2024年青海省西寧市二十一中物理高三上期中教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)試題含解析

2024年青海省西寧市二十一中物理高三上期中教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)試題考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫(xiě)在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫(xiě)在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫(xiě)在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，實(shí)線為不知方向的三條電場(chǎng)線，從電場(chǎng)中M點(diǎn)以相同速度飛出a、b兩個(gè)帶電粒子，僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示．則（）A．a(chǎn)一定帶正電，b一定帶負(fù)電B．a(chǎn)的速度將減小，b的速度將增加C．a(chǎn)的加速度將增加，b的加速度將減小D．兩個(gè)粒子的電勢(shì)能都減小2、一根導(dǎo)線，分別通以不同電流，并保持溫度不變，當(dāng)電流較大時(shí)，以下說(shuō)法正確的是()A．單位體積內(nèi)自由電子數(shù)較多 B．自由電子定向移動(dòng)的速率較大C．自由電子的熱運(yùn)動(dòng)速率較大 D．電流的傳導(dǎo)速度較大3、現(xiàn)有兩個(gè)點(diǎn)電荷A和B，它們電量分別為＋Q和－Q，a為AB連線的中點(diǎn)，b與a關(guān)于B對(duì)稱，它們都在一條直線上，如圖所示，把一個(gè)帶正電的試探電荷從a移到b的過(guò)程中下列說(shuō)法正確的是：A．電場(chǎng)力對(duì)試探電荷一直做正功B．電場(chǎng)力對(duì)試探電荷先做正功后做負(fù)功C．試探電荷受到的電場(chǎng)力一直增大D．試探電荷受到的電場(chǎng)力先增大后減小4、建筑工人用圖示的定滑輪裝置運(yùn)送建筑材料．質(zhì)量為71.1kg的工人站在地面上，通過(guò)定滑輪將21.1kg的建筑材料以1．511m／s2的加速度拉升，忽略繩子和定滑輪的質(zhì)量及定滑輪的摩擦，則工人對(duì)地面的壓力大小為(g取11m／s2．)A．511N B．491N C．891N D．911N5、物塊在水平面上在外力作用下發(fā)生運(yùn)動(dòng)，其速度隨位移變化的規(guī)律如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是（）A．物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．物塊的加速度逐漸增大C．物塊的加速度逐漸減小D．物塊的加速度先逐漸增大后保持不變6、一枚火箭搭載著衛(wèi)星以速率v0進(jìn)入太空預(yù)定位置，由控制系統(tǒng)使箭體與衛(wèi)星分離．已知前部分的衛(wèi)星質(zhì)量為m1，后部分的箭體質(zhì)量為m2，分離后箭體以速率v2沿火箭原方向飛行，若忽略空氣阻力及分離前后系統(tǒng)質(zhì)量的變化，則分離后衛(wèi)星的速率v1為（）A．v0-v2 B．v0+v2 C． D．二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、節(jié)日燃放禮花彈時(shí)，要先將禮花彈放入一個(gè)豎直的炮筒中，然后點(diǎn)燃禮花彈的發(fā)射部分，通過(guò)火藥劇烈燃燒產(chǎn)生的高壓燃?xì)猓瑢⒍Y花彈由炮筒底部射向空中．若禮花彈由炮筒底部被擊發(fā)到炮筒口的過(guò)程中，克服重力做功W1，克服炮筒及空氣阻力做功W2，高壓燃?xì)鈱?duì)禮花彈做功W3，則禮花彈在炮筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中（設(shè)禮花彈發(fā)射過(guò)程中質(zhì)量不變）（）A．禮花彈的動(dòng)能變化量為W1+W2+W3B．禮花彈的動(dòng)能變化量為W3﹣W2﹣W1C．禮花彈的機(jī)械能變化量為W3﹣W2D．禮花彈的機(jī)械能變化量為W3﹣W2﹣W18、在x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2，其靜電場(chǎng)的電勢(shì)φ在x軸上分布如圖所示．下列說(shuō)法正確有（）A．q1和q2帶有異種電荷B．x1處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零C．負(fù)電荷從x1移到x2，電勢(shì)能減小D．負(fù)電荷從x1移到x2，受到的電場(chǎng)力增大9、有一宇宙飛船到了某行星上(假設(shè)該行星沒(méi)有自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng))，以速度v貼近行星表面勻速飛行，測(cè)出運(yùn)動(dòng)的周期為T，已知引力常量為G，則可得()A．該行星的半徑為B．該行星的平均密度為C．無(wú)法求出該行星的質(zhì)量D．該行星表面的重力加速度為10、傾角為θ的斜面上部存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)．兩帶電量分別為q1、q2，質(zhì)量分別為m1、m2的粒子以速度v1、v2垂直電場(chǎng)射入，并在斜面上某點(diǎn)以速度v1′、v2′射出，在電場(chǎng)中的時(shí)間分別為t1、t2.入射速度為v2的粒子射的更遠(yuǎn)，如圖所示，不計(jì)粒子重力．下列說(shuō)法正確的是A．若v1<v2，則t1<t2B．若v1＝v2，則C．若v1>v2，則v1′<v2′D．若v1＝v2，則v1′＝v2′三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)．實(shí)驗(yàn)裝置如圖，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，另一端通過(guò)跨過(guò)定滑輪的細(xì)線與托盤連接．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz．開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)，在紙帶上打出一系列小點(diǎn)．（1）該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的一條紙帶（兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出），已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的是頻率為50Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為_(kāi)____m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．（2）為測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的有____（填入所選物理量前的字母）．A．木板的長(zhǎng)度lB．木板的質(zhì)量m1C．滑塊的質(zhì)量m2D．托盤和砝碼的總質(zhì)量m3E.滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t（3）滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)=____（用被測(cè)物理量的字母表示，重力加速度為g）．12．（12分）某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，一根輕質(zhì)細(xì)繩繞過(guò)定滑輪A和輕質(zhì)動(dòng)滑輪B后，一端與力傳感器相連，另一端與小車相連．動(dòng)滑輪B下面懸掛一個(gè)鉤碼．某次實(shí)驗(yàn)中，由靜止開(kāi)始向右拉動(dòng)紙帶的右端，使小車向右加速運(yùn)動(dòng)，由傳感器測(cè)出細(xì)繩對(duì)小車的拉力為F＝0.69N，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶如圖乙所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電的頻率為f＝50Hz，重力加速度為g＝10m/s2，試回答下列問(wèn)題：(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下標(biāo)號(hào)為“3”的計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)，小車的速度v3＝______m/s(保留3位有效數(shù)字)；(2)要求盡可能多的利用圖乙中的數(shù)據(jù)計(jì)算小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小a，則a＝______m/s2(保留1位小數(shù))；(3)不計(jì)輕繩與滑輪及軸與滑輪之間的摩擦，動(dòng)滑輪B下面所懸掛鉤碼的質(zhì)量m＝______kg.四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示為演示“過(guò)山車”原理的實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置由兩段傾斜直軌道與一圓軌道拼接組成，在圓軌道最低點(diǎn)處的兩側(cè)稍錯(cuò)開(kāi)一段距離，并分別與左右兩側(cè)的直軌道平滑相連。某研學(xué)小組將這套裝置固定在水平桌面上，然后在圓軌道最高點(diǎn)A的內(nèi)側(cè)安裝一個(gè)薄片式壓力傳感器（它不影響小球運(yùn)動(dòng)，在圖中未畫(huà)出）。將一個(gè)小球從左側(cè)直軌道上的某處由靜止釋放，并測(cè)得釋放處距離圓軌道最低點(diǎn)的豎直高度為h，記錄小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道（壓力傳感器）的壓力大小為F。此后不斷改變小球在左側(cè)直軌道上釋放位置，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，經(jīng)多次測(cè)量，得到了多組h和F，把這些數(shù)據(jù)標(biāo)在F-h圖中，并用一條直線擬合，結(jié)果如圖所示。為了方便研究，研學(xué)小組把小球簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn)，取重力加速度g=10m/s2。請(qǐng)根據(jù)該研學(xué)小組的簡(jiǎn)化模型和如圖所示的F-h圖分析并回答下列問(wèn)題：（1）若空氣及軌道對(duì)小球運(yùn)動(dòng)的阻力均可忽略不計(jì)，①圓軌道的半徑R和小球的質(zhì)量m；②若兩段傾斜直軌道都足夠長(zhǎng)，為使小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終不脫離圓軌道，釋放高度h應(yīng)滿足什么條件；③當(dāng)釋放處的豎直高度h=0.40m時(shí)，求小球到達(dá)圓軌道最低點(diǎn)時(shí)所受軌道的支持力的大小N1；④當(dāng)釋放處的豎直高度h=0.40m時(shí)，求小球到達(dá)圓軌道圓心等高處時(shí)對(duì)軌道的壓力N2。（2）在利用此裝置進(jìn)行某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于空氣及軌道對(duì)小球運(yùn)動(dòng)的阻力不可忽略，當(dāng)釋放處的豎直高度h=0.50m時(shí)，壓力傳感器測(cè)得小球?qū)壍赖膲毫=0.32N，求小球從靜止運(yùn)動(dòng)至圓軌道最高點(diǎn)的過(guò)程中克服阻力所做的功W。14．（16分）如圖所示質(zhì)量為的木板長(zhǎng)，靜止放在光滑的水平地面上，其右端靜置一質(zhì)量為的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），小滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，今用水平力向右拉木板，要使小滑塊從木板上掉下來(lái)，力F作用的時(shí)間至少要多長(zhǎng)？（不計(jì)空氣阻力，g?。?5．（12分）如圖所示，兩平行金屬板A、B長(zhǎng)為L(zhǎng)＝8cm，兩板間距離d＝8cm，A板比B板電勢(shì)高300V，一帶正電的粒子電荷量為q＝1.0×10－10C、質(zhì)量為m＝1.0×10－20kg，沿電場(chǎng)中心線RD垂直電場(chǎng)線飛入電場(chǎng)，初速度v0＝2.0×106m/s，粒子飛出電場(chǎng)后經(jīng)過(guò)界面MN、PS間的無(wú)電場(chǎng)區(qū)域。已知兩界面MN、PS相距為12cm，粒子最后打在放置于PS線上的熒光屏上。(粒子的重力不計(jì))求：粒子打在熒光屏上的位置。

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解題分析】

由圖可知，b粒子的軌跡向右彎曲，b粒子受到的電場(chǎng)力方向向右，a的軌跡向左彎曲，a粒子受到的電場(chǎng)力方向向左，由于電場(chǎng)線未知，無(wú)法確定兩個(gè)粒子的電性，但是一定帶異種電荷，故A正確；由圖看出，向左電場(chǎng)線越來(lái)越疏，場(chǎng)強(qiáng)越來(lái)越小，則a所受電場(chǎng)力減小，加速度減小，b所受電場(chǎng)力增大，加速度增大，故C錯(cuò)誤；由圖判斷電場(chǎng)力對(duì)兩個(gè)粒子都做正功，電勢(shì)能都減小，動(dòng)能都增大，故BD錯(cuò)誤．2、B【解題分析】根據(jù)電流的微觀表達(dá)式I=nesv可知，導(dǎo)線不變，nes不變，而I增大，則只有v增大，即電子定向移動(dòng)的速度增大．電場(chǎng)的傳播是以光速進(jìn)行的，由于光速保持不變，故電場(chǎng)的傳播速率保持不變．由于自由電子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的速度由溫度決定，故由于導(dǎo)線保持溫度不變，故自由電子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的速度的大小保持不變．只有真正理解了每一概念的真正的含義才能真正學(xué)好物理，故在學(xué)習(xí)新課時(shí)不能放過(guò)任何一個(gè)概念．3、B【解題分析】等量異號(hào)電荷的電場(chǎng)線分布如圖所示，正電荷受力沿電場(chǎng)線方向，則由圖可知，由a向B電荷運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電場(chǎng)力向負(fù)，故電場(chǎng)力做正功；而在由B向b方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力向左，故電場(chǎng)力做負(fù)功，故A錯(cuò)誤，B正確；C、由圖可知，由a到b過(guò)程中，沒(méi)有說(shuō)正的試探電荷的移動(dòng)軌跡，有可能從a點(diǎn)移到無(wú)窮遠(yuǎn)，再移到b點(diǎn)，也就是說(shuō)電場(chǎng)力也有可能先減小，后增大的，故C、D錯(cuò)誤．故選B．【題目點(diǎn)撥】本題考查對(duì)等量異號(hào)電荷的電場(chǎng)線分布情況以及電場(chǎng)力和電場(chǎng)線的性質(zhì)掌握和應(yīng)用問(wèn)題，要注意牢記常見(jiàn)電場(chǎng)線的分布，如點(diǎn)電荷、等量同種電荷、等量異種電荷形成的電場(chǎng)以及勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布規(guī)律．4、B【解題分析】

對(duì)建筑材料進(jìn)行受力分析根據(jù)牛頓第二定律有,得繩子的拉力大小等于F=211N,然后再對(duì)人受力分析由平衡的知識(shí)得,得FN=491N,根據(jù)牛頓第三定律可知人對(duì)地面間的壓力為491N，B對(duì).5、B【解題分析】在任意時(shí)間取一段很短的距離，對(duì)應(yīng)的時(shí)間為，速度的變化量為，則物塊此時(shí)的加速度為．因速度隨位移變化的圖線的斜率是個(gè)定值，而物塊的瞬時(shí)速度越來(lái)越大，所以物塊運(yùn)動(dòng)的加速度越來(lái)越大，物體做變加速直線運(yùn)動(dòng)，故B正確．6、D【解題分析】

本題考查動(dòng)量守恒定律【題目詳解】系統(tǒng)分離前后，動(dòng)量守恒：，解得：，故ABC錯(cuò)誤；D正確．二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BC【解題分析】A、B：禮花彈在炮筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，重力、炮筒及空氣阻力做功，高壓燃?xì)鈱?duì)禮花彈做功，三個(gè)力做功的和：W3﹣W1﹣W1，據(jù)動(dòng)能定理，禮花彈的動(dòng)能變化量等于三個(gè)力做功的和．故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確．C、D：除重力外其余力做的功是機(jī)械能變化的量度，故高壓燃?xì)庾龅墓涂諝庾枇团谕沧枇ψ龅墓χ偷扔跈C(jī)械能的變化量，即機(jī)械能的變化量為W3﹣W1．故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤．8、AC【解題分析】

本題的核心是對(duì)φ–x圖象的認(rèn)識(shí)，利用圖象大致分析出電場(chǎng)的方向及電場(chǎng)線的疏密變化情況，依據(jù)沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低，圖象的斜率描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱——電場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行分析解答．【題目詳解】A．由圖知x1處的電勢(shì)等于零，所以q1和q2帶有異種電荷，A正；B．圖象的斜率描述該處的電場(chǎng)強(qiáng)度，故x1處場(chǎng)強(qiáng)不為零，B錯(cuò)誤；C．負(fù)電荷從x1移到x2，由低電勢(shì)向高電勢(shì)移動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，故C正確；D．由圖知，負(fù)電荷從x1移到x2，電場(chǎng)強(qiáng)度越來(lái)越小，故電荷受到的電場(chǎng)力減小，所以D錯(cuò)誤．9、AB【解題分析】

A、根據(jù)周期與線速度的關(guān)系，可得行星的半徑為：，故A正確；BC、根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得行星的質(zhì)量為：，由可得：，故B正確，C錯(cuò)誤；D、行星表面的萬(wàn)有引力等于重力，，解得：，故D錯(cuò)誤；故選AB．【題目點(diǎn)撥】研究宇宙飛船到繞某行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，列出等式表示出所要比較的物理量即可解題．10、BD【解題分析】A、設(shè)任一粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，初速度為v0，加速度為a，位移為s，則根據(jù)，根據(jù)牛頓第二定律得：，聯(lián)立得：得：，由于兩個(gè)粒子的比荷關(guān)系未知，所以若v1<v2時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)間關(guān)系不能確定，故A錯(cuò)誤，B、若，由水平位移知：，由得：，故B正確；C、粒子落在斜面上時(shí)的速度大小為，將代入得：，可知：若，則，若，則，故C錯(cuò)誤，D正確；故選BD．【題目點(diǎn)撥】不計(jì)重力，粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)豎直位移與水平位移之比等于tanθ，列式可求得時(shí)間t的表達(dá)式，根據(jù)表達(dá)式分析即可．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、(1)0.495m/s2～0.497m/s2（2分）(2)①CD（2分）②（2分）【解題分析】

(1)每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)，說(shuō)明相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為，由逐差法可得：；(2)以系統(tǒng)為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得：滑動(dòng)摩擦力：解得：要測(cè)得動(dòng)摩擦因數(shù)，需要測(cè)出滑塊的質(zhì)量與托盤和砝碼的總質(zhì)量，故選CD．(3)由(2)分析可知，滑塊與板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為：．12、（1）1.62（2）3.0（3）0.12【解題分析】（1）由于每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有1個(gè)點(diǎn)，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.04s，

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，

得：a==3.0m/s2，

（3）由傳感器測(cè)出細(xì)繩對(duì)小車的拉力為F=0.69N，

根據(jù)動(dòng)滑輪的原理得B下面所懸掛鉤碼加速度a′==1.5m/s2，

根據(jù)牛頓第二定律得2F-mg=ma′

解得m=0.12kg．四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13、（1）①0.16m，0.032kg②h≤0.16m或者h(yuǎn)≥0.4m③1.92N④0.96N（2）6.4×10-3J【解題分析】

（1）①設(shè)小球到達(dá)A點(diǎn)速度為vA，根據(jù)動(dòng)能定理：在A點(diǎn)，設(shè)軌道對(duì)小球的壓力為N，根據(jù)牛頓第二定律：根據(jù)牛頓第三定律：N=F聯(lián)立上述三式可得：對(duì)比F-h圖象，根據(jù)斜率和截距關(guān)系，可得：解得：R=0.16m

m=0.032kg②假設(shè)h=h1時(shí)，小球恰