顺义一中 2023–2024 学年第一学期高三物理 11 月期中试卷
一、单选题（每题 3分，共 42 分）
1. 如图所示，取一对用绝缘柱支撑的导体 A和 B，使它们彼此接触，起初它们不带电，分
别贴在导体 A、B下部的金属箔均是闭合的．下列关于实验现象描述中正确的是
A. 把带正电荷的物体 C移近导体 A稳定后，只有 A下部的金属箔张开
B. 把带正电荷的物体 C移近导体 A稳定后，只有 B下部的金属箔张开
C. 把带正电荷的物体 C移近导体 A后，再把 B向右移动稍许使其与 A
分开，稳定后 A、B下部的金属箔都还是张开的
D. 把带正电荷的物体 C移近导体 A后，再把 B向右移动稍许使其与 A分开，稳定后 A、
B下部的金属箔都闭合
2. 如图所示，质量为 m的人站在体重计上，随电梯以大小为 a的加速度加速上升，重力加
速度大小为 g。下列说法正确的是
A. 人对体重计的压力大小为 m(g＋ a )
B. 人对体重计的压力大小为 m(g－ a )
C. 人对体重计的压力大于体重计对人的支持力
D. 人对体重计的压力小于体重计对人的支持力
3. 下图为飞船运动过程的示意图。飞船先进入圆轨道 1做匀速圆周运动，再经椭圆轨道 2，
最终进入圆轨道 3完成对接任务。地球轨道 2分别与轨道 1、轨道 3相切于 A点、B点。则
飞船
A. 在轨道 1的运行周期大于在轨道 3的运行周期
B. 在轨道 2运动过程中，经过 A点时的速率比 B点大
C. 在轨道 2运动过程中，经过 A点时的加速度比 B点小
D. 从轨道 2进入轨道 3时需要在 B点处减速
4.如图所示，两个相干波源 S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇．图中实线表示某时
刻的波峰、虚线表示波谷。下列说法正确的是
A．a点的振动加强，b、c、d点的振动减弱 10
B．e、f两点的振动介于加强和减弱之间 0 2 6
C 4 8 x/m．经适当的时间后，加强点和减弱点的位置互换
–10
D．经半个周期后，原来位于波峰的点将位于波谷，原来位
于波谷的点将位于波峰
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5. 如图 1所示，用手握住长绳的一端，t = 0时刻在手的带动下 A点开始上下振动，其振动
图像如图 2所示，则以下四幅图中能正确反映 t1时刻绳上形成的波形的是
x
A
0 t1 t
图 1
图 2
A A
A A
A B C D
6.蹦极是一项非常刺激的活动。如图为蹦极运动的示意图。弹性绳的一端固定在 O点，另
一端和运动员相连。运动员从 O点自由下落，至 B点弹性绳自然伸直，经过合力为零的 C
点到达最低点 D，然后弹起。不计空气阻力，则运动员从 O到 D的运动过程中，下列叙述
正确
A. 从 B点到 C点，运动员的加速度逐渐增大
B. 从 C点到 D点，运动员的加速度逐渐减小
C. 从 B点到 C点，运动员的动能和重力势能之和减小
D. 从 B点到 D点，运动员的重力势能和弹性绳的弹性势能之和增大
7. 如图甲所示，长为 2m的平板车 Q静止在水平地面上。t=0时，可视为质点的小物块 P
从左端滑上平板车。此后 P和 Q运动的速度时间图像如图乙所示。已知 P、Q的质量均是
1kg，取 g 10m / s2，则以下判断正确的是
A. P、Q 之间的动摩擦因数为 0.1
B.P相对 Q静止时恰好在 Q的最右端
C. 在0 2s内，平板车 Q受到的摩擦力的冲量大小是 2N s
D.在0 2s内，平板车 Q与水平地面之间有摩擦力
8.右图表示某电场等势面的分布情况。将某一试探电荷先后放置在电场中的 A点和 B点，
它所受电场力的大小分别为 FA、FB，电势能分别为 EPA、EPB，
下列关系式正确的是 A
A. FA > FB B. F < F e d
c b
A B 15V 10V 5V 0V
C. EPA> EPB D. EPA< EPB B
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9. 在一个等边三角形 abc顶点 b和 c处各放入一个电荷量相等的点电荷时，测得 a处的场
强大小为 E，方向与 bc边平行，如图所示。拿走 c处的点电荷后，则
A. a处场强大小仍为 E，方向由 a指向 b
E
B. a处场强大小为 ，方向由 b指向 a
2
C. a处电势保持不变
D. a、c两点电势相等
10.如图所示，一轻质弹簧下端系一质量为 m的物块，组成一 v
y
竖直悬挂的弹簧振子，在物块上装有一记录笔，在竖直面内
P
放置有记录纸。当弹簧振子沿竖直方向上下自由振动时，以 y1
速率 v 水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所
示余弦型函数曲线形状的印迹，图中的 y1、y2、x0、2x0、3x0
为记录纸上印迹的位置坐标值，P、Q分别是印迹上纵坐标为 y2 Q
y1和 y2的两个点。若空气阻力、记录笔的质量及其与纸之间 0 x0 2x0 3x0 x
的作用力均可忽略不计，则
A．该弹簧振子的振动周期为 x0/v
B．该弹簧振子的振幅为 y1- y2
C．在记录笔留下 PQ段印迹的过程中，物块所受合力的冲量为零
D．在记录笔留下 PQ段印迹的过程中，弹力对物块做功为零
11.如图所示，两物块 A、B质量分别为 m、2m，与水平地面的动摩擦因数分别为 2μ、μ，
其间用一轻弹簧连接。初始时弹簧处于原长状态，使 A、B两物块同时获得一个方向相反，
大小分别为 v1、v2的水平速度，弹簧再次恢复原长时两物块的速度恰好同时为零。关于这
一运动过程，下列说法正确的是
A．两物块 A、B及弹簧组成的系统动量不守恒
B．两物块 A、B及弹簧组成的系统机械能守恒
C．两物块 A、B初速度的大小关系为 v1=v2
D．两物块 A、B运动的路程之比为 2:1
12. 某物体沿直线做单向运动，图中直线反映了其运动过程中某两个物理之间
的关系，阴影区域“面积”就有可能表示另一个物理量。请选出以下表述中错．
误．的选项
A. 若 y表示物体的加速度，x表示时间，阴影区域“面积”则表示相应时间
内物体的速度变化量
B. 若 y表示物体所受合力，x表示时间，阴影区域“面积”则表示相应时间内物体的动量
变化量
C. 若 y表示物体所受合力，x表示物体运动的距离，阴影区域“面积”则表示相应位移内
物体的动能变化量
D. 若 y表示物体所受合力的功率，x表示物体运动的距离，阴影区域“面积”则表示相应
位移内物体的动能变化量
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13.如图所示，京张高铁将北京到张家口的通行时间缩短在 1小时内，成为 2022年北京冬奥
会重要的交通保障设施。假设此高铁动车启动后沿平直轨道行驶，发动机的功率恒为 ，且
行驶过程中受到的阻力大小恒定。已知动车的质量为 ，最高行驶速度 m = km/h。则
下列说法正确的是
A．由题目信息可估算京张铁路的全长为 350km
B．行驶过程中动车受到的阻力大小为 m
C ．当动车的速度为 m时，动车的加速度大小为
m
D ．从启动到速度为 m的过程中，动车牵引力所做的功为 2 m
14.两个天体组成双星系统，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同
的匀速圆周运动。科学家在地球上用望远镜观测由两个小行星构成的双星系统，看到一个
亮度周期性变化的光点，这是因为当其中一个天体挡住另一个天体时，光点亮度会减弱。
科学家用航天器以某速度撞击该双星系统中较小的小行星，撞击后，科学家观测到光点明
暗变化的时间间隔变短。不考虑撞击后双星系统的质量变化。根据上述材料，下列说法正
确的是
A. 被航天器撞击后，双星系统的运动周期变大
B. 被航天器撞击后，双星系统的引力势能减小
C. 被航天器撞击后，两个小行星中心连线的距离增大
D.小行星质量越大，其运动的轨道越容易被改变
二、填空题（共 18 分 ）
15.（6分）某实验小组的同学用如图 1所示的装置做“用单摆测量重力加速度”实验。
（1）实验中该同学进行了如下操作，其中正确的是
2
A 4π L．用公式 g 2 计算时，将摆线长当作摆长T
B．摆线上端牢固地系于悬点，摆动中不能出现松动
C．确保摆球在同一竖直平面内摆动
D．摆球不在同一竖直平面内运动，形成了圆锥摆
图 1
（2）某同学测出悬点 O到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成 n次全振动所用的时
间 t，则重力加速度 g= (用 L、n、t表示)。
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（3）将不同实验小组的实验数据标注到同一 T2-L坐标系中，分别得到实验图线 a、b、
c，如图 2所示。已知图线 a、b、c平行，图线 b过坐标原点。对于图线 a、b、c，
下列分析正确的是
T2 a
A．出现图线 c的原因可能是因为使用的摆线比较长 b
c
B．出现图线 a的原因可能是误将摆线长记作摆长 L
C．由图线 b计算出的 g值最接近当地的重力加速度，由
图线 a计算出的 g值偏大，图线 c计算出的 g值偏小
O
图 2 L
16．（12分）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、
实验方法、实验操作、数据分析等。
（1）利用图 1所示的装置探究两个互成角度的力的合成规律。为减小实验误差，下列措施
可行的有___________。
A．描点作图时，铅笔应尖一些，力的图示适当大些
B．用两个测力计拉细绳套时，两测力计的示数适当大些
C．用两个测力计拉细绳套时，细绳间的夹角越大越好 图 1
（2）利用图 2所示装置验证机械
能守恒定律。图 3 为实验所得的
一条纸带，在纸带上选取连续的、
点迹清晰的 3个点 A、B、C，测
出 A、B、C与起始点 O之间的距
图 2 图 3
离分别为 h1、h2、h3。已知打点
计时器的打点周期为 T，重物质量为 m，当地重力加速度为 g。从打 O点到打 B点的过程
中，重物增加的动能ΔEk=________，减少的重力势能ΔEp=________。（用题中所给字母表示）
（3）某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”实验。A、B为两个半径相等、质
量分别为 m1和 m2（m1＞m2）的小球，O点是水平轨道末端在水平地面上的投影。实验时
先让入射小球 A多次从斜轨上位置 S由静止释放，标记出其平均落地点 P，测出射程 OP。
然后把被碰小球 B置于水平轨道末端，仍将入射小球 A A
从斜轨上位置 S由静止释放，与小球 B相碰，并多次重 S
复该操作，标记出碰后两小球的平均落地点M、N，测出 B
射程OM和ON。
重
①若两球碰撞前后动量守恒，则m1、m2、OM、OP、ON 垂
应满足表达式_________。 线
②若两球碰撞为弹性碰撞，则 OM、OP、ON还应满足
ON－OM_____OP O M P N（选填“＞”“＝”“＜”）。
③某同学验证动量守恒定律认为即使 A球质量 m1大于 B球质量 m2，也可能会使 A球反弹。
请说明该同学的观点是否正确并给出理由。
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三．计算题（解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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 ）
17.（9分）在水平方向的匀强电场中，用绝缘轻绳悬挂一质量为 m、电荷量为 q的小球，
小球静止时轻绳与竖直方向的夹角为 60°，重力加速度大小为 g，不计空气阻力。
（1）求匀强电场的场强大小 E；
（2）若剪断轻绳，求小球此后在电场中运动时的加速度大小 a；
（3）若撤去电场，小球将在竖直平面内摆动，求小球摆到最低点时受到轻绳的拉力大小 T。
18. （9分）如图所示，民航客机发生意外紧急着陆后，打开紧急出口，会有一条由气囊自
动充气后形成的连接出口与地面的斜面，乘客可沿斜面快速滑下。某客机紧急出口下沿距
地面高h 3.2m，气囊构成的斜面长 L 6.4m。某质量m 60kg的乘客沿该气囊下滑时
所受阻力大小 f 225N，若该乘客由静止开始下滑，忽略气囊形变，取 g 10m/s2 。求：
（1）该乘客沿气囊下滑过程中，阻力对人所做的功Wf ；
（2）该乘客到达气囊底端时速度的大小 v；
（3）该乘客沿气囊下滑的过程中，重力对人的冲量大小 IG 。
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19.（10 分）如图甲所示，三个物体 A、B、C 静止放在光滑水平面上，物体 A、B 用一轻质
弹簧连接，并用细线拴连使弹簧处于压缩状态，三个物体的质量分别为 mA=0.1kg、mB=0.2kg
和 mC=0.1kg。现将细线烧断，物体 A、B 在弹簧弹力作用下做往复运动（运动过程中物体 A
不会碰到物体 C）。若此过程中弹簧始终在弹性限度内，并设以向右为正方向，从细线烧断
后开始计时，物体 A的速度 时间图象如图乙所示。求：
v/m s-1
4.0
C A B
0
T/2 T t/s
-4.0
甲 乙
（1）物体 B 运动速度的最大值；
（2）在乙图中画出一个周期内物体 B 的速度 时间图象；
（3）若在某时刻使物体 C 以 vC=4m/s 的速度向右运动，它将与正在做往复运动的物体 A 发
生碰撞，并立即结合在一起，试求在以后的运动过程中，弹簧可能具有的最大弹性势能的
取值范围。
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20．（12分）物理学中，力与运动关系密切，而力的空间累积效果——做功，
又是能量转化的量度。因此我们研究某些运动时，可以先分析研究对象的受
力特点，进而分析其能量问题。已知重力加速度为 g，且在下列情境中，均
不计空气阻力。
x O
（1）劲度系数为 k1的轻质弹簧上端固定，下端连一可视为质点的小物块，
若以小物块的平衡位置为坐标原点 O，以竖直向下为正方向建立坐标轴 x
Ox 图 1，如图 1所示，用 x表示小物块由平衡位置向下发生的位移。 F
a．求小物块的合力 F与 x的关系式，并据此在图 2中画出 F与 x的图像；
b．系统的总势能为重力势能与弹性势能之和。请你结合小物块的受力特点
和求解变力功的基本方法，以平衡位置为系统总势能的零势能参考点，推 O x
导小物块振动位移为 x时系统总势能 EP的表达式。
（2）图 3所示为理想单摆，摆角θ足够小，可认为是简谐运动。其平衡位置记 图 2
为 O'点。
a．若已知摆球的质量为 m，摆长为 L，在偏角很小时，摆球对于 O'点的位
x θ
移 x'的大小与θ角对应的弧长、弦长都近似相等，即近似满足：sinθ≈ 。
L
请推导得出小球在任意位置处的回复力与位移的比例常数 k2的表达式；
b．若仅知道单摆的振幅 A，及小球所受回复力与位移的比例常数 k2，求小 O'
A 图 3
球在振动位移为 时的动能 Ek（用 A和 k2表示）。
2
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{#{QQABSYYUogioAAJAAAhCEwUACkCQkBCCAKoGREAIIAABARFABAA=}#}顺义一中高三期中考试物理答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
C A B D B C A A D C D D C B
15.（6分）（1）BC (2) (3)B
16.（12分）（1）AB （2）；
（3）① m1·OP＝m1·OM＋m2·ON ② ＝
③该同学的观点不正确。理由如下：
设碰前A球的动量为p0，动能为Ek0，碰后A球的动量为p1、动能为Ek1，B球动量为p2、动能为Ek2。取碰前A球的运动方向为正方向，根据动量守恒定律有：p0=p1+p2，若A球反弹，则p1<0，所以p2>p0，即。又因为m1＞m2，所以Ek2>Ek0，违背了能量守恒定律，所以该同学的观点错误。
17.（9分）（1）根据平衡条件能得到 解得
（2）由题意及上述分析可得，小球所受的合力大小根据牛顿第二定律得
（3）设小球摆到最低点时的速度为，根据机械能守恒定律有
小球在最低点时，根据牛顿运动定律有 得
18.（9分）（1）人沿气囊滑下的过程中，阻力对人所做的功
（2）人沿气囊滑下的过程，根据动能定理有代入数据解得v=4m/s
（3）人沿气囊下滑的平均速度 人沿斜面下滑的时间为
则重力的冲量=mgt=60×10×3.2N·s=1920 N·s
19.（10分）（1）对于物体A、B与轻质弹簧组成的系统，烧断细线后动量守恒，设物体B运动的最大速度为vB，有由图乙可知，物体A的最大速度为
所以
（3）因水平方向系统不受外力，故系统动量守恒，因此不论A、C两物体何时何处相碰，三物体速度相同时的速度是一个定值，设三个物体速度相同时的速度为v共，根据动量守恒定律有 解得
当A在运动过程中速度为4m/s，且与C同向时，跟C相碰，A、C相碰后速度为
设此过程中具有的最大弹性势能为Ep1，由能量守恒得
解得
当A在运动过程中速度为-4m/s时，与C相碰，设A、C相碰后速度为v2，由动量守恒得
解得
设此过程中具有的最大弹性势能设为Ep2，由能量守恒
解得
综上可得：弹簧具有的最大弹性势能Epm可能的取值范围为
20.（12分）（1）a.设小物块位于平衡位置时弹簧的伸长量为x0，有k1x0=G
当小物块相对于平衡位置的向下位移为x时，受弹力FT和重力G作用，如答图2所示，合力F=-FT+G
FT=k1 (x+x0)， 解得：F=-k1x
b.合力F与位移x关系图线如答图3所示。由图可知物块由平衡位置到位移为x处的运动过程中合力F做的功
以平衡位置为零势能参考点，则
（2） a.摆球位移为x'处，受力示意图见答图4所示。
以O'为原点，以水平向右的方向为x轴的正方向建立坐标系（图中未画出）
在摆球位移为x'时，回复力F=-mgsinθ=⑥
比例常数 ⑦
b. 摆球在位移x'处的势能
小球在振幅处的动能为零，依据能量守恒定律有
则
