2024年浙江省杭州市杭州市第四中学物理高三第一学期期中学业质量监测模拟试题含解析

2024年浙江省杭州市杭州市第四中学物理高三第一学期期中学业质量监测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、在地球物理学领域有一种测g值的方法叫“差值法”，具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点上抛一小球又落到O点的时间为T2，在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点到又回到P点所用的时间为T1.测得k=2FL1A．8HT22-T12、在电梯内的地板上，竖直放置一根轻质弹簧，弹簧上端固定一个质量为m的物体．当电梯匀速运动时，弹簧被压缩了x，某时刻后观察到弹簧又被继续压缩了（重力加速度为g）．则电梯在此时刻后的运动情况可能是（）A．以大小为g的加速度加速上升B．以大小为g的加速度减速上升C．以大小为的加速度加速下降D．以大小为的加速度减速下降3、如图所示，质量为3kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面，质量为2kg的物体B用细线悬挂，A、B间相互接触但无压力，整个系统处于静止状态，取g=10m/s2。某时刻将细线剪断，则剪断细线瞬间A．B的加速度大小为B．A的加速度大小为C．B对A的压力大小为0ND．B对A的压力大小为20N4、极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极(轨道可视为圆轨道)。如图所示，某时刻某极地卫星在地球北纬的A点正上方按图示方向运行，经过0.5h后第一次出现在南纬的B点的正上方。则下列说法正确的是A．该卫星的周期为2hB．该卫星离地的高度比同步卫星高.C．该卫星每隔12h经过A点的正上方一次D．该卫星运行的线速度比同步卫星的线速度小5、假设空间某一静电场的电势随x变化情况如图所示，根据图中信息可以确定下列说法中正确的是A．范围内各点场强的方向均与x轴平行B．只在电场力作用下，正电荷沿x轴从0运动到，可做匀减速直线运动C．负电荷沿x轴从移到的过程中，电场力做正功，电势能减小D．无法比较与间的场强大小6、将质量为m的小球从桌面边缘竖直向上抛出，桌面离地高为h。小球能到达的最大高度与地面的距离为H，以桌面为零势能参考平面，不计空气阻力，则小球落地时的机械能为（）A．mgH B．mg(H－h) C．mg(H+h) D．mgh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、关于自由落体运动的加速度g，下列说法正确的是A．同一地点轻重不同的物体的g值一样大 B．北京地面的g值比上海地面的g值略大C．g值在赤道处大于在南北两极处 D．g值在地面任何地方都一样8、光滑水平面上有一足够长的轻质木板C，C上放有质量分别为2m、m的物块A和B，AB与木板之间的摩擦因数均为μ（认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力），如图所示，系统处于静止状态．逐渐增大作用在A上的水平拉力F，以下说法正确的是：A．当F＝2μmg时，A与C将发生相对滑动B．无论F为多大，A与C都不会发生相对滑动C．当F＝3μmg时，B与C将发生相对滑动D．无论F为多大，B与C都不会发生相对滑动9、如图所示，纸面内间距均为L的A、B、C三点位于平行于纸面的匀强电场中．电荷量为q=1.0×10-5C的负电荷由A点移动到C点克服电场力做功为，该电荷由C点移动到B点电场力做功为W2=2.0×10-5J．若B点电势为零，以下说法正确的是A．A点的电势为2V B．A点的电势为-2VC．匀强电场的方向为由C点指向A点 D．匀强电场的方向为垂直于AC指向B点10、如图所示，半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上，光滑的小球P在水平外力F的作用下处于静止状态，P与圆心O的连线与水平面的夹角为θ。现将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90°，框架与小球始终保持静止状态。在此过程中下列说法正确的是()A．框架对小球的支持力先减小后增大B．拉力F的最小值为mgsinθC．地面对框架的摩擦力减小D．框架对地面的压力始终减小三、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）一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻Rx的阻值．图中R0为标准定值电阻(R0=20.0Ω)；电压表可视为理想电压表；S1为单刀开关，S2为单刀双掷开关；E为电源；R为滑动变阻器．采用如下步骤完成实验：(1)按照实验原理线路图(a)，将图(b)中实物连线________．(2)将滑动变阻器滑动端置于适当的位置，闭合S1.(3)将开关S2掷于1端，改变滑动变阻器滑动端的位置，记下此时电压表的示数U1；然后将S2掷于2端，记下此时电压表的示数U2.(4)待测电阻阻值的表达式Rx＝________(用R0、U1、U2表示)．(5)重复步骤(3)，得到如下数据.(6)利用上述5次测量所得的平均值，求得Rx＝________Ω.(保留1位小数)12．（12分）在测量某金属圆柱体电阻率实验中：（1）图甲所示游标卡尺的读数为______mm。（2）为了较精确地测量金属圆柱体的电阻，某同学设计了如图乙所示的电路，以尽可能地消除由于电表内阻所带来的系统误差。当开关S与1相连时，伏特表示数为3.0V，安培表示数为3mA；当开关S与2相连时，伏特表示数为2.8V，安培表示数为4mA；由此可知，则应采用电流表的_____接法实验误差较小，其测量值为Rx＝______Ω；若电源内阻不计，根据上述实验数据可知，待测电阻的真实值应为______Ω。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，平行金属板M、N水平放置，板右侧有一竖直荧光屏，板长、板间距及竖直屏到板右端的距离均为l，M板左下方紧贴M板有一粒子源，以初速度v0水平向右持续发射质量为m，电荷量为+q的粒子．已知板间电压UMN随时间变化的关系如图所示，其中．忽略离子间相互作用和它们的重力，忽略两板间电场对板右侧的影响，荧光屏足够大．（1）计算说明，t=0时刻射入板间的粒子打在屏上或N板上的位置；（2）求荧光屏上发光的长度．14．（16分）如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系，x轴水平，y轴竖直，在第二象限有沿y轴正方向的匀强电场E，一长为L的绝缘轻绳一端固定在A（0，4L）点，另一端系一个带负电小球，电荷量大小为，开始绳刚好水平伸直．重力加速度为g．求：（1）小球由静止释放，运动到y轴时绳断裂，小球能到达x轴上的B点，B点位置坐标；（2）假设绳长可以0到4L之间调节，小球依然由原位置静止释放，每次到达y轴绳断裂，其他条件不变，则小球在x轴上的落点与原点间距离最大时，求轻绳的长度及该最大距离．15．（12分）如图所示，一块质量为M=2kg、长为L的木板B放在光滑水平桌面上，B的左端有一质量为m=1．2kg的物块A（可视为质点），A上连接一根很长的轻质细绳，细绳跨过位于桌面边缘的定滑轮挂上一质量为m1=1．1kg的重物，用手托住重物使细绳伸直但无张力，重物距离地面的高度为h=1m；已知A与B之间的动摩擦因数为μ=1．2，A与滑轮间的细绳与桌面平行，B右端距离桌边定滑轮足够远；释放重物后，A相对于B滑动；重力加速度g=11m/s2；（1）求重物落地前瞬间细绳上的拉力大小和A的速度大小；（2）当AB相对静止时，A仍在B上，求从释放重物到AB相对静止的过程中A运动的时间．

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】小球从O点上升到最大高度过程中：h1=12g（T22）2①

小球从P点上升的最大高度：h2=12g（T点睛：对称自由落体法实际上利用了竖直上抛运动的对称性，所以解决本题的关键是将整个运动分解成向上的匀减速运动和向下匀加速运动，利用下降阶段即自由落体运动阶段解题．另外此题也可以利用平均速度s=v注：将题干修正为：测得T1、T2和H，可求得g等于2、D【解题分析】因为电梯匀速时，弹簧被压缩了x，由此可以知道，mg=kx，某时刻后观察到弹簧又被继续压缩了，弹簧的弹力变大了，由受力情况和牛顿第二定律可得：解得，方向向上。物体可能以加速上升，也可能以减速下降。故选D3、A【解题分析】

AB．剪断细线前，A、B间无压力，则弹簧的弹力F=mAg=30N，剪断细线的瞬间，弹簧形变量不变，弹力仍为30N。对整体分析，整体加速度为：故物体A、B的加速度大小均为4m/s2。故A符合题意，B不符合题意。

CD．隔离对B分析，mBg-FN=mBa，解得：FN=mBg-mBa=20-2×4N=12N故CD不符合题意。4、A【解题分析】

A．卫星从北纬的A点正上方，经过0.5h第一次运行至南纬的B点的正上方时，刚好为运动周期的，所以卫星运行的周期为2h，故A正确；B．根据万有引力提供向心力，有得周期大的，轨道半径大，故该卫星离地高度比同步卫星低，故B错误；C．卫星下一次经过A点的正上方比同步卫星多转动2π，则有解得故C错误；D．根据万有引力提供向心力，有解得卫星离地高度比同步卫星低，所以卫星线速度大，故D错误。故选A。5、C【解题分析】由题中图像可以知道，在范围内各点的电势不变，是一条等势线，所以电场的方向应该与轴垂直，故A错误；轴在间，各点的电势相等，任意两点间的电势差为零，电场力做功为零，而且电荷沿直线运动，可能做匀速运动，故B错误；负电荷沿轴从移到的过程中电势升高，则电场力对负电荷做正功，电势能减小，故C正确；在的范围内相对于在的范围内等差等势面密集大，所以前者的电场强度大些，故D错误．6、B【解题分析】

小球到达的最大高度时，速度为零，即动能为零，上升阶段，根据机械能守恒，小球抛出时的机械能为由题意可知，整个过程小球机械能守恒，故小球落地时的机械能为故ACD错误，B正确。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、AB【解题分析】A、在同一地点，轻、重物体的重力加速度g相同，故A正确；BCD、在地球表面，随纬度的升高，重力加速度增大，北京地面的g值比上海地面的g值略大，在赤道处的g值小于在南北两极处的g值，故B正确，CD错误；故选AB．8、BC【解题分析】A与木板间的最大静摩擦力，B与木板间的最大静摩擦力，所以无论F为多大，，A与C保持相对静止，故A错误，B正确；当B与C间摩擦达到最大静摩擦力，三者加速度相同，对三者有，故C正确，D错误．点晴：解决本题关键理解两物体相对滑动的临界条件：一、两物体间的摩擦达到最大静摩擦力，二两物体加速度相同．9、BC【解题分析】

根据试探电荷的电荷量和电场力做功，根据公式，分别求出A与C间、C与B间电势差，结合B点电势为零，再确定A、B两点的电势．找到等势线，根据电场线和等势面的关系分析场强的方向．【题目详解】对于C、B间电势差为：，若B点电势为零，UCB=φC-φB，则C点电势φC=2V．而A与C间的电势差为：，因UAC=φA-φC，则A点电势φA=-2V，故A错误，B正确；因φC=2V，φA=-2V，可知，AC连线的中点M电势为0，M与B点的连线即为等势线，且电场线垂直于等势线，三角形ABC为等边三角形，BM⊥AC，根据沿着电场线方向，电势降低，则有匀强电场的方向由C到A，故C正确，D错误．所以BC正确，AD错误．【题目点拨】本题主要考查对电势差公式的应用能力，各量均需代入符号．注意电势有正负，而电压没有正负可言．10、CD【解题分析】

以小球为研究对象，分析受力情况，作出受力示意力图，根据平衡条件分析小球受力变化情况．再以整体为研究对象，分析框架的受力情况．【题目详解】AB.以小球为研究对象，分析受力情况，作出受力示意力图，如图所示。根据几何关系可知，将F顺时针转动至竖直向上之前，支持力N逐渐减小，F先减小后增大，当F的方向沿圆的切线方向向上时，F最小，此时：F=mgcosθ.故A错误，B错误；C.以框架与小球组成的整体为研究对象，整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用；由图可知，F在顺时针方向转动的过程中，F沿水平方向的分力逐渐减小，所以地面对框架的摩擦力逐渐减小。故C正确；D.以框架与小球组成的整体为研究对象，整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用；由图可知，F在顺时针方向转动的过程中，F沿竖直方向的分力逐渐增大，所以地面对框架的支持力逐渐减小，根据牛顿第三定律可知，框架对地面的压力也逐渐减小。故D正确。故选：CD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、48.2【解题分析】

(1)[1]按照实验原理线路图实物连线如图所示：(2)[2]根据部分电路欧姆定律和串联电路特点可得：，解得：(3)[3]的平均值为，代入得：12、（1）11.14（2）内1000950【解题分析】（1）图甲所示游标卡尺的读数为1.1cm+0.02mm×7=11.14mm（2）当开关S由从接1到接2时，电压表读数变化，电流表读数变化，则电流表读数变化明显，则电压表分流较大，则应该用电流表内接电路比较准确，测量值为；若电源内阻不计，可知电源电压为3V，当接2时，可知电流表的内阻；当接1时，，则R真=950Ω.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）粒子打在下极板上距左端处；（2）【解题分析】

（1）t=0时刻射入的粒子在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，运动到下极板的时间t，解得：粒子在水平方向的位移：粒子打在下极板上距左端处；（2）时射入极板的粒子打在荧光屏的最下方，粒子在极板间的运动时间：粒子离开极板时的竖直分速度：粒子离开极板到打在荧光屏上的时间：粒子在竖直方向的偏移量：在时刻进入极板的粒子在极板间做匀速直线运动，离开极板后沿水平方向做匀速直线运动，粒子垂直打在荧光屏上，这是粒子打