2027届湖南省衡阳市祁东县第二中学物理高三第一学期期中达标检测试题含解析

2027届湖南省衡阳市祁东县第二中学物理高三第一学期期中达标检测试题考生须知：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、如图所示，在点电荷Q形成的电场中，已知a、b两点在同一等势面上，c、d两点在同一等势面上。甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为acb和adb曲线，两个粒子经过a点时具有相同的速率，由此可以判断（）A．甲、乙两粒子电性相同B．若取无穷远处电势为零，则甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能C．甲粒子在c点时速率等于乙粒子在d点时速率D．甲、乙两粒子在b点时具有相同的动能2、游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来，如图甲所示，我们把这种情形抽象为图乙的模型：弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接，将小球从弧形轨道上端距地面高度为h处释放，小球进入半径为R的圆轨道下端后沿圆轨道运动。欲使小球运动到竖直圆轨道最高点时轨道对小球的压力等于小球的重力，则h与R应满足的关系是（不考虑摩擦阻力和空气阻力）（）A．h=2RB．h=2.5RC．h=3RD．h=3.5R3、两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点电势最高，则下列选项说法错误的是（）A．q1为正电荷，q2为负电荷B．q1电荷量大于q2的电荷量C．NC间场强方向沿x轴正方向D．将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功4、为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，如图所示，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，上下底面是金属板。当金属板连接到高压电源正、负两极时，在两金属板间产生匀强电场。现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内，颗粒带负电，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力。闭合开关S后，下列说法正确的是()A．烟尘颗粒向下运动B．两金属板间电场方向向上C．烟尘颗粒在运动过程中电势能减小D．烟尘颗粒电荷量可能是电子电荷量的1.5倍5、如图所示，质量为M的滑槽静止在光滑的水平地面上，滑槽的AB部分是粗糙水平面，BC部分是半径为R的光滑圆弧轨道，现有一质量为m的小滑块从A点以速度v0冲上滑槽，并且刚好能够滑到滑槽轨道的最高点C点，忽略空气阻力。则在整个运动过程中，下列说法正确的是A．滑块滑到C点时速度变为零B．滑块滑到C点时，速度大小等于C．滑块从A滑到B的过程，滑槽与滑块组成的系统动量和机械能都守恒D．滑块从B滑到C的过程，滑槽与滑块组成的系统动量和机械能都不守恒6、如图所示，某生产厂家为了测定该厂所生产的玩具车的性能，将两个完全相同的玩具车A、B并排放在两平行且水平的轨道上，分别通过挂钩连接另一个与玩具车等质量的货车（无牵引力），假设车受到的阻力与质量成正比，控制两车以相同的速度υ0做匀速直线运动。某时刻，通过控制器使两车的挂钩断开，玩具车A保持原来的牵引力不变，玩具车B保持原来的输出功率不变，当玩具车A的速度为2υ0时，玩具车B的速度为1.5υ0，则（）A．在这段时间内两车的位移之比为6∶5B．玩具车A的功率变为原来的4倍C．两车克服阻力做功的比值为12∶11D．两车牵引力做功的比值为5∶1二、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、两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球，其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍，它们间的库仑力大小是F，现将两球接触后再放回原处，它们间库仑力的大小可能是（）A． B． C． D．8、2015年12月，我国暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空进入高为5.0×102km的预定轨道．“悟空”卫星和地球同步卫星的运动均可视为匀速圆周运动．已知地球半径R＝6.4×103km.下列说法正确的是()A．“悟空”卫星的线速度比同步卫星的线速度大B．“悟空”卫星的角速度比同步卫星的角速度小C．“悟空”卫星的向心加速度比同步卫星的向心加速度小D．“悟空”卫星的运行周期比同步卫星的运行周期小9、如图所示，空间有竖直向下的匀强电场，电场强度为E，在电场中P处由静止下落—质量为W、带电量为的小球(可视为质点).在P的正下方h处有一水平弹性绝缘挡板S(挡板不影响电场的分布)，小球每次与挡板相碰后电量减小到碰前的倍()，而碰撞过程中小球的机械能不损失，即碰撞前后小球的速度大小不变，方向相反.设在匀强电场中，挡板S处的电势为零，则下列说法正确的是()A．小球在初始位置P处的电势能为B．小球第一次与挡板相碰后所能达到的最大高度大于hC．小球第一次与挡板相碰后所能达到最大高度时的电势能等于D．小球第一次与挡板相碰后所能达到的最大髙度小于h10、随着我国航天技术的发展，国人的登月梦想终将实现，若宇航员着陆月球后在其表面以一定的初速度竖直上抛一小球（可视为质点），经时间t小球落回抛出点；然后字航员又在离月面高度为h处，以相同的速度大小沿水平方向抛出一小球，一段时间后小球落到月球表面，测得小球的水平射程为L．已知月球的质量为M，引力常量为G，月球可看做质量分布均匀的球体下列判断正确的是（）A．月球表面的重力加速度大小为B．小球上的初速度大小为C．月球的半径为D．月球的第一宇宙速度大小为三、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）某同学用如图所示装置验证机械能守恒定律时，所用交流电源的频率为50Hz，得到如图4所示的纸带．选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为s0＝19.00cm，点A、C间的距离为s1＝8.36cm，点C、E间的距离为s2＝9.88cm，g取9.8m/s2，测得重物的质量为m＝1kg．(1)下列做法正确的有__________．A．图中两限位孔必须在同一竖直线上B．实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直C．实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源D．数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置(2)选取O、C两点为初、末位置验证机械能守恒定律，重物减少的重力势能是__________J，打下C点时重物的速度大小是__________m/s．(结果保留三位有效数字)(3)根据纸带算出打下各点时重物的速度v，量出下落距离s，则以为纵坐标、以s为横坐标画出的图象应是下面的__________．12．（12分）在做“验证动量守恒定律”实验中，装置如图1.(1)需要的测量仪器或工具有____________.A．秒表B．天平C．刻度尺D．重锤线E.打点计时器F.圆规(2)必须要求的条件是____________.A．两小球碰撞时，球心必须在同一高度上B．斜槽轨道末端的切线必须水平C．入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同D．入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下(3)某次实验中得出的落点情况如下图2所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球质量m1和被碰小球质量m2之比为____________.(4)在做“验证动量守恒定律”实验中，对产生误差的主要原因表述正确的是____________.A．碰撞前入射小球的速度方向，碰撞后两小球的速度方向不是在同一直线上B．倾斜部分轨道对入射小球的摩擦力作用C．没有测量高度，算出具体的平抛时间D．测量长度的误差四、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，一根轻弹簧左端固定于竖直墙上，右端被质量可视为质点的小物块压缩而处于静止状态，且弹簧与物块不栓接，弹簧原长小于光滑平台的长度．在平台的右端有一传送带，长，物块与传送带间的动摩擦因数，与传送带相邻的粗糙水平面长s=1.5m，它与物块间的动摩擦因数，在C点右侧有一半径为R的光滑竖直圆弧与平滑连接，圆弧对应的圆心角为，在圆弧的最高点F处有一固定挡板，物块撞上挡板后会以原速率反弹回来．若传送带以的速率顺时针转动，不考虑物块滑上和滑下传送带的机械能损失．当弹簧储存的能量全部释放时，小物块恰能滑到与圆心等高的点，取．（1）求右侧圆弧的轨道半径为R;（2）求小物块最终停下时与C点的距离;（3）若传送带的速度大小可调，欲使小物块与挡板只碰一次，且碰后不脱离轨道，求传送带速度的可调节范围．14．（16分）如图所示，半径的光滑圆弧轨道BCD与足够长的传送带DE在D处平滑连接，O为圆弧轨道BCD的圆心，C点为圆弧轨道的最低点，半径OB、OD与OC的夹角分别为和，传送带以的速度沿顺时针方向匀速转动，将一个质量的煤块视为质点从B点左侧高为处的A点水平抛出，恰从B点沿切线方向进入圆弧轨道．已知煤块与轨道DE间的动摩擦因数，重力加速度g取，，求：煤块水平抛出时的初速度大小；煤块第一次到达圆弧轨道BCD上的D点的速度大小；煤块在传送带上向上滑行的最大位移？15．（12分）如图，两平行金属导轨位于同一水平面上，相距l，左端与一电阻R相连；整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向竖直向下．一质量为m的导体棒置于导轨上，在水平外力作用下沿导轨以速度v匀速向右滑动，滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好．已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，导轨和导体棒的电阻均可忽略．求：(1)电阻R消耗的功率；(2)水平外力的大小．

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【解析】

A．由图可知电荷甲受到中心电荷的引力，而电荷乙受到中心电荷的斥力，故两粒子的电性一定不同。故A不符合题意。B．取无穷远处电势为零（电势能也一定为零），将带电粒子甲从c移动到无穷远处，电场力做负功，电势能增加，故粒子甲在c点电势能为负值；将带电粒子乙从d移动到无穷远处，电场力做正功，电势能减小，故粒子乙在d点的电势能为正值，故甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能。故B符合题意。C．甲粒子从a到c和乙粒子从a到d，Uac=Uad，但甲、乙两粒子带异种电荷，而且电量也不一定相等，所以甲粒子从a到c电场力做功与乙粒子从a到d电场力做功不一定相等，所以甲粒子经过c点时的速率不等于乙粒子经过d点时的速率。故C不符合题意。D．根据虚线为等势面，可判定沿着acb、adb曲线运动过程中电场力所做的总功为0，两粒子在a点时具有相同的速度，但动能不一定相等。根据动能定理，两粒子经过b点时具有的动能也不一定相同。故D不符合题意。2、C【解析】

小球通过圆轨道最高点时，应满足小球运动到最高点的过程中，只有重力做功，由机械能守恒定律解得故选C。3、C【解析】试题分析：由图知无穷远处的电势为0，A点的电势为零，由于沿着电场线电势降低，所以O点的电荷q1带正电，M点电荷q2带负电．故A正确．由图知无穷远处的电势为0，A点的电势为零．由于A点距离O比较远而距离M比较近，所以q1电荷量大于q2的电荷量．故B正确；由图可知：从N到C，电势三个，根据顺着电场线电势降低可知，NC间电场强度方向沿x轴负方向，故C错误；N→D段中，电势先高升后降低，所以场强方向先沿x轴负方向，后沿x轴正方向，将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功．故D正确；本题选错误选项，故选C．考点：电场强度；电势【名师点睛】解答此题要知道：电势为零处，电场强度不一定为零．电荷在电场中与电势的乘积为电势能．电场力做功的正负决定电势能的增加与否。4、C【解析】

由图可知两极板间的电场方向，则由烟尘的受力情况分析其运动方向；由电场力做功正负分析电势能的变化；带电体的带电量只能是元电荷的整数倍．【详解】A.由图可知，极板上端为正极，下端为负极；则带负电的颗粒受电场力向上，故带电颗粒将向上运动。故A错误；B.极板上端为正极，下端为负极，所以两金属板间电场方向向下。故B错误；C.烟尘颗粒在运动过程中电场力做正功，电势能减少。故C正确；D.带电体的带电量只能是元电荷的整数倍，所以烟尘颗粒电荷量不可能是电子电量的1.5倍。故D错误。故选：C。5、B【解析】

AB．滑槽与滑块组成的系统，水平方向不受外力，系统水平动量守恒。设滑块滑到C点时，速度大小为v。取水平向右为正方向，根据水平动量守恒得：得：故A错误，B正确。C．滑块从A滑到B的过程，滑槽与滑块组成的系统合外力为零，动量守恒。由于要产生内能，所以系统的机械能不守恒，故C错误。D．滑块从B滑到C的过程，滑块竖直方向有分加速度，根据牛顿第二定律知系统的合外力不为零，则滑槽与滑块组成的系统动量不守恒。由于只有重力做功，所以系统的机械能守恒。故D错误。6、C【解析】

设玩具车、火车质量都为m，动摩擦因数为μ，那么两车的挂钩断开与货车分离，玩具车的速度为v0，牵引力F=2μmg，加速度为a=μg，电机输出功率P=Fv0=2μmgv0；玩具车A保持原来的牵引力不变前进，那么加速度不变，那么当玩具车A的速度为2v0时，位移sA＝(2v0)2-v022a＝3v022μg，功率PA′=F•2v0=2PA，克服摩擦力做的功WfA＝μmgsA＝32mv02，牵引力做的功WFA＝FsA＝3mv02；玩具车B保持原来的输出功率不变前进，当玩具车A的速度为2v0时，玩具车B的速度为1.5v0，由动能定理可得：P⋅2v0-v0a-μmgsB＝12m(1.5v0)2-12mv02；所以位移sB＝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【解析】

若两电荷同性，设一个球的带电量为Q，则另一个球的带电量为5Q，此时.若两电荷同性，接触后再分开，带电量各为3Q，则两球的库仑力大小.若两电荷异性，接触后再分开，两球电量的绝对值为2Q，此时两球的库仑力故BD正确，AC错误。故选BD.8、AD【解析】

A.同步卫星的轨道半径约为36000km，由题知“悟空”卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径。由万有引力提供向心力，得：v=GMB.由万有引力提供向心力，得：ω=GMC.由万有引力提供向心力，得：a=GMD、由万有引力提供向心力，得：T=4故选：AD9、AB【解析】A、小球从P处到挡板，电场力做功电场力做功量度电势能的变化，所以电势能减小，而挡板S处的电势为零，所以小球在初始位置P处的电势能为，故A正确；根据动能定理研究从P处到挡板得：根据动能定理研究从挡板到最高点得：，碰撞过程中小球的机械能不损失，即碰撞前后小球的速度大小不变，方向相反．小球每次与挡板相碰后电量减小到碰前的k倍，所以,故B正确，C错误；D、因为碰撞后小球的电荷量减少，由总能量守恒知，与挡板相碰后所能达到最大高度大于h，故D错误，故选AB.电场力做功量度电势能的变化．电势能具有相对性，知道挡板S处的电势为零，能求其他位置的电势能．根据动能定理研究从P处到挡板，再从挡板到最高点.10、AC【解析】

A.设竖直上抛小球初速度为v，月球表面重力加速度为g，根据题意知：在月球表面，有：①，小球做平抛运动时：，水平位移：②，联立得：g=③．故A正确；B.联立①③得初速度：，故B错误；C.根据万有引力提供重力得：，联立得：，故C正确；D.根据万有引力等于向心力，得：，所以：，故D错误．故选AC．竖直上抛运动返回地面时的速度和抛出时的速度大小相等，方向相反，根据匀变速直线运动的规律得出加速度；根据平抛运动的规律得出初速度．根据万有引力等于向心力，求解月球的第一宇宙速度．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、AB2.682.60C【解析】

（1）图甲中两限位孔必须在同一直线上，故A正确；实验前，手应提住纸带上端，并使纸带竖直，减小纸带与打点计时器限位孔之间的摩擦，故B正确；开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故C错误；数据处理时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置，以减小测量的误差，故D错误．（2）重物减少的重力势能为：△Ep=mgh=mg（s0+s1）=1kg×9.8m/s2×（19.00+8.36）×10-2m≈2.68J打下C点时重物的速度vc=(s1+s2)/(4T)=2.28m/s(3)在验证机械能守恒定律的实验中，有：则有：，g是常数，所以图线为过原点的倾斜直线，故C图正确．（4）由于阻力的作用重物减小的重力势能总是略大于增加的动能，这里的阻力主要来源于重物受到的空气阻力和纸带与打点计时器之间的摩擦阻力．12、（1）BCDF（2）ABD（3）19：5（4）AD【解析】

1.实验原理在一维碰撞中，测出物体的质量m和碰撞前后物体的速度v、v′，找出碰撞前的动量p=m1v1+m2v2及碰撞后的动量p′=m1v1′+m2v2′，看碰撞前后动量是否守恒．2.实验器材斜槽、小球（两个）、天平、复写纸、白纸等．3.实验步骤(1)用天平测出两小球的质量，并选定质量大的小球为入射小球．(2)按照实验原理图甲安装实验装置．调整、固定斜槽使斜槽底端水平．(3)白纸在下，复写纸在上且在适当位置铺放好．记下重垂线所指的位置O．(4)不放被撞小球，让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下，重复10次．用圆规画尽量小的圆把小球所有的落点都圈在里面．圆心P就是小球落点的平均位置．(5)把被撞小球放在斜槽末端，让入射小球从斜槽同一高度自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验10次．用步骤(4)的方法，标出碰后入射小球落点的平均位置M和被撞小球落点的平均位置N．如实验原理图甲所示．(6)连接ON，测量线段OP、OM、ON的长度．将测量数据填入表中．最后代入，看在误差允许的范围内是否成立．(7)整理好实验器材放回原处．(8)实验结论：在实验误差允许范围内，碰撞系统的动量守恒．【详解】(1)本实验需要天平称量物体的质量，需要刻度尺测量长度，需要中垂线调节轨道末端水平，需要圆规找物体的平均落点，故选BCDF．(2)A、要保证碰撞是一维的，即保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动，故A正确；B、要保证碰撞后两个球做平抛运动，故斜槽轨道末端的切线必须水平，故B正确；C、入射球质量要大于被碰球质量，即m1＞m2，防止碰后m1被反弹，故C错误；D、为保证碰撞的初速度相同，入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下，故D正确；故选ABD．(3)根据动量守恒定律，有：,代入数据有：m1×0.2550=m1×0.1550+m2×0.3800,解得:m1：m2=19：5(4)A、要保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动，碰撞之后还沿这条直线运动；若碰撞前入射小球的速度方向，碰撞后两小球的速度方向不是在同一直线上会产生较大的误差，故A正确；B、倾斜部分轨道对入射小球的摩擦力作用，但只要入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下，即可保证碰撞的初速度相同，故B错误；C、小球做平抛运动的时间由高度差决定，由于高度差一定，故平抛的时间都相同，故水平射程与平抛的初速度成正比，故不需要测量高度差，只要满足：，就一定有m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′，故C错误；D、测量长度的误差对最终动量是否守恒的验证会有影响，故D正确；故选AD.实验注意事项：(1)前提条件：保证碰撞是一维的，即保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动，碰撞之后还沿这条直线运动．(2)利用斜槽进行实验，入射球质量要大于被碰球质量，即m1＞m2，防止碰后m1被反弹