江苏省淮安市淮阴中学2024学年高三物理第一学期期中学业质量监测试题含解析

江苏省淮安市淮阴中学2024学年高三物理第一学期期中学业质量监测试题注意事项: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、如图所示，水平屋顶高，围墙高，围墙到房子的水平距离，围墙外马路宽，为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的马路上，小球离开屋顶时的速度的大小的值不可能为（取）（）A． B． C． D．2、如图所示，三个小球A、B、C的质量均为m，A与B、C间通过铰链用轻杆连接，杆长为L，B、C置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长．现A由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角α由60º变为120°，A、B、C在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g．则此下降过程中（）A．A的动能达到最大前，B受到地面的支持力大于32B．A的动能最大时，B受到地面的支持力等于mgC．弹簧的弹性势能最大时，A的加速度方向竖直向下D．弹簧的弹性势能最大值为Epm3、在轻绳的两端各拴一个小球，一人用手拿着上端的小球站在三楼的阳台上，放手让小球自由下落，两小球相继落地的时间差为t1．如果站在四楼的阳台上，放手让小球自由下落，则两小球相继落地的时间差将（）A．不变 B．变大 C．变小 D．无法判断4、如图所示，平行板电容器已经充电，静电计的金属球与电容器的一个极板连接，外壳与另一个极板连接，静电计针的偏转示电容两极板间的电势差．实验中保持极板上的电荷量不变．设电容两极正对面积为，极板间的距离为，静电计指针偏角为．下列关于实验现象的描述正确的是（）A．保持不变，增大，则变大B．保持不变，减小，则不变C．保持不变，减小，则变小D．保持、不变，在两板间插入电介质，则变大5、一质量为m的铁球在水平推力F的作用下，静止在倾角为θ的斜面和竖直墙壁之间，铁球与斜面的接触点为A，推力F的作用线通过球心O，如图所示，假设斜面、墙壁均光滑.若水平推力缓慢增大，则在此过程中()A．墙对铁球的作用力大小始终等于推力FB．墙对铁球的作用力大小始终大于推力FC．斜面对铁球的作用力缓慢增大D．斜面对铁球的支持力大小始终等于mg6、在两等量异种点电荷A和B形成的电场中．将另两个等量异种试探电荷a、b用绝缘细杆连接后,放置在点电荷A和B的连线上，且关于连线中点对称，如图所示．图中水平虚线为A、B连线的中垂线．现将试探电荷a、b连同绝缘细杆从图示位置沿A、B连线的中垂线向右平移到无穷远处，平移过程中两试探电荷始终关于中垂线对称．若规定A、B连线中点处电势为零．则下列说法中正确的是A．在A、B连线上，b处的电势大于零B．a、b整体在A、B连线处具有的电势能大于零C．在水平移动a、b整体的过程中，静电力对a、b整体做负功D．在图示位置将a、b整体绕绝缘细杆中点转动900的过程中，静电力对a、b整体做负功二、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、甲、乙两质点在同一直线上做匀加速直线运动，v﹣t图象如图所示，3秒末两质点在途中相遇，由图象可知（）A．甲的加速度等于乙的加速度B．出发前甲在乙之前6m处C．出发前乙在甲前6m处D．相遇前甲乙两质点的最远距离为6m8、小船横渡一条两岸平行的河流，船在静水中的速度大小不变，船头始终垂直指向河的对岸，水流速度方向保持与河岸平行，若小船的运动轨迹如图所示，则()A．越接近河岸水流速度越大B．越接近河岸水流速度越小C．小船渡河的时间会受水流速度变化的影响D．小船渡河的时间不会受水流速度变化的影响9、在水平桌面上有一个质量为M且倾角为α的斜面体。一个质量为m的物块，在平行于斜面的拉力F作用下，沿斜面向下做匀速运动。斜面体始终处于静止状态。已知物块与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。下列结论正确的是A．斜面对物块的摩擦力大小是FB．斜面对物块的摩擦力大小是μmgcosαC．桌面对斜面体的摩擦力不为零，方向水平向左D．桌面对斜面体的摩擦力不为零，方向水平向右10、如图所示，a、b两个小球穿在一根光滑的固定杆上，并且通过一条细绳跨过定滑轮连接．已知b球质量为m，杆与水平面成角θ，不计所有摩擦，重力加速度为g．当两球静止时，Oa绳与杆的夹角也为θ，Ob绳沿竖直方向，则下列说法正确的是A．a可能受到2个力的作用B．b可能受到3个力的作用C．绳子对a

的拉力等于mgD．a的重力为三、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）如图所示为研学小组的同学们用圆锥摆验证向心力表达式的实验情景。将一轻细线上端固定在铁架台上，下端悬挂一个质量为m的小球，将画有几个同心圆周的白纸置于悬点下方的水平平台上，调节细线的长度使小球自然下垂静止时恰好位于圆心处。用手带动小球运动使它在放手后恰能在纸面上方沿某个画好的圆周做匀速圆周运动。调节平台的高度，使纸面贴近小球但不接触。（1）若忽略小球运动中受到的阻力，在具体的计算中可将小球视为质点，重力加速度为g。①小球做圆周运动所需的向心力大小可能等于______（选填选项前的字母）。A．绳子对球拉力B．小球自身重力C．拉力和重力的合力D．拉力在水平方向的分力②在某次实验中，小球沿半径为r的圆做匀速圆周运动，用秒表记录了小球运动n圈的总时间t，则小球做此圆周运动的向心力大小Fn=______（用m、n、t、r及相关的常量表示）。用刻度尺测得细线上端悬挂点到球心的距离为l，那么对小球进行受力分析可知，小球做此圆周运动所受的合力大小F=_______（用m、l、r及相关的常量表示）。③保持n的取值不变，用刻度尺测得细线上端悬挂点到画有圆周纸面的竖直高度为h，改变h和r进行多次实验，可获取不同时间t。研学小组的同学们根据小球所受的合力F与向心力Fn大小相等的关系，画出了如图所示的图像，测得图线的斜率为k，则由此图线可知，重力加速度的测量值应为__________。（2）考虑到实验的环境、测量条件等实际因素，对于这个验证性实验的操作，下列说法中正确的是_______（选填选项前的字母）。A．小球质量的测量误差不影响本实验验证B．小球匀速圆周运动半径的测量影响本实验验证C．在其他因素不变的情况下，实验中细绳与竖直方向的夹角越大，小球做圆周运动的线速度越大D．在细绳与竖直方向的夹角保持不变的情况下，实验中细绳越长，小球做圆周运动的线速度越大（3）在考虑到有空气阻力的影响下，上述实验中小球运动起来后，经过比较长的时间，会发现其半径越来越小，足够长时间后，小球会停止在悬点正下方。这与无动力人造地球卫星在微薄阻力下的运动有很多类似。若小球和卫星在每转动一周的时间内半径变化均可忽略，即每一周都可视为匀速圆周运动，请对小球和卫星运动的周期变化情况进行分析与比较_____。12．（12分）某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是:A．按如图摆好实验装置;B．将质量M=0.2kg的小车拉到打点计时器附近，并按住小车;C．在总质量m分别为20g、30g、40g的三种钩码中，挑选了一个质量为40g的钩码挂在拉线的挂钩上;D．接通打点计时器的电源(电源频率为f=50Hz)，然后释放小车，打出一条纸带.

①多次重复实验，从中挑选一条点迹清晰的纸带如图所示.把打下的第一点记作“0”，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，用毫米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为，他把钩码重力(当地重力加速度作为小车所受合力算出打下“0”点到打下“5”点合力做功.则合力做功W=________J，小车动能的改变量_____________J（结果均保留三位有效数字）

②此次实验探究的结果，他没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”，且误差很大，显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素.请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下，造成较大_________（“系统”或“偶然”）误差的主要原因是___________________________________________；_____________________________________________________________________________(写出两条即可)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）民用航空器在空中飞行时是非常害怕鸟群的，尽管后者体积小、重量轻，但因为航空器的速度一般都相当高，二者相撞时产生的冲击力和破坏力往往是难以想象的。据航空媒体@FATⅢ报道，当地时间9月24日，非洲国家苏丹Badr航空公司的一架波音737客机，在执飞J4341航班，由AdDamazeen前往Khartoum时不幸遭遇鸟击。从现场图片看，飞机受损严重，机鼻整流罩被大面积击穿，形成一个大洞，内部也有明显损伤。而那只可怜的小鸟也被撞得尸骨粉碎，羽毛和血肉糊满撞击部位。不过幸运的是，事发后飞行员沉着应对，驾驶飞机安全降落，没有造成更大损失。试自设相关必须数据，建立合理模型，估算此次飞鸟撞击飞机作用力的大小F。解答中请说明所设各量的物理意义。14．（16分）有尺寸可以忽略的小物块A，放在足够长的水平地面上．取一无盖的长方形木盒B将A罩住．B的左右内壁间的距离为L．B的质量与A相同．A与地面间的滑动摩擦系数μA，B与地面间的滑动摩擦系数为μB，且μB>μA．开始时，A的左端与B的左内壁相接触（如图所示），两者以相同的初速度υ0向右运动．已知A与B的内壁发生的碰撞都是完全弹性的，且碰撞时间都极短．A与B的其它侧面之间均无接触，重力加速度为g．（1）经过多长时间A、B发生第一次碰撞（设碰撞前A、B均未停下）（2）A和B右侧第一次相碰后，若A还能够和B的左端相遇，试通过定量讨论说明此次相遇时A、B两个物体的速率哪个大些？还是等大？（3）要使A、B同时停止，而且A与B间轻轻接触（即无作用力），求初速υ0的所有可能的值。（用含有L、μB、μA和g的代数式表示）15．（12分）如图所示，一人站在高台上，将质量为m=0.5kg的石块以30°角斜向上抛出，初速度是v0=10m/s，抛出点距地面的高度h=15m，g取10m/s2，求：（1）若不计空气阻力，以地面为参考面，石块刚抛出时的机械能；（2）若不计空气阻力，石块落地时的速度大小；（3）若测得石块落地的速度大小为18m/s，则石块在空中飞行过程中克服空气阻力做功为多少？

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】

小球落到围墙上的速度为v1，则下落时间，根据速度时间关系可得；小球落在马路外边缘经过的时间为t2，则，根据速度时间关系可得速度，所以满足条件的速度5m/s≤v≤13m/s，故小球离开屋顶时的速度v0的大小的值不可能为2m/s，故选D.2、D【解题分析】

A的动能最大时，设B和C受到地面的支持力大小均为F，此时整体在竖直方向受力平衡，可得2F=3mg，所以F=32mg；在A的动能达到最大前一直是加速下降，处于失重情况，所以B受到地面的支持力小于32mg，故A、B错误；当A达到最低点时动能为零，此时弹簧的弹性势能最大，A的加速度方向向上，故C错误；A下落的高度为：h=Lsin60°-Lsin30°，根据功能关系可知，小球A的机械能全部转化为弹簧的弹性势能，即弹簧的弹性势能最大值为EP=mgh=3-12mgL【题目点拨】解答本题的关键是弄清楚小球A在运动过程中的受力情况，知道平衡位置时受力平衡，加速度方向向下属于失重、加速度方向向上属于超重．3、C【解题分析】

设细线的长度为，第一个小球着地后，另一个小球再运动的位移为才落地，在内运行的时间，即为两球落地的时间差，第一个球着地的速度为另一个小球在位移内的初速度，高度越高，落地的速度越大，可知高度越高，另一个小球在位移内的初速度越大，根据，初速度越大，时间越短，即落地的时间差变小，故选项C正确，ABD错误．4、A【解题分析】A：平行板电容器的电容，电容器电压与电容的关系为，电量不变，保持不变，增大，电容减小，电压增大，变大，故A项正确．B：电量不变，保持不变，减小，电容增大，电压减小，变小，故B项错误．C：电量不变，保持不变，减小，电容减小，电压增大，变大，故C项错误．D：电量不变，保持、不变，在两板间插入电介质，电容增大，电压变小，变小，故D项错误．所以选A．点睛：①平行板电容器充电后，若保持其始终与直流电源相连，则板间电压不变。当电容器电容的影响因素发生变化后，据、、来判断各量如何变化。②平行板电容器充电后与电源断开，由于电荷不能移动，电容器的带电量不变。当电容器电容的影响因素发生变化后，据、、来判断各量如何变化。5、D【解题分析】以小球为对象，对它进行受力分析，受推力F、重力G、墙壁的支持力N、斜面的支持力N′，如图根据共点力平衡条件，有：F-N'cosθ=mg，解得：N'=点晴：本题考查受力分析和共点力平衡．6、B【解题分析】A、电场线由正电荷指向负电荷，并且沿着电场线电势在降低，若规定A、B连线中点处电势为零，则b处的电势小于零，故A错误；B、根据可知正负电荷分别在ab两点的电势能都大于零，所以a、b整体在A、B连线处具有的电势能大于零，故B正确；C、根据受力及做功的特点可知在水平移动a、b整体的过程中，静电力对a、b整体做正功，故C错；D、在转动过程中，根据电势分布可知，a由高电势运动到低电势，所以静电力对正电荷做正功，b由低电势运动到高电势，所以静电力对负电荷也做正功，故D错误；故选B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】

由图看出，甲的斜率小于乙的斜率，则甲的加速度小于乙的加速度．故A错误．3s末甲、乙通过的位移分别为：x乙=×6×3m=9m，x甲=×3×2m=3m，由题，3秒末两质点在途中相遇，则说明出发前甲在乙之前6m处．故B正确，C错误．由于出发前甲在乙之前6m处，出发后乙的速度一直大于甲的速度，则两质点间距离不断缩短，所以相遇前甲乙两质点的最远距离为6m．故D正确．故选BD．【题目点拨】本题考查速度图象两个基本的意义：斜率等于加速度、“面积”等于位移，并根据速度和位置的关系求解两质点最远距离．8、BD【解题分析】从轨迹曲线的弯曲形状上可以知道，小船先具有向下游的加速度，小船后具有向上游的加速度，故加速度是变化的，由于水流是先加速后减速，即越接近河岸水流速度越小，故A错误，B正确．由于船身方向垂直于河岸，无论水流速度是否变化，这种渡河方式耗时最短，即船渡河的时间不会受水流速度变化的影响，选项C错误，D正确；故选BD.点睛：解决本题的关键知道小船参与了两个运动，有两个分速度，分别是静水速和水流速．以及知道轨迹的弯曲大致指向合力的方向，注意垂直河岸渡河时，时间最短．9、BD【解题分析】

A.物块沿斜面向下做匀速运动，则物块受力平衡，即，即故A错误；B.根据摩擦力的定义可知，故B正确；CD.以整体为对象，在拉力F的作用下，整体有向左运动的趋势，所以斜面受到地面水平向右的摩擦力，故C错误；D正确10、CD【解题分析】

试题分析：对a球受力分析可知，a受到重力，绳子的拉力以及杆对a球的弹力，三个力的合力为零，故A错误；对b球受力分析可知，b受到重力，绳子的拉力，两个力合力为零，杆子对b球没有弹力，否则b不能平衡，故B错误；由于b受到重力和绳子拉力处于平衡状态，则绳子拉力T=mg，同一根绳子上的拉力相等，故绳子对a的拉力等于mg，故C正确；分别对AB两球分析，运用合成法，如图，根据正弦定理列式得：；解得：，D正确．考点：物体的平衡【名师点睛】本题考查了隔离法对两个物体的受力分析，关键是抓住同一根绳子上的拉力处处相等结合几何关系将两个小球的重力联系起来．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、BCDACD圆锥摆：r减小，周期变大，卫星：r减小，周期变小【解题分析】

（1）①[1]．小球在运动过程中受到重力和绳子的拉力，重力和绳子的拉力的合力提供小球做圆周运动的向心力，或者是绳子拉力的水平分量提供向心力，故CD正确，AB错误；故选CD.

②[2]．小球做圆周运动的周期为，根据向心力公式可知：[3]．令绳子和竖直方向的夹角为θ，根据三角形定则可知，小球的合力大小为：③[4]．因为小球所受的合力F与向心力Fn大小相等，则有：，则有：所以可得。（2）[5]．A.要验证的关系式中，小球的质量可从两边消掉，则小球质量的测量误差不影响本实验验证，选项A正确；B.要验证的关系式可知，两边可消掉r，则小球匀速圆周运动半径的测量不影响本实验验证，选项B错误；C.根据可知，在其他因素不变的情况下，实验中细绳与竖直方向的夹角越大，则r越大，小球做圆周运动的线速度越大，选项C正确；D.根据可知，在细绳与竖直方向的夹角保持不变的情况下，实验中细绳越长，则r越大，则小球做圆周运动的线速度越大，选项D正确；故选ACD.（3）[6]．设小球做半径为r的圆周运动的周期为T，此时小球距细线上端固定点的竖直高度为h，根据受力情况和向心力公式有：可解得：因半径变小，绳长不变，h变大，故小球周期变大；卫星：根据可知，r减小，周期变小.12、0.0735；0.0572；系统；未平衡摩擦力；小车质量未远大于购码质量；【解题分析】

①将砝码重力当作小车所受合外力，根据功的定义可以正确解答，根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出第5个点的速度大小，进一步求出其动能大小；

②实验误差主要来自由实验原理不完善导致的系统误差；【题目详解】①从打下第一点到打下第5点拉力对小车做的功为：；根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，则：小车动能的改变量：②该实验产生误差的主要原因：一是钩码重力大小并不等于绳子拉力的大小，设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：

对钩码有：