Nb，則在下列說法中正確的是（）A．Ta一定為零，Tb一定為零B．Ta、Tb是否為零取決于小球速度的大小C．Na一定不為零，Nb可以為零D．Na、Nb的大小與小球的速度無關(guān)10、A、B兩列簡諧橫波均沿x軸正向傳播，在某時刻的波形分別如圖中甲、乙所示，經(jīng)過時間t（t小于A波的周期TA），這兩列簡諧橫波的波形分別變?yōu)閳D丙、丁所示，則A、B兩列波的波速vA、vB之比可能的是（）A．1:2 B．2:1C．1:3 D．3:1三、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．（6分）某同學做“探究合外力做功與動能改變的關(guān)系”實驗，裝置如圖甲所示，將光電門固定在水平軌道上的B點，用重物通過細線拉小車，保持小車(含遮光條)質(zhì)量M不變，改變所掛重物質(zhì)量多次進行實驗，使小車每次都從同一位置A由靜止開始運動，AB間距離為L．(重力加速度大小g取10m/s2)(1)用游標卡尺測出遮光條的寬度d如圖乙所示，則d＝________cm；(2)實驗中認為小車所受拉力與重物重力大小相等，測出多組重物質(zhì)量m和相應小車經(jīng)過光電門時的速度v，作出v2－m圖象如圖丙所示，由圖象可知小車受到的摩擦力大小為________N；(3)在滿足條件________的情況下，v2－m圖象是線性變化的，說明合外力做的功等于動能的改變，此時圖象的斜率k的表達式為k＝________(用題給物理量的字母表示)．12．（12分）在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中，兩位同學設計了不同的實驗方案。(1)小李同學采用圖（甲）的實驗裝置進行實驗。①為了使小車所受的拉力可認為與槽碼所受的重力相等，應滿足的條件是______；②用阻力補償法消除阻力影響的正確操作是______；（填“A”或“B”）A．把木板不帶定滑輪的一側(cè)抬高，調(diào)節(jié)木板的傾斜角度，直至小車在不受牽引力時能拖動紙帶開始滑動。B．把木板不帶定滑輪的一側(cè)抬高，調(diào)節(jié)木板的傾斜角度，輕推小車，使小車在不受牽引力時能拖動紙帶沿木板勻速運動。③圖（a）是小李同學某次實驗得到的紙帶，兩計數(shù)點間有四個點未畫出，部分實驗數(shù)據(jù)如圖所示，所用交變電流的頻率為50Hz。則小車的加速度為______m/s2.（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）(2)小張同學采用圖（乙）的實驗裝置進行實驗（丙為俯視圖）。將兩個相同的小車放在水平木板上，前端各系一條細繩，細繩的另一端跨過定滑輪各掛一個小盤，盤中放上不同的重物。兩個小車后各系一條細線，用夾子把兩條細線同時夾住，使小車靜止。打開夾子，兩個小車同時開始運動，合上夾子，兩個小車同時停下來。只需要測量兩小車的位移x及兩小盤和盤中重物的總質(zhì)量m，即可探究加速度與合外力的關(guān)系。①小張同學的實驗方案中，是否需要進行阻力補償_____？②一次實驗中，用刻度尺測量兩個小車的位移x1和x2，已知小盤和盤中重物的總質(zhì)量分別為m1和m2，為了驗證加速度與合外力成正比，只需驗證表達式______成立（用x1、x2、m1、m2表示）。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）某跳傘運動員做低空跳傘表演，他離開飛機先向下做了180m的自由落體運動后，打開降落傘，傘張開后，他接著做了10秒的勻減速運動后到達地面，到達地面的速度是2m/s．重力加速度g=10m/s2；問：（1）該跳傘運動員打開降落傘時的速度是多少？（2）該跳傘運動員離開飛機時距離地面的高度是多少？14．（16分）如圖所示，豎直平面內(nèi)有一半徑為r、電阻為R1、粗細均勻的光滑半圓形金屬環(huán)，在M、N處與相距為1r、電阻不計的平行光滑金屬軌道ME、NF相接，EF之間接有電阻R1，已知R1＝11R，R1＝4R．在MN上方及CD下方有水平方向的勻強磁場I和Ⅱ，磁感應強度大小均為B．現(xiàn)有質(zhì)量為m、電阻不計的導體棒ab，從半圓環(huán)的最高點A處由靜止下落，在下落過程中導體棒始終保持水平，與半圓形金屬環(huán)及軌道接觸良好，設平行軌道足夠長．已知導體棒ab下落r/1時的速度大小為v1，下落到MN處的速度大小為v1．(1)求導體棒ab從A下落r/1時的加速度大?。?1)若導體棒ab進入磁場Ⅱ后棒中電流大小始終不變，求磁場I和Ⅱ之間的距離h和R1上的電功率P1．(3)若將磁場Ⅱ的CD邊界略微下移，導體棒ab剛進入磁場Ⅱ時速度大小為v3，要使其在外力F作用下做勻加速直線運動，加速度大小為a，求所加外力F隨時間變化的關(guān)系式．15．（12分）如圖所示，在的豎直勻強電場中，有一光滑的半圓形絕緣軌道

QPN與一水平絕緣軌道MN在N點平滑相接，半圓形軌道平面與電場線平行，其半徑，N為半圓形軌道最低點，P

為QN圓弧的中點，一帶負電荷的小滑塊質(zhì)量，與水平軌道間的動摩擦因數(shù)，位于N點右側(cè)1.5m的M處，要使小滑塊恰能運動到圓軌道的最髙點

Q，取，求：(1)滑塊應以多大的初速度v0向左運動?(2)滑塊通過P點時受到軌道的壓力.(3)若撤去豎直電場，其它條件不變，滑塊以(1)問的速度從M點釋放，滑塊是否還能通過最高點？說明理由．

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】試題分析：將負電荷由電勢低的地方移到電勢高的地方，電勢能一定減小，選項A錯誤；無論是正電荷還是負電荷，從電場中某點移到無窮遠處時，靜電力做的正功越多，電荷在該點的電勢能越大，選項B正確；在同一個等勢面上的各點，場強的大小不一定是相等的，例如等量異種電荷連線的中垂線上各點，選項C錯誤；沿場強的方向電勢一定下降，但是電勢下降的方向不一定是電場場強的方向，選項D錯誤；故選B．考點：場強與電勢【名師點睛】對于電勢與場強的理解，要抓住電勢與場強沒有直接的關(guān)系，勻強電場中，場強處處相等，電勢不是處處相等．勻強電場中的等勢面與電場線垂直．勻強電場中，各點的場強都相等，各點的電勢可能相等，也可能不等．電勢降低的方向不一定電場強度方向．電勢降低最快的方向一定是電場強度的方向．2、A【解題分析】

在繞地球的圓形軌道上飛行的航天飛機上，物體處于完全失重狀態(tài)，根據(jù)牛頓第二定律分析彈簧秤的讀數(shù)?！绢}目詳解】在繞地球的圓形軌道上飛行的航天飛機上，物體所受的合外力等于重力mg′，根據(jù)牛頓第二定律，物體的加速度為g′，物體處于完全失重狀態(tài)，彈簧秤的讀數(shù)為零，A正確，BCD錯誤?！绢}目點撥】在軌道運動的航天飛機處于完全失重狀態(tài)，在地面上由于重力產(chǎn)生的現(xiàn)象消失，彈簧稱不能用來測量物體的重力。3、A【解題分析】小球轉(zhuǎn)動的半徑為Rsinθ，小球所受的合力垂直指向轉(zhuǎn)軸，根據(jù)平行四邊形定則和牛頓第二定律：F合＝mgtanθ＝mRsinθω2，解得：θ=60°，故C正確，ABD錯誤．4、B【解題分析】

由圖知，變阻器與燈串聯(lián)后與燈并聯(lián)，最后與燈串聯(lián)；當滑片向下滑動時，變阻器在路電阻增大，外電阻增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律得知，干路電流減小，則燈變暗，路端電壓增大，而燈兩端電壓減小，所以燈兩端電壓增大，則變亮。通過電流，由于減小，增大，則減小，所以燈變暗；A.與分析不符，故A錯誤；B.與分析相符，故B正確；C.與分析不符，故C錯誤；D.與分析不符，故D錯誤。5、A【解題分析】

以結(jié)點B為研究對象，分析受力情況，作出力的合成圖，根據(jù)平衡條件得出力與三角形ABC邊長的關(guān)系，再分析繩子拉力和BC桿的作用力的變化情況．【題目詳解】以結(jié)點B為研究對象，分析受力情況，作出力的合成圖如圖，根據(jù)平衡條件則知，F(xiàn)、N的合力F合與G大小相等、方向相反.根據(jù)三角形相似得：，又F合=G，得：，，現(xiàn)使∠BCA緩慢變小的過程中，AB變小，而AC、BC不變，則得到，F(xiàn)變小，N不變，所以繩子越來越不容易斷，作用在BC桿上的壓力大小不變；故選A.【題目點撥】本題運用三角相似法研究動態(tài)平衡問題，直觀形象，也可以運用函數(shù)法分析研究．6、D【解題分析】

因為汽車的最大速率為vm，故P=F×vm，式中的F為汽車受到的阻力，則f=Pvm，選項AC錯誤；當汽車的速度為v時，其加速度為a，則根據(jù)牛頓第二定律可知F－F=ma，選項B錯誤；二者結(jié)合得二、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】

演員在B點的速度最大，則，選項A正確；演員上升高度為，選項B錯誤；根據(jù)可知，隨車的運動，θ減小，則人的速度增加，即人的加速度向上，處于超重狀態(tài)，選項C正確；演員機械能增量為，選項D正確；故選ACD.【題目點撥】此題關(guān)鍵是知道車的速度是合速度，人上升的速度等于車的分速度；加速度向上為超重狀態(tài)，反之為失重.8、AC【解題分析】

A、對于衛(wèi)星A，根據(jù)萬有引力提供向心力，可得：Gmr，可得地球的質(zhì)量：M，在地球兩極，據(jù)萬有引力等于重力，可得：m′g＝G，聯(lián)立解得：g，故A正確；B、衛(wèi)星A的運行周期等于地球自轉(zhuǎn)周期T．設衛(wèi)星B的周期為T′．當衛(wèi)星衛(wèi)星B比A多轉(zhuǎn)半周時，A、B第一次相距最遠，則有：tt＝π，解得：T′，故B錯誤；C、根據(jù)開普勒第三定律得：，解得：rB=，故C正確；D、衛(wèi)星B通過變軌與A對接，則需要在原軌道上對衛(wèi)星B加速，使萬有引力不足以提供向心力，做離心運動，最后與A對接，則衛(wèi)星B的機械能要增大，故D錯誤。9、BC【解題分析】試題分析：對甲圖中的小球進行受力分析，小球所受的重力，支持力合力的方向可以指向圓心提供向心力，所以Ta可以為零，若Na等于零，則小球所受的重力及繩子拉力的合力方向不能指向圓心而提供向心力，所以Na一定不為零；對乙圖中的小球進行受力分析，若Tb為零，則小球所受的重力，支持力合力的方向可以指向圓心提供向心力，所以Tb可以為零，若Nb等于零，則小球所受的重力及繩子拉力的合力方向也可以指向圓心而提供向心力，所以Nb可以為零；所以BC正確,AD錯誤；故選BC．考點：勻速圓周運動；向心力【名師點睛】本題解題的關(guān)鍵是知道小球在圓錐內(nèi)做勻速圓周運動，對小球進行受力分析，合外力提供向心力，根據(jù)力的合成原則即可求解，難度不大，屬于基礎題．10、AC【解題分析】

由圖波長，，又，，得到：，（k=0，1，2……）則由波速得到：當時，當時，當時，故AC正確，BD錯誤。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、1.0501m?M【解題分析】

本題考查“探究合外力做功與動能改變的關(guān)系”實驗，意在考查考生對實驗原理的理解能力．【題目詳解】(1)游標卡尺的讀數(shù)為(2)根據(jù)本實驗原理和動能定理有，整理得：；則v2－m圖象為一條傾斜的直線，由題圖丙可知v2＝0時，m＝0.1kg，由，解得：．(3)根據(jù)模型的實際受力分析，由功能關(guān)系有，則v2與m的函數(shù)關(guān)系為，即v2與m不是線性關(guān)系．只有滿足m?M，函數(shù)關(guān)系才變?yōu)?，v2－m圖象是線性變化的，說明合外力做的功等于動能的改變，圖線的斜率．12、槽碼的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量B0.52或0.53需要【解題分析】

(1)①[1]為了使小車所受的拉力可認為與槽碼所受的重力相等，應滿足的條件是槽碼的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量；②[2]用阻力補償法消除阻力影響的正確操作是平衡摩擦力，即把木板不帶定滑輪的一側(cè)抬高，調(diào)節(jié)木板的傾斜角度，輕推小車，使小車在不受牽引力時能拖動紙帶沿木板勻速運動，故選B。③[3]兩計數(shù)點間有四個點未畫出，則T=0.1s，根據(jù)可得加速度(2)①[4]小張同學的實驗方案中，為了使得盤及盤中重物的重力等于小車的牽引力，也需要進行阻力補償，即平衡摩擦力；②[5]兩小車運動的時間相等，根據(jù)可知，加速度之比等于位移之比，即由于小盤和盤中重物的總重力等于小車的拉力，即F=mg，則要驗證加速度與合外力成正比，即驗證而則只需驗證表達式成立。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、（1）60m/s（2）490m【解題分析】

（1）運動員打開傘前做自由落體運動，根據(jù)h=gt2