2024届甘肃省兰州市第四中学物理高三第一学期期中统考试题含解析

2024届甘肃省兰州市第四中学物理高三第一学期期中统考试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、下列说法正确的是A．分子间的距离变大时，分子力一定变小B．分子间的距离变大时，分子势能一定变小C．两个系统处于热平衡是指两个系统的内能相同D．两个系统处于热平衡是指两个系统的温度相同2、如图所示，在点电荷+Q产生的电场中，引入一个带电量较小的电荷-q．当将-q移近+Q的过程中A．a点的电场不会改变B．b点的电场不会改变C．+Q在b点产生的电场会改变D．+Q在a点产生的电场不会改变3、以下各物理量属于矢量的是A．质量 B．时间间隔C．摩擦力 D．动摩擦因数4、假如宇航员在土星表面上用测力计测得质量为m的物块重为G0，已知土星半径为R，土星绕太阳公转的周期为T，线速度为v，引力常量为G，则太阳对土星的引力大小为（

）A． B． C． D．5、为估算池中睡莲叶面承受出滴撞击产生的平均压强，小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台，测得1小时内杯中水上升了45mm．查询得知，当时雨滴竖直下落速度约为12m/s．据此估算该压强约为（设雨滴撞击睡莲后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为1×103kg/m3）（）A．0.15Pa B．0.54Pa C．1.5Pa D．5.4Pa6、如图所示是物体做直线运动的v-t图象，由图可知，该物体A．第1s内和第3s内的运动方向相反B．第3s内和第4s内的加速度相同C．第1s内和第4s内的位移大小不相等D．0-2s和0-4s内的平均速度大小相等二、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、如图所示，一小车静止在光滑水平面上，甲、乙两人分别站在左右两侧，整个系统原来静止，当两人同时相向走动时小车向左运动，下列说法正确的是（）A．若甲乙质量相等，甲的速率一定大于乙的速率 B．若甲乙质量相等，甲的速率一定小于乙的速率C．若乙的速率大，乙的质量一定大于甲的质量 D．若乙的速率大，乙的质量一定小于甲的质量8、无偿献血、救死扶伤的崇高行为，是文明社会的标志之一。现代献血常采用机采成分血的方式，就是指把健康人捐献的血液，通过血液分离机分离出其中某一种成分（如血小板、粒细胞或外周血干细胞）储存起来，再将分离后的血液回输到捐献者体内。分离血液成分需要用到一种叫离心分离器的装置，其工作原理的示意图如图所示，将血液装入离心分离器的封闭试管内，离心分离器转动时给血液提供一种“模拟重力”的环境，“模拟重力”的方向沿试管远离转轴的方向，其大小与血液中细胞的质量以及其到转轴距离成正比。初始时试管静止，血液内离转轴同样距离处有两种细胞a、b，其密度分别为ρa和ρb，它们的大小与周围血浆密度ρ0的关系为ρa<ρ0<ρb。对于试管由静止开始绕轴旋转并不断增大转速的过程中，下列说法中正确的是A．细胞a相对试管向内侧运动，细胞b相对试管向外侧运动B．细胞a相对试管向外侧运动，细胞b相对试管向内侧运动C．这种离心分离器“模拟重力”对应的“重力加速度”沿转动半径方向向外侧逐渐变大D．这种离心分离器“模拟重力”对应的“重力加速度”沿转动半径方向各处大小相同9、如图所示，金属环M、N用不可伸长的细线连接，分别套在水平粗糙细杆和竖直光滑细杆上，当整个装置以竖直杆为轴以不同大小的角速度匀速转动时，两金属环一直相对杆不动，下列判断正确的是A．转动的角速度越大，细线中的拉力不变B．转动的角速度越大，环M与水平杆之间的弹力越大C．转动的角速度不同，环M与水平杆之间的摩擦力大小可能相等D．转动的角速度越大，环N与竖直杆之间的弹力越大10、2016年10月17日，“神舟十一号”飞船载着景海鹏和陈冬两名宇航员顺利飞入太空。下面关于飞船与火箭上天的情形，其中叙述正确的是()A．火箭尾部向外喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，从而让火箭获得了向上的推力B．火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力使火箭获得飞行的动力C．火箭飞出大气层后，由于没有了空气，火箭虽然向后喷气，但也无法获得前进的动力D．飞船进入运行轨道之后，与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力三、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）某同学设计了如图1所示的装置来探究碰撞过程中动置的变化规律，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源頻率为50Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力；在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动．（1）若己得到打点纸带如图2所示，并测得各计数点间距离标在图上，A为运动起始的第一点．则应选_____段来计算小车A的碰前速度，应选_____段来计算小车A和小车B碰后的共同速度（选填“AB”、“BC”、“CD’或“DE”）（2）己测得小车A的质量mA=0.40kg，小车B的质量mB=0.20kg，由以上的测量结果可得：碰前两小车的总动量为_____kgm/s．碰后两小车的总动量为_____kgm/s（结果均保留3位有效数字）12．（12分）为验证“拉力做功与物体动能变化的关系”，某同学到实验室找到下列器材：长木板(一端带定滑轮)、电磁打点计时器、质量为200g的小车、质量分别为10g、30g和50g的钩码、细线、学生电源(有“直流”和“交流”挡)．该同学进行下列操作：A．组装实验装置，如图(a)所示B．将质量为200g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车C．选用50g的钩码挂在拉线的挂钩P上D．接通打点计时器的电源，释放小车，打出一条纸带E．在多次重复实验得到的纸带中选出一条点迹清晰的纸带，如图(b)所示F．进行数据采集与处理请你完成下列问题：（1）该同学将纸带上打出的第一个点标为“0”，且认为打“0”时小车的速度为零，其后依次标出计数点1、2、3、4、5、6(相邻两个计数点间还有四个点未画)，各计数点间的时间间隔为0.1s，如图(b)所示，该同学测量出计数点0到计数点3、4、5的距离，并标在图(b)上，如果将钩码的重力在数值上当作小车所受的拉力，则在打计数点0到4的过程中，拉力对小车做的功为________J，小车的动能增量为_________J．(取重力加速度g=9.8m/s2，结果均保留两位有效数字)（2）由(1)中数据发现，该同学并没有能够得到“拉力对物体做的功等于物体动能增量”的结论，且对其他的点(如2、3、5点)进行计算的结果与“4”计数点相似，你认为产生这种实验结果的主要原因有________________(填写正确的选项)A．小车质量不满足远大于钩码质量B．没有平衡摩擦力C．没考虑钩码动能的增加四、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）如图甲所示，在某介质中波源A、B相距d=20m，t=0时两者开始上下振动，A只振动了半个周期，B连续振动，所形成的波的传播速度都为v=1.0（1）求距A点1m处的P质点，在t=0到t=22（2）求在t=0到t=16s内从A14．（16分）如图，光滑水平面AB与竖直面的半圆形导轨在B点相连接，导轨半径为R，一质量为m的静止木块在A处压缩弹簧，释放后，木块获得一向右的初速度，当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力是其重力的7倍，之后向上运动恰能通过轨道顶点C，不计空气阻力，试求：（1）弹簧对木块所做的功；（2）木块从B到C过程中克服摩擦力做的功；（3）木块离开C点落回水平面所需的时间和落回水平面时的动能。15．（12分）研究表明，一般人的刹车反应时间，即图(a)中“反应过程”所用时间t0＝0.4s，但饮酒会导致反应时间延长，在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L＝39m。减速过程中汽车位移x与速度v的关系曲线如图(b)所示，此过程可视为匀变速直线运动。求：①减速过程汽车加速度的大小及所用时间；②饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少？

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、D【解题分析】

A．当分子间的距离大于r0时，当分子距离从r0变大时，分子力先变大后变小，选项A错误；B．分子间的距离从r0变大时，分子势能变大，选项B错误；CD．两个系统处于热平衡是指两个系统的温度相同，内能不一定相同，选项C错误，D正确；故选D。2、D【解题分析】

A．a点的电场为点电荷+Q和电荷-q在a点产生电场的叠加，将-q移近点电荷+Q的过程中，电荷-q到a点的距离发生变化，在a点产生的电场发生变化。所以a点的电场发生改变，故A项错误；B．b点的电场为点电荷+Q和电荷-q在b点产生电场的叠加，将-q移近点电荷+Q的过程中，电荷-q到b点的距离发生变化，在b点产生的电场发生变化。所以b点的电场发生改变，故B项错误；C．点电荷+Q到b点的距离及电量不变，所以点电荷+Q在b点产生的电场不会改变，故C项错误；D．点电荷+Q到a点的距离及电量不变，所以点电荷+Q在a点产生的电场不会改变，故D项正确。3、C【解题分析】

质量、时间间隔、动摩擦因数都是只有大小，没有方向，是标量；摩擦力既有大小，又有方向，是矢量；A.质量与分析不符，故A错误；B.时间间隔与分析不符，故B错误；C.摩擦力与分析相符，故C正确；D.动摩擦因数与分析不符，故D错误．4、A【解题分析】

土星表面的重力加速度为：根据得土星的质量为：太阳对土星的引力提供土星的向心力，有：A.与计算结果相符，故A正确。B.与计算结果不符，故B错误。C.与计算结果不符，故C错误。D.与计算结果不符，故D错误。5、A【解题分析】

由于是估算压强，所以不计雨滴的重力．设雨滴受到支持面的平均作用力为F。设在△t时间内有质量为△m的雨水的速度由v=12m/s减为零．以向上为正方向，对这部分雨水应用动量定理F△t=0﹣（﹣△mv）=△mv得到设水杯横截面积为S，对水杯里的雨水，在△t时间内水面上升△h，则有△m=ρS△hF=ρSv压强故A正确，BCD错误。6、B【解题分析】

0-1s向正方向做加速度为1m/s2的匀加速直线运动；1-2s向正方向做匀速直线运动；2-3s向正方向做加速度为1m/s2的匀减速直线运动；3-4s以1m/s2的加速度向相反方向做匀加速直线运动，故选项A错误，B正确；据速度—时间图象中图线与时间轴围成的面积大小表示位移大小，可知，第1s内和第4s内的位移大小均为0.5m，选项C错误；0-2s内与0-4s内位移大小相等，但[]时间不同，故平均速度大小不相等，选项D错误．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、AD【解题分析】

甲乙两人及小车组成的系统不受外力，系统动量守恒，设向右为正方向，根据动量守恒定律得即可见甲的动量大于乙的动量AB．若甲乙质量相等，甲的速率一定大于乙的速率，故A正确，B错误；CD．由于甲的动量大于乙的动量，若乙的速率大，乙的质量一定小于甲的质量，故C错误，D正确。故选AD。8、AC【解题分析】

AB．因为满足ρa<ρ0<ρb，则根据离心原理，细胞a相对试管向内侧运动，细胞b相对试管向外侧运动，选项A正确，B错误；CD．根据a=ω2r可知，这种离心分离器“模拟重力”对应的“重力加速度”沿转动半径方向向外侧逐渐变大，选项C正确，D错误。9、AC【解题分析】

A.对N受力分析知绳子的拉力F在竖直方向的分力恒等于重力，即Fcosθ=mNg所以只要角度不变，绳子的拉力不变，故A正确；B.对M受力分析知竖直方向F′N=Fcosθ+mg与角速度无关，故B错误；C.对M受力分析知水平方向Fsinθ±f=mω2r角速度不同，摩擦力大小可能相同，但方向相反，故C正确。D.环N与竖直杆之问的弹力FN=Fsinθ不变，故D错误。10、AD【解题分析】

AB．火箭尾部向外喷气，喷出的气体对火箭产生一个反作用，从而让火箭获得了向上的推力，故A正确、B错误；C．火箭飞出大气层后，虽然没有空气，火箭向后喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，使火箭获得了向前的推力，故C错误；D．火箭飞出大气层进入运行轨道之后，还受重力，同时对地球产生吸引力，所以与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力，故D正确。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、（1）BCDE（2）0.4220.420【解题分析】解：（1）推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故BC段为匀速运动的阶段，故选BC计算碰前的速度；碰撞过程是一个变速运动的过程，而A和B碰后的共同运动时做匀速直线运动，故在相同的时间内通过相同的位移，故应选DE段来计算碰后共同的速度（2）碰前系统的动量即A的动量，则P1=mAv0=mA=0.40×=0.422kg•m/s，碰后的总动量P2=mAvA+mBvB=（mA+mB）v2=（mA+mB）=0.60×=0.420kg•m/s；12、0.59J0.034JABC【解题分析】试题分析：将砝码重力当作小车所受合外力，根据功的定义可以正确解答，根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出第4个点的速度大小，进一步求出其动能大小；实验误差主要来自两个方面一是由实验原理不完善，没有平衡摩擦力导致的系统误差，一是由数据测量如测量距离等导致的偶然误差，可以从这两个方面进行分析．（1）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，相邻的两个计数点间的时间间隔为T=0.1s，得v4=x（2）该实验产生误差的主要原因一是钩码重力大小并不等于绳子拉力的大小，设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：F=Ma…①，对砂桶和砂有：mg-F=ma…②F=Mm+Mmg，由此可知当M＞＞m时，砂和砂桶的重力等于绳子的拉力，显然该实验中没有满足这个条件；另外该实验要进行平衡摩擦力操作，否则也会造成较大误差；还有可能没有考虑钩码的动能的增加，故四、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