2024届湖南省张家界市慈利县物理高三第一学期期中学业质量监测试题含解析

2024届湖南省张家界市慈利县物理高三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，两物块P、Q置于水平地面上，其质量分别为m、2m，两者之间用水平轻绳连接。两物块与地面之间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g，现对Q施加一水平向右的拉力F，使两物块做匀加速直线运动，轻绳的张力大小为（）A． B． C． D．2、有A、B两小球，B的质量为A的两倍；现将它们以相同速率沿同一方向抛出，不计空气阻力．图中①为A的运动轨迹，则B的运动轨迹是（）A．① B．② C．③ D．④3、将一个小球从报废的矿井口由静止释放后做自由落体运动，5s末落到井底．该小球开始下落后第2s内和第5s内的平均速度之比是A．1∶3 B．1∶5 C．2∶5 D．3∶74、装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出，如图所示，则在匀加速拖出的过程中（）A．材料与平台之间的接触面积逐渐减小，摩擦力逐渐减小B．材料与平台之间的相对速度逐渐增大，摩擦力逐渐增大C．平台对材料的支持力逐渐减小，摩擦力逐渐减小D．材料与平台之间的动摩擦因数不变，支持力也不变，因而工人拉力也不变5、如图所示，一铁架台放于水平地面上，其上有一轻质细线悬挂一小球，开始时细线竖直，现将水平力F作用于小球上，使其缓慢地由实线位置运动到虚线位置，铁架台始终保持静止，则在这一过程中A．水平拉力F是恒力B．铁架台对地面的压力一定增大C．细线的拉力变小D．地面对铁架台的摩擦力增大6、静止在地面上的物体随地球的自转而运动，则地球上的物体（）A．向心加速度都指向地心B．都受到相同的向心力C．都具有相同的向心加速度D．都具有相同的角速度二、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、地球和火星围绕太阳的公转可以看作匀速圆周运动。地球的轨道半径为r1，周期为T1，运行速度为v1，角速度为ω1，加速度为a1,火星的轨道半径为r2,周期为T2A．ω1ω2=kB．r8、如图所示，在光滑水平面上叠放着A、B两物体。现对A施加水平向右的拉力F，通过传感器可测得A的加速度a随拉力F变化的关系如图B所示。已知重力加速度g=10m/s2，由下列说法正确的是（）A．A的质量mA=2

kgB．A的质量mA=6

kgC．A、B间的动摩擦因数μ=0.6D．A、B间的动摩擦因数μ=0.29、如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上．现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行．已知A的质量为3m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态．释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面．则下列说法正确的是（）A．斜面倾角α=37°B．A获得最大速度为C．C刚离开地面时，B的加速度最大D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒10、如图所示，水平放置的转盘以角速度ω匀速转动，放在转盘上的质量为m的小物体跟着转盘一起做匀速圆周运动．已知物体距圆心O的距离为R．物体与转盘间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．关于物体受到的摩擦力，下列说法正确的是A．方向与物体的瞬时速度方向相反B．方向指向圆心C．大小一定为mω2RD．大小一定为μmg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）某同学设计了如图（a）所示的装置验证小球摆动过程中的机械能守恒。实验中小球到达B点时恰好与桌面接触但没有弹力，D处的箭头处放一锋利的刀片，细线到达竖直位置时被割断，小球做平抛运动落到地面，P是一刻度尺。该同学方案的优点是只需利用刻度尺测量A位置到桌面的高度h、桌面到地面的高度H及平抛运动的水平位移L即可.（1）用游标卡尺测出小球的直径d如图(b)所示，d=__________cm；(2)实验中改变h，多测几次h和L的数值，作出如图(c)所示的图象l，则该图线的斜率k=__________可证明小球下摆过程中机械能守恒；12．（12分）某同学探究加速度、力与质量的关系实验装置如下．（1）在实验之前，首先平衡摩擦力，使细线的拉力近似等于砝码及砝码盘所受的总重力，关于平衡摩擦力，下列正确的是：________．A．将木板右端适当垫高，放上小车让其沿板匀速下滑即可B．将木板右端适当垫高，放上小车，穿好纸带，让小车沿板滑下时，打点计时器在纸带上打下一系列等间距的点即可C．将木板右端适当垫高，放上小车，穿好纸带，小车前端用细绳绕过滑轮连接砝码盘（不放砝码），让小车匀速下滑即可D．平衡摩擦之后，通过增加或者减少小车上的砝码改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦（1）甲、乙、丙三名同学在做实验之前都将木板的右侧垫高，然后根据实验数据分别做出了和图象（小车的加速度为a，小车的质量为M，绳中拉力为F，砝码盘及砝码的质量总和为m）．由甲图可知砝码盘及砝码的总质量为_________kg（g取10m/s1），由乙图可知乙同学在操作中使木板的倾角过_________（选填“大”、“小”），分析丙图，图线上部分弯曲的原因是未满足____________．（3）在实验中挑选一条点迹清晰的纸带如下图，打点计时器的频率为50Hz，每5个点取一个计数点，用刻度尺测量计数点间的距离，纸带的一段如图所示，由纸带求得小车加速度为_________m/s1．（结果保留两位有效数字）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，在竖直平面内，水平x轴的上方和下方分别存在方向垂直纸面向外和方向垂直纸面向里的匀强磁场，其中x轴上方的匀强磁场磁感应强度大小为B1，并且在第一象限和第二象限有方向相反，强弱相同的平行于x轴的匀强电场，电场强度大小为E1.已知一质量为m的带电小球从y轴上的A(0，L)位置斜向下与y轴负半轴成60°角射入第一象限，恰能做匀速直线运动.(1)判定带电小球的电性，并求出所带电荷量q及入射的速度大小；(2)为使得带电小球在x轴下方的磁场中能做匀速圆周运动，需要在x轴下方空间加一匀强电场，试求所加匀强电场的方向和电场强度的大小；(3)在满足第(2)问的基础上，若在x轴上安装有一绝缘弹性薄板，并且调节x轴下方的磁场强弱，使带电小球恰好与绝缘弹性板碰撞两次后从x轴上的某一位置返回到x轴的上方(带电小球与弹性板碰撞时，既无电荷转移，也无能量损失，并且入射方向和反射方向的关系类似光的反射)，然后恰能匀速直线运动至y轴上的A(0，L)位置，求：弹性板的最小长度及带电小球从A位置出发返回至A位置过程中所经历的时间.14．（16分）如图所示，在平面直角坐标系xoy中的第一象限内存在磁感应强度大小为B，方向垂直于坐标平面向里的有界圆形匀强磁场区域(图中未画出)：在第二象限内，存在与x轴负方向成α=30°的匀强电场，一粒子源固定在X轴上坐标为(-L，0)的A点。粒子源沿y轴正方向释放出质量为m，电荷量为-q，速度大小为v的带电粒子，粒子垂直y轴通过C点进入第一象限，又经过磁场偏转后垂直x轴进入第四象限(带电粒子的重力不计)。求:(1)匀强电场的电场强度E的大小；(2)带电粒子离开电场时的速度大小；(3)圆形匀强磁场的最小面积.15．（12分）如图，ABCD为竖直放在场强为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆形轨道，轨道的水平部分与其半圆相切，A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg、带电荷量q=+l×10-4C的小球放在水平轨道的A点由静止开始释放，小球在轨道的内侧运动（g取10m/s2)．求：(1)小球到达C点时对轨道压力是多大？(2)小球能否能沿圆轨道到达D点？(3)若小球释放点离B的距离为1.0m，则小球从D点飞出后落地点离B的距离是多少？（结果可以含有根号）

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】

根据牛顿第二定律，对PQ的整体：；对物体P：；解得，故选D。2、A【解题分析】试题分析：两球初速度大小和方向均相同，同时因抛出后两物体均只受重力，故加速度相同，因此二者具有相同的运动状态，故B的运动轨迹也是①；选项A正确，BCD错误．故选A．考点：抛体运动【名师点睛】本题考查对抛体运动的掌握，要注意明确质量不同的物体在空中加速度是相同的，而影响物体运动的关键因素在于加速度，与质量无关．3、A【解题分析】

由速度与时间公式可得：，，，，再由可得小球开始下落后第2s内的平均速度：小球开始下落后第5s内的平均速度：该小球开始下落后第2s内和第5s内的平均速度之比是：A.与分析相符，故A正确；B.与分析不符，故B错误；C.与分析不符，故C错误；D.与分析不符，故D错误。4、D【解题分析】

C．匀加速拉动的过程只能持续到重心离开台面的瞬间，故在匀加速拉动过程中，物体的重心在台面上，故物体对台面的压力不变，故物体受到的支持力不变，故C错误；AB．而在拉动过程中动摩擦因数不变，由可知摩擦力是不变的，故AB错误；D．因为摩擦力不变，物体做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可知因为加速度不变，摩擦力不变，所以工人的拉力是不变的，故D正确。故选D．5、D【解题分析】

以小球为研究对象分析水平拉力F和细线拉力的大小，以小球和铁架台整体为研究对象受力分析，研究铁架台所受地面的摩擦力和支持力．【题目详解】AC．对小球受力分析，受拉力、重力、F，根据平衡条件，有：F=mgtanθT=mg/cosθθ逐渐增大则F逐渐增大，T也增大，故A错误，C错误；BD．以整体为研究对象，根据平衡条件得：Ff=F，则Ff逐渐增大．FN=(M+m)g，FN保持不变．故B错误，D正确；故选D.6、D【解题分析】只有在赤道处的物体向心加速度都指向地心，其他位置的向心力指向所在圆周平面的圆心，A错；向心力不是受到的力，是万有引力的一个分力，B错；向心加速度，地面物体转动的周期、角速度相同，半径不同，加速度不同，C错；D对；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、AB【解题分析】根据GMmr2=m4π2T2r，得T=2πr3GM，由T2=kT1，得T2T1=r23r【题目点拨】根据万有引力提供向心力得出周期的表达式，结合周期之比得出轨道半径之比，根据周期之比得出角速度之比．根据万有引力提供向心力，结合线速度、向心加速度的表达式得出线速度和向心加速度之比．8、BD【解题分析】

AB．由图象可以看出，当力F＜48N时加速度较小，A、B相对静止，加速度相同。

对整体法，由牛顿第二定律：F=（mA+mB）a则得由数学知识得：故mA+mB=8kg当F＞48N时，A的加速度较大，采用隔离法，

由牛顿第二定律：

对A有：F-μmAg=mAa则得由数学知识得：可得mA=6kgmB=1kg选项A错误，B正确；CD．由当F=60N时，a=8m/s1解得μ=0.1．故C错误，D正确。

故选BD。9、CD【解题分析】试题分析：当C恰好离开地面时，弹簧弹力为mg，此时A的速度最大，绳子的拉力为2mg，有，A错；ABC和弹簧构成的系统机械能守恒，从开始到A的速度最大，这个过程中弹簧形变量没有变，弹性势能不变，则有，开始平衡时mg=kx，s=2x，由此可得最大速度为，C刚离开地面时，B的加速度为2g，之后弹簧继续伸长，弹力增大，B的加速度继续增大，C错；D错，故选B考点：考查连接体问题点评：本题难度中等，根据各物体的受力判断运动的临界点是关键，系统在只有重力或弹力做功的情况下机械能守恒，物体所受合外力最大时加速度最大10、BC【解题分析】

对物体进行受力分析，受重力，支持力，由于圆周运动物体具有离心趋势，受指向圆心的静摩擦力．因为在水平面上运动，故而重力和支持力平衡，即合力等于静摩擦力，合力提供向心力．【题目详解】A、B.由于圆周运动物体具有离心趋势，受指向圆心的静摩擦力，与速度垂直，则A错误，B正确；C.摩擦力充当向心力即大小一定为mω2R，则C正确；D.摩擦力不一定达到最大静摩擦力，即大小不一定为μmg，则D错误；故选BC．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、1.1404H【解题分析】(1)主尺上的读数为：1.1cm，游标上的读数为：，所以d=1.1cm+0.040cm=1.140cm；(2)小球重力势能的减小量为mgh，根据平抛运动，，，解得，动能增量为，根据机械能守恒,即，即k=4H.12、BD0.01小M»m0.10【解题分析】

（1）平衡摩擦力时应将木板右端适当垫高，放上小车，穿好纸带，让小车沿板滑下时，打点计时器在纸带上打下一系列等间距的点，由于平衡摩擦力是利用，两边的质量相互抵消，即平衡摩擦之后，通过增加或者减少小车上的砝码改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦，BD正确；（1）根据牛顿第二定律可得，图像的斜率表示F，故，解得砝码和砝码盘的质量为0.01kg；图乙中当小车的质量减小到一定程度时，才开始做匀加速直线运动，即平衡摩擦力的力度较小，故在操作中使木板的倾角过过小；图丙中图线发生弯曲，是因为当小车的质量发生变化时，不再满足，即砝码盘和砝码的总重力对小车的拉力不等于小车受到的合外力；（3）每五个点取一个计数点，则相邻计数点间的时间间隔为，根据逐差公式可得．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)负电(2)竖直向下E1(3)L【解题分析】

（1）小球在第一象限中的受力分析如图所示，所以带电小球的电性为负电，又：即：（2）小球若在轴下方的磁场中做匀速圆周运动，必须使得电场力与重力二力平衡，即应施加一竖直向下的匀强电场，且电场强度大小满足：即（3）要想让小球恰好与弹性板发生两次碰撞，并且碰撞后返回轴上方空间匀速运动到点，则其轨迹应该如图所示，且由几何关系可知：联立上述方程解得：设在轴下方的磁场磁感应强度为，则满足：从点运动到