北京市首都师大附中2024学年高三物理第一学期期中学业质量监测试题含解析

北京市首都师大附中2024学年高三物理第一学期期中学业质量监测试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、下列核反应方程中，属于β衰变的是（）A．B．C．D．2、有四个运动的物体A、B、C、D，物体A、B运动的x—t图像如图①所示；物体C、D从同一地点沿同一方向运动的v—t图像如图②所示．根据图像做出的以下判断中正确的是()A．物体A和B均做匀加速直线运动，且A的加速度比B更大B．在0～3s的时间内，物体A运动的位移为10mC．t=3s时，物体C追上物体DD．t=3s时，物体C与物体D之间有最大间距3、如图，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水平力作用下紧靠滑块（A、B接触面竖直，此时A恰好不滑动，B刚好不下滑，已知A与B间的动摩擦因数为，A与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，与B的质量之比为A． B． C． D．4、某天体的两颗卫星a、b分别在同一平面内的P、Q轨道上沿逆时针方向做匀速圆周运动，某时刻如图所示。P、Q轨道的半径分别为r1、r2，且r2=4r1，则下面说法正确的是A．卫星a的加速度小于卫星b的加速度B．从图示位置开始计时，在一小段时间内两卫星间的距离不断减小C．在以后运动过程中，只要卫星b处于图示位置，则卫星a也一定处于图示位置D．若使卫星a变轨到Q轨道上运动，则必须减小卫星a的速度5、如图所示，P是水平面上的圆弧凹槽，从高台边B点以某速度v0水平飞出的小球，恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道．O是圆弧的圆心，θ1是OA与竖直方向的夹角，θ2是BA与竖直方向的夹角，则A． B．C． D．6、如图所示，一个质量为m的钢球，放在倾角为θ的固定斜面上，用一垂直于斜面的挡板挡住，处于静止状态。各个接触面均光滑，重力加速度为g,则挡板从该位置缓慢放平的过程中，球对挡板的压力和球对斜面的压力()A．增大增大B．减小减小C．增大减小D．减小增大二、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、2013年12月2日，嫦娥三号探测器顺利发射，进入近地点210公里、远地点约万公里的地月转移轨道．12月10日“嫦娥三号”从距离月表100km的环月圆轨道Ⅰ，变轨至为近月点15km、远月点100km的椭圆轨道Ⅱ，两轨道相切于点P，如图所示．若只考虑月球引力，关于“嫦娥三号”飞船，以下说法正确的是[Failedtodownloadimage:0:8086/QBM/2018/12/14/2096671323242496/2098779498266624/STEM/aa52182366174685ac68827fce658a6c.png]A．飞船在轨道Ⅰ上的机械能大于在轨道II上的机械能B．飞船沿轨道I运行至P点的速度大于沿轨道II运行至P点的速度C．飞船沿轨道I运行至P点的加速度小于沿轨道II运行至P点的加速度D．飞船在轨道Ⅰ上的周期比在轨道Ⅱ上的周期大8、甲乙两个质量均为1kg的物块，在光滑的水平面上分别受到一个水平力作用，由静止开始加速，甲物块所受的力F随时间t的变化关系和乙物块所受的力T随位移x的变化关系如图所示，当水平力分别按各自的规律从0增大到10N的过程中，下列说法正确的是()A．当水平力均为10N时，甲和乙的动量均为10kgm/sB．甲所受力F对物块的冲量为10Ns，乙所受力T对物块所做的功为10JC．甲在此过程中的位移为10mD．当水平力均为10N时，甲的动能为50J，乙的动量为9、如图所示，A、B球的质量相等，弹簧的质量不计，倾角为θ的斜面光滑，系统静止时，弹簧与细线均平行于斜面，在细线被烧断的瞬间下列说法正确的是()A．两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为gsinθB．B球的受力情况未变，瞬时加速度为零C．A球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为2gsinθD．弹簧有收缩的趋势，B球的瞬时加速度向上，A球的瞬时加速度向下，A、B两球瞬时加速度都不为零10、如图所示，ABC为等边三角形，先将电荷量为+q的点电荷固定在A点．C点的场强为E1，再将一电荷量为-1q的点电荷Q1从无穷远处（电势为0）移到B点，此过程中，电场力做功为W，C点的场强变为E1．最后将一电荷量为-q的点电荷Q1从无穷远处移到C点．下列说法正确的有（）A．Q1移入之前，C点的电势为B．C点的场强E1小于E1C．Q1从无穷远处移到C点的过程中，所受电场力做的功为-1WD．Q1在移到C点后的电势能为三、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）（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）．12．（12分）某同学把附有滑轮的长木板放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系，此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等．组装的实验装置如图所示．（1）若要完成该实验，必需的实验器材还有哪些______．（2）实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，他这样做的目的是下列的哪个_____（填字母代号）A．避免小车在运动过程中发生抖动B．可使打点计时器在纸带上打出的点清晰C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力（3）平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车速度，在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决办法_______．（4）他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些，这一情况可能是下列哪些原因造成的____（填字母代号）．A．在接通电源的同时释放了小车B．小车释放时离打点计时器太近C．阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉D．钩码匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力四、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）人类第一次登上月球时，宇航员在月球表面做了一个实验：将一片羽毛和一个铁锤从同一个高度由静止同时释放，二者几乎同时落地．若羽毛和铁锤是从高度为h处下落，经时间t落到月球表面．已知引力常量为G，月球的半径为R．（1）求月球表面的自由落体加速度大小g月；（2）若不考虑月球自转的影响，求月球的质量M和月球的“第一宇宙速度”大小v．14．（16分）如图所示，一个电子以vA的速度沿与电场垂直的方向从A点进入匀强电场，并且从另一端B点沿与场强方向成150°角方向飞出，电子从A到B运动的时间为t,电子的质量为m，所带的电荷量为e，重力不计，求：(1)A、B两点间的电势差为多少？(2)匀强电场的电场强度为多少？15．（12分）一个长度为4m、倾角为37°的斜面AB在水平面上固定不动，斜面低端与水平面平滑连接，物块经过B点时速度大小不变。将物块从斜面顶端A点由静止释放，运动到C点后停下。已知物块在水平面上的位移为1m，物块与水平面间的动摩擦因数为0.8，取g=10m/s2.求(1)物块经过B点的速度大小；(2)物块在斜面上运动的时间；(3)物块在C点获得多大向左的速度可以沿斜面向上运动1m。

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、A【解题分析】

β衰变生成电子，新原子核的质量数不变，而核电荷数增加1个；由此分析可知，A是β衰变，B是核聚变，C是a衰变，D是人工核反应，A正确，BCD错误．2、D【解题分析】

A.由甲图看出：物体A和B位移图象都是倾斜的直线，斜率都不变，速度都不变，说明两物体都做匀速直线运动，A图线的斜率大于B图线的斜率，A的速度比B更大；故A错误.B.由甲图看出：在0-3s的时间内，物体B运动的位移为△s=10m=0=10m，A的位移大于10m；故B错误.C.由乙图看出：t=3s时，D图线所围“面积”大于C图线所围“面积”，说明D的位移大于的位移，而两物体从同一地点开始运动的，所以物体C还没有追上物体D；故C错误.D.由乙图看出：前3s内，D的速度较大，DC间距离增大，3s后C的速度较大，两者距离减小，t=3s时，物体C与物体D之间有最大间距；故D正确.3、B【解题分析】

试题分析：对A、B整体分析，受重力、支持力、推力和最大静摩擦力，根据平衡条件，有：F=μ2（m1+m2）g①再对物体B分析，受推力、重力、向左的支持力和向上的最大静摩擦力，根据平衡条件，有：水平方向：F=N竖直方向：m2g=f其中：f=μ1N联立有：m2g=μ1F②联立①②解得：故选B。【考点定位】物体的平衡【题目点拨】本题关键是采用整体法和隔离法灵活选择研究对象，受力分析后根据平衡条件列式求解，注意最大静摩擦力约等于滑动摩擦力。4、C【解题分析】

A.根据万有引力提供向心力有：可得：由于，所以卫星的加速度是卫星的加速度16倍，故A错误；B.根据万有引力提供向心力有：可得：由于，所以卫星的角速度是卫星的角速度8倍，从图示位置开始计时，在一小段时间内两卫星间的距离不断增大，故B错误；C.卫星的角速度是卫星的角速度8倍，那么卫星的周期是卫星的周期的，所以在以后运动过程中，只要卫星处于图示位置，则卫星也一定处于图示位置，故C正确；D.若使卫星变为在轨道上运动，即做离心运动，必须增大速度，故D错误。5、C【解题分析】

平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动.速度与水平方向的夹角为，则：位移与竖直方向的夹角为，则：所以：所以选C.6、C【解题分析】

画出球的受力图，由平行四边形法则可知，当挡板从该位置缓慢放平的过程中，挡板对球的弹力逐渐变大；斜面对球的弹力逐渐减小；根据牛顿第三定律可知，球对挡板的压力逐渐变大，球对斜面的压力逐渐减小；A．增大、增大；与结论不相符，选项A错误；B．减小、减小；与结论不相符，选项B错误；C．增大、减小；与结论相符，选项C正确；D．减小、增大；与结论不相符，选项D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、ABD【解题分析】

飞船在轨道Ⅰ上经过P点时，要制动减速，使其速度减小做向心运动，从而转移到轨道Ⅱ上运动．所以飞船在轨道Ⅰ上运动时的机械能大于轨道Ⅱ上运动的机械能，故AB正确；根据可知飞船沿轨道I运行至P点的加速度等于沿轨道II运行至P点的加速度，选项C错误；根据开普勒第三定律可知，飞船在轨道Ⅰ上的轨道的半长轴大于在轨道Ⅱ上的半长轴，则飞船在轨道Ⅰ上的周期比在轨道Ⅱ上的周期大，选项D正确；故选ABD.【题目点拨】本题要知道卫星变轨的原理，并且要知道飞船在轨道Ⅰ上运动到P点时与飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时受到的万有引力大小相等，根据牛顿第二定律可知加速度必定相等，与轨道和其它量无关．8、BD【解题分析】

由甲图可知，图线与t轴围成的面积表示冲量，则当水平力为F=10N时，冲量为，根据动理定理，得此时甲的动量为，则此时甲的速度为，则甲的动能为，因F是变力，故无法求出甲运动的位移；由乙图可知，图线与x轴围成的面积表示拉力T做的功，则当水平力T=10N时，则拉力T做的功为，根据动能定理有：，解得：，此时乙的动量为，故AC错误，BD正确；故选BD.9、BC【解题分析】

系统原来静止，根据平衡条件可知：对B球有：F弹=mgsinθ对A球有：F绳=F弹+mgsinθ，细线被烧断的瞬间，细线的拉力立即减为零，但弹簧的弹力不发生改变，则：B球受力情况未变，瞬时加速度为零；对A球，根据牛顿第二定律得：方向沿斜面向下。A．两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为gsinθ，与结论不相符，选项A错误；B．B球的受力情况未变，瞬时加速度为零，与结论相符，选项B正确；C．A球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为2gsinθ，与结论相符，选项C正确；D．弹簧有收缩的趋势，B球的瞬时加速度向上，A球的瞬时加速度向下，A、B两球瞬时加速度都不为零，与结论不相符，选项D错误；10、BD【解题分析】

A．Q1从无穷远处（电势为0）移到B点的过程，根据电场力做功公式得得又可得Q1移入之前，B点的电势为由于开始，故A错误；B．Q1移入之前，C点的电场强度E1，Q1移入之后，Q1在C点产生的电场强度为1E1，如图所示，根据图中的几何关系可得故B正确；C．Q1移入之后，根据电势叠加的原理可知C点的电势为Q1从无穷远处移到C点的过程中，所受电场力做的功为：故C错误；D．Q1在移到C点后的电势能为故D正确。故选BD。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）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②③．12、刻度尺、天平（包括砝码）D在小车上加适量的砝码（或钩码）CD【解题分析】

（1）根据实验原理可知，需要验证mgx=Mv2，同时根据运动学规律可知，此实验中需要测量钩码质量、小车质量和位移，故还需要的器材有：刻度尺和天平．（2）分析小车受力可知，在平衡摩擦力的基础上，使细绳与木板平行是为了让细绳的拉力充当小车所受合外力，故D正确，ABC错误．（3）纸带上打出的点较小，说明小车的加速度过大（即小车过快），故在所挂钩码质量不变的情况下，可以增加小车质量（在小车上加上适量的砝码）（4）在此实验中，根据牛顿第二定律可知，钩码的重力大于细绳的拉力，而实验中用重力代替拉力会导致拉力做功大于小车动能增量；如果实验未平衡摩擦力也会导致拉力做功大于动能增量，故CD正确，AD错误．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】

（1）根据自由落体的位移时间规律可以直接求出月球表面的重力加速度；（2）根据月球表面重力和万有引力相等，利用求出的重力加速度和月球半径可以求出月球的质量M；飞行器近月飞行时，飞行器所受月球万有引力提供月球的向心力，从而求出“第一宇宙速度”大小．【题目详解】（1）月球表面附近的物体做自由落体运动

h＝g月t2

月球表面的自由落体加速度大小

g月＝

（2）若不考虑月球自转的影响

G＝mg月

月球的质量

质量为m