2024届北京师大二附中物理高三上期中质量跟踪监视模拟试题含解析

2024届北京师大二附中物理高三上期中质量跟踪监视模拟试题考生请注意：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、如图所示，置于水平地面上的三脚架上固定一相机，其重心在支架的竖直轴上。三根支架等长且与水平地面的夹角相等，该夹角及支架的长短均可以调节。则下列说法正确的是（）A．每根支架承受的压力大小相同B．支架对地面施加压力的原因是地面发生了形变C．若仅使三根支架增加相同长度，则支架承受的压力变大D．若三根支架与地面的夹角变小，则支架承受的压力变小2、某同学为了探究影响电荷间相互作用力的因素，进行了以下的实验:M是一个带正电的物体，把系在丝线上的带正电的轻质小球先后挂在P1、P2、P3位置，发现丝线偏离竖直方向的角度逐渐变小.这个实验结果说明电荷之间的作用力（）A．随着电荷量的增大而增大 B．与两电荷量的乘积成正比C．随着电荷间距离的增大而减小 D．与电荷间距离的平方成反比3、如图所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M′N′的过程中，棒上感应电动势E随时间t变化的图示，可能正确的是()A．B．C．D．4、2018年11月央视报道了一则“超级高铁”新闻，最高时速可达4000公里/小时，观众惊呼是“黑科技”其实就是利用真空管技术和磁悬浮技术，让列车在没有摩擦阻力的"胶囊管道”中实现超高速运动．工程人员在3.2公里的直线测试轨道进行试验，启动后仅用时3秒就可以通过，则（）A．新闻中4000公里/小时是平均速度 B．用时3秒是时刻C．列车在真空管道中只受重力作用 D．测试轨道为3.2公里是位移的大小5、如图所示，轻质且不可伸长的细绳一端系一质量为m的小球，另一端固定在天花板上的O点．则小球在竖起平面内摆动的过程中，以下说法正确的是()A．小球在摆动过程中受到的外力的合力即为向心力B．在最高点A、B，因小球的速度为零，所以小球受到的合外力为零C．小球在最低点C所受的合外力，即为向心力D．小球在摆动过程中使其速率发生变化的力为绳子的拉力6、取水平地面为重力势能零点．一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能与重力势能恰好相等．不计空气阻力．该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为()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、如图所示，竖直平面内固定有半径为R的光滑半圆形轨道，最高点M、N与圆心O、在同一水平线上，物块甲、乙质量之比为1：3。物块甲从M处由静止开始无初速释放，滑到最低点P与静止在P处的物块乙发生第一次弹性碰撞，碰撞时间很短可不计，碰后物块甲立即反向，恰能回到轨道上Q点，物块甲、乙均可视为质点，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．QP之间的竖直高度为B．QP之间的竖直高度为C．在以后的运动中，物块甲不能回到M点D．在以后的运动中，物块甲能回到M点8、如图甲所示，木块放在水平桌面上，给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt(k是常数)，摩擦力传感器描绘出木块受到的摩擦力Ff随着时间t变化的图线如图乙所示。下列说法正确的是（）A．木块在t2时刻开始运动B．木块在t2时刻以后做匀速直线运动C．滑动摩擦力的大小等于Ff1D．最大静摩擦力的大小等于Ff29、如图所示，C为固定在地面上的斜面体，A、B是两个长方形物体，F是作用在物体B上沿斜面向上的力，物体A和B以相同的速度做匀速直线运动，由此可知，A、B间的动摩擦因数μ1和B、C间的动摩擦因数μ2有可能是()A．μ1=0，μ2=0 B．μ1=0，μ2≠0C．μ1≠0，μ2=0 D．μ1≠0，μ2≠010、如图所示，在一根长为L的细线下面系一质量为m的小球，将小球拉离竖直位置，使悬线与竖直方向成α角，给小球一个初速度，使小球在水平面内做匀速圆周运动，悬线旋转形成一个圆锥面，这就是常见的圆锥摆模型。关于圆锥摆，下面说法正确的是（）A．小球质量越大，圆锥摆的周期越小B．小球线速度v越大，圆锥摆的周期T越大C．悬点距离小球轨道平面越高，圆锥摆的周期T越大D．小球做匀速圆周运动的线速度v越大，小球的向心加速度越大三、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“阿特武德机”的示意图，它是早期测量重力加速度的器械，由英国数学家和物理学家阿特武德于1784年制成．他将质量同为M（已知量）的重物用绳连接后，放在光滑的轻质滑轮上，处于静止状态．再在一个重物上附加一质量为m的小重物，这时，由于小重物的重力而使系统做初速度为零的缓慢加速运动并测出加速度，完成一次实验后，换用不同质量的小重物，重复实验，测出不同m时系统的加速度．得到多组a、m数据后，作出图像乙．(1)为了作出图乙需要直接测量的物理量有（_______）A．小重物的质量B．滑轮的半径RC．绳子的长度D．重物下落的距离h及下落这段距离所用的时间t(2)请推导随变化的函数式_____________(3)如图乙所示，已知该图像斜率为k，纵轴截距为b，则可求出当地的重力加速度g=__，并可求出重物质量M=__12．（12分）某同学设计了用光电门传感器探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m的关系．（1）如图1所示，在小车上固定宽度为l的挡光片，将两个光电门传感器固定在相距为d的轨道上，释放小车，传感器记录下小车经过光电门1和光电门2的时间分别为、，可以测得小车的加速度a=____________（用题中的符号l、d、、表示）．（2）该同学多次重复测量，作出a—F图，如图2所示，发现该图线不通过坐标原点，其原因可能是__________；此图线的BC段明显偏离直线，其原因可能是__________．A．平衡摩擦力时，轨道右端垫的过高B．轨道保持了水平状态C．所用小车的质量太大D．所挂钩码的总质量太大四、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，物体A放在足够长的木板B上，木板B静止于水平面上，已知A的质量和B的质量均为，A．B之间的动摩擦因数，B与水平面之间的动摩擦因数，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取，若从开始，木板B受到的水平恒力作用，时改为，方向不变，时撤去．（1）木板B受的水平恒力作用时，A．B的加速度、各为多少？（2）从开始，当A．B都静止，A在B上相对B滑行的时间为多少？（3）请以纵坐标表示A受到B的摩擦力，横坐标表示运动时间t（从开始，到A、B都静止），取运动方向为正方向，在图中画出的关系图线（以图线评分，不必写出分析和计算过程）．14．（16分）一U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞.初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示.用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止.求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离.已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p0＝75.0cmHg.环境温度不变.(保留三位有效数字)15．（12分）在平直路面上以16m/s速度匀速行驶的汽车，刹车后做匀减速直线运动，加速度的大小为4m/s2，求刹车后（1）3s末汽车的速度；（2）汽车通过的最大位移；（3）汽车停止运动前最后1s内通过的位移．

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】

A．三根支架等长且与水平地面的夹角相等，根据对称性知每根支架承受的压力大小相等，故A正确。B．支架对地面施加压力的原因是支架面发生了形变，故B错误。C．若仅使三根支架增加相同长度，三根支架与地面的夹角不变，受力情况不变，故C错误。D．设三根支架与地面的夹角为．三根支架对相机竖直向上的分力的合力应等于重力，则有，知变小，变小，N增大，由牛顿第三定律知支架承受的压力变大，故D错误。2、C【解题分析】试题分析：在研究电荷之间作用力大小的决定因素时，采用控制变量的方法进行，如本实验，根据小球的摆角可以看出小球所受作用力逐渐减小，由于没有改变电性和电量，不能研究电荷之间作用力和电性、电量关系，故ABD错误，C正确．考点：电荷间的作用规律.3、A【解题分析】金属棒PQ进入磁场前没有感应电动势，D错误；当进入磁场，切割磁感线有E=BLv，大小不变，可能的图象为A选项、BC错误．4、D【解题分析】

A.新闻中4000公里/小时是最大速度，不是平均速度，故A错误；B.用时3秒是时间，不是时刻，故B错误；C.列车在真空管道中受到重力作用和支持力和水平方向的安培力的作用，故C错误；D.由于是直线运动，所以测试轨道为3.2公里是位移的大小，故D正确．5、C【解题分析】:A、小球摆动过程中,靠沿绳子方向的合力提供向心力,不是靠合力提供向心力,故A错误；

B、在最高点A和B,小球的速度为零,向心力为零,但是小球所受的合力不为零,故B错误；

C、小球在最低点,受重力和拉力,两个力的合力竖直向上,合力等于向心力，故C正确；D、小球在摆动的过程中,因为绳子的拉力与速度方向垂直,则拉力不做功,拉力不会致使小球速率的变化,故D错误.综上所述本题答案是：C6、B【解题分析】

建立平抛运动模型，设物体水平抛出的初速度为v0，抛出时的高度为h，根据题意，由：解得：；由于竖直方向物体做自由落体运动，则落地的竖直速度：所以落地时速度方向与水平方向的夹角：tanθ===1则θ=，故B正确，ACD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、AD【解题分析】

AB．设QP之间的竖直高度为h，物块甲M点滑到P点过程机械能守恒，由机械能守恒定律得解得物块甲第一次与物块乙碰前速度大小碰后物块甲立即反向，恰能回到轨道上Q点，由机械能守恒定律得解得碰撞后甲的速度大小为设甲的质量为m，则乙的质量为3m，甲乙发生弹性碰撞，以向左为正方向，根据动量守恒定律有根据机械能守恒定律有联立解得，，，故A正确，B错误；CD．由于第一次碰撞后两物块的速度大小相等，则物块甲、乙将同时回到最低位置P点发生第二次弹性碰撞，以向右为正方向，由动量守恒定律得由机械能守恒定律得解得物块甲的速度大小为碰撞后对甲，由机械能守恒定律得解得h′=R，物块甲能回到M点，故C错误，D正确。故选AD。8、ACD【解题分析】AB：由图知：t2时刻木块受的摩擦为最大静摩擦，水平力F=kt，木块在t2时刻开始运动，以后拉力大于滑动摩擦力，t2时刻以后做变加速直线运动；故A正确、B错误。C：木块在t2时刻开始运动，t2时刻以后物体受滑动摩擦力，则滑动摩擦力的大小等于Ff1；故C正确。D：t2时刻木块受的摩擦为最大静摩擦，最大静摩擦力的大小等于Ff2；故D正确。点睛：根据图象推出对应的运动情景，再将情景与图象对应分析。9、CD【解题分析】

先以A为研究对象，A做匀速运动，合力为零，由平衡条件分析可知，A受到重力、B对A的支持力，A受到的重力与支持力不在同一条直线上，所以A必定受摩擦力，否则A的合力不为零，不可能做匀速直线运动，则知A、B间的动摩擦因数μ1不可能为零；再以整体为研究对象，整体受到重力、斜面的支持力、向上的推力；B与C之间可能存在摩擦力由平衡条件分析可知，整体受到的合外力等于0；如果沿斜面向上的推力大小与整体的重力沿斜面向下的分力相等，则B与C之间没有摩擦力，μ2可以等于0；如果沿斜面向上的推力大小与整体的重力沿斜面向下的分力不相等，则B与C之间有摩擦力，μ2不可以等于0A.μ1=0，μ2=0与分析不符，故A项错误；B.μ1=0，μ2≠0与分析不符，故B项错误；C.μ1≠0，μ2=0与分析相符，故C项正确；D.μ1≠0，μ2≠0与分析相符，故D项正确．10、CD【解题分析】

A.根据圆锥摆的周期公式可得，可知圆锥摆周期与质量无关，故A项与题意不相符；B.根据小球在水平面做圆周运动可知故线速度越大，tanα越大，即α越大，又因为0＜α＜故cosα越小，由,可知周期应越小，故B项与题意不相符；C.若悬点距离小球所在轨迹平面越高，即α越小，则在0＜α＜时，故cosα越大即周期越大，故C项与题意相符；D.由于小球做匀速圆周运动的线速度与加速度之间的关系为故线速度越大，小球的加速度越大，故D项与题意相符。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、AD；；【解题分析】

根据加速度的表达式，结合位移时间公式求出重力加速度的表达式，通过表达式确定所需测量的物理量．根据加速度的表达式得出关系式，通过图线的斜率和截距求出重力加速度和M的大小．【题目详解】(1)对整体分析，根据牛顿第二定律得，mg=（2M+m）a，根据即所以需要测量的物理量有：小重物的质量m，重物下落的距离h及下落这段距离所用的时间t；故选AD；(2)整理得：；(3)知图线斜率，解得：，．【题目点拨】解决本题的关键通过牛顿第二定律和运动学公式得出重力加速度的表达式，以及推导出关系式，结合图线的斜率和解决进行求解．12、BD【解题分析】

(1)数字计时器记录通过光电门的时间,由位移公式计算出物体通过光电门的平均速度,用该平均速度代替物体的瞬时速度,故在遮光条经过光电门时滑块的瞬间速度为:以及根据匀变速直线运动的速度位移公式;

计算得出

(2)线性图象不通过坐标原点,当力达到一定值时才开始有加速度，则说明操作过程中可能是没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足.此图线的BC段明显偏离直线，其原因是所挂钩码的总质量太大，小车受到的拉力不再近似等于砝码的重力导致的，故选D故本题答案是：(1).(2).B(3).D【题目点拨】常用仪器的读数要掌握,这是物理实验的基础.处理实验时一定要找出实验原理,根据实验原理我们可以寻找需要测量的物理量和需要注意的事项.

利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用,提高解决问题能力.

实验用控制变量法,本实验只有在满足平衡摩擦力和小车质量远大于砂和砂桶质量的双重条件下,才能用砂和砂桶重力代替小车所受的合力!四、计算题：本题共