江苏省常州市常州高级中学分校2024学年物理高三第一学期期中教学质量检测试题含解析

江苏省常州市常州高级中学分校2024学年物理高三第一学期期中教学质量检测试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、在一斜面顶端，将甲乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上．甲球落至斜面时的速率和位移大小分别是乙球落至斜面时的（

）A．2倍

、2倍 B．2倍、

4倍 C．4倍、2倍 D．4倍、4倍2、某压榨机的结构示意图如图所示，其中B为固定铰链，若在A铰链处作用一垂直于墙壁的力F，则由于力F的作用，使滑块C压紧物体D，设C与D光滑接触，杆的重力及滑块C的重力不计，图中a=0.6m，b=0.1m，则物体D所受压力的大小与力F的比值为A．3 B．4C．5 D．63、A、B两颗卫星都在圆轨道上绕地球运行，如图所示．则以下判断正确的是（）A．卫星A所受地球的万有引力大于卫星B受到地球的万有引力B．卫星A的线速度大小一定大于卫星B的线速度的大小C．卫星A的机械能一定小于卫星B的机械能D．在相等的时间内卫星A和地心的连线扫过的面积与卫星B和地心的连线扫过的面积相等4、一物体在几个力的作用下处于平衡状态，若保持其它力不变，而将其中一个力大小不变、方向逆时针旋转180°，则物体所受合力的变化情况是（）A．合力的大小先变大后变小 B．合力的大小先变小后变大C．合力的方向逆时针转90° D．合力的方向逆时针转180°5、在离地面足够高的地方以20m/s的初速度竖直上抛一小球，不计空气阻力，经过一段时间后，小球速度大小变为10m/s．此时()A．小球的位移方向一定向上B．小球的位移方向一定向下C．小球的速度方向一定向上D．小球的速度方向一定向下6、下列对运动的认识不正确的是（）A．亚里士多德认为必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就静止B．伽利略认为如果完全排除空气的阻力，所有的物体将下落得同样快C．牛顿认为力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因D．伽利略根据理想实验推论出，若没有摩擦，在水平面上运动的物体将保持其速度继续运动下去二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、图甲为0.1kg的小球从最低点A冲入竖直放置在水平地面上、半径为0.4m半圆轨道后，小球速度的平方与其高度的关系图像．已知小球恰能到达最高点C，轨道粗糙程度处处相同，空气阻力不计．g取10m/s2，B为AC轨道中点．下列说法正确的是（）A．小球到达C点后，做自由落体运动B．图甲中x=4C．小球从A到B损失了0.125J的机械能D．小球从A到C，轨道的摩擦力对其做的功为–0.25J8、2019年1月3日10时26分，我国的嫦娥四号探测器成功着陆月球背面，实现世界首次月球背面软着陆、首次月背与地球的中继通信。预计2019年年底前后将发射嫦娥五号，实现区域软着陆及采样返回，探月工程将实现“绕、落、回”三步走目标。已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g，引力常量为G，嫦娥四号绕月运行时离月球中心的距离为r，绕月周期为T。根据以上信息可求出A．“嫦娥四号”绕月运行的速度为B．“嫦娥四号”绕月运行的速度为C．月球的平均密度为D．月球的平均密度为9、一列简谐机械横波沿x轴正方向传播，波速为2m/s.某时刻波形如图所示，a、b两质点的平衡位置的横坐标分别为xa＝2.5m，xb＝4.5m，则下列说法中正确的是（）A．质点b振动的周期为4sB．平衡位置x＝10.5m处的质点（图中未画出）与a质点的振动情况总相同C．此时质点a的速度比质点b的速度大D．质点a从图示开始在经过个周期的时间内通过的路程为2cmE.如果该波在传播过程中遇到尺寸小于8m的障碍物，该波可发生明显的衍射现象10、如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环。小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力（）A．一直不做功B．一直做正功C．一定指向大圆环圆心D．可能背离大圆环圆心三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）如图所示，为某同学安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置，在小车的前端固定一个传感器，和砂桶连接的细线接在传感器上，通过传感器可显示出细线的拉力。在图示状态下开始做实验。(1)从图上可以看出，该同学在装置和操作中的主要错误是____________________。(2)若砂和砂桶的质量为m，小车和传感器的总重量为M，做好此实验________(填“需要”或“不需要”)M≫m的条件。12．（12分）某物理兴趣小组在“探究功与速度变化关系”的实验中采用的实验装置如图甲所示．（1）用游标卡尺测遮光条的宽度，测量结果如图乙所示，游标卡尺主尺的最小刻度为1mm，则由该图可得遮光条的宽度d=_____cm．（2）将气垫导轨接通气泵，通过调平螺丝调整气垫导轨使之水平；并把实验所需的器材都安装无误．将橡皮条挂在滑块的挂钩上，向后拉伸一定的距离，并做好标记，以保证每次拉伸的距离均相同．现测得挂一根橡皮条时，滑块弹离橡皮条后，经过光电门的时间为t，则滑块最后做匀速运动的速度表达式为v=_____（用对应物理量的字母表示）．（3）保持橡皮条的拉伸距离不变，逐根增加橡皮条的数目，记录每次遮光条经过光电门的时间，并计算出对应的速度，则在操作正确的情况下，作出的W﹣v2图象应为_____（填“过坐标原点的一条倾斜直线”或“过坐标原点的一条抛物线”）．四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块，在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5m，如图（a）所示．时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至时木板与墙壁碰撞（碰撞时间极短）．碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板．已知碰撞后1s时间内小物块的图线如图（b）所示．木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取10m/s1．求（1）木板与地面间的动摩擦因数及小物块与木板间的动摩擦因数；（1）木板的最小长度；（3）木板右端离墙壁的最终距离．14．（16分）如图所示，高为L的斜轨道AB、CD与水平面的夹角均为45°，它们分别与竖直平面内的圆弧形光滑轨道相切于B、D两点，圆弧的半径也为L．质量为m的小滑块从A点由静止滑下后，经CD轨道返回，再次冲上AB轨道至速度为零时，相对于BD面的高度为．已知滑块与AB轨道间的动摩擦因数为μ1=0.5，重力加速度为g，求：(1)滑块第一次经过圆轨道最低点时对轨道的压力大小；(2)滑块与CD面间的动摩擦因数；(3)经过足够长时间，滑块在两斜面上滑动的路程之和s.15．（12分）如图所示，LMN是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道，MN水平且足够长，LM下端与MN相切。质量为m的带正电小球B静止在水平轨道上，质量为2m的带正电小球A从上距水平轨道高为h处由静止释放。在A球进入水平轨道之前，由于A、B两球相距足够远，相互作用的静电力忽略不计，A、B两球组成的系统的电势能可认为是零，带电小球均可视为质点。己知重力加速度为g。(1)A、B两球相距最近时，求A球的速度大小v.(2)A、B两球相距最近时，求A、B两球组成的系统的电势能EP(3)求A、B两球最终的速度大小vA、vB

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、B【解题分析】

设斜面倾角为α，小球落在斜面上速度方向偏向角为θ，甲球以速度v抛出，落在斜面上，如图所示；根据平抛运动的推论可得tanθ=2tanα，所以甲乙两个小球落在斜面上时速度偏向角相等；

故对甲有：v甲末=；对乙有：v乙末=，所以；根据，位移，则甲球落至斜面时的位移大小是乙球落至斜面时的4倍，故B正确、ACD错误；故选B．【题目点拨】本题主要是考查了平抛运动的规律，知道平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动；解决本题的关键知道平抛运动的两个推论．2、A【解题分析】

设力F与水平方向的夹角为θ，将力F按作用效果沿AB和AC两个方向进行分解，作出力的分解图如图甲所示。则有：2F1cosθ=F则得

再将F2按作用效果分解为FN和FN′，作出力的分解图如图乙所示。

则有：FN=F2sinθ联立得到：根据几何知识得可知；得到：FN=3FA．3，与结论相符，选项A正确；B．4，与结论不相符，选项B错误；C．5，与结论不相符，选项C错误；D．6，与结论不相符，选项D错误；3、B【解题分析】

A．根据万有引力公式：在不知道两个卫星质量的情况下难以判断谁受到的引力大，故A错误.B．根据公式：可得卫星的环绕速度为：卫星A的轨道半径小于卫星B，故卫星A的运行速度大于卫星B，故B正确．C．由于两者质量未知，因此无法比较两者的机械能，故C错误．D．设时间t内，卫星转动角度为，卫星与地心连线扫过的面积为S，则有：根据角速度的定义有：根据公式：联立以上格式可得：因相等时间扫过的面积与卫星的轨道半径有关，故两卫星相等时间内和地心连线扫过的面积不相等，故D错误.4、C【解题分析】物体在几个力的作用下处于平衡状态，则有其中某一个力而其余力的合力大小相等，方向相反，将其中一个力大小不变、方向逆时针旋转180°，则物体所受合力一直变大，合力的方向逆时针转90°，故C正确，ABD错误；故选C．5、A【解题分析】根据对称性可知，小球返回抛出点时速度是20m/s，所以小球速度大小变为10m/s的位置一定在抛出点的上方，位移方向一定向上，故A正确，B错误．竖直上抛运动是一种往复运动，上升和下降经过同一点位移相同，则小球的速度可能向上，也可能向下，故CD错误．故选A．点睛：要知道竖直上抛运动可以分成上升和下降两个过程分段研究，两个过程有对称性．也可以看成一种有往复的匀减速直线运动进行处理．6、A【解题分析】试题分析：亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，这是错误的，故A选项错误；伽利略认为没有空气阻力，所有物体运动一样快，这是正确的，故B选项正确；牛顿第一定律说明里是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，故C选项正确；伽利略的理想斜面实验说明没有摩擦力物体将永远在水平面运动下去，故D选项正确，据题意应该选择A选项．考点：本题考查牛顿第一定律．二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BD【解题分析】A、小球到达C点时有速度将会做平抛运动，A正确B、h=0.8时小球恰好在C点，，所以x=0.4，C正确D、从A到C应用动能定理C、B时AC中但摩擦力前半过程大摩擦力做功多，所以A到B过程中摩擦力做功大于-0.125J，机械能损失既大于-0.125J，C错误故本题选BD8、BD【解题分析】

根据万有引力提供向心力、万有引力等于重力求解卫星的绕行速度；根据卫星绕行的周期计算月球的质量，根据密度公式求解月球的密度。【题目详解】AB．卫星绕月球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力：又根据：联立两式得：，故B正确，A错误；CD．卫星绕月球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力计算月球的质量：解得月球的质量：月球的体积：月球的密度：解得月球的密度：，故D正确，C错误。【题目点拨】绕行中心天体做匀速圆周运动的物体由万有引力完全提供向心力，在不考虑星球自转的情况下，万有引力和重力相等。9、ABE【解题分析】A、由图能直接读出波长，由波速公式，该波的周期，则质点a振动的周期为4s，A正确；B、处的质点与a质点相距一个波长，步调总是一致，振动情况总是相同，B正确；C、质点a离平衡位置比b远，所以此时质点a的速度比b的速度小，C错误；D、图象时刻，质点a向上运动，速度减小，再经过个周期，质点a通过的路程小于一个振幅，即小于2cm，D错误；E、此列波的波长，尺寸小于8m的障碍物满足发生明显衍射的条件，所以该波可发生明显的衍射现象，E正确；故选ABE．10、AD【解题分析】

AB．大圆环光滑，则大圆环对小环的作用力总是沿半径方向，与速度方向垂直，故大圆环对小环的作用力一直不做功，A正确，B错误；CD．小环在运动过程中，在大环的上半部分运动时，大环对小环的支持力背离大环圆心，运动到大环的下半部分时，支持力指向大环的圆心，C错误，D正确。故选AD。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、未平衡摩擦力；细线与木板不平行；开始实验时，小车离打点计时器太远不需要【解题分析】(1)从图上可以看出，该同学在装置和操作中的主要错误是：本实验没有平衡摩擦力，则砂桶的重力不等于小车受到的拉力；牵引小力的绳子没有和桌面平行，会产生斜向上的拉力；因纸带的长度有限，故开始时应让小车靠近打点计时器；(2)该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砂和砂桶的重力作为小车的拉力，故不需要M≫m的条件。点晴：本题考查了实验装置分析，知道实验原理与实验注意事项、分析清楚图示实验情景即可正确解题．要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。12、0.975d/t过坐标原点的一条倾斜的直线【解题分析】

游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读;由于遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度.【题目详解】(1)游标卡尺的读数等于9mm+0.05×15mm=9.75mm=0.975cm，(2)滑块经过光电门时,挡住光的时间极短，故可用平均速度代替为滑块经过光电门位置的瞬时速度，；(3)根据动能定理可知，合外力做的功应等于物体动能的变化量，有，所以画出的W-v2图象应是过坐标原点的一条倾斜直线.【题目点拨】解决本题的关键知道游标卡尺的读数方法，以及知道在极短时间内的平均速度可以表示瞬时速度．四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、（1）（1）（3）【解题分析】（1）根据图像可以判定碰撞前木块与木板共同速度为碰撞后木板速度水平向左，大小也是木块受到滑动摩擦力而向右做匀减速，根据牛顿第二定律有解得木板与墙壁碰撞前，匀减速运动时间，位移，末速度其逆运动则为匀加速直线运动可得带入可得木块和木板整体受力分析，滑动摩擦力提供合外力，即可得（1）碰撞后，木板向左匀减速，依据牛顿第二定律有可得对滑块，则有加速度滑块速度先减小到0，此时碰后时间为此时，木板向左的位移为末速度滑块向右位移此后，木块开始向左加速，加速度仍为木块继续减速，加速度仍为假设又经历二者速度相等，则有解得此过程，木板位移末速度滑块位移此后木块和木板一起匀减速．二者的相对位移最大为滑块始终没有离开木板，所以木板最小的长度为（3）最后阶段滑块和木板一起匀减速直到停止，整体加速度位移所以木板右端离墙壁最远的距离为【考点定位】牛顿运动定律【名师点睛】分阶段分析，环环相扣，前一阶段的末状态即后一阶段的初始状态，认真沉着，不急不躁14、（1）（2）μ2=（3）s=【解题分析】

（1）对第一次滑动到最低点的过程中运用动能定理得mg(L+L-Lsin45°)-μ1mgcos45°·L=mv2-