山东省德州市2024学年物理高三上期中质量检测试题含解析

山东省德州市2024学年物理高三上期中质量检测试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法正确的是()A．小球通过最高点时的最小速度vmin＝B．小球通过最低点时的最小速度vmin＝C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力2、在物理学建立、发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步，关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是()A．古希腊学者亚里士多德认为物体下落的快慢由它们的重量决定，伽利略在他的《两种新科学的对话》中利用逻辑推断，使亚里士多德的理论陷入了困境B．德国天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了万有引力定律C．英国物理学家卡文迪许利用“卡文迪许扭秤”首先较准确的测定了静电力常量D．牛顿首次提出“提出假说，数学推理实验验证，合理外推”的科学推理方法3、物体做匀变速直线运动，已知第2s内的位移为6m，第3s内的位移为4m，则下列说法正确的是()A．物体的初速度为9m/sB．物体的加速度为3m/s2C．物体在第4秒内的位移为0D．物体在前2s内的位移为8m4、在用打点计时器测速度的实验中，某同学打出了如图所示的一条纸带，已知计时器打点的时间间隔为0.02s，则通过对纸带的分析，下列说法中正确的是()A．物体做匀加速直线运动B．物体做匀减速直线运动C．如果测出A、B两点间的距离，就可以求出A、B两点间的平均速度D．如果测出A、B两点间的距离，就可以求出A点的瞬时速度5、如图所示为汽车在水平路面上启动过程中的速度图象，oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的水平直线，则下述说法正确的是（）A．0～时间内汽车做匀加速运动且功率恒定B．～时间内汽车牵引力做功为C．～时间内的平均速度为D．在全过程中时刻的牵引力及其功率都是最大值，～时间内牵引力最小6、假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常数为G，则地球的密度为：A． B． C． D．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，在光滑水平面上，放着两块长度相同，质量分别为M1和M2的木板，在两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块。开始时，各物均静止，今在两物体上各作用一水平恒力F1、F2，当物块和木板分离时，两木板的速度分别为v1和v2，物体和木板间的动摩擦因数相同，下列说法正确的是（）A．若F1=F2，M1>M2，则v1>v2B．若F1>F2，M1>M2，则v1<v2C．若F1>F2，M1=M2，则v1>v2D．若F1<F2，M1=M2，则v1>v28、如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆、上的、两点，悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态，如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是（）A．绳的右端上移到，绳子拉力不变B．将杆向右移一些，绳子拉力变大C．绳的两端高度差越小，绳子拉力越小D．若换挂质量更大的衣服则衣架悬挂点右移9、有一小球只在重力作用下由静止开始自由落下，在其正下方固定一根足够长的轻质弹簧，如图所示，在小球与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中（）A．小球接触弹簧后即做减速运动B．小球的重力势能一直减小，弹簧的弹性势能一直增大C．当小球的速度最大时，它所受的合力为零D．小球所受的弹力先对小球做正功，再做负功10、“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空，它与“天宫二号”空间实验室对接前，在距离地面约380km的圆轨道上飞行．已知地球同步卫星距地面的高度约为36000km．关于“天舟一号”，下列说法正确的是A．线速度小于地球同步卫星的线速度B．线速度小于第一宇宙速度C．向心加速度小于地球同步卫星加速度D．周期小于地球自转周期三、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）如图甲所示，用落体法验证机械能守恒定律，打出如图乙所示的一条纸带，已知交流电的周期为0.02s。（1）根据纸带所给数据，打下C点时重物的速度为________m/s。（结果保留三位有效数字）（2）某同学选用两个形状相同，质量不同的重物a和b进行实验，测得几组数据，画出图象，并求出图线的斜率k，如图乙丙所示，由图象可知a的质量m1________b的质量m2。（选填“大于”或“小于”）（3）通过分析发现造成k2值偏小的原因是实验中存在各种阻力，已知实验所用重物的质量m2＝0.052kg，当地重力加速度g＝9.78m/s2，求出重物所受的平均阻力f＝______N。（结果保留两位有效数字）12．（12分）某同学要测量一个改装后的电压表Vx的量程和内阻，实验过程如下：（1）先用多用电表粗测电压表的内阻和量程，实验中多用电表红表笔应与电压表_____（填“正”或“负”）接线柱相连；若已知多用电表内电源电动势为9V，所用档位为“×1K”档，调零后测量，指针位置如图所示．此时电压表指针指在表盘的四分之三刻度处．则所测电压表内阻约为___________，量程为____________．（2）若电压表量程为（1）问中所测数值，则为了精确测量其内阻，现提供以下器材：待测电压表Vx电流表A（量程0.6A，内阻约为3Ω）电压表V（量程l0V，内阻约为30kΩ）定值电阻R０（阻值为10kΩ）滑动变阻器R1（最大阻值为5Ω，额定电流为1A）滑动变阻器R2（最大阻值为100Ω，额定电流为lA）电源E（电动势为15V，内阻约为1Ω）开关和导线若干①本实验中应选择的滑动变阻器为________．（填器材对应的符号）②为了较精确的测量电压表内阻，则测量电路应该选择如下电路中的________．③写出电压表内阻测量值的表达式Rv=_________．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）如图所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用．一架质量为m＝2kg的无人机，其动力系统所能提供的最大升力F＝36N，运动过程中所受空气阻力大小恒定，无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞，在t＝5s时离地面的高度为75m(g取10m/s2)．（1）求运动过程中所受空气阻力大小；（2）假设由于动力系统故障，悬停的无人机突然失去升力而坠落．无人机坠落地面时的速度为40m/s，求无人机悬停时距地面高度；14．（16分）如图所示，在水平面上有一弹簧，其左端与墙壁相连，O点为弹簧原长位置，O点左侧水平面光滑，OP长L=1m，P点右侧一与水平方向成θ=30°的足够长的传送带与水平面在P点平滑连接，皮带轮逆时针转动速率为3m/s．一质量为m=lkg可视为质点的物块A压缩弹簧（与弹簧不栓接），使弹簧获得弹性势能Ep=9J，物块与OP段间的动摩擦因数μ1=0.1，另一与完全相同的物块B停在P点，B与传送带间的动摩擦因数μ2=，传送带足够长，A与B的碰撞时间不计，碰后A、B交换速度，重力加速度g=10m/s2，现释放A，求：（1）物块A第一次经过O点时的速度大小v0；（2）A、B第一次碰撞后B沿传送带上滑的最大位移x；（3）从A、B第一次碰撞后到第二次碰撞前，B与传送带之间由于摩擦而产生的热量Q；（4）A、B能够碰撞的总次数．15．（12分）质量分别为m和2m的两个小球P和Q，中间用轻质杆固定连接，杆长为L，在离P球处有一个光滑固定轴O，如图所示。现在把杆置于水平位置后自由释放，在Q球顺时针摆动到最低位置时，求：(1)小球P的速度大小；(2)在此过程中小球P机械能的变化量。

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、C【解题分析】

A．由于圆形管道能支撑小球，故小球通过最高点时的最小速度为零，故A错误；B．如果小球在最高点的速度为零，则在最低点时满足：，解得：，故B错误；CD．小球在水平线ab以下的管道中运动时，由于向心力的方向要指向圆心，则管壁必然是提供指向圆心的支持力，故只有外侧管壁才能提供此力，所以内侧管壁对小球一定无作用力，故C正确，D错误。故选C。2、A【解题分析】A项：古希腊学者亚里士多德认为物体下落的快慢由它们的重量决定，伽利略在他的《两种新科学的对话》中利用逻辑推断，提示了这个理论内部的矛盾，使亚里士多德的理论陷人了困境，故A正确；B项：德国天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了行星运动的三大定律，故B错误；C、英国物理学家、化学家卡文迪许利用“卡文迪许扭秤”首先较准确的测定了引力常量，故C错误；D项：首次提出“提出假说，数学推理实验验证，合理外推”的科学推理方法的是伽利略，故D错误。点晴：古希腊学者亚里士多德认为物体下落的快慢由它们的重量决定．伽利略在他的《两种新科学的对话》中利用逻辑推断，提示了这个理论内部的矛盾，使亚里士多德的理论陷人了困境．德国天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了行星运动的定律．英国物理学家、化学家卡文迪许利用“卡文迪许扭秤”首先较准确的测定了引力常量。3、A【解题分析】AB、根据相邻相等时间内的位移差恒定得：，负号表示物体做匀减速运动，又由于，所以物体在第1s内的位移为8m，由位移公式：得：，故A正确，B错误；C、由公式，可知，在第4秒内的位移为，故C错误；D、物体在前2s内的位移为，故D错误；综上所述本题答案是：A4、C【解题分析】

AB．相邻的计数点的距离先增大后减小，所以物体先加速运动后减速运动，故A、B错误；C．如果测出、两点间的距离，根据就可以求出、两点间的平均速度，故C正确；D．纸带实验中，可以用平均速度代替中点时刻的瞬时速度，所以要求解点的瞬时速度应该测出点前后两个计数点的距离，故D错误；故选C。5、D【解题分析】A、0～t1时间内为倾斜的直线，故汽车做匀加速运动，故牵引力恒定，由P=Fv可知，汽车的牵引力的功率均匀增大，故A错误；B、t1～t2时间内动能的变化量为，而在运动中受牵引力及阻力，故牵引力做功一定大于此值，故B错误。C、t1～t2时间内，若图象为直线时，平均速度为，而现在图象为曲线，故图象的面积大于直线时的面积，平均速度大于此速度，故C错误。D、由P=Fv及运动过程可知，t1时刻物体的牵引力最大，此后功率不变，而速度增大，故牵引力减小，而t2～t3时间内物体做匀速直线运动，物体的牵引力最小，故D正确。故选D.【题目点拨】本题由图象确定物体的运动情况，由P=Fv可分析牵引力及功率的变化；平均速度公式只适用于匀变速直线运动．6、B【解题分析】试题分析：由万有引力定律可知：，在地球的赤道上：，地球的质量：，联立三式可得:，选项B正确；考点：万有引力定律及牛顿定律的应用．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】首先看F1=F1时情况：由题很容易得到两物块所受的摩擦力大小是相等的，因此两物块的加速度相同，设两物块的加速度大小为a，对于M1、M1，滑动摩擦力即为它们的合力，设M1的加速度大小为a1，M1的加速度大小为a1，根据牛顿第二定律得：因为a1=μmgM1，a2=μmgM2，其中m为物块的质量．设板的长度为L，它们向右都做匀加速直线运动，当物块与木板分离时：物块与M1的相对位移L=12at11-12a1t11；物块与M1的相对位移L=12at11-12a1t11；若M1＞M1，a1＜a1，所以得：t1＜t1；M1的速度为v1=a1t1，M1的速度为v若F1＞F1、M1>M1，根据受力分析和牛顿第二定律，则M1上的物块的加速度大于M1上的物块的加速度，即aa＞ab；由于M1>M1，所以M1的加速度小于M1加速度，即a1<a1．它们向右都做匀加速直线运动，当物块与木板分离时：物块与M1的相对位移L=12aat11-12a1t11

物块与M1的相对位移L=12abt11-12a1由于aa＞ab，所以得：t1＜t1，则v1＜v1，故B正确．若F1＞F1、M1=M1，根据受力分析和牛顿第二定律，则M1上的物块的加速度大于M1上的物块的加速度，即aa＞ab；由于M1=M1，所以M1、M1加速度相同，设M1、M1加速度为a．它们向右都做匀加速直线运动，当物块与木板分离时：物块与M1的相对位移L=12aat11-12at11

物块与M1的相对位移L=12abt11-12at11；由于aa＞ab，所以得：t1＜t1，则v1＜v1，故C错误．

若F1＜F1、M1=M1，aa＜ab，则v1＞v18、AB【解题分析】

设两段绳子间的夹角为，由平衡条件可知，，所以，设绳子总长为，两杆间距离为，由几何关系，得，A．绳子右端上移，、都不变，不变，绳子张力也不变，A正确；B．杆向右移动一些，变大，变大，变小，变大，B正确；C．绳子两端高度差变化，不影响和，所以不变，C错误；D．衣服质量增加，绳子上的拉力增加，由于不会变化，悬挂点不会右移，D错误．9、BC【解题分析】

AC．小球接触弹簧后，弹簧的弹力先小于重力，小球的合力向下，加速度也向下，与速度方向相同，故小球做加速运动，因弹力逐渐增大，合力减小，加速度减小；随着小球向下运动，弹簧的弹力增大，当弹簧的弹力大于重力后，小球的合力向上，加速度向上，与速度方向相反，小球做减速运动，弹力增大，合力增大，加速度也增大；当压缩量最大时，物体的速度减小为零。故A不符合题意，C符合题意。B．在下落过程中，重力始终做正功，所以重力时能减小。故B符合题意。D．根据A的分析可知，球所受的弹力先对小球一直做负功。故D不符合题意。10、BD【解题分析】

A、根据牛顿第二定律有，解得，将“天舟一号”与地球同步卫星比较，由于“天舟一号”的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，所以“天舟一号”的线速度大于地球同步卫星的线速度，故选项A错误；B、第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动最大的运行速度，知其线速度小于第一宇宙速度，故选项B正确；C、根据牛顿第二定律有，解得，将“天舟一号”与地球同步卫星比较，由于“天舟一号”的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，所以“天舟一号”的向心加速度大于地球同步卫星加速度，故选项C错误；D、根据牛顿第二定律有，解得，由于“天舟一号”的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，所以“天舟一号”的周期小于地球同步卫星的周期，即“天舟一号”的周期小于地球自转周期，故选项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、2.25大于0.031【解题分析】

第一空.C点的瞬时速度等于BD段的平均速度，则有：第二空.根据动能定理得：（mg-f）h=mv2

则有：，

知图线的斜率为：，

b的斜率小，知b的质量小，所以a的质量m1大于b的质量m2。

第三空.根据动能定理知：（m2g-f）h=mv2

则有：可知：代入数据解得：f=0.031N。12、负15kΩ6VR2D【解题分析】(1)多用电表红表笔连接多用电表内部的电池的负极，所以实验中多用电表红表笔应与电压表的负接线柱相连；由图可知，多用电表的读数为20.0，倍率为1k，所以电压表的内阻为：RV=20.0×1kΩ=20.0kΩ同时又图可知，欧姆表的中值电阻刻度为20.0，根据欧姆表的原理可知：欧姆表的内阻为20.0kΩ，所以电压表分担的电压为4.5V，所以电压表的量程：UG=(2)①A图结合电压表的读数与电流表的读数，可以测量电压表的内电阻,RV=U/I；但考虑到电流表的量程是0.6A，而电压表的电阻值较大，电流值的电流值一定远小于0.6A，所以电流表的读数一定很小，所以读数的误差会比较大，故A错误；B图中两个电压表并联，可以校准电压表的读数，但不能测量电压表的内电阻，故B错误；C图中电流表的读数是并联电阻部分的电流值，所以测量的结果是并联部分的电阻值，不是电压表的电阻值．故C错误；D图中，电压表V的电压是待测电压表与定值电阻的电压的和，定值电阻上的电压：UR=U−Ux所以电压表的电阻值：RV=比较A与D的结论可知，D比A图中的测量结果准