2024年福建省龍巖二中物理高三第一學期期中學業(yè)水平測試試題含解析

2024年福建省龍巖二中物理高三第一學期期中學業(yè)水平測試試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，空間有一正三棱錐OABC，點A′、B′、C′分別是三條棱的中點．現在頂點O處固定一正的點電荷，則下列說法中正確的是（）A．A′，B′，C′三點的電場強度相同B．△ABC所在平面為等勢面C．將一正的試探電荷從A′點沿直線A′B′移到B′點，靜電力對該試探電荷先做正功后做負功D．若A′點的電勢為φA′，A點的電勢為φA，則A′A連線中點D處的電勢φD一定小于2、如圖所示，bc為固定在小車上的水平橫桿，物塊M穿在桿上并通過輕細線懸掛著一個小鐵球m，當小車以大小為a的加速度向右做勻加速直線運動時，物塊M依靠摩擦力與桿保持相對靜止，細線與豎直方向的夾角為θ，若小車的加速度逐漸增大到2a，物塊M仍與桿保持相對靜止，則A．細線與豎直方向的夾角增加到原來的2倍B．細線的拉力增加到原來的2倍C．橫桿對M的彈力保持不變D．橫桿對M的摩擦力保持不變3、物體以初速度V0滑上傾角為θ的固定斜面，物體與斜面間動摩擦因數為μ，斜面傾角θ可以調整為任意值（但θ≠0），則物體沿斜面上升的最小距離為（）A．V02g1+μ24、以下幾種運動形式在任何相等的時間內，物體動量的變化不相等的運動是（）A．勻變速直線運動 B．平拋運動C．自由落體運動 D．勻速圓周運動5、如圖所示，靜止在光滑水平面上的木板，右端有一根輕質彈簧沿水平方向與木板相連，木板質量．．質量的鐵塊以水平速度，從木板的左端沿板面向右滑行，壓縮彈簧后又被彈回，最后恰好停在木板的左端．在上述過程中彈簧具有的最大彈性勢能為A．3J B．6J C．20J D．4J6、高樓高空拋物是非常危險的事。設質量為M=1kg的小球從20m樓上做自由落體運動落到地面，與水泥地面接觸時間為0.01s，那么小球對地面的沖擊力是小球重力的倍數大約是A．10倍 B．20倍 C．200倍 D．2000倍二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、為了安全，在公路上行駛的汽車必須保持距離．假設高速公路上甲、乙兩車在同一車道上行駛，甲車在前，乙車在后．t=0時刻，發(fā)現前方有事故，兩車同時開始剎車，行進中兩車恰好沒有發(fā)生碰撞．兩車剎車過程的v–t圖象如圖所示，以下判斷正確的是A．兩車都停止運動時相距25mB．t=0時刻兩車間距等于50mC．t=5s時兩車間距小于t=15s時兩車間距D．乙車剎車的加速度大小是甲車的1.5倍8、如圖所示，質量相同的兩物體從同一高度由靜止開始運動，A沿著固定在地面上的光滑斜面下滑，B做自由落體運動，兩物體分別到達地面，下列說法正確的是（）A．運動過程中重力的平均功率＜BB．運動過程中重力的平均功率=BC．到達地面時重力的瞬時功率＜BD．到達地面時重力的瞬時功率=B9、如圖所示，固定的光滑豎直桿上套一個滑塊A，與滑塊A連接的細線繞過光滑的輕質定滑輪連接滑塊B，細線不可伸長，滑塊B放在粗糙的固定斜面上，連接滑塊B的細線和斜面平行，滑塊A從細線水平位置由靜止釋放（不計輪軸處的摩擦），到滑塊A下降到速度最大（A未落地，B未上升至滑輪處）的過程中A．滑塊A和滑塊B的加速度大小一直相等B．滑塊A減小的機械能等于滑塊B增加的機械能C．滑塊A的速度最大時，滑塊A的速度大于B的速度D．細線上張力對滑塊A做的功等于滑塊A機械能的變化量10、物體A放在木板B上，木板B放在水平地面上，已知mA=8kg，mB=2kg，A、B間動摩擦因數μ1=0.2，B與地面動摩擦因數μ2=0.1，如圖所示．若現用一水平向右的拉力F作用于物體A上，g=10m/s2，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則下列說法正確的是（）A．當拉力F=12N時，A、B間摩檫力大小為12NB．當拉力F>16N時，A相對B滑動C．當拉力F=20N時，A、B加速度均為1m/s2D．當拉力F=40N時，A、B間摩檫力大小為16N三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學用如圖所示的實驗裝置來驗證“力的平行四邊形定則”．彈簧測力計A掛于固定點P，下端用細線掛一重物M．彈簧測力計B的一端用細線系于O點，手持另一端向左拉，使結點O靜止在某位置．分別讀出彈簧測力計A和B的示數，并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點的位置和拉線的方向．(1)本實驗用的彈簧測力計示數的單位為N，圖中A的示數為_______N．(2)下列不必要的實驗要求是_________．(請?zhí)顚戇x項前對應的字母)A．應測量重物M所受的重力B．彈簧測力計應在使用前校零C．拉線方向應與木板平面平行D．改變拉力，進行多次實驗，每次都要使O點靜止在同一位置（3）某次實驗中，該同學發(fā)現彈簧測力計A的指針示數稍稍超出量程，請你提出一個解決辦法．12．（12分）某實驗小組利用如圖所示裝置，探究木塊在木板上滑動至停止的過程中，摩擦力做的功與木塊滑上木板時初速度的關系．實驗步驟如下：A．將彈簧左端固定在平臺上，右端自然伸長到平臺右側O點，木板緊靠平臺，其上表面與P，Q在同一水平面上．使木塊壓縮彈簧自由端至P點后由靜止釋放，木塊最終停在木板上的B點，記下P點并測出OB間的距離L．B．去掉木板再使木塊將彈簧壓縮至P點并由靜止釋放，測出木塊做平拋運動的水平位移x．C．改變由靜止釋放木塊的位置，以獲取多組L，x數據．D．用作圖象的辦法，探求L—x關系，得出結論．①A，B兩步中，均使彈簧壓縮到同一點P的目的是____________②本實驗中，是否必須測出圖中h的具體數值___________?(填“是”或“否”)．③實驗小組根據測得數據，作出L—x2圖象如右圖所示，據此，實驗小組便得出結論：摩擦力對木塊做的功形與木塊滑上木板時的初速度平方成正比．請寫出其推理過程_____：四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）雨滴下落時由于空氣阻力的作用，經過一段加速后會趨近勻速下落．為解釋雨滴下落過程中的各種現象，某同學查閱資料發(fā)現，若將雨滴視作半徑為r的球體，則在豎直下落過程中雨滴所受的阻力滿足公式，其中k為常數，v為雨滴下落的速度大?。阎甑蔚拿芏葹棣?，重力加速度為g.（1）取雨滴由靜止開始下落的時刻作為計時起點，請在下面的v-t圖中定性畫出雨滴從高空開始下落后直至落地前的過程中，其速度隨時間的變化圖像（取豎直向下為正方向，且不考慮與其它雨滴的碰撞）；（2）若某一雨滴的半徑為rc，某時刻在豎直方向加速下落的速度大小為vc，求該時刻雨滴加速度的大小a；（3）高空中的雨滴豎直下落后打在沙灘上會留下深淺不一的小坑，該同學查閱資料后認為坑的深淺取決于雨滴撞擊地面時的平均壓強．為簡化問題，雨滴撞擊地面時可視為圓柱體形狀，且撞擊時間極短，撞擊后的速度為零．請你幫助該同學推導此雨滴撞擊地面時平均壓強p的表達式（結果用ρ、g、k和r表示）．14．（16分）城市高層建筑越來越多，高空墜物事件時有發(fā)生，我國《民法通則》及《侵權責任法》中都有規(guī)定，建筑物上的擱置物發(fā)生脫落造成他人損害的，其所有人或管理人應承擔民事責任，能夠證明自己沒有過錯的除外．假設某高樓距地面H＝47m高的陽臺上的花盆因受擾動而掉落，掉落過程可看做自由落體運動．有一輛長L1＝8m、高h＝2m的貨車，在樓下以v0＝10m/s的速度勻速直行，要經過陽臺的正下方，花盆自由下落時貨車車頭距花盆的水平距離為L2＝24m（花盆可視為質點，重力加速度g＝10m/s2）．(1)若司機沒有發(fā)現花盆掉落，貨車保持v0＝10m/s的速度勻速直行，通過計算說明貨車是否會被花盆砸到？(2)若貨車車頭距花盆的水平距離為L3＝19m時，司機才發(fā)現花盆正在掉落途中，經Δt＝0.5s反應時間后采取加速（可視為勻加速）的方式來避險，則貨車至少以多大的加速度才能安全通過？15．（12分）如圖所示，彈簧的一端固定，另一端連接一個物塊，彈簧質量不計．物快（可視為質點）的質量為，在水平桌面上沿軸運動，與桌面間的動摩擦因數為．以彈簧原長時物塊的位置為坐標原點，當彈簧的伸長量為時，物塊所受彈簧彈力大小為，為常量．（）請畫出隨變化的示意圖；并根據圖象求物塊沿軸從點運動到位置的過程中彈力所做的功．（）物塊由向右運動到，然后由返回到，在這個過程中，．求彈力所做的功，并據此求彈性勢能的變化量；．求滑動摩擦力所做的功；并與彈力做功比較,說明為什么不存在與摩擦力對應的“摩擦力勢能”的概念，為什么？

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解題分析】

根據點電荷的場強公式E=kQ/r2分析電場強度的大小關系；點電荷的等勢面是一系列的同心圓；沿著電場線，電勢逐漸降低；根據電勢的變化，分析電勢能的變化，從而判斷電場力做功的正負；根據公式U=Ed分析A′A連線中點D處的電勢．【題目詳解】A′、B′、C′三點到O點的距離相等，根據點電荷的場強公式E=kQ/r2分析可知，A′、B′、C′三點的電場強度大小相等．但方向不同，故A錯誤．A、B、C的三個點到場源電荷的距離相等，在同一等勢面，但其它點到場源電荷的距離與A、B、C三點到場源電荷的距離不等，故△ABC所在平面不是等勢面，故B錯誤；將一正的試探電荷從A′點沿直線A′B′移到B′點，電勢先升高后降低，電勢能先增大后減小，則靜電力對該試探電荷先做負功后做正功，故C錯誤．由于A′D間場強大于DA間場強，由U=Ed知，A′、D間的電勢差大于DA間的電勢差，則有：φA-φD＞φD-φA′，則φD＜（φA+φA′），由于正點電荷電場中電勢大于零，因此φD＜φA+φA′，故D正確；故選D．【題目點撥】本題關鍵是明確點電荷的電場分布情況，注意根據對稱性分析，同時要注意場強是矢量，電勢是標量．2、C【解題分析】

對小球受力分析，受重力mg和細線的拉力T，如圖根據牛頓第二定律，水平方向有：豎直方向受力平衡有：再對m和M整體受力分析，受總重力(M＋m)g、橫桿支持力N、橫桿摩擦力f，如圖根據牛頓第二定律，水平方向有：豎直方向受力平衡有：由以上可解得：，，由以上表達式可知：A.的正切變?yōu)樵瓉淼?倍，但不是2倍，故A錯誤;B.由拉力表達式可知，拉力T也不是增大為原來2倍，故B錯誤；C.橫桿對M的彈力保持不變，等于總重，故C正確；D.橫桿對M的摩擦力增大為原來2倍，故D錯誤；3、B【解題分析】

根據牛頓第二定律求解加速度，根據v2=2ax結合數學知識討論x的最小值.【題目詳解】物體沿斜面上滑時，由牛頓第二定律：μmgcosθ+mgsinθ=ma，根據v2=2ax解得x=v22a=v22g(sinθ+μcosθ)4、D【解題分析】由相等時間內，物體動量的變化總是相等，由動量定理Ft=Δp知，作用力F一定為恒力，則物體必須做勻變速運動，而勻速圓周運動是變加速運動，故有勻速圓周運動的物體動量的變化不相等，故D正確，ABC錯誤，故選D．5、A【解題分析】試題分析：鐵塊從木板的左端沿板面向右滑行，當鐵塊與木板的速度相同時，彈簧壓縮最短，其彈性勢能最大．根據能量守恒列出此過程的方程．從兩者速度相同到鐵塊運動到木板的左端過程時，兩者速度再次相同，根據能量守恒定律再列出整個過程的方程．根據系統(tǒng)動量守恒可知，兩次速度相同時，鐵塊與木板的共同速度相同，根據動量守恒定律求出共同速度，聯立求解彈簧具有的最大彈性勢能．設鐵塊與木板速度相同時，共同速度大小為v，鐵塊相對木板向右運動時，滑行的最大路程為L，摩擦力大小為f．根據能量守恒定律得：鐵塊相對于木板向右運動過程：，，鐵塊相對于木板運動的整個過程：，，又根據系統(tǒng)動量守恒可知，，解得EP=3J，A正確．6、C【解題分析】

小球下落過程，由動能定理得：，解得：，方向：豎直向下；以向下為正方向，由動量定理得：，解得：，由于，故C正確。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AB【解題分析】

AB、行進中兩車恰好沒有發(fā)生碰撞，說明t＝10s時刻兩車速度相等時恰好相遇，則t＝0時刻兩車間距等于兩車在10s位移之差，為：m＝50m．根據圖象與時間軸圍成的“面積”表示位移可知，甲的剎車距離為：m=200m，而乙的剎車距離為：m，兩車都停止運動時相距為：＝225m﹣（50m+200m）＝25m；故AB正確．C、根據“面積”表示位移，可知t＝5s～15s內兩車通過的位移相等，所以t＝5s時兩車間距等于t＝15s時兩車間距，故C錯誤．D、根據v﹣t圖象的斜率表示加速度，甲的加速度大小為：a1＝1m/s2；乙的加速度大小為：a2＝2m/s2；故乙車的加速度是甲車的加速度的2倍；故D錯誤．8、AC【解題分析】AB、B做自由落體運動，運動時間，A做勻加速直線運動，a=gsinθ，根據得：，重力做功相等，根據知,PA<PB，故A正確、B錯誤；CD、根據動能定理：得，物塊到達底端時的速度，A物體重力的瞬時功率PA=mgvsinθ，B物體重力的瞬時功率PB=mgv，則PA<PB，故C正確、D錯誤．故選AC．【名師點睛】根據動能定理求出到達地面時的速度，根據瞬時功率的公式求出重力的瞬時功率．結合牛頓第二定律和運動學公式比較運動的時間，通過平均功率的公式求出重力的平均功率．9、CD【解題分析】

根據沿繩的加速度相同分析兩滑塊的關系；由系統(tǒng)的機械能守恒的條件判斷；由沿繩的速度相等分析兩滑塊的速度關系；由動能定理或能量守恒分析機械能的變化.【題目詳解】A、兩滑塊與繩構成繩連接體，沿繩方向的加速度相等，則A的分加速度等于B的加速度；故A錯誤.B、繩連接體上的一對拉力做功不損失機械能，但B受到的斜面摩擦力對B做負功，由能量守恒可知滑塊A減小的機械能等于滑塊B增加的機械能和摩擦生熱之和；B錯誤.C、繩連接體沿繩的速度相等,則A沿繩的分速度等于B的運動速度，如圖所示，即滑塊A的速度大于B的速度；故C正確.D、對A受力分析可知，除重力外，只有細線的張長對滑塊做功，由功能原理可知，細線上張力對滑塊A做的功等于滑塊A機械能的變化量；故D正確.故選CD.【題目點撥】繩連接體抓住五同原理解題.(沿繩的拉力相同，沿繩的加速度相同，沿繩的速度相同，沿繩的功率相同，沿繩的做功相等).10、CD【解題分析】

當A、B剛要發(fā)生相對滑動時，對B，根據牛頓第二定律得整體的加速度為：a=μ1mAg-μ2(mA+mB)gmB=0.2×80-0.1×1002=3m/s2。此時拉力F為：F=（mA+mB）a+μ2(mA+mB)g=40N。則當F≤40N時，A，B都相對靜止，當F＞40N時，A相對B滑動。故B錯誤。當F=12N時，A，B相對靜止，整體的加速度為：a=F-μ2(mA+mB)gmA+m【題目點撥】本題屬于動力學的臨界問題，關鍵求出相對運動的臨界加速度，判斷在繩子拉力范圍內是否發(fā)生相對運動，注意整體法和隔離法的運用．三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、（1）3.6（2）D（3）改變彈簧測力計B的拉力大?。ɑ驕p小重物質量、或將A換稱量程較大的測力計、或改變B的方向等）【解題分析】

（1）彈簧測力計的最小刻度為0.1N，則讀數為3.60N（2）重物的重力是合力，則應測量重物M所受的重力，選項A正確；簧測力計應在使用前校零，以免產生誤差，選項B正確；拉線方向應與木板平面平行，選項C正確；改變拉力，進行多次實驗，每次都要使O點位置可以變化，選項D錯誤；此題選擇不正確的選項，故選D.（3）改變彈簧測力計B的拉力大小（或減小重物質量、或將A換稱量程較大的測力計、或改變B的方向等）12、保證木塊做平拋運動的初速度與木塊滑上木板時的初速度相等否設木塊做平拋運動的初速度為v，運動時間為t，則木塊的水平位移x=vt，木塊在水平木板上運動時，由動能定理得：-fL=0-mv2，解得：L=x2，m，f，t是常數，設=k，則L=kx2，k是常數，則L與x2成正比【解題分析】

①實驗要保證木塊的初速度相等，A，B兩步中，均使彈簧壓縮到同一點P的目的是保證木塊做平拋運動的初速度與木塊滑上木板時的初速度相等．②木塊離開平臺后做平拋運動，由于拋出點的高度一定，木塊在空中的運動時間相等，木塊的水平位移與時間成正比，實驗不需要測出平臺的高度h．③設木塊做平拋運動的初速度為v，運動時間為t，則木塊的水平位移x=vt，木塊在水平木板上運動時，由動能定理得：-fL=0-mv2，解得：L=x2，m，f，t是常數，設=k，則L=kx2，k是常數，則L與x2成正比．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算