广东省东莞市三校2024年高三物理第一学期期中学业质量监测模拟试题含解析

广东省东莞市三校2024年高三物理第一学期期中学业质量监测模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、一颗人造地球卫星在距地球表面髙度为h的轨道上做匀速圆周运动，运行周期为T若地球半径为R，则（）A．该卫星运行时的线速度为B．该卫星运行时的向心加速度为C．物体在地球表面自由下落的加速度为D．地球的第一宇宙速度为2、光滑平面上一运动质点以速度v通过原点O，v与x轴正方向成α角（如图所示），与此同时对质点加上沿x轴正方向的恒力Fx和沿y轴正方向的恒力Fy，则A．质点一定做曲线运动B．如果Fy>Fx，质点向y轴一侧做曲线运动C．质点不可能做直线运动D．如果Fy<Fxtanα，质点向x轴一侧做曲线运动3、如图所示，某高处有一固定的光滑半球形容器，底部有一小孔，用一细轻杆通过小孔，使容器内壁的一个光滑小球缓慢地沿内壁下滑很小的一段（已知杆的弹力始终沿着杆），则在此过程中下列说法正确的是（）A．杆对球的作用力大小越来越小B．杆对球的作用力大小不变C．容器壁对球的作用力大小越来越大D．容器壁对球的作用力大小越来越小4、某船在静水中的速度v1=5m/s，要渡过宽30m的河，河水的流速v2=4m/s，下列说法正确的是（）A．该船渡河所用时间至少是7.5sB．该船的航程至少等于30mC．若河水的流速增大，则渡河的最短时间变长D．该船以最短时间渡河时的位移大小为30m5、如图，静电场中的一条电场线上有M、N两点，箭头代表电场的方向，则（）A．M点的电势比N点的低B．M点的场强大小一定比N点的大C．电子在M点的电势能比在N点的低D．电子在M点受到的电场力大小一定比在N点的大6、2016年8月16日，墨子号量子科学实验卫星成功发射升空，这标志着我国空间科学研究又迈出重要一步。已知卫星在距地球表面高度为h的圆形轨道上运动，运行周期为T，引力常量为G，地球半径为R，则地球的质量可表示为（）A．4B．4C．4D．4二、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、质量相等的甲、乙两个球在光滑水平面上沿同一直线向同一方向运动，甲球的动量是8Kg.m/s，乙球的动量是4Kg.m/s，当甲球追上乙球时发生碰撞，则碰撞后甲、乙两球的动量可能值是（）A．甲的动量是—5Kg.m/s，乙的动量是18Kg.m/sB．甲的动量是5Kg.m/s，乙的动量是7Kg.m/sC．甲的动量是3Kg.m/s，乙的动量是10Kg.m/sD．甲的动量是6Kg.m/s，乙的动量是6Kg.m/s8、如图所示，带有挡板的光滑斜面固定在水平地面上，斜面的倾角为．质量均为1kg的A、B两物体用轻弹簧拴在一起，弹簧的劲度系数为5N/cm，质量为2kg的物体C用细线通过光滑的轻质定滑轮与物体B连接．开始时A、B均静止在斜面上，A紧靠在挡板处，用手托住C，使细线刚好被拉直．现把手拿开，让C由静止开始运动，从C开始运动到A刚要离开挡板的过程中，下列说法正确的是（）（取g=10m/s2）A．初状态弹簧的压缩量为1cmB．末状态弹簧的伸长量为1cmC．物体B、C与地球组成的系统机械能守恒D．物体C克服绳的拉力所做的功为0.2J9、如图所示，一质量为M、倾角为θ的斜面体置于水平面上，一质量为m的滑块通过一跨过定滑轮的轻绳与一重力为G的钩码相连（两滑轮间的轻绳水平），现将滑块置于斜面上，滑块在斜面上匀速上滑，且发现在滑块运动过程中，斜面一直保持不动，则下列说法中正确的是A．地面对斜面体的摩擦力方向水平向右，大小为GsinθB．滑块对斜面体的摩擦力方向沿斜面向上，大小为G-mgsinθC．地面对斜面体的支持力大小为(M+mg)+GD．地面对斜面体的支持力大朩为(M+m)g10、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）如图所示，某实验小组利用气垫导轨和两光电门A和B验证滑块和钩码组成的系统机械能守恒，己知滑块的质量为M，钩码的质量为m，遮光条的宽度为d，滑块通过光电门A、B的时间分别为△t1和△t1．滑块通过光电门B时，钩码未落地，本地的重力加速度为g．（1）气垫导轨调平：取下牵引钩码，接通气垫导轨装置的电源，调节导轨下面的螺母，若滑块放在气垫导轨上的任意位置都能保持静止，或者轻推滑块，若通过光电门A、B的时间_____，则导轨水平．（1）在本实验中，以下说法正确的是______（选填选项前的字母）．A．遮光条的宽度应尽可能选较小的B．选用的钩码的质量应远小于滑块的质量C．为了减小实验误差，光电门A、B的间距应该尽可能大一些D．用来牵引滑块的细绳可以与导轨不平行（3）除了题目中给出的滑块的质量M和钩码的质量m、遮光条的宽度d，滑块通过光电门A、B的时间△t1、△t1重力加速度为g外，还需测量的物理量是_____；验证滑块和钩码组成的系统机械能守恒的表达式为_____（用己知量和测量的量表示）．12．（12分）（1）在下列学生实验中，一定不需要用到打点计时器的实验有______（填字母）．A．“探究求合力的方法”B．“探究加速度与力、质量的关系”C．“探究做功与物体速度变化的关系”D．“探究作用力与反作用力的关系”（2）做“验证机械能守恒定律”的实验，已有铁架台、铁夹、电源、纸带、打点计时器，还必须选取的器材是图中的_______（填字母）．某同学在实验过程中，①在重锤的正下方地面铺海绵；②调整打点计时器的两个限位孔连线为竖直；③重复多次实验．以上操作可减小实验误差的是_______（填序号）．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）中国计划在2020年前后一次性实现火星的“绕”、“落”探测，如果火星探测任务成功以后将会对中国的火星探测积累丰富的经验．已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，火星质量与地球质量之比为q，火星半径与地球半径之比为p，求：（1）火星表面的重力加速度；（2）探测器绕火星表面运行的速度．14．（16分）一长木板静止在水平地面上，木板长，小茗同学站在木板的左端，也处于静止状态，现小茗开始向右做匀加速运动，经过2s小茗从木板上离开，离开木板时小茗的速度为v=4m/s，已知木板质量M=20kg，小茗质量m=50kg，g取10m/s2，求木板与地面之间的动摩擦因数（结果保留两位有效数字）．15．（12分）如图所示为演示“过山车”原理的实验装置，该装置由两段倾斜直轨道与一圆轨道拼接组成，在圆轨道最低点处的两侧稍错开一段距离，并分别与左右两侧的直轨道平滑相连。某研学小组将这套装置固定在水平桌面上，然后在圆轨道最高点A的内侧安装一个薄片式压力传感器（它不影响小球运动，在图中未画出）。将一个小球从左侧直轨道上的某处由静止释放，并测得释放处距离圆轨道最低点的竖直高度为h，记录小球通过最高点时对轨道（压力传感器）的压力大小为F。此后不断改变小球在左侧直轨道上释放位置，重复实验，经多次测量，得到了多组h和F，把这些数据标在F-h图中，并用一条直线拟合，结果如图所示。为了方便研究，研学小组把小球简化为质点，并忽略空气及轨道对小球运动的阻力，取重力加速度g=10m/s2。请根据该研学小组的简化模型和如图所示的F-h图分析：（1）当释放高度h=0.20m时，小球到达圆轨道最低点时的速度大小v；（2）圆轨道的半径R和小球的质量m；（3）若两段倾斜直轨道都足够长，为使小球在运动过程中始终不脱离圆轨道，释放高度h应满足什么条件。

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】

卫星运行时线速度为，故A错误。卫星在地表h高度运行，万有引力提供向心力,，故B错误。物体在h高度时加速度为，根据万有引力公式，因此物体在地球表面受到的万有引力增大，所以自由下落的加速度，故C错误。在轨道半径r上的物体匀速圆周运动的速度满足：，第一宇宙速度即环绕速度，高度h处卫星速度，因此，故D正确。故选D2、D【解题分析】若，则合力方向与速度方向在同一条直线上，物体做直线运动；若，则合力方向与速度方向不在同一条直线上，合力偏向于速度方向上侧，则质点向y轴一侧做曲线运动；若，则合力方向与速度方向不在同一条直线上，合力偏向于速度方向下侧，质点向x轴一侧做曲线运动．故D正确，A、B、C错误；故选D。3、A【解题分析】

对小球受力分析，如图所示，设小球与O点的连线与竖直方向之间的夹角为θ，在小球下滑的过程中θ减小。

由相似三角形关系可知，N=mg，F=2mg•sinθ2；可知当θ减小时，容器壁对球的作用力大小不变，始终等于重力；而杆对球的作用力越来越小。故BCD错误，A正确，故选A。4、B【解题分析】

A.当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短：故A不符合题意；B.因v1＞v2，由平行四边形法则求合速度可以垂直河岸，渡河最短航程为30m，故B符合题意；C.水的流速增大，由运动的独立性知垂直河岸的速度不变，渡河时间不变，故C不符合题意；D.般以最短时间渡河时沿河岸的位移：x=v2tmin=4×6m=24m合位移：故D错误。5、C【解题分析】

顺着电场线电势逐渐降低，可知M点的电势比N点的高，选项A错误；一条电场线不能确定疏密，则不能比较MN两点场强的大小，也不能比较电子在MN两点受电场力的大小，选项BD错误；负电荷在高电势点的电势能较低，选项C正确；6、B【解题分析】根据万有引力提供向心力有：GMm解得：M=4π2(R+h)3GT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】

两球碰撞过程遵守动量守恒定律，碰撞过程中总动能不增加，动量与动能的关系EK=P2【题目详解】A、碰撞前质量相等的甲、乙两球的总动量P=12Kgm/s，总能量Ek=822m+4碰撞后甲、乙两球的动量P=—5Kg.m/s+18Kg.m/s=13Kgm/s，动量不守恒；碰撞后甲、乙两球的能量Ek=-522m+1822m=B、碰撞后甲、乙两球的总动量P=5Kg.m/s+7Kg.m/s=12Kgm/s，动量守恒；碰撞后甲、乙两球的能量Ek=522m+722m=C、碰撞后甲、乙两球的总动量P=3Kg.m/s+10Kg.m/s=13Kgm/s，动量不守恒；碰撞后甲、乙两球的能量Ek=322m+1022mD、碰撞后甲、乙两球的总动量P=6Kg.m/s+6Kg.m/s=12Kgm/s，动量守恒；碰撞后甲、乙两球的能量Ek=622m+622m=故选:B、D【题目点拨】对于碰撞问题，要掌握碰撞过程的三个基本规律来分析：一、动量守恒；二、系统总动能不增加（爆炸例外）；三、碰撞后如同向运动，后面的物体的速度不大于前面物体的速度，即要符合实际运动情况8、ABD【解题分析】

A．初状态弹簧的压缩量为故A正确．B．末状态弹簧的伸长量为故B正确．C．对于物体B、C与地球组成的系统，由于弹簧对B先做正功后做负功，所以系统的机械能不守恒．故C错误．D．初末状态弹簧的弹性势能相等，对于弹簧、物体B、C与地球组成的系统，根据机械能守恒定律得对C，由动能定理得解得物体C克服绳的拉力所做的功W克=0.2J，故D正确．9、BD【解题分析】

由题意可知考查连结体平衡问题，运用整体法、隔离法根据平衡关系列式计算可得。【题目详解】A．取m、M为研究对象，整体上受到向左的水平拉力，拉力大小为G，水平方向合力为零，所以地面对斜面体的摩擦力方向水平向右，大小也为G，故A错误。B．取滑块为研究对象，滑块匀速运动，合力为零，由平衡关系可得所以方向沿斜面向下，根据力的相互性，滑块对斜面体的摩擦力方向沿斜面向上，大小为G-mgsinθCD．取m、M为研究对象，竖直方向合力为零，地面对斜面体的支持力大小为（M+m）g,故C错误，D正确。【题目点拨】分析地面对斜面的摩擦力、支持力时，取斜面、滑块整体为研究对象，根据水平方向、竖直方向合力为零，计算可得，分析滑块对斜面体的摩擦力时，取滑块为研究对象，根据受力平衡计算可得。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、相等ACA、B光电门之间的距离LmgL=【解题分析】（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，在不挂重物的情况下轻推滑块，若滑块做匀速直线运动，滑块通过光电门速度相等，则光电门的挡光时间相等，证明气垫导轨已经水平。（1）A、滑块经过光电门时的瞬时速度用平均速度来代替，由v=dΔt求出，d越小，误差越小，故AB、本实验不需要测量细绳对滑块的拉力，即不需要用钩码的质量代替细绳的拉力，所以不需要满足钩码的质量m应远小于滑块的总质量M这个条件，故B项错误。C、光电门A、B的间距越大，相对误差越小，故C项正确。D、用来牵引滑行器M的细绳必须与导轨平行，这样钩码下降的高度与滑块滑行的距离相等。故D项错误。(3)滑行器经过光电门A、B的速度近似等于滑块经过光电门时的平均速度，分别为v1=设两光电门间的距离为L，钩码的重力势能减少量为：Δ钩码及滑块的动能增加量相等为：Δ要验证机械能守恒的表达式为：mgL=实验还需要测量两光电门间的距离L．12、（1）AD，（2）BD，②③．【解题分析】

（1）打点计时器是计时工具，可以间接的测量物体运动速度大小，结合实验的原理确定哪些实验需要打点计时器．（2）根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定所需的物理器材，结合原理确定减小实验误差的方法．【题目详解】（1）探究合力的方法，抓住两根弹簧秤拉橡皮筋和一根弹簧秤拉橡皮筋效果相同，探究合力和分力的关系，不用打点计时器，故A错误．探究加速度与力、质量的关系，实验中需要测量加速度的大小，需要通过纸带测量加速度，所以需要打点计时器，故B正确．探究做功与物体速度变化的关系，实验中需要测量速度，需要通过纸带测量速度，所以需要打点计时器，故C正确．探究作用力与反作用力的关系，不需要打点计时器，故D错误．本题选择不需要的，故选AD．（2）验证机械能守恒，即验证重物重力势能的减小量和动能的增加量是否相等，所以需要重物，点迹间的时间间隔可以通过打点计时器直接得出，不需要秒表，实验中需要刻度尺测量点迹间的距离，从而得出下降的高度以及瞬时速度的大小，不需要测量重物的质量，所以不需要砝码，故选BD．（3）实验中为了减小实验的误差，调整打点计时器的两个限位孔连线为竖直，从而减小摩擦阻力的影响，重复多次实验，可以减小实验的误差．故选②③．四、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），（2）.【解题分析】试题分析：（1）根据万有引力与重力相等，求得重力加速度的表达式，再根据质量与半径关系求得火星表面的重力加速度；（2）根据万有引力提供圆周运动向心力，求得探测器绕火星表面运行速度即可．（1）万有