2024学年广东省深圳市高三物理第一学期期中学业质量监测试题含解析

2024学年广东省深圳市高三物理第一学期期中学业质量监测试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、2019年9月24日，中国科学院李春来领导的“嫦娥四号”研究团队，精确定位了“嫦娥四号”的着陆位置，并对“嫦娥四号”的落月过程进行了重建。该着陆器质量为1.2×103kg，在距离月球表面100m处悬停，自动判断合适着陆点后，先关闭推力发动机自由下落，再开动发动机匀减速竖直下降到距离月球表面4m时速度变为0，再关闭推力发动机自由下落，直至平稳着陆．着陆器下降过程中的高度与时间关系图象如图所示，若月球表面重力加速度是地球表面重力加速度的倍，地球表面重力加速度g=10m/s2，则下述判断正确的是（）A．着陆器在空中悬停时，发动机推力大小是1.2×104NB．着陆器从高100m下降至4m过程中的减速的加速度大小为月球表面重力加速度的C．着陆器从高100m下降至4m过程中的最大速度为16m/sD．着陆器着陆时的速度大约是8.9m/s2、将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v-t图象如图所示．以下判断正确的是A．前3s内货物处于失重状态B．前3s内与最后2s内货物的平均速度相同C．最后2s内货物只受重力作用D．第3s末至第5s末的过程中，货物的机械能守恒3、如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一小球向右滑行，并冲上固定的地面上的斜面。设小球在斜面最低点的速度为，压缩弹簧至点时弹簧最短，点距地面高度为，则小球从到的过程中弹簧弹力做功是（）A． B． C． D．4、从水平地面上方同一高度处，使a球竖直上抛，使b球平抛，且两球质量相等，初速度大小相同，最后落于同一水平地面上．空气阻力不计．下述说法中正确的是（）A．重力对两球所做的功相等 B．两球着地时的重力的功率相等C．重力对两球的冲量相同 D．两球着地时的动量相同5、如图所示，上表面水平的圆盘固定在水平地面上，一小物块从圆盘边缘上的P点，以大小恒定的初速度v0，在圆盘上沿与直径PQ成不同夹角θ的方向开始滑动，小物块运动到圆盘另一边缘时的速度大小为v，则v2­cosθ图象应为()A． B． C． D．6、物体静止在光滑水平面上，先对物体施一水平向右的恒力F1，经t秒后物体的速率为v1时撤去F1，立即再对它施一水平向左的水平恒力F2，又经2t秒后物体回到出发点，此时速率为v2，则v1、v2间的关系是（）A．B．C．D．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、在星球A上将一小物块P竖直向上抛出，P的速度的二次方v2与位移x间的关系如图中实线所示；在另一星球B上用另一小物块Q完成同样的过程，Q的v2-x关系如图中虚线所示．已知星球A、B的半径相等，若两星球均为质量均匀分布的球体，两星球上均没有空气，不考虑两星球的自转，则下列说法正确的是（）A．星球A表面的重力加速度是星球B表面的重力加速度的B．A的密度是B的密度的3倍C．P抛出后落回原处的时间是Q抛出后落回原处的时间的D．A的第一宇宙速度是B的第一宇宙速度的倍8、质量为M的半球形物体A和质量为m的球形物体B紧靠着放在倾角为的固定斜面上,并处于静止状态,如图所示,忽略B球表面的摩擦力,则关于物体受力情况的判断正确的是()A．物体A对物体B的弹力方向沿斜面向上B．物体A受到4个力的作用C．物体B对斜面的压力等于D．物体B对物体A的压力大于9、如图所示，固定在水平面上的光滑斜面倾角为30°，质量分别为M、m的两个物体通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧，斜面底端有一与斜面垂直的挡板．开始时用手按住物体M，此时M距离挡板的距离为s，滑轮两边的细绳恰好伸直，且弹簧处于原长状态．已知M=2m，空气阻力不计．松开手后，关于二者的运动下列说法中正确的是（

）A．M和m组成的系统机械能守恒B．当M的速度最大时，m与地面间的作用力为零C．若M恰好能到达挡板处，则此时m的速度为零D．若M恰好能到达挡板处，则此过程中重力对M做的功等于弹簧弹性势能的增加量与物体m的机械能增加量之和10、如图所示，窗子上、下沿间的高度H＝1.6m，墙的厚度d＝0.4m，某人在离墙壁距离L＝1.4m、距窗子上沿h＝0.2m处的P点，将可视为质点的小物件以v的初速度水平抛出，要求小物件能直接穿过窗口并落在水平地面上，不计空气阻力．则可以实现上述要求的速度大小是A．4m/sB．6m/sC．8m/sD．10m/s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）某同学用如图甲所示装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来探究碰撞过程中的不变量，图中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次．图中O点是水平槽末端R在记录纸上的竖直投影点，B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且在G、R、O所在的平面内，米尺的零点与O点对齐．（1）碰撞后B球的水平射程应取为________cm．（2）在以下选项中，本次实验必须进行的测量是__________A．水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离B．测量A球与B球碰撞后，A球落点位置到O点的距离C．测量A球与B球的质量D．测量G点相对于水平槽面的高度12．（12分）在追寻科学家研究足迹的过程中，某同学为探究恒力做功和物体动能变化间的关系，采用了如图1所示的实验装置．（1）实验时，该同学用钩码的重力表示小车受到的合力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为应该采取的措施是_________．A．保证钩码的质量远大于小车的质量B．选取打点计时器所打第1点与第2点间的距离约为2mm的纸带来处理数据C．把长木板不带滑轮的一端适当垫高以平衡摩擦力D．必须先接通电源再释放小车（2）如图2所示是实验中得到的一条纸带，其中A，B，C，D，E，F是连续的六个计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，相邻计数点间的距离已在图中标出，测出小车的质量为M，钩码的总质量为m．从打B点到打E点的过程中，合力对小车做的功是___________，小车动能的增量是____________．（用题中和图中的物理量符号表示）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，A、B两辆汽车在笔直的公路上同向行驶．当B车在A车前x＝84m处时，B车的速度vB＝4m/s，且正以a＝2m/s2的加速度做匀加速运动；经过一段时间后，B车的加速度突然变为零．A车一直以vA＝20m/s的速度做匀速运动，从最初相距84m时开始计时，经过t0＝12s后两车相遇．问B车加速行驶的时间是多少？14．（16分）第24届冬季奥林匹克运动会，将由北京市和张家口市联合举行。冬奥会运动项目跳台滑雪是其中极具观赏性的项目之一。如图所示，质量m=60kg的运动员从长直助滑滑道AB的A处由静止开始匀加速下滑，已知该运动员的加速度a=3.6m/s2，到达助滑道末端B时的速度vB=24m/s，A与B的竖直高度差H=48m。为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段圆弧滑道平滑衔接，已知助滑道末端B与圆弧滑道最低点c的高度差h=5m。圆弧半径R=12m，运动员运动到C点时对轨道的压力FN=6mg，取g=10m/s2。试求：(1)运动员在AB段下滑时受到阻力Ff的大小；(2)运动员从B点运动到C点克服阻力做的功W。15．（12分）如图所示，在的竖直匀强电场中，有一光滑的半圆形绝缘轨道

QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接，半圆形轨道平面与电场线平行，其半径，N为半圆形轨道最低点，P

为QN圆弧的中点，一带负电荷的小滑块质量，与水平轨道间的动摩擦因数，位于N点右侧1.5m的M处，要使小滑块恰能运动到圆轨道的最髙点

Q，取，求：(1)滑块应以多大的初速度v0向左运动?(2)滑块通过P点时受到轨道的压力.(3)若撤去竖直电场，其它条件不变，滑块以(1)问的速度从M点释放，滑块是否还能通过最高点？说明理由．

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、C【解题分析】

A．着陆器在空中悬停时，受力平衡，根据得故A错误；B．令自由落体运动的时间为t1，减速运动的时间为t2，加速度为a，则有：由图像可知，联立解得故B错误；C．着陆时最大的速度为故C正确；D．根据v2=2gh得，着陆器着陆时的速度故D错误。故选C。2、B【解题分析】

A.前3s内货物向上做匀加速直线运动，加速度向上，处于超重状态，A错误；B.前3s内的平均速度，后2s内的平均速度，这两段时间内的平均速度相同，B正确；C.最后2s内物体减速向上，物体的加速度为，加速度大小为3m/s2，小于g，根据牛顿第二定律可知货物受重力和拉力两个力作用，C错误；D.第3s末至第5s末，货物匀速上升，重力势能增加，动能不变，机械能增加，D错误．3、A【解题分析】

小球从A到C过程中，重力和弹力对小球做负功，由于支持始终与位移垂直，故支持力不做功，由动能定理可得其中：WG=﹣mgh，解得故选A。4、A【解题分析】

重力对两球做功WG=mgh相等；根据P=mgvy判断重力的瞬时功率；竖直上抛和平抛运动的时间不同，故重力对两球的冲量不同；动量是矢量，动量的方向就是速度的方向，竖直上抛和平抛运动的球落地时速度方向是不一样的，故这两种运动的球落地时动量是不同的；【题目详解】竖直上抛和平抛过程中球都只受重力作用，只有重力做功，两物体初位置高度相同，故重力做的功WG=mgh相同．故A正确．根据瞬时功率的表达式P=mgvy，两球落地时a球的竖直速度大于b球的竖直速度，可知两球着地时的重力的功率不相等，选项B错误；因竖直上抛物体落地用时间较长，根据I=mgt可知，重力对a球的冲量较大，选项C错误；两球着地时速度的方向不同，则动量不同，选项D错误；故选A.【题目点拨】此题的关键要知道竖直上抛和平抛运动都是只受重力，但是它们运动的时间和落地速度方向都是不一样的．5、A【解题分析】

小球在圆盘上做匀减速直线运动，设初速度为v0，加速度为a；由v2−v02＝2ax得v2＝v02+2ax＝v02+2a∙2Rcosθ＝v02+4aRcosθa为负值，v2与cosθ成一次函数关系，故A正确，BCD错误；故选A．【题目点拨】本题考查匀变速直线运动速度位移关系与图象结合题目，关键是根据匀变速直线运动规律找出v2与cosθ的函数关系式即可轻松解决.6、C【解题分析】在ts内的位移x1＝a1t1，末速度为v1=a1t．则在1t内的位移x1＝v1•1t−a1(1t)1

根据x1=-x1得，．根据速度时间公式得，v1=a1t，-v1=v1-a1•1t，解得3v1=1v1．故C正确，ABD错误．故选C．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、BD【解题分析】

A.根据可知图像斜率代表重力加速度大小，A、B两星球表面重力加速度之比3:1，所以A错误；B.由公式，，解得：得A、B星球密度之比为3:1，所以B正确；C.由图像得P、Q竖直上抛初速度之比：1，根据所以运动时间之比为：3，所以C错误；D.由公式得A、B星球第一宇宙速度之比为：1，所以D正确．8、BD【解题分析】对物体B受力分析，受重力、斜面的支持力和A对B的支持力，受力分析图如图所示由于弹力与接触面垂直，故A对B的支持力不是平行斜面向上，而是偏向上一点，A错误；根据平衡条件有：，，得，，则由牛顿第三定律可知，物体B对物体A的压力大于，物体B对斜面的压力小于，C错误，D正确；物体A受重力、支持力、摩擦力、B对A的压力，共4个力，B正确；选BD．【题目点拨】先对物体B受力分析，根据平衡条件判断A对B的弹力和斜面对B的支持力情况；再结合牛顿第三定律判断B对A的压力情况9、BD【解题分析】

因M、m之间有弹簧，故两物体受弹簧的弹力做功，机械能不守恒，两物体和弹簧组成的系统机械能守恒，A错误；M的重力分力为；物体先做加速运动，当受力平衡时速度达最大，则此时受力为，故恰好与地面间的作用力为零，B正确；从m开始运动至到M到达底部过程中，弹力的大小一直大于m的重力，故m一直做加速运动，M到达底部时，m的速度不为零，C错误；M恰好能到达挡板处，则此过程中重力对M做的功等于弹簧弹性势能的增加量与物体m的机械能增加量之和，D正确．10、AB【解题分析】

由题意可知考查平抛运动规律，找出临界条件，根据平抛规律计算可得．【题目详解】物体抛出速度最大时，刚好沿窗子上沿的右侧飞过，竖直方向做自由落体运动水平方向做匀速运动代入数值联立可得物体抛出时速度最小时，刚好沿窗子下沿的左侧飞过，竖直方向估自由落体运动水平方向做匀速运动代入数值联立可得综上所述抛出速度应满足3m/s<v<7m/AB．选项中的数值在3m/s<v<7m/范围内，故AB正确；CD．选项中的数值不在3m/s<v<7m/范围内，故CD错误．【题目点拨】找出平抛初速度的最大值和最小值对应的临界条件，根据平抛运动规律列式计算可得．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、64.8(64.0～65.0cm均可)ABC【解题分析】

（1）由图乙所示可知，刻度尺分度值为mm，用最小的圆把这些落地点圈起来，其圆心为B的平均落地点，则由图示可知，碰撞后B球的水平射程应取为64.80cm；

（2）小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则mAv0=mAvA+mBvB，两边同时乘以时间t得：mAv0t=mAvAt+mBvBt，则mAxA=mAxA′+mBxB′，因此实验需要测量：两球的质量，两球做平抛运动的水平位移，故选ABC．12、Cmgs【解题分析】

（1）[1]小车在水平方向上受绳的拉力和摩擦力，想用钩码的重力表示小车受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；设绳子上拉力为，对小车根据牛顿第二定律有：，钩码有：解得：由