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2024届吉林省通化市梅河口市第五中学高三上学期期中考试 物理 解析版
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这是一份2024届吉林省通化市梅河口市第五中学高三上学期期中考试 物理 解析版，共10页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1. 一小孩静止站在水平地面上放风筝，当他缓慢的释放拉线，风筝越飞越高，先后经过同一竖直面的两点，如图所示．若风筝在这两点时，拉线的张力大小相等，风筝受到的重力不可忽略但浮力不计，小孩受到的风力不计，则风筝在点时（ ）
A. 小孩受到地面的支持力比在点时的小B. 小孩受到地面的摩擦力比在点时的大
C. 风筝受到的风力方向与在点时的相同D. 风筝受到的风力比在点时的小
2. 等腰梯形的顶点上分别固定了三个点电荷，电量及电性如图所示，梯形边长，则连线的中点处的场强大小为（静电力常数为）（ ）
A. 0B. C. D.
3. 如图所示，有一个小球分别以相同的速率，从同一高度竖直上抛和沿光滑斜面下滑，两次相比，下列说法中正确的是（不计空气阻力）（ ）
A 小球两次到达地面时速度相同
B. 沿斜面下滑到达地面时的速度更大
C. 从开始运动至落地过程中，重力的平均功率一样大
D. 竖直上抛到达地面时重力的瞬时功率更大
4. 如图所示，电场中某区域的电场线分布，a、b是电场中的两点，则（ ）
A. a点的场强比b点小
B. 负的点电荷在a点受到的静电力方向沿电场线的切线方向
C. 电子由a点运动到b点，电势能变大
D. 正电荷在a点由静止释放，它只在静电力作用下运动的轨迹与电场线一致
5. 如图所示，平行板电容器与电动势为的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带负电的油滴被固定于电容器中的P点。现将平行板电容器的上极板竖直向下平移一小段距离，则下列说法正确的是（ ）
A. 平行板电容器的极板所带电荷量不变
B. 静电计指针张角变小
C. 带电油滴的电势能增加
D. 若将上极板与电源断开后再将下极板左移一小段距离，则油滴所受电场力变大
6. 如图所示，在外力作用下某质点运动的v－t图像为正弦曲线。在0~t4一个周期内，从图中可以判断下列说法正确的是（ ）
A. t2时刻质点所在的位置为质点运动的对称中心
B. 在0~t1时间内，外力逐渐减小，外力的功率逐渐增大
C. t4时刻，质点回到出发点
D. 在t2~t3时间内，外力做的总功为零
7. 如图所示，一斜面体放在水平地面上，质量为m的物块置于斜面体上，轻绳的一端与物块连接，另一端跨过光滑的定滑轮，并施加竖直向下的外力F，使物块缓慢地沿斜面上滑。忽略物块与斜面体之间的摩擦力，物块上滑的过程中，斜面体始终保持静止，则（ ）
A. 外力F逐渐减小
B. 斜面体对物块的支持力逐渐增大
C. 轻绳对滑轮的作用力逐渐增大
D. 水平地面对斜面体的摩擦力逐渐增大
8. 如图所示的四条图线，分别代表1、2、3、4四个不同物体的运动情况，关于图线的物理意义，下列说法中正确的是（ ）
A. 两图中物体2和物体4做曲线运动
B. 甲图中物体1和物体2在时刻相遇
C. 乙图中物体4在时刻表示已向负方向运动
D. 甲图中物体1和物体2在0至时间内的平均速度相等
9. 如图所示，质量为的物块，其下端连接一固定在水平地面上的轻质弹簧，弹簧的劲度系数．一不可伸长的轻绳一端与物块连接，另一端绕过两个光滑的轻质小定滑轮后与套在光滑直杆顶端的小球连接．已知直杆固定，杆长，且与水平面的夹角与杆垂直．初始时小球锁定在A点，与其相连的绳子水平且绳子的张力．现将小球由A点释放，则（ ）
A. 小球与物块组成的系统机械能守恒
B. 当小球在A点和点时，弹簧的弹性势能相同
C. 小球运动到点时，物块的动能为零
D. 小球从A点运动到点过程中重力势能的减少量小于球和物块动能的增量之和
10. 如图所示，光滑水平地面上静置一质量M=4kg足够长的木板B，质量m=1kg的物块A静置于B上，物块A与木板B间的动摩擦因数为0.4。现对物块A施加一水平向右的拉力F，拉力F随时间变化的关系为F=2.5t（N），最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A. t=1.6s物块A和木板B开始发生相对滑动
B. 物块A和木板B的运动速度达到1m/s时发生相对滑动
C. t=4s时物块A相对木板B的速度为5m/s
D. 若地面不光滑，则物块A和木板B发生相对滑动时的速度不变
二、实验题（本题共两小题，第11题6分，第12题8分，共计14分。）
11. 为了验证碰撞中动量守恒，某同学选取两个体积相同、质量不等的小球﹐按下述步骤做实验：
①按照如图所示，安装好实验装置，将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点B的切线水平，将一长为L的斜面固定在斜槽右侧，O点在B点正下方，P点与B点等高；
②用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2；
③先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A点处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置；
④将小球m2放在斜槽末端点B处，让小球m1从斜槽顶端A点处由静止滚下，使它们发生碰撞，记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置；
⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到O点的距离，图中C、D、E点是该同学记下的小球在斜面上的落点位置，到O点的距离分别为、、。
（1）小球的质量关系应为m1________（填“>”“=”或“<”）m2。
（2）小球m1与m2发生碰撞后，小球m1的落点应是图中的________点。
（3）用测得的物理量来表示，只要满足关系式________，则说明碰撞中动量是守恒的。
12. 为了探究物体质量一定时“加速度与合外力的关系”，甲、乙同学设计了如图（a）所示的实验装置。其中，M为小车的质量，m0为动滑轮的质量，m为砂和砂桶的总质量，力传感器可测出轻绳中的拉力大小。
(1)以下说法正确的是________；
A．力传感器示数小于绳下端所挂砂和砂桶的总重力
B.每次改变砂桶和砂的总质量时，都需要重新平衡摩擦力
C.因为实验装置采用了力传感器，所以不需要平衡摩擦力
D.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，获得一条打点的纸带，同时记录力传感器示数
(2)本实验装置中，________（填“需要”或“不需要”）满足砂和砂桶的总质量远小于小车质量；
(3)甲同学根据实验数据作出加速度a与力F的关系图像如图（b）所示，图线不过原点的原因是_______。
A．钩码质量没有远小于小车质量
B.平衡摩擦力时木板倾角过大
C.平衡摩擦力时木板倾角过小或未平衡摩擦力
(4)乙同学重新平衡摩擦力以后，再次进行实验，并以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a－F图线是一条直线，如图（c）所示，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量M等于________。
A． B. C. D.
三、计算题（共40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给分．有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）
13、（10分）均匀介质中质点的平衡位置位于x轴上，坐标分别为0和。某简谐横波沿x轴正方向传播，波速为，波长大于20 cm，振幅为，且传播时无衰减。时刻偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同，运动方向相反，此后每隔两者偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同。已知在时刻（），质点A位于波峰。求
（1）从时刻开始，质点B最少要经过多长时间位于波峰；
（2）时刻质点B偏离平衡位置的位移。
14、（15分）如图所示，劲度系数的弹簧一端固定于地面上，另一端连接绝缘物体A，物体B置于A上不粘连，A不带电，B的带电量，A，B质量均为2kg且都可看质点，整个装置处于静止状态。物体B正上方有一带圆孔的挡板，质量为4kg的不带电绝缘物体C放于圆孔上方不掉落，现在挡板与地面之间加上竖直向上、大小的匀强电场使A、B开始运动，A、B分离时，A在某装置作用下迅速在该位置处于静止状态，B下落与A碰撞时撤去该装置，之后不再对A作用；A、B分离后，B向上运动并与C发生碰撞，且以后每次碰撞前C均已静止在圆孔上方。已知弹簧的弹性势能（x为弹簧的形变量），重力加速度为，B与A、C碰撞时为弹性碰撞且没有电荷转移。求：
（1）A、B两物体从开始运动到分离时上升的高度；
（2）B下落与A第一次碰撞结束时，物体A的速度大小；
（3）从B与A第一次碰撞开始，物体A运动的总路程。
15. （15分）在“质子疗法”中，质子先被加速到具有较高的能量，然后被引向轰击肿瘤，杀死细胞。如图所示，质量为m、电荷量为q的质子从极板A处由静止加速，通过极板中间的小孔以射出，然后从坐标系中的B点（0，d）平行于x坐标轴进入区域，该区域充满沿y轴负方向的匀强电场，电场强度为，OP与x轴夹角。质子在电场中偏转垂直击中边界OP的C点（图中未标出）。取质子比荷为，，不计重力作用。求：
（1）极板间的加速电压U；
（2）B、C两点电势差UBC；
（3）电场强度E大小。
ABDCD CC 8 BD 9 BCD 10 BC
11 【答案】 ①. > ②. C ③.
12 ①. AD ②. 不需要 ③. C ④. C
13 13、
（1）答案：0．8 s
解析：因时刻A位于波峰，间水平距离，且波由A向B传播，故质点B到达波峰所需最短时间：
（2）答案：
解析：由“每隔两者偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同”可知
因波速
故波长
由于，故B的振动状态滞后于A的相位
时刻A质点的位移
故B质点的位移
14 答案：（1）（2）（3）
解析：（1）初态A、B静止，有
得
加电场，A、B分离时，加速度相等，对A
对B
可得，
（2）从开始运动到A、B分离，对A、B由功能关系得
解得
分离后，由于，B物体匀速上升，直至BC弹性碰撞且没有电荷转移，有
，
得
即B向下匀速运动，B、A弹性碰撞
，
得，
即第一次碰撞结束时，物体A的速度大小为。
（3）B、A弹性碰撞后，A从平衡位置向下运动，由能量守恒
解得
撞后A向下减速，再反向加速，回到原位后，与B碰撞，A、B交换速度。B再次匀速上升碰C，由碰撞结论可知，碰后
解得
归纳可得
A运动的总路程
15
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）质子在极板间加速，由动能定理可得
解得极板间的加速电压
（2）质子在电场中偏转垂直击中边界OP的C点，如图
则质子到达C点时速度
质子从B点到C点由动能定理得
解得B、C两点电势差
（3）质子在电场中运动到达OP上的C点时间为t，竖直方向速度为vy，水平位移为x，竖直位移为y，加速度为a。由运动学公式有
由几何关系得
解得
由，解得
1. 一小孩静止站在水平地面上放风筝，当他缓慢的释放拉线，风筝越飞越高，先后经过同一竖直面的两点，如图所示．若风筝在这两点时，拉线的张力大小相等，风筝受到的重力不可忽略但浮力不计，小孩受到的风力不计，则风筝在点时（ ）
A. 小孩受到地面的支持力比在点时的小B. 小孩受到地面的摩擦力比在点时的大
C. 风筝受到的风力方向与在点时的相同D. 风筝受到的风力比在点时的小
2. 等腰梯形的顶点上分别固定了三个点电荷，电量及电性如图所示，梯形边长，则连线的中点处的场强大小为（静电力常数为）（ ）
A. 0B. C. D.
3. 如图所示，有一个小球分别以相同的速率，从同一高度竖直上抛和沿光滑斜面下滑，两次相比，下列说法中正确的是（不计空气阻力）（ ）
A 小球两次到达地面时速度相同
B. 沿斜面下滑到达地面时的速度更大
C. 从开始运动至落地过程中，重力的平均功率一样大
D. 竖直上抛到达地面时重力的瞬时功率更大
4. 如图所示，电场中某区域的电场线分布，a、b是电场中的两点，则（ ）
A. a点的场强比b点小
B. 负的点电荷在a点受到的静电力方向沿电场线的切线方向
C. 电子由a点运动到b点，电势能变大
D. 正电荷在a点由静止释放，它只在静电力作用下运动的轨迹与电场线一致
5. 如图所示，平行板电容器与电动势为的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带负电的油滴被固定于电容器中的P点。现将平行板电容器的上极板竖直向下平移一小段距离，则下列说法正确的是（ ）
A. 平行板电容器的极板所带电荷量不变
B. 静电计指针张角变小
C. 带电油滴的电势能增加
D. 若将上极板与电源断开后再将下极板左移一小段距离，则油滴所受电场力变大
6. 如图所示，在外力作用下某质点运动的v－t图像为正弦曲线。在0~t4一个周期内，从图中可以判断下列说法正确的是（ ）
A. t2时刻质点所在的位置为质点运动的对称中心
B. 在0~t1时间内，外力逐渐减小，外力的功率逐渐增大
C. t4时刻，质点回到出发点
D. 在t2~t3时间内，外力做的总功为零
7. 如图所示，一斜面体放在水平地面上，质量为m的物块置于斜面体上，轻绳的一端与物块连接，另一端跨过光滑的定滑轮，并施加竖直向下的外力F，使物块缓慢地沿斜面上滑。忽略物块与斜面体之间的摩擦力，物块上滑的过程中，斜面体始终保持静止，则（ ）
A. 外力F逐渐减小
B. 斜面体对物块的支持力逐渐增大
C. 轻绳对滑轮的作用力逐渐增大
D. 水平地面对斜面体的摩擦力逐渐增大
8. 如图所示的四条图线，分别代表1、2、3、4四个不同物体的运动情况，关于图线的物理意义，下列说法中正确的是（ ）
A. 两图中物体2和物体4做曲线运动
B. 甲图中物体1和物体2在时刻相遇
C. 乙图中物体4在时刻表示已向负方向运动
D. 甲图中物体1和物体2在0至时间内的平均速度相等
9. 如图所示，质量为的物块，其下端连接一固定在水平地面上的轻质弹簧，弹簧的劲度系数．一不可伸长的轻绳一端与物块连接，另一端绕过两个光滑的轻质小定滑轮后与套在光滑直杆顶端的小球连接．已知直杆固定，杆长，且与水平面的夹角与杆垂直．初始时小球锁定在A点，与其相连的绳子水平且绳子的张力．现将小球由A点释放，则（ ）
A. 小球与物块组成的系统机械能守恒
B. 当小球在A点和点时，弹簧的弹性势能相同
C. 小球运动到点时，物块的动能为零
D. 小球从A点运动到点过程中重力势能的减少量小于球和物块动能的增量之和
10. 如图所示，光滑水平地面上静置一质量M=4kg足够长的木板B，质量m=1kg的物块A静置于B上，物块A与木板B间的动摩擦因数为0.4。现对物块A施加一水平向右的拉力F，拉力F随时间变化的关系为F=2.5t（N），最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A. t=1.6s物块A和木板B开始发生相对滑动
B. 物块A和木板B的运动速度达到1m/s时发生相对滑动
C. t=4s时物块A相对木板B的速度为5m/s
D. 若地面不光滑，则物块A和木板B发生相对滑动时的速度不变
二、实验题（本题共两小题，第11题6分，第12题8分，共计14分。）
11. 为了验证碰撞中动量守恒，某同学选取两个体积相同、质量不等的小球﹐按下述步骤做实验：
①按照如图所示，安装好实验装置，将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点B的切线水平，将一长为L的斜面固定在斜槽右侧，O点在B点正下方，P点与B点等高；
②用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2；
③先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A点处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置；
④将小球m2放在斜槽末端点B处，让小球m1从斜槽顶端A点处由静止滚下，使它们发生碰撞，记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置；
⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到O点的距离，图中C、D、E点是该同学记下的小球在斜面上的落点位置，到O点的距离分别为、、。
（1）小球的质量关系应为m1________（填“>”“=”或“<”）m2。
（2）小球m1与m2发生碰撞后，小球m1的落点应是图中的________点。
（3）用测得的物理量来表示，只要满足关系式________，则说明碰撞中动量是守恒的。
12. 为了探究物体质量一定时“加速度与合外力的关系”，甲、乙同学设计了如图（a）所示的实验装置。其中，M为小车的质量，m0为动滑轮的质量，m为砂和砂桶的总质量，力传感器可测出轻绳中的拉力大小。
(1)以下说法正确的是________；
A．力传感器示数小于绳下端所挂砂和砂桶的总重力
B.每次改变砂桶和砂的总质量时，都需要重新平衡摩擦力
C.因为实验装置采用了力传感器，所以不需要平衡摩擦力
D.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，获得一条打点的纸带，同时记录力传感器示数
(2)本实验装置中，________（填“需要”或“不需要”）满足砂和砂桶的总质量远小于小车质量；
(3)甲同学根据实验数据作出加速度a与力F的关系图像如图（b）所示，图线不过原点的原因是_______。
A．钩码质量没有远小于小车质量
B.平衡摩擦力时木板倾角过大
C.平衡摩擦力时木板倾角过小或未平衡摩擦力
(4)乙同学重新平衡摩擦力以后，再次进行实验，并以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a－F图线是一条直线，如图（c）所示，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量M等于________。
A． B. C. D.
三、计算题（共40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给分．有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）
13、（10分）均匀介质中质点的平衡位置位于x轴上，坐标分别为0和。某简谐横波沿x轴正方向传播，波速为，波长大于20 cm，振幅为，且传播时无衰减。时刻偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同，运动方向相反，此后每隔两者偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同。已知在时刻（），质点A位于波峰。求
（1）从时刻开始，质点B最少要经过多长时间位于波峰；
（2）时刻质点B偏离平衡位置的位移。
14、（15分）如图所示，劲度系数的弹簧一端固定于地面上，另一端连接绝缘物体A，物体B置于A上不粘连，A不带电，B的带电量，A，B质量均为2kg且都可看质点，整个装置处于静止状态。物体B正上方有一带圆孔的挡板，质量为4kg的不带电绝缘物体C放于圆孔上方不掉落，现在挡板与地面之间加上竖直向上、大小的匀强电场使A、B开始运动，A、B分离时，A在某装置作用下迅速在该位置处于静止状态，B下落与A碰撞时撤去该装置，之后不再对A作用；A、B分离后，B向上运动并与C发生碰撞，且以后每次碰撞前C均已静止在圆孔上方。已知弹簧的弹性势能（x为弹簧的形变量），重力加速度为，B与A、C碰撞时为弹性碰撞且没有电荷转移。求：
（1）A、B两物体从开始运动到分离时上升的高度；
（2）B下落与A第一次碰撞结束时，物体A的速度大小；
（3）从B与A第一次碰撞开始，物体A运动的总路程。
15. （15分）在“质子疗法”中，质子先被加速到具有较高的能量，然后被引向轰击肿瘤，杀死细胞。如图所示，质量为m、电荷量为q的质子从极板A处由静止加速，通过极板中间的小孔以射出，然后从坐标系中的B点（0，d）平行于x坐标轴进入区域，该区域充满沿y轴负方向的匀强电场，电场强度为，OP与x轴夹角。质子在电场中偏转垂直击中边界OP的C点（图中未标出）。取质子比荷为，，不计重力作用。求：
（1）极板间的加速电压U；
（2）B、C两点电势差UBC；
（3）电场强度E大小。
ABDCD CC 8 BD 9 BCD 10 BC
11 【答案】 ①. > ②. C ③.
12 ①. AD ②. 不需要 ③. C ④. C
13 13、
（1）答案：0．8 s
解析：因时刻A位于波峰，间水平距离，且波由A向B传播，故质点B到达波峰所需最短时间：
（2）答案：
解析：由“每隔两者偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同”可知
因波速
故波长
由于，故B的振动状态滞后于A的相位
时刻A质点的位移
故B质点的位移
14 答案：（1）（2）（3）
解析：（1）初态A、B静止，有
得
加电场，A、B分离时，加速度相等，对A
对B
可得，
（2）从开始运动到A、B分离，对A、B由功能关系得
解得
分离后，由于，B物体匀速上升，直至BC弹性碰撞且没有电荷转移，有
，
得
即B向下匀速运动，B、A弹性碰撞
，
得，
即第一次碰撞结束时，物体A的速度大小为。
（3）B、A弹性碰撞后，A从平衡位置向下运动，由能量守恒
解得
撞后A向下减速，再反向加速，回到原位后，与B碰撞，A、B交换速度。B再次匀速上升碰C，由碰撞结论可知，碰后
解得
归纳可得
A运动的总路程
15
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）质子在极板间加速，由动能定理可得
解得极板间的加速电压
（2）质子在电场中偏转垂直击中边界OP的C点，如图
则质子到达C点时速度
质子从B点到C点由动能定理得
解得B、C两点电势差
（3）质子在电场中运动到达OP上的C点时间为t，竖直方向速度为vy，水平位移为x，竖直位移为y，加速度为a。由运动学公式有
由几何关系得
解得
由，解得
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