精品解析：广东省揭阳市普宁市勤建学校2024-2025学年高三上学期第三次调研（期中）物理试题

勤建学校高三年级上学期第三次调研考试物理试卷 卷面总分：100 考试时长：75分钟 一、单项选择题：本大题包括7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。选对的得4分，选错的得0分。 1. 将一物块分成相等的A、B两部分靠在一起，下端放置在地面上，上端用绳子拴在天花板上，绳子处于竖直伸直状态，整个装置静止，则（　　） A. 绳子上拉力可能为零 B. 地面受到的压力可能为零 C. 地面与物体间可能存在摩擦力 D. AB之间一定存在摩擦力 2. 质量为的小鸟，以速度沿着与水平成角斜向上的方向匀速飞行，重力加速度为，则（　　） A. 小鸟处于超重状态 B. 空气对小鸟作用力的方向与的方向相反 C. 空气对小鸟作用力的大小为 D. 重力对小鸟做功功率为 3. 小球做简谐运动，若从平衡位置O开始计时，经过0.5s，小球第一次经过P点，又经过0.2s，小球第二次经过P点，则再过多长时间该小球第三次经过P点（　　） A. 0.6s B. 2.4s C. 0.8s D. 2.1s 4. 农民在水田里把多棵秧苗同时斜向上抛出，秧苗的初速度大小相等，方向不同，θ表示抛出速度方向与水平地面的夹角。不计空气阻力，关于秧苗的运动，正确的说法是（　　） A. θ越大，秧苗被抛得越远 B. θ不同，抛秧的远近一定不同 C. θ越大，秧苗在空中的时间越长 D. θ越大，秧苗落到地面的速度越大 5. 2021年5月，“天问一号”探测器成功在火星软着陆，我国成为世界上第一个首次探测火星就实现“绕、落、巡”三项任务的国家。“天问一号”在火星停泊轨道运行时，近火点距离火星表面2.8×102 km、远火点距离火星表面5.9×105 km，则“天问一号” （　　） A. 在近火点的加速度比远火点的小 B. 在近火点的运行速度比远火点的小 C. 在近火点的机械能比远火点的小 D. 在近火点通过减速可实现绕火星做圆周运动 6. 下列四幅物理量与时间图像，能表示机车以恒定功率启动的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。则（　　） A. a一定带正电，b一定带负电 B. a的速度将减小，b的速度将增加 C. a的加速度将减小，b的加速度将增加 D. 两个粒子的电势能一个增加一个减小 二、多项选择题：本大题包括3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 一简谐横波在时刻的波形图如图所示，该简谐波沿x轴正方向传播，周期，质点P的横坐标，则（ ） A. 简谐波的波长为15m B. 简谐波的波速是8m/s C. 简谐波的振幅为0.5m D. 时，P向y轴正方向运动 9. 如图所示，质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用，到达距地面深度为h的B点时速度减为零。不计空气阻力，重力加速度为g。关于小球下落的整个过程，下列说法正确的有（　　） A. 小球的机械能减少了mg（H+h） B. 小球克服阻力做的功为mgh C. 小球所受阻力的冲量大于 D. 小球动量的改变量等于所受阻力的冲量 10. 如图，无人机以恒定拉力F将重力为G的物体从地面提升到一定高度，若不计空气阻力，则此过程中（　　） A. F所做的功等于物体动能的增加 B. F所做的功等于物体动能和势能的增加 C. F和G的合力所做的功等于物体动能的增加 D. F和G的合力所做的功等于物体机械能的增加 三、实验题：本题包括2小题，每空2分，8空共16分。 11. 如图是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置。（g取9.8 m/s2） (1)选出一条清晰的纸带如图甲所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通过频率为50 Hz的交变电流。用分度值为1 mm的刻度尺测得OA＝12.41 cm，OB＝18.90 cm，OC＝27.06 cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重锤的质量为1.00 kg。甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了________J；此时重锤的动能比开始下落时增加了________J。（结果均保留三位有效数字） (2)某同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，然后以h为横轴、以v2为纵轴作出了如图乙所示的图线，图线的斜率近似等于________。 A．19.6 B.9.8 C.4.90 图线未过原点O的原因是____________________。 12. 为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，某同学设计了如图甲所示的实验装置，其中M为小车的质量，m为砂和砂桶的总质量，滑轮的质量可以忽略。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。 （1）实验时，一定要进行的操作是（　　） A. 用天平测出砂和砂桶的总质量 B. 将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿阻力 C. 小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数 D. 为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M （2）在实验中得到如图乙所示一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电，小车的加速度为a = ________m/s2。（结果保留3位有效数字） （3）在实验过程中小车加速度________（填“大于”“等于”或“小于”）砂和砂桶的加速度。 （4）以力传感器的示数F为横轴，小车的加速度a为纵轴，画出的a − F图线是一条直线，如图丙所示，则小车的质量M = ________kg。（结果保留2位有效数字） 四、计算题：本题包括3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明，方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 如图，一段轻质绝缘细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角为37º。已知小球带电量为，匀强电场的场强为，求： (1)小球的质量； (2)若将电场方向改为竖直向上，让小球从原来静止位置释放，求回到最低点绳的拉力。 14. 如图所示，小物块A、B的质量均为m = 0.10 kg，B静止在轨道水平段的末端。A以水平速度v0与B碰撞，碰后两物块粘在一起水平抛出。抛出点距离水平地面的竖直高度为h = 0.45 m，两物块落地点距离轨道末端的水平距离为s = 0.30 m，取重力加速度g = 10 m/s2。求： （1）两物块在空中运动的时间t； （2）两物块碰前A的速度v0的大小； （3）两物块碰撞过程中损失的机械能。 15. 如图所示，一滑板B静止在水平面上，上表面所在平面与固定于竖直平面内、半径为R的1/4圆形光滑轨道相切于Q。一物块A从圆形轨道与圆心等高的P点无初速度释放，当物块经过Q点滑上滑板之后即刻受到大小F=2μmg、水平向左的恒力持续作用。已知物块、滑板的质量均为m，滑板与水平面间的动摩擦因数μ，物块与滑板间的动摩擦因数3μ，物块可视为质点，重力加速度取g。 (1)求物块滑到Q点速度大小； (2)通过计算判断物块在滑板上滑行过程中，滑板否滑动； (3)滑板足够长，求物块A与滑板B之间产生的内能？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 勤建学校高三年级上学期第三次调研考试物理试卷 卷面总分：100 考试时长：75分钟 一、单项选择题：本大题包括7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。选对的得4分，选错的得0分。 1. 将一物块分成相等的A、B两部分靠在一起，下端放置在地面上，上端用绳子拴在天花板上，绳子处于竖直伸直状态，整个装置静止，则（　　） A. 绳子上拉力可能为零 B. 地面受到的压力可能为零 C. 地面与物体间可能存在摩擦力 D. AB之间一定存在摩擦力 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．以整体为研究对象，当重力和支持力相等时绳子上拉力为零，故A正确； B．地面受到的压力最小时等于B的重力，故B错误； C．以整体为研究对象，水平方向如果受摩擦力，没有其他力与之平衡，不可能静止，所以地面与物体间没有摩擦力，故C错误； D．以A为研究对象，根据平衡条件，如果AB间有压力则一定存在摩擦力，但AB之间挤压力可能为零，摩擦力可能不存在，故D错误。 故选A。 2. 质量为的小鸟，以速度沿着与水平成角斜向上的方向匀速飞行，重力加速度为，则（　　） A. 小鸟处于超重状态 B. 空气对小鸟作用力的方向与的方向相反 C. 空气对小鸟作用力的大小为 D. 重力对小鸟做功功率为 【答案】C 【解析】 【详解】A．因为小鸟做匀速直线运动，则小球处于平衡状态，所以小鸟不处于超重状态，A错误； BC．小鸟只受到自身的重力和空气的作用力，这两个力是一对平衡力，所以空气对小鸟作用力的方向竖直向上，大小为，B错误C正确； D．功率 要求力和速度共线，重力的方向和速度方向不共线，所以重力对小鸟做功功率不等于，D错误。 故选C。 3. 小球做简谐运动，若从平衡位置O开始计时，经过0.5s，小球第一次经过P点，又经过0.2s，小球第二次经过P点，则再过多长时间该小球第三次经过P点（　　） A. 0.6s B. 2.4s C. 0.8s D. 2.1s 【答案】A 【解析】 【详解】若从O点开始向右振子按下面路线振动，作出示意图如图1，则振子振动周期为 T=（0.5+0.1）×4s=2.4s 则该质点再经过时间 t=T-0.2s=2.2s 第三次经过P点； 若振子从O点开始向左振动，则按下面路线振动，作出示意图如图2，则由 （0.5+0.1）s=T 振子的振动周期为 T=0.8s 则该质点再经过时间 =T-0.2s=0.6s 第三次经过P点； 故选A。 4. 农民在水田里把多棵秧苗同时斜向上抛出，秧苗的初速度大小相等，方向不同，θ表示抛出速度方向与水平地面的夹角。不计空气阻力，关于秧苗的运动，正确的说法是（　　） A. θ越大，秧苗被抛得越远 B. θ不同，抛秧的远近一定不同 C. θ越大，秧苗在空中的时间越长 D. θ越大，秧苗落到地面速度越大 【答案】C 【解析】 【详解】C．秧苗被抛出后做斜抛运动，设秧苗的初速度为，则水平方向的初速度为 竖直方向的初速度为 θ越大，竖直方向的初速度越大，由 ， 可知竖直向上运动的时间越长，竖直上升高度越大，因此下落的时间也长，所以秧苗在空中的时间越长，故C正确； AB．秧苗被抛的水平距离 θ越大，越小，t越大，抛的不一定远，当时 抛出的距离为0。θ不同，抛出的距离可能相同。故AB错误； D．由动能定理可知 秧苗落地速度大小与大小无关，故D错误。 故选C。 5. 2021年5月，“天问一号”探测器成功在火星软着陆，我国成为世界上第一个首次探测火星就实现“绕、落、巡”三项任务的国家。“天问一号”在火星停泊轨道运行时，近火点距离火星表面2.8×102 km、远火点距离火星表面5.9×105 km，则“天问一号” （　　） A. 在近火点的加速度比远火点的小 B. 在近火点的运行速度比远火点的小 C. 在近火点的机械能比远火点的小 D. 在近火点通过减速可实现绕火星做圆周运动 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．根据牛顿第二定律有 解得 故在近火点的加速度比远火点的大，故A错误； B．根据开普勒第二定律，可知在近火点的运行速度比远火点的大，故B错误； C．“天问一号”在同一轨道，只有引力做功，则机械能守恒，故C错误； D．“天问一号”在近火点做的是离心运动，若要变为绕火星的圆轨道，需要减速，故D正确。 故选D。 6. 下列四幅物理量与时间的图像，能表示机车以恒定功率启动的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．在A图中，开始一段时间，机车的功率逐渐增大，则机车的功率不恒定，故A不符合题意； B．在B图中，开始一段时间，机车的速度随时间均匀增大，加速度是定值，机车是以恒定的加速度启动，不是以恒定的功率启动，故B不符合题意； C．若机车以恒定的功率启动，则其速度增加，牵引力减小，当牵引逐渐减小到与阻力等大时，机车以最大的速度做匀速运动，故C符合题意； D．在D图中，开始一段时间，机车的加速度是定值，机车是以恒定的加速度启动，不是以恒定的功率启动，故D不符合题意。 故选C。 7. 如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。则（　　） A. a一定带正电，b一定带负电 B. a的速度将减小，b的速度将增加 C. a的加速度将减小，b的加速度将增加 D. 两个粒子的电势能一个增加一个减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．因电场线的方向不知，所以a、b两个带电粒子的电性无法确定，A错误； BD．因a、b两个带电粒子都是在电场力的作用下运动，所以电场力对两粒子都做正功，两个粒子的电势能均减小，速度都增加，BD错误； C．由图知a在运动的过程中场强减小，电场力减小，加速度减小，b则相反，加速度增大，选项C正确。 故选C。 二、多项选择题：本大题包括3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 一简谐横波在时刻的波形图如图所示，该简谐波沿x轴正方向传播，周期，质点P的横坐标，则（ ） A. 简谐波的波长为15m B. 简谐波的波速是8m/s C. 简谐波的振幅为0.5m D. 时，P向y轴正方向运动 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图可知波长为20m，故A错误； B．波速为 故B正确； C．由图知振幅为0.25m，故C错误； D．该简谐波沿轴正方向传播，根据上下坡法可知，时，P向轴正方向运动，故D正确 故选BD。 9. 如图所示，质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用，到达距地面深度为h的B点时速度减为零。不计空气阻力，重力加速度为g。关于小球下落的整个过程，下列说法正确的有（　　） A. 小球的机械能减少了mg（H+h） B. 小球克服阻力做的功为mgh C. 小球所受阻力的冲量大于 D. 小球动量的改变量等于所受阻力的冲量 【答案】AC 【解析】 【详解】A．小球在整个下落过程中，动能变化量为零，重力势能减少了mg（H+h），则小球的机械能减少了mg（H+h），故A项正确； B．对小球下落的全过程运用动能定理得 mg（H+h）-Wf=0 则小球克服阻力做功 Wf=mg（H+h） 故B项错误； C．小球落到地面时的速度，对进入泥潭的过程运用动量定理得 解得 知阻力的冲量大于，故C项正确； D．对全过程分析运用动量定理知，动量的变化量等于重力的冲量和阻力冲量的矢量和；故D项错误。 故选AC。 10. 如图，无人机以恒定拉力F将重力为G的物体从地面提升到一定高度，若不计空气阻力，则此过程中（　　） A. F所做的功等于物体动能的增加 B. F所做的功等于物体动能和势能的增加 C. F和G的合力所做的功等于物体动能的增加 D. F和G的合力所做的功等于物体机械能的增加 【答案】BC 【解析】 分析】 【详解】AB．物体上升的过程中，受到向上的拉力、向下的重力，故可得F所做的功等于物体动能和势能的增加，A错误，B正确； CD．根据动能定理可知，F和G的合力所做的功等于物体动能的增加，D错误，C正确。 故选BC。 三、实验题：本题包括2小题，每空2分，8空共16分。 11. 如图是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置。（g取9.8 m/s2） (1)选出一条清晰的纸带如图甲所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通过频率为50 Hz的交变电流。用分度值为1 mm的刻度尺测得OA＝12.41 cm，OB＝18.90 cm，OC＝27.06 cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重锤的质量为1.00 kg。甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了________J；此时重锤的动能比开始下落时增加了________J。（结果均保留三位有效数字） (2)某同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，然后以h为横轴、以v2为纵轴作出了如图乙所示的图线，图线的斜率近似等于________。 A．19.6 B.9.8 C.4.90 图线未过原点O的原因是____________________。 【答案】 ①. 1.85 ②. 1.67 ③. B ④. 先释放了纸带，再合上打点计时器的开关 【解析】 【详解】(1)[1]当打点计时器打到B点时，重锤的重力势能减少量 ΔEp=mg·OB=1.00×9.8×18.90×10－2J≈1.85 J [2]打B点时重锤的速度 m/s≈1.83m/s 此时重锤的动能增加量 (2)[3]由机械能守恒定有 可得，由此可知图线的斜率近似等于重力加速度g，故选B； [4]由图线可知，h=0时，重锤的速度不等于零，原因是该同学做实验时先释放了纸带，然后才合上打点计时器的开关。 12. 为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，某同学设计了如图甲所示的实验装置，其中M为小车的质量，m为砂和砂桶的总质量，滑轮的质量可以忽略。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。 （1）实验时，一定要进行的操作是（　　） A. 用天平测出砂和砂桶的总质量 B. 将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿阻力 C. 小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数 D. 为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M （2）在实验中得到如图乙所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电，小车的加速度为a = ________m/s2。（结果保留3位有效数字） （3）在实验过程中小车的加速度________（填“大于”“等于”或“小于”）砂和砂桶的加速度。 （4）以力传感器的示数F为横轴，小车的加速度a为纵轴，画出的a − F图线是一条直线，如图丙所示，则小车的质量M = ________kg。（结果保留2位有效数字） 【答案】（1）BC （2）6.03 （3）小于 （4）0.20 【解析】 【小问1详解】 AD．轻绳中的拉力大小可由力传感器测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，故不需要使砂和砂桶的质量远小于小车的质量，故AD错误； B．实验时需将长木板右端垫高，以补偿阻力，故B正确； C．实验时，小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，同时记录力传感器的示数，故C正确。 故选BC。 【小问2详解】 计数点间的时间间隔为 根据 可得，小车的加速度 【小问3详解】 根据题图甲知小车与砂和砂桶通过动滑轮连接，滑轮的质量可以忽略，它们之间的速度关系为 根据初速度为零的匀变速直线运动规律知 所以实验过程中小车的加速度小于砂和砂桶的加速度。 【小问4详解】 滑轮的质量可以忽略，根据牛顿第二定律得 解得 所以a − F图像的斜率 由图像知 解得小车的质量 四、计算题：本题包括3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明，方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 如图，一段轻质绝缘细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角为37º。已知小球带电量为，匀强电场的场强为，求： (1)小球的质量； (2)若将电场方向改为竖直向上，让小球从原来静止位置释放，求回到最低点绳的拉力。 【答案】(1)；(2) 【解析】 【详解】(1)小球所受电场力 代入数据解得 小球受力分析如图所示，由平衡条件有 解得： (2)电场方向改为竖直向上后，小球将绕悬点摆动，根据动能定理有： 在最低点 解得 14. 如图所示，小物块A、B的质量均为m = 0.10 kg，B静止在轨道水平段的末端。A以水平速度v0与B碰撞，碰后两物块粘在一起水平抛出。抛出点距离水平地面的竖直高度为h = 0.45 m，两物块落地点距离轨道末端的水平距离为s = 0.30 m，取重力加速度g = 10 m/s2。求： （1）两物块在空中运动的时间t； （2）两物块碰前A的速度v0的大小； （3）两物块碰撞过程中损失的机械能。 【答案】（1）0.30 s；（2）；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）竖直方向为自由落体运动，由 得 t = 030 s （2）设A、B碰后速度为，水平方向为匀速运动，由 得 根据动量守恒定律，由 得 （3）两物体碰撞过程中损失的机械能 得 15. 如图所示，一滑板B静止在水平面上，上表面所在平面与固定于竖直平面内、半径为R的1/4圆形光滑轨道相切于Q。一物块A从圆形轨道与圆心等高的P点无初速度释放，当物块经过Q点滑上滑板之后即刻受到大小F=2μmg、水平向左的恒力持续作用。已知物块、滑板的质量均为m，滑板与水平面间的动摩擦因数μ，物块与滑板间的动摩擦因数3μ，物块可视为质点，重力加速度取g。 (1)求物块滑到Q点的速度大小； (2)通过计算判断物块在滑板上滑行过程中，滑板是否滑动； (3)滑板足够长，求物块A与滑板B之间产生的内能？ 【答案】(1) (2)滑板B将向左滑动做加速运动 (3) 【解析】 【详解】(1)物块A从P点运动到Q点的过程中，由动能定理有： 解得 (2)物块A滑上滑板B时，滑板B在水平方向受到滑块对它的摩擦力f1和水平地面对它的摩擦力f2的作用，其中 物块在滑板上滑行的过程中，B受到的合力 滑板B将向左滑动做加速运动。 (3)而F＜f1，物块做减速运动，直到两者两速度相等 以物块和滑板组成系统为研究对象，系统水平方向受到的合外力 系统动量守恒定律： 解得 共速后两者不再分离，一起做匀速运动。 设从B开始运动到A，B恰好同速的过程中，A的位移为L1，B的位移为L2。 对A，由动能定理得 对B，由动能定理得 物块A与滑板B之间产生的内能 由以上三式解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$