山西省运城市2024学年物理高三第一学期期中监测试题含解析

山西省运城市2024学年物理高三第一学期期中监测试题注意事项: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、质量为的同学，双手抓住单杠做引体向上，他的重心的速率随时间变化的图象如图所示．取，由图象可知A．时他的加速度B．他处于超重状态C．时他受到单杠的作用力的大小是D．时他处于超重状态2、一种玩具的结构如图所示，竖直放置的光滑铁环的半径为R=20cm，环上有一穿孔的小球m，仅能沿环做无摩擦的滑动，如果圆环绕着过环心的竖直轴以10rad/s的角速度旋转（取g=10m/s2），则相对环静止时小球与环心O的连线与O1O2的夹角θ是（）A．60° B．45° C．30° D．75°3、物体A置于地球赤道上，卫星B绕地球做椭圆轨道运行，卫星C为地球同步卫星，P点为卫星B、C轨道的交点．己知卫星B运动轨迹的半长轴与卫星C运动轨迹的半径相等．相对于地心，下列说法中正确的是（）A．物体A的线速度大小大于C的线速度大小B．卫星B在P点的加速度大小大于卫星C在该点加速度大小C．物体A、卫星B、卫星C绕地心运动的周期相同D．卫星B在近地点的机械能小于在远地点的机械能4、如图，一质量为m的正方体物块置于风洞内的水平面上，其一面与风速垂直，当风速为时刚好能推动该物块．已知风对物块的推力F正比于，其中v为风速、S为物块迎风面积．当风速变为时，刚好能推动用同一材料做成的另一正方体物块，则该物块的质量为A．4m B．8m C．32m D．64m5、一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了先加速、后匀速、再减速的运动过程，则电梯支持力对人做功的情况是（）A．加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功B．加速时做正功，匀速和减速时做负功C．加速和匀速时做正功，减速时做负功D．始终做正功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、一种自动卸货装置可以简化如下：如图所示，斜面轨道倾角为，质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为．木箱在轨道顶端时自动装货装置将质量为m的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速下滑轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，之后木箱恰好被弹回到轨道顶端再重复上述过程。下列判断正确的是（）A．下滑过程中系统重力势能的减少量大于摩擦生热B．下滑过程中木箱始终做匀加速直线运动C．m＝2MD．M＝2m8、如图所示，在匀强电场中abcd为矩形的四个顶点，ef分别为ab边和cd的中点且ab长为ad长的2倍。已知电场线的方向平行于矩形所在平面，a、b、c三点电势分别为4V、8V、6V，则()A．d点的电势为2VB．电场线方向垂直于ac向下C．电场线方向垂直于ec向下D．一电子从a点运动到c点，电势能增大9、将一小球竖直向上抛出，取竖直向上为正方向，设小球在抛出点的重力势能为零，小球所受空气阻力大小恒定。从抛出到落回抛出点的过程中，小球的加速度a、速度v、机械能E、动能Ek与其离开抛出点高度h之间的关系正确的是（）A． B．C． D．10、关于功率的概念，下列说法中正确的是()A．功率是描述力对物体做功多少的物理量B．汽车以最大速度行驶后，若要减小速度，可减小牵引力功率行驶.C．由P=Fv可知：只要F不为零，v也不为零，那么功率P就一定不为零D．某个力对物体做功越快，它的功率就一定大三、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）一同学为了研究光滑斜面上的物体静止和加速下滑时传感器对斜面支持力的差值与物体质量之间的关系，该同学用上表面光滑的楔形木块A固定在水平放置的压力传感器上，做了如下实验：（1）如图甲，该同学将质量m不同的小钢球从斜面顶端由静止释放(每次只有一个小球)，记录小钢球在斜面上运动时压力传感器的示数F，并根据实验数据做出F-m图线．重力加速度g取10m/s2，若斜面倾角为θ，由图象可知，cos2θ=_____(保留2位有效数字)，由图象知，木块A的质量M=_______kg(保留2（2）该同学先把物体m用绳子系在斜面挡板上(如图乙所示)，测得此时传感器示数，再剪断绳子，测得此时传感器示数，从而得到两种情况下传感器对斜面支持力的差值△F的函数表达式△F=_____(用已知字母表示的表达式)．更换不同质量的物体m，多做几次实验得到数据，根据数据得到△F-m图象，该图象的斜率k=__________(保留2位有效数字)．12．（12分）“测定滑块与木板之间的动摩擦因数”的实验装置如图甲所示，实验器材有：右端带有定滑轮的长木板、带有遮光条的滑块、光电门(包含数字计时器)、拉力传感器、托盘、砝码及细线、游标卡尺等．实验时，让滑块从A处由静止开始运动，测得拉力传感器的示数F，遮光条挡光的时间Δt，滑块(包括遮光条和拉力传感器)的总质量为M，滑块上的遮光条从A到光电门的距离为s，遮光条的宽度为d，重力加速度为B．（1）为了减小实验误差，下列实验要求正确的是________．A．将带有定滑轮的长木板调至水平B．调节定滑轮，使牵引滑块的细绳与长木板平行C．托盘和砝码的总质量（设为m）必须远小于MD．A与光电门之间的距离应适当大些（2）用游标卡尺测量遮光条的宽度，如图乙所示，其读数为d=________cm；（3）用题中已知的物理量符号表示，滑块与木板之间的动摩擦因数表达式为μ=____________．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）如图甲所示，质量M=5kg的木板A在水平向右F=30N的拉力作用下在粗糙水平地而上向右运动，t=0时刻在其右端无初速度地放上一质为m=lkg的小物块B．放上物块后A、B的图象如图乙所示．已知物块可看作质点，木板足够长．取g=10m/s2求：（1）物块与木板之间动摩擦因数μ1和木板与地面间的动摩擦因数μ2；（2）物块与木板之间摩擦产生的热量（3）放上物块后，木板运动的总位移．14．（16分）如图所示，质量为m的小球从光滑曲面上滑下。当它到达高度为h1的位置A时，速度的大小为v1，滑到高度为h2的位置B时，速度的大小为v2。在由高度h1到h2的过程中，请根据功是能量转化的量度，证明小球的机械能守恒。15．（12分）如图所示，一个质量为60kg滑板运动员，以v0=43m/s初速度从某一高台的A点水平飞出，恰好从光滑竖直圆轨道的D点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失）。已知圆弧的半径R=3m，θ=60°，取g=10m/s2，求：（1）滑板运动员在空中的飞行时间。（2）滑板运动员运动到圆弧轨道最高点B时轨道对他的作用力。

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、B【解题分析】

速度时间图象的斜率表示加速度，根据图象求出t=0.4s和t=1.1s时的加速度，再根据牛顿第二定律求出单杠对该同学的作用力．根据加速度方向分析人的运动状态.【题目详解】A、根据速度图象的斜率表示加速度可知，t=0.5s时，他的加速度为0.3m/s2，选项A错误；B、t=0.4s时他向上加速运动，加速度方向竖直向上，他处于超重状态，B正确；C、t=1.1s时他的加速度为0，他受到的单杠的作用力刚好等于重力600N，C错误；D、t=1.5s时他向上做减速运动，加速度方向向下，他处于失重状态，选项D错误；故选B.【题目点拨】根据速度–时间图象斜率代表加速度的特点，可以计算t=0.5s时的加速度；根据加速度的方向，可以确定他的超、失重状态.2、A【解题分析】小球转动的半径为Rsinθ，小球所受的合力垂直指向转轴，根据平行四边形定则和牛顿第二定律：F合＝mgtanθ＝mRsinθω2，解得：θ=60°，故C正确，ABD错误．3、C【解题分析】A、由题意可知，A、C绕地心运动的角速度相等，卫星C做圆周运动的半径大于A的半径，由v=ωr可知，C的线速度大于A的线速度，故A项错误。B、由牛顿第二定律得：GMmr2=ma，解得加速度：a=GMr2，在P点，G、M、r都相同，卫星B在C、己知卫星B运动轨迹的半长轴与卫星C运动轨迹的半径相等，由开普勒第三定律可知：a3T2=k，则卫星B、卫星C绕地心运动的周期相同，卫星C为地球同步卫星，其周期与A的周期相同，所以物体A、卫星B、卫星CD、卫星B绕地球做椭圆轨道运行，只有地球的万有引力对B做功，其机械能守恒，故D项错误。4、D【解题分析】试题分析：滑块被匀速推动，根据平衡条件，有：F=f；N=mg其中：F=kSv2=ka2v2f=μN=μmg=μρa3g解得：；现在风速v变为2倍，故能推动的滑块边长为原来的4倍，故体积为原来的64倍，质量为原来的64倍；故选D．考点：物体的平衡【名师点睛】本题关键是明确物体的受力情况，根据平衡条件推导出能够推动的滑块的边长a与风速的关系表达式进行分析，不难．5、D【解题分析】

人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中，他虽然经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，但是支持力的方向始终向上，与位移方向一致，所以支持力始终做正功，故ABC错误，D正确。故选D。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、AC【解题分析】

A．根据能量守恒得：在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能和内能，可知减少的重力势能大于摩擦生热，故A正确；B．由于下滑过程先加速后减速。故B错误；CD．下滑过程，设斜面长度为L，下降过程，由能量守恒得返回过程有联立解得故C正确，D错误。故选AC。8、AC【解题分析】

匀强电场的等势线是等间距的平行直线，根据几何关系，知ab的电势差等于dc的电势差，即φa-φb=φd-φc，解得：φd=2V，故A正确；a、b两点的电势分别为4V、8V，e为ab的中点，则e点的电势为6V，所以ec为等势线，根据电场线与等势线垂直，由高电势指向低电势，知电场线垂直于ec向下，故C正确，B错误；因为a点的电势小于c点的电势，根据电势能Ep=qφ，知a点的电势能大于c点的电势能，故D错误。所以AC正确，BD错误。9、AD【解题分析】

A．小球所受空气阻力大小恒定，上升阶段是匀减速直线运动，取向上为正方向，根据牛顿第二定律有a1大小恒定，方向向下，小球所受空气阻力大小恒定，下降阶段是匀加速直线运动，取向上为正方向，根据牛顿第二定律有a2大小恒定，方向向上，且有故A正确；B．上升阶段是匀减速直线运动，取向上为正方向，有非一次线性函数，同理可知，下降过程的图像也非一次线性函数，故B错误；C．上升过程机械能E与小球离抛出点高度h的关系为下降过程机械能E与小球离抛出点高度h的关系为由图像可知，故C错误；D．上升过程动能Ek与小球离抛出点高度h的关系为下降过程动能Ek与小球离抛出点高度h的关系为且落回出发点的动能小于抛出时的动能，故D正确。故选AD。10、BD【解题分析】

A项，功率是描述一个物体做功快慢的物理量，故A项错误。B项，由P=Fv可知，汽车以最大速度行驶后，若要减小速度，可减小牵引力功率行驶.故B对；C项，由P=Fv可知，当速度为零或F与v垂直时，功率P为零,故C项错误。D项，根据P=Wt知，做功越快，功率越大，故故选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、0.33（0.32~0.35）0.20kgmgsin2θ【解题分析】试题分析：分别对小球和A受力分析，求出传感器的示数F与m的表达式，再结合图象求解；当m=0时，传感器的示数即为木块A的重力，从而求出A的质量；根据静止和下滑两种情况下对压力传感器的作用力表达式求解ΔF-m的表达式，根据表达式计算图像的斜率．（1）对小球受力分析，根据平衡条件可知，A对小球的支持力N=mgcosθ，根据牛顿第三定律可知，小球对A的压力为mgcosθ，对A受力分析可知，传感器对A的支持力F=Mg+mgcosθcosθ，则传感器的示数为F=Mg+mgcos2当m=0时，传感器的示数即为木块A的重力，则有Mg=1.96N，解得M=1.96（2）当静止时，将斜面和小球看做一个整体，则整体在竖直方向上只受重力和传感器的支持力，故此时传感器的示数为F'=(M+m)g，当加速下滑时传感器的示数为F=Mg+mgcos2θ，故ΔF=F'-F=mg(1-cos212、ABD0.525【解题分析】

（1）为了保证木板对木块的支持力等于重力，故带有定滑轮的长木板调至水平，A正确；为了保证绳子上的拉力为水平的拉力，故牵引滑块的细绳应与长木板平行，B正确；细线对滑块的拉力是通过拉力传感器测量的，故对托盘和砝码的总质量没有要求，C错误；利用光电门测量木块的速度，当距离适当大些，测量的速度更准确，D正确；（2）由图乙所示游标卡尺可知，主尺示数为0.5cm，游标尺示数为；（3）通过光电门的速度，整个过程根据动能定理可知，解得．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）μ1=0.4，μ2=0.6（2）108J（3）117m【解题分析】解：（1）放上物块后，当A、B相对滑动过程，由图示图象可知，B的加速度：aB==4m/s2，A的加速度：aA==﹣2m/s2，由牛顿第二定律得：对B：μ1mg=maB，对A：F﹣μ1mg﹣μ2（M+m