2024学年山西省晋中市榆社县物理高三上期中达标测试试题含解析

注意事项:

1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2．答题时请按要求用笔。 3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。

4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、如图是长征火箭把载人神舟飞船送入太空的情景。宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重或失重的考验。下列说法正确是

A．火箭加速上升时，宇航员处于失重状态 B．飞船加速下落时，宇航员处于超重状态

C．飞船落地前减速，宇航员对座椅的压力小于其重力

D．火箭加速上升时，若加速度逐渐减小时，宇航员对座椅的压力逐渐减小，但仍大于其重力

2、质点做匀速圆周运动时 A．速度不变 B．加速度不变 C．向心加速度不变 D．合外力提供向心力

3、如图所示，一质量为2m的物块在水平外力F=

3的斜mg的作用下静止在角为30°

3面体上.已知物块与斜面体之间的动摩擦因数μ＝0.8，重力加速度大小为g，关于物块所受的摩擦力f，下列说法正确的是（）

A．f＝mg、沿斜面向上

B．f＝

3mg、与F的方向相反 343 mg、与F方向的夹角为120°

523 mg、与F方向的夹角为120°

3C．fD．f4、中国航天科工集团虹云工程，将在2024年前共发射156颗卫星组成的天基互联网，建成后WiFi信号覆盖全球。假设这些卫星中有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为

T0，（T0为地球的自转周期），已知地球的第一宇宙速度为v，地球表面的重力加速16度为g，则该卫星绕地球做匀速圆周轨道半径为（）

v2A．

gv2B．

2gT02v4C．3 24gπ1T02v2D．3 282gπ5、如图所示，质量为m1的木块和质量为m2的长木板叠放在水平地面上。已知木块与长木板间的动摩擦因数为µ1，长木板与地面间的动摩擦因数为µ2，且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。现对木块施加一水平向右的拉力F，则（ ）

A．当1m1g2m1m2g时，F2m1m2g木块与长木板一起运动 B．当1m1g2m1m2g时，F1m1g只能拉动木块，而长木板始终不会被拉动

C．当1m1g2m1m2g时，F1m1g木块与长木板都不动

D．当1m1g2m1m2g时，F2m1m2g木块与长木板一定以相同加速度一起加速运动

6、假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星到太阳

的距离，那么（ ）

A．地球的公转周期小于火星的公转周期 B．地球的公转线速度小于火星公转的线速度 C．地球的公转加速度小于火星公转的加速度 D．地球的公转角速度小于火星公转的角速度

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、质量为M的某机车拉着一辆质量相同的拖车在平直路面上以v010m/s的速度匀速行驶．途中某时刻拖车突然与机车脱钩．假设脱钩后机车牵引力始终保持不变，而且机车与拖车各自所受阻力也不变，下列说法中正确的是（ ） A．脱钩后某时刻机车与拖车速度的可能是15m/s、5m/s B．脱钩后某时刻机车与拖车速度的可能是25m/s、2m/s

C．从脱钩到拖车停下来，机车与拖车组成的系统动量不变、动能增加 D．从脱钩到拖车停下来，机车与拖车组成的系统动量减少、动能减少

8、如图所示为甲、乙两物体在同一直线上运动的位置坐标x随时间t变化的图像，已知甲对应的是图像中的直线，乙对应的是图像中的曲线，则下列说法正确的是( )

A．甲做匀减速直线运动 B．乙做变速直线运动

C．0～t1时间内两物体平均速度大小相等 D．两物体的运动方向相反

9、交警正在调查发生在无信号灯的十字路口的一起汽车相撞事故。根据两位司机的描述得知，发生撞车时汽车A正沿东西大道向正东行驶，汽车B正沿南北大道向正北行驶。相撞后两车立即熄火并在极短的时间内叉接在一起后并排沿直线在水平路面上滑动，最终一起停在路口东北角的路灯柱旁，交警根据事故现场情况画出了如图所示的事故报告图。通过观察地面上留下的碰撞痕迹，交警判定撞车的地点为该事故报告图中P点，并测量出相关的数据标注在图中，又判断出两辆车的质量大致相同。为简化问题，将两车均视为质点，且它们组成的系统在碰撞的过程中动量守恒，根据图中测量数据可知下列说法中正确的是

A．发生碰撞时汽车A的速率较大 B．发生碰撞时汽车B的速率较大

C．发生碰撞时速率较大的汽车和速率较小的汽车的速率之比约为12：5 D．发生碰撞时速率较大的汽车和速率较小的汽车的速率之比约为

：

10、用如图所示的电路研究小电动机的性能，当调节滑动变阻器R让电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5A和2.0V；重新调R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0A和24V．则这台电动机正常运转时（不计温度对电阻的影响）（ ）

A．输出功率为32 W B．输出功率为48 W C．发热功率为16W D．发热功率为47 W

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）粗略和精确测量某电阻元件的电阻阻值。

(1)用多用电表粗略测量。选用“×100”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针从左向右的偏转角度过大，因此需要选择_______（选填“×10”或“×1k”）倍率的电阻挡，并重新电阻调零后再测量，测量结果如图所示，则该电阻元件的电阻为_______Ω。 (2)精确测量。供选择的器材有：

A．电流表A1（量程0.6A，内阻r1约为10Ω） B．电流表A2（量程60mA，内阻r2约为20Ω） C．电流表A3（量程20mA，内阻r3=30Ω）

D．电压表V（量程15V，内阻r4约为3kΩ） E．定值电阻Ro=100Ω

F．滑动变阻器R1，最大阻值为5Ω，额定电流1A G．滑动变阻器R2，最大阻值为10Ω，额定电流0.2A H．电源E，电动势为4V，内阻不计 I．开关S及导线若干

①为减小测量误差，测量时电表示数不能小于其量程的

1，并实验要求电表示数变化范3围较大。除请器材H和I外，还需选用的实验器材是：_________________（选填器材前对应的字母序号）。

②根据你选择的实验器材，请在虚线框内画出精确测量该电阻元件电阻阻值的最佳电路图，并标明器材的字母代号________________ 。

③测量后计算该电阻元件电阻阻值的公式是Rx=______________。

12．（12分）某兴趣小组用图甲所示的电路测定某电源的电动势和内阻，除待测电源、开关、导线外，另有内阻为RV＝3000Ω的电压表一只（量程略大于电源的电动势），电阻箱一个．

（1）实验中调整电阻箱达到实验要求时，电阻箱的各个旋钮的位置如图乙所示，电阻箱的读数是_____Ω．

（2）为了减小测量误差，多次改变电阻箱的电阻R，读出电压表的示数U，得到如表的数据．请在图丙坐标纸上画出1/U与R的关系图线_______． 实验次数 1 2 3 4 5 6 R/Ω 0 1000.0 2000.0 1.74 0.58 3000.0 1.45 0.69 4000.0 1.24 0.81 5000.0 1.09 0.92 U/V 1/U（/V﹣1） 2.89 0.35 2.17 0.46 （3）由图线得出：电源电动势E＝_____V，内阻r＝_____Ω．（结果保留两位有效数字）

（4）该小组同学测量电源内阻误差的主要原因可能是_____

A．导线的电阻 B．电压表读数的误差 C．电压表的内阻 D．电阻箱的精确度． 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，导热气缸(内壁光滑)与导热活塞质量均为m，缸内封闭一定质量的理想气体(气体质量远小于气缸质量可不计)，放在光滑导热的水平面上，静止时缸内气柱长为L0，当用恒力水平向右拉动活塞，缸内气柱稳定时长度为L1，环境气压和温度不变．

(1)当用相同的恒力水平向右推气缸，求气柱稳定时的长度； (2)请分析上述两种情况下，气缸内的气体是吸热还是放热？

14．（16分）如图所示，一长l=1．45m的轻绳一端固定在O点，另一端连接一质量m=1．11kg的小球，悬点O距离水平地面的高度H = 1．91m．开始时小球处于A点，此时轻绳拉直处于水平方向上，让小球从静止释放，当小球运动到B点时，轻绳碰到悬点O正下方一个固定的钉子P时立刻断裂．不计轻绳断裂的能量损失，取重力加速度g=11m/s2．求：

（1）绳断裂后球从B点抛出并落在水平地面的C点，求C点与B点之间的水平距离；（2）若

=1．31m，轻绳碰到钉子P时绳中拉力达到所能承受的最大拉力而断裂，

求轻绳能承受的最大拉力．

15．（12分）如图所示是一个特殊形状的气缸的截面图，它由上、下两部分圆柱形气缸连接而成，上、下两部分气缸内部的横截面积分别为S1=20cm2和S2=10cm2，两只活塞的质量分别为m1=1.6kg和m2=0.4kg，用一根长L=30cm的轻绳相连。活塞封闭性良好，105Pa并保持不变。活塞跟气缸壁的摩擦不计，大气压为p0=1.0×初状态时，温度为227℃，两活塞静止，缸内封闭气体的体积为500mL。（取g=10m/s2）求： 当温度降低到多少时，上面的活塞恰好下降到粗细两部分气缸的交界处？

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、D 【解题分析】

A.火箭加速上升时，加速度方向向上，宇航员处于超重状态。故A错误 B.飞船加速下落时，加速度方向向下，宇航员处于失重状态，故B错误。

C.飞船在落地前减速，加速度方向向上，宇航员处于超重状态，宇航员对座椅的压力大于其重力，故C错误。

D.火箭加速上升时，加速度方向向上，宇航员处于超重状态，宇航员对座椅的压力大于其重力，若加速度逐渐减小时依然超重，压力仍大于重力。故D正确。 2、D 【解题分析】

A．匀速圆周运动线速度大小不变，方向变，故线速度改变；故A错误。 B．匀速圆周运动加速度大小不变方向改变；故B错误。

C．匀速圆周运动，受大小不变方向时刻改变的向心力，故加速度大小不变，方向变；

故C错误。

D．匀速圆周运动需要合外力只改变速度的方向，不改变速度的大小，故合外力始终沿半径指向圆心，提供向心力；故D正确。 故选D。 3、D 【解题分析】

ABCD．重力沿斜面向下的分力为：

Fx2mgsin30mg

所以重力沿斜面向下的分力与F的合力与摩擦力f平衡，则：

fF合Fx2F223mg， 3F合与F的夹角α为：

cos解之得 α=60°

F1= F合2所以f与F方向的夹角为120°，故D正确，ABC错误． 4、D 【解题分析】

绕地球表面旋转的卫星对应的速度是第一宇宙速度，此时重力提供向心力，设卫星的质量为m，即

v2mgm

R得出 v2R

g而卫星在高空中旋转时，万有引力提供向心力，设地球的质量为M，此高度的速度大小为v1，则有

GMm2π2mr()2T r016其中GM=R2g解得：该卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径

1T02v2 r382gπ2v2A. 与分析不符，故A项错误；

gv2B. 与分析不符，故B项错误；

2gC.

3T02v4与分析不符，故C项错误； 24g1T02v2D. 3与分析相符，故D项正确。 282g5、B 【解题分析】

f1m=μ1m1g；A．物块与长木板之间的最大静摩擦力为：地面与长木板的最大静摩擦力为：f2m=μ2（m1+m2）g，当μ1m1g<μ2（m1+m2）g时，无论外力F多大，长木板都始终处于静止状态。故A不符合题意。

B．由上分析可知，当1m1g2m1m2g时，无论外力F多大，长木板都始终处于静止状态，所以当F1m1g只能拉动木块，而长木板始终不会被拉动。故B符合题意。

C．当2m1m2gF1m1g时，拉力会拉动长木板运动。故C不符合题意。 D．对长木板有： f1m-f2m=m2a0， 对整体有：

Ff2m（m1m2）a0，

解得：

12m12gF21m1g

m212m12g21m1g时，木块和长木板将相对滑动，因为不知道F当Fm2与F的关系，所以不能确定木块与长木板是否以相同加速度一起加速运动。故D不符合题意。 6、A

【解题分析】

A．设太阳质量为M，根据

Mm42G2mr2

rT 则

42r3 TGM地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，地球的公转周期小于火星的公转周期，A正确； B．根据

Mmv2G2m rr则

vGM r地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，地球的公转线速度大于火星公转的线速度，B错误； C．根据

GMmma r2GM r2则

a地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，地球的公转加速度大于火星公转的加速度，C错误； D．根据

GMm2mr 2r则

GM r3地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，地球的公转角速度大于火星公转的角速度，D错误。 故选A。

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、AC 【解题分析】

AB、由题可知，由于牵引力不变，故脱钩后机车做加速运动，拖车做减速运动，且最后减为零，故A正确，B错误；

CD、依题可知，两车组成的系统动量守恒，动能增加，故C正确，D错误， 故选AC．

【题目点拨】两车组成的系统做匀速运动，合外力为0，系统动量守恒． 8、BD 【解题分析】

结合题意分析题图易知，题图中图像的斜率等于速度，知甲沿负方向做匀速直线运动，故A错误．乙图像切线的斜率不断增大，说明乙的速度不断增大，做变速直线运动，故B正确．根据坐标的变化量等于位移知，0～t1时间内两物体位移大小不相等，方向相反，所以平均速度不相等，故C错误．根据图像的斜率等于速度可知，甲的速度为负，乙的速度为正，即两物体的运动方向相反，故D正确；故选BD． 9、BC

【解题分析】试题分析：设两辆车质量均为m，相撞之前速度分别为vA、vB，相撞后向北的速度为v1，向东的速度为v1，则南北方向上动量守恒，mvB=1mv1；东西方向上动量守恒mvA=1mv1。由图可知：v1：v1=6：1．5=11：5，得：vB：vA=11：5，可知B、C正确。故选BC。

考点：动量、动量守恒定律及其应用。 10、AC

【解题分析】电动机停止转动时，可以当做纯阻电路计算，电动机的内阻为：

rU12.04，电动机的总功率P=U2I2=24V×2A=48W，电动机的发热功率为： I10.52P热=I2r224W16W，故C正确，D错误；电动机正常运转时的输出功率是：

P出=PP热=32W，故A正确，B错误。所以AC正确，BD错误。

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、10 70 BCEF

I3(r3R0)

I2I3【解题分析】

(1)[1]用多用电表粗略地测量该元件的电阻，选用“×100”的电阻挡测量时，发现指针偏转较大，说明所选挡位太大，为准确测量电阻阻值，欧姆表应换用较小挡位，应将多用电表选择旋钮调到电阻×10挡；[2]由图所示表盘可知，被测电阻的阻值为7×10=70Ω；

(2)①[3]电源电动势为4V，电压表量程为15V，电压表量程太大，不能用电压表测电源，可以用已知内阻的电流表A3与定值电阻R0串联改装成电压表测电压； 通过待测电阻的最大电流约为：

IU4A0.057A57mA RX70电流表应选B；为保证电路安全且方便实验操作，滑动变阻器应选择F，故还需要的实验器材为：BCEF；

②[4]由题意可知，待测电阻阻值大于滑动变阻器的最大阻值，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，实验电路图如图所示：

③由图示电路图可知，待测电阻阻值：

RXUXI3(r3R0) IXI2I3I2、I3分别表示电流表A2、A3的示数。

12、4000Ω 2.9V 45Ω B

【解题分析】

(1) 由图示电阻箱可知，其示数为：4×1000Ω+0×100Ω+0×10Ω+0×1Ω=4000Ω； (2) 根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图象如图所示：

(3) 由闭合电路欧姆定律可知：EURVrR,变形得：RV11r1R1r则可知图象纵坐标的交点b0.35，UEE30003000EE3000E1.000.321k，解得：E2.9V，r45；

60003000E(4) 本实验只需读出电压表和电阻箱的读数；并且所有内阻均已计算在公式里，故主要误差来自于电压表的读数误差，故B正确．

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、 (1)L2【解题分析】

Ⅰ．设大气压为p0，气缸底面积为S，当向右拉活塞时，缸内气压设为p1

L0L1 (2)向右拉时，气体必须吸热；向右推时，气体必须放热

2L1L0则对系统由牛顿第二定律得F＝(M＋m)a＝2ma 对气缸由牛顿第二定律得 p0S－p1S＝Ma＝ma 又由玻意耳定律得p0SL0＝p1SL1

当向右推气缸时，缸内气压设为p2，对系统仍有F＝（M＋m）a＝2ma 对活塞由牛顿第二定律得p2S－p0S＝ma 又由玻意耳定律得p0SL0＝p2SL2 联立解得L2L0L1

2L1L0Ⅱ．向右拉时，因为L1＞L0，气体膨胀对外做功，而内能又不变（温度不变）．气体必须吸热；

向右推时，因为L2＜L0，气体压缩．外界对气体做功．而内能又不变（温度不变），气体必须放热；

14、（1）1．9m （2）7N 【解题分析】

试题分析：（1）设小球运动到B点时的速度大小为vB，由机械能守恒定律得：

12mvBmgl 2解得小球运动到B点时的速度大小为：vB2gl3.0m/s 小球从B点做平抛运动，由运动学规律得到：xvBt，yHl解得：C点与B点之间的水平距离：xvB12gt 22Hlg0.90m．

（2）若轻绳碰到钉子时，轻绳拉力恰好达到最大值Fm，由牛顿定律得：

2vBFmmgm，rlOP

r由以上各式解得：Fm7N．

考点：机械能守恒定律、牛顿第二定律、向心力

【名师点睛】本题关键明确小球的运动情况，然后结合机械能守恒定律、牛顿第二定律、平抛运动的分位移公式列式求解． 15、300K

【解题分析】设初状态时被封闭气体的压强为P1，对两只活塞和细绳组成的整体，由

平衡条件得： P1S1S2m1m2gP0S1S2 解得： P1P0m1m2g1.2105Pa

S1S2取初始位置时被封气体的状态为1状态，活塞恰好下降到粗细两部分气缸的交界处时被封气体的状态为2状态。设当温度降低到T2时，上面的活塞恰好下降到粗细两部分气缸的交界处1状态时

V15.0104m3， T1500K

由题意分析可知，当温度降低活塞下降过程中，被封气体的压强保持不变。2状态时，

43被封气体的体积V2S2L3.010m

对被封气体，从1状态到2状态，由查理定律得

V1V2 T1T2T300K