2024年江苏省扬州市扬州中学高三物理第一学期期中统考试题含解析

2024年江苏省扬州市扬州中学高三物理第一学期期中统考试题考生请注意：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、风速仪结构如图（a）所示．光源发出的光经光纤传输，被探测器接收，当风轮旋转时，通过齿轮带动凸轮圆盘旋转，当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被挡住．已知风轮叶片转动半径为r，每转动n圈带动凸轮圆盘转动一圈．若某段时间Δt内探测器接收到的光强随时间变化关系如图（b）所示，则该时间段内风轮叶片A．转速逐渐减小，平均速率为B．转速逐渐减小，平均速率为C．转速逐渐增大，平均速率为D．转速逐渐增大，平均速率为2、入冬以来，全国多地多次发生雾霾天气，能见度不足，在这样的恶劣天气中，甲．乙两汽车在一条平直的单行道上，乙在前．甲在后同向行驶．某是时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示，同时开始刹车，两辆车刹车时的图像如图，则（）A．若两车发生碰撞，开始刹车时两辆车的间距一定等于B．若两车发生碰撞，开始刹车时两辆车的间距一定小于C．若两车发生碰撞，则一定是在刹车后之内的某时刻发生相撞D．若两车发生碰撞，则一定是在刹车后以后的某时刻发生相撞3、在物理学发展的进程中，许多科学家作出了重要的贡献．下列关于科学家及其成就的说法中正确的是（）A．开普勒发现了万有引力定律B．卡文迪许测出了引力常量GC．亚里士多德指出“力是改变物体运动状态的原因”D．伽利略得出“加速度与力成正比，与质量成反比”的结论4、2014年12月14日，北京飞行控制中心传来好消息，嫦娥三号探测器平稳落月。已知嫦娥三号探测器在地球表面受的重力为G1，绕月球表面飞行时受到月球的引力为G2，地球的半径为R1，月球的半径为R2，地球表面处的重力加速为g。则（）A．月球与地球的质量之比为GB．月球表面处的重力加速度为GC．月球与地球的第一宇宙速度之比为RD．探测器沿月球表面轨道上做匀速圆周运动的周期为2π5、2016年9月15日，搭载着天宫二号空间实验室的长征二号F运载火箭在酒泉卫星发射中心正式点火升空，天宫二号顺利地进入了运行圆轨道．某同学从网上查得天宫二号的运行轨道离地高度为h，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，由此得到天宫二号的（）A．运行周期B．运行的线速度C．角速度为D．向心加速度为6、物体以初速度v0做匀减速运动，第1s内通过的位移为x1=6m，第2s内通过的位移为x2=4m，又经过位移x3A．初速度v0的大小为8m/sB．第1s末的速度大小为C．位移x3的大小为2.25mD．位移x3二、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、如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则A．t1时刻小球动能最大B．t2时刻小球动能为0C．t2～t3这段时间内，小球的动能先减小后增加D．t2～t3这段时间内，小球增加的动能和重力势能之和等于弹簧减少的弹性势能8、如图所示，将一小球从空中A点以水平速度v0抛出，经过一段时间后，小球以大小为2v0的速度经过B点，不计空气阻力，则小球从A到B(重力加速度为g)()A．下落高度为B．经过的时间为C．速度增量为v0，方向竖直向下D．运动方向改变的角度为60°9、如图所示，水平向右的匀强电场中，一带电粒子从A点以竖直向上的初速度开始运动，经最高点B后回到与A在同一水平线上的C点，粒子从A到B过程中克服重力做功2.0J，电场力做功3.0J，则()A．粒子在A点的电势能比在C点多12.0JB．粒子在A点的动能比在B点多1.0JC．粒子在A点的机械能比在C点少12.0JD．粒子在C点的动能为12.0J10、两水平平行金属板连接在如图所示的电路中，板长为L间距d,在距板右端2L处有一竖直光屏，D为理想二极管（具有单向导电性）。让一带电量为q、质量为m的粒子从两板左端连线的中点O以水平速度v0射入板间，粒子飞出电场后垂直打在屏上。则A．电场强度大小为3mg/qB．质点在板间运动的过程中与它从板右端运动到屏的过程中速度变化相同C．若仅将滑片P下移，再让该粒子从O点以v0水平射入，粒子打D．若仅将板间距增大，再让该粒子从O点以v0水平射入，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）某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系．弹簧秤固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别于弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接．在桌面上画出两条平行线、，并测出间距开始时讲模板置于处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数,以此表示滑动摩擦力的大小．再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到处的时间．①木板的加速度可以用、表示为=______________；为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是（一种即可）_________．②改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤示数的关系．下列图象能表示该同学实验结果的是_________________．a.b.c.d.③用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是____________________．a．可以改变滑动摩擦力的大小b．可以更方便地获取多组实验数据c．可以比较精确地测出摩擦力的大小d．可以获得更大的加速度以提高实验精度12．（12分）某实验小组描绘规格为“2.5V

0.6W”的小灯泡的I-U特性曲线，实验室提供下列器材：A．电流表A1（量程为0～25mA，内阻约2Ω）B．电流表A2（量程为0～300mA，内阻约0.2Ω）C．电压表V1（量程为0～3V，内阻约3kΩ）D．电压表V2（量程为0～15V，内阻约15kΩ）E．滑动变阻器R1（0～10Ω，额定电流1.5A）F．滑动变阻器R2（0～1000Ω，额定电流0.5A）G．直流电源（电动势6V，内阻忽略不计）H．电键一个、导线若干（1）实验中所用的电流表、电压表和滑动变阻器分别选择__________（填选项前的字母）．A．

B．

C．

D．

（2）若采用如图1所示的电路描绘小灯泡的伏安特性曲线，电压表的右端应与电路中的____点相连（选填“a”或“b”）（3）开关闭合之前，图1中滑动变阻器的滑片应该置于____端（选填“c”、“d”或“cd中间”）（4）测量后，该小组根据实验数据，利用Excel拟合出小灯泡的I-U特性曲线如图2所示．结合所画出的I-U特性曲线，现将一个电动势为3.6V，内阻为12Ω的电源只与该小灯泡组成电路，则该小灯泡的实际功率约为_______W．（结果保留两位有效数字）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，两根平行的光滑金属导轨MN、PQ放在水平面上，左端向上弯曲，导轨间距为l，电阻不计．水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B，导体棒a与b的质量均为m，接入电路的有效电阻分别为Ra＝R，Rb＝2R，b棒放置在水平导轨上足够远处，a棒在弧形导轨上距水平面h高度处由静止释放．运动过程中导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直，重力加速度为g，求：（1）a棒刚进入磁场时受到的安培力的大小和方向；（2）最终稳定时两棒的速度大小；（3）从a棒开始下落到最终稳定的过程中，两棒上总共产生的热量。14．（16分）如图所示，质量m=2kg的物体原静止在水平地面上，它与地面间的动摩擦因数为μ=0.4，一个沿水平方向的恒力F=12N作用在这个物体上，（g取10m/s2）求：（1）物体运动的加速度多大？（2）开始运动后3s内物体发生的位移S的大小是多少？（3）开始运动后3s末物体的速度是多大？15．（12分）为了解决快递公司装卸货物时因抛掷造成物品损坏的问题，一位同学设计了如图所示的缓冲转运装置。卸货时货车不动，缓冲车A紧靠货车，转运车B靠紧A。包裹C沿缓冲车A的光滑曲面由静止滑下，经粗糙的水平部分，滑上转运车B并最终停在转运车B上被运走，B的右端有一固定挡板。已知C与A、B水平面间的动摩擦因数均为µ1=0.3，缓冲车A与水平地面间的动摩擦因数为µ2=0.1，转运车B与地面间的摩擦可忽略。A、B两车的质量均为M=40kg，两车水平部分的长度均为L=3m。包裹C可视为质点，重力加速度g取10m/s2。C与B的右挡板发生碰撞时损失的机械能可忽略。（1）要求包裹C在缓冲车A上运动时A不动，则包裹C的质量最大不超过多少？（2）若某包裹的质量为m=10kg，为使该包裹能停在转运车B上，则该包裹释放时的高度h应满足什么关系？（3）若某次将m=10kg的包裹从2.7m高处释放，则转运车B的最大速度是多少（结果用根号表示）？

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】

根据题意，从图（b）可以看出，在时间内，探测器接收到光的时间在增长，圆盘凸轮的挡光时间也在增长，可以确定圆盘凸轮的转动速度在减小；在时间内可以从图看出有4次挡光，即圆盘转动4周，则风轮叶片转动了4n周，风轮叶片转过的弧长为，叶片转动速率为：，故选项B正确．【题目点拨】先通过图示判断圆盘凸轮的转动速度变化和转动圈数，再通过圆周运动的关系计算叶片转动速率．2、C【解题分析】

试题分析：由图像可知，两车速度相等时经历的时间为20s，甲车的加速度为：，乙车的加速度为：，此时甲乙两车速度为5m/s,故甲车的位移：，乙车的位移为：，可知要想不相撞，两车的至少距离，因为两车发生碰撞，则两车的距离小于100m，故A.B错；因为速度相等后，若不相撞，两者的距离由逐渐增大，可知两辆车一定是在刹车后的20s之内的某时刻发生相撞的，故C对，D错．3、B【解题分析】A、牛顿发现了万有引力定律，故A错误；

B、卡文迪许测出了引力常量G，故B正确；

C、亚里士多德指出“力是维持物体运动的原因”，故C错误；

D、牛顿得出“加速度与力成正比，与质量成反比”的结论，故D错误．点睛：本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．4、D【解题分析】

A、嫦娥三号的质量m=G1g，根据万有引力等于重力，得：GM地mR12=mg，解得地球为：M地=B、嫦娥三号绕月球表面飞行时受到月球的引力为G2，由G2=mg'，解得月球表面的重力加速度为：C、根据GMmR2=mg=mv2R，得第一宇宙速度为：D、嫦娥三号的质量m=G1g，根据G2=mR故选D。【题目点拨】根据嫦娥三号在地球上的重力得出质量的大小，根据万有引力等于重力求出地球质量的表达式，根据月球对飞船的引力求出月球的质量，从而得出月球与地球质量的比值；根据嫦娥三号在月球表面飞行时受到的引力得出月球表面的重力加速度；根据万有引力提供向心力求出第一宇宙速度的表达式，结合质量之比和半径之比求出第一宇宙速度之比；结合万有引力提供向心力，求出探测器绕月球表面做匀速圆周运动的周期。5、C【解题分析】在地球表面上的物体，由题可知，卫星在圆轨道上运行时，，由此求得,，,因此C项正确．故选C.【题目点拨】解决本题的关键掌握万有引力两个理论的运用：1、万有引力提供向心力；2、万有引力等于重力．6、C【解题分析】

根据△x=at2得，a=△xt2=-212m/s2=-2m/s2.根据x=v0t+12at2得，v0=7m/s，故A错误；依据速度公式v=v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．小球在接触弹簧之前做自由落体。碰到弹簧后先做加速度不断减小的加速运动，当加速度为0即重力等于弹簧弹力时加速度达到最大值，而后往下做加速度不断增大的减速运动，与弹簧接触的整个下降过程，小球的动能和重力势能转化为弹簧的弹性势能。上升过程恰好与下降过程互逆。由乙图可知时刻开始接触弹簧，但在刚开始接触后的一段时间内，重力大于弹力，小球仍做加速运动，所以此刻小球的动能不是最大，A错误；B．时刻弹簧弹力最大，小球处在最低点，动能最小，为零，B正确；CD．时刻小球往上运动恰好要离开弹簧；这段时间内，小球的先加速后减速，动能先增加后减少，弹簧的弹性势能转化为小球的动能和重力势能，C错误，D正确。8、AD【解题分析】小球经过B点时竖直分速度；由vy=gt得；根据h=gt2得，h=．故A正确，B错误．速度增量为△v=gt=v0，方向竖直向下，故C错误．球经过B点时速度与水平方向的夹角正切tanα=，α=60°，即运动方向改变的角为60°．故D正确．故选AD.点睛：解决本题的关键是要知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，运用平行四边形定则研究分运动的速度，要知道分运动具有等时性．9、AC【解题分析】将小球的运动沿水平和竖直方向正交分解，水平分运动为初速度为零的匀加速直线运动，竖直分运动为匀变速直线运动，对于初速度为零的匀加速直线运动，在连续相等的时间间隔内位移之比为1：3，粒子从A到B过程中，电场力做功3.0J，粒子从A到B过程中，电场力做功9.0J，故粒子从A到C过程中，电场力做功12J，粒子机械能增加，粒子在A点的机械能比在C点少12.0J，粒子从A到C过程中，电势能减小12.0J，粒子在A点的电势能比在C点多12.0J，故AC正确；粒子从A到B过程中克服重力做功2.0J，电场力做功3.0J，合外力做正功1J，粒子在A点的动能比在B点小1.0J，故B错误；故粒子从A到C过程中，电场力做功12J，重力势能不变，粒子在C点的动能大于12.0J，故D错误；故选AC．10、AD【解题分析】

质点先在电场和重力场的复合场中做类平抛运动，要垂直打在M屏上，离开出场后，质点一定打在光屏的上方，做斜上抛运动，质点从离开电场后到垂直打在M屏上过程是平抛运动的逆运动，采用运动的分解方法可知，分析质点类平抛运动与斜上抛的关系，确定加速度关系，求出板间场强；【题目详解】A、粒子先在水平放置的两平行金属板间做类平抛运动，要垂直打在M屏上，离开电场后，粒子一定打在屏的上方，做斜上抛运动。否则，粒子离开电场后轨迹向下弯曲，粒子不可能垂直打在M板上。粒子在板间的类平抛运动和离开电场后的斜上抛运动，水平方向都不受外力，都做匀速直线运动，速度都等于v0，而且v0方向水平，粒子垂直打在M板上时速度也水平，根据粒子的轨迹弯曲方向可知两个过程粒子的合力方向相反，加速度方向相反，则速度变化量方向相反,粒子的轨迹如图所示：

设粒子在板间运动的过程中加速度大小为a，则有粒子离开电场时竖直分速度大小vy=at1=qE-mgm⋅lC、若仅将滑片P向下滑动一段后，R的电压减小，电容器的电压要减小，电量要减小，由于二极管具有单向导电性，所以电容器不能放电，电量不变，板间电压不变，所以质点的运动情况不变，再让该质点从O点以水平速度v0射入板间，质点依然会垂直打在光屏上，故C错误；

D、若仅将两平行板的间距变大一些，电容器电容减小，由C=QU知U不变，电量要减小，但由于二极管具有单向导电性，所以电容器不能放电，电量不变，根据推论可知板间电场强度不变，所以质点的运动情况不变，再让该质点从O点以水平速度v0射入板间，质点依然会垂直打在光屏上，故【题目点拨】本题关键抓住两个运动轨迹的特点，巧用逆向思维分析电场外质点的运动情况，要知道运动的合成与分解是研究曲线运动的常用方法，要灵活运用。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、保持不变，重复实验多次测量，求平均值cbc【解题分析】

①[1]根据匀变速直线运动公式得：；[2]为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是保持F1不变，重复实验多次测量，求平均值；②[3]根据牛顿第二定律得当时，木板才产生加速度，此实验要求水的质量必须远远小于木板质量，当矿泉水的质量逐渐增大到一定量后，图象将向下弯曲，只有图象c符合该同学的实验结果，abd不符合题意。故选c。③[4]a．不可以改变滑动摩擦力的大小，a错误；b．缓慢向瓶中加水，可以更方便地获取多组实验数据，b正确；c．缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动，可以比较精确地测出摩擦力的大小，c正确；d．并没有获得很大的加速度，可以获取多组实验数据以提高实验精度，d错误。故选bc．12、（1）B（2）a（3）c（4）0.24【解题分析】

（1）根据小灯泡的规格可知，加在小灯泡上的电压不能超过2.5V，流过的电流不能超过，故电流表用A2，电压表用V1；滑动变阻器选用分压接法，宜选阻值较小的R1可以便捷调节，故选B。（2）小灯泡属于小电阻，应使用电流表外接法，故电压表的右端应与电路中的a点相连;（3）开关闭合之前，图1中滑动变阻器的滑片应该置于c端，此时灯泡和一段导线并联，灯泡中无电流通过，比较安全；（4）设灯泡与电动势为3.6V，内阻为12Ω的电源组成电路后，小灯泡电压为U，流过小灯泡电流为I，根据闭合电路欧姆定律可知，，在I-U图像中描点连线，即得到小灯泡此时的工作点电压和电流分别为1.2V，0.20A，故小灯泡的实际功率约为0.24W。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），方向水平向左；（2）；（3）【解题分析】

（1）设a棒刚进入磁场时的速度为v，从开始下落到进入磁场，根据机械能守恒定律有a棒切割磁感线产生感应电动势为根据闭合电路欧姆定律有a棒受到的安培力为联立上式解得方向水平向