江苏省常州市田家炳中学2024年高三物理第一学期期中质量检测试题含解析

江苏省常州市田家炳中学2024年高三物理第一学期期中质量检测试题考生请注意：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，一只质量为m的小猴子，抓住用细绳吊在天花板上的根质量为

M的竖直木杆。当悬绳突然断裂时，小猴子急速沿杆向上爬，以保持它离地面的高度不变，则木杆下降的加速度（）A． B． C． D．2、如图所示，A、B两小球用轻杆连接，A球只能沿内壁光滑的竖直滑槽运动，B球处于光滑水平面内，不计球的体积．开始时，在外力作用下A、B两球均静止且杆竖直．现撤去外力，B开始沿水平面向右运动．已知A、B两球质量均为m，杆长为L，则下列说法中不正确的是（）A．A球下滑到地面时，B球速度为零B．A球下滑到地面过程中轻杆一直对B球做正功C．A球机械能最小时，B球对地的压力等于它的重力D．两球和杆组成的系统机械能守恒，A球着地时的速度为3、如图所示，K是光电管M中逸出功为W的碱金属，G是灵敏电流计，S是双刀双掷开关；若入射光的频率为，电子电量为-e，则以下判断中正确的是（）A．当时，灵敏电流计G中一定有电流通过B．若，当时，灵敏电流计G示数为零C．若，当S接a和b且滑线变阻器的滑动端P向右滑动时，灵敏电流计G中的电流会增大D．若，当S接c和d且滑线变阻器的滑动端P向右滑动时，灵敏电流计G中的电流一定会增大4、两根平行金属导轨MN、PQ，间距为d，与水平面成角时，质量为m的圆柱体恰能匀速下滑，圆柱体横截面半径为r，当两根平行金属导轨MN、PQ放水平后，间距不变，对圆柱体施加一水平拉力F，使圆柱体作匀速直线运动，已知d=r,则F为（）A． B． C．mg D．5、如图所示，光滑水平面上有A、B两辆小车，质量均为m＝1kg，现将小球C用长为0.2m的细线悬于轻质支架顶端，mC＝0.5kg。开始时A车与C球以v0＝4m/s的速度冲向静止的B车。若两车正碰后粘在一起，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，则（）A．A车与B车碰撞瞬间，两车动量守恒，机械能也守恒B．从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中，A、B、C组成的系统动量守恒C．小球能上升的最大高度为0.16mD．小球能上升的最大高度为0.12m6、太空中有一质量均匀分布的球形天体。已知该天体半径为R，表面重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g。以下说法正确的是A．该天体的第一宇宙速度为B．该天体自转的角速度为C．该天体的自转周期为D．若该天体的自转角速度，则天体会解体二、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、质量为m的小球由轻绳a和b系于一轻质木架上的A点和C点，且La<Lb，如图所示．当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a在竖直方向、绳b在水平方向．当小球运动到图示位置时，绳b被烧断的同时杆也停止转动，则()A．小球仍在水平面内做匀速圆周运动B．在绳b被烧断瞬间，a绳中张力突然增大C．在绳b被烧断瞬间，小球所受的合外力突然变小D．若角速度ω较大，小球可以在垂直于平面ABC的竖直平面内做圆周运动8、如图所示，a、b、c、d四个质量均为m的带电小球恰好构成“三星拱月”之形，其中a、b、c三个完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕O点做半径为R的匀速圆周运动，三小球所在位置恰好将圆周等分．小球d位于O点正上方h处，且在外力F作用下恰好处于静止状态，已知a、b、c三小球的电荷量均为q，d球的电荷量为6q,h=重力加速度为g，静电力常量为k,则下列说法正确的是()A．小球a一定带正电 B．小球c的加速度大小为C．小球b的周期为 D．外力F竖直向上，大小等于9、以下说法中正确的是()A．做匀变速直线运动的物体，ts内通过的路程与位移的大小一定相等B．2008年奥运会上牙买加飞人博尔特以9秒69的成绩夺得百米短跑冠军，这里的“9秒69”表示时刻C．瞬时速度的大小通常称为速率D．速度不变的运动就是匀速直线运动10、如图所示，B、C、D三点都在以点电荷＋Q为圆心的某同心圆弧上，将一检验电荷从A点分别移到B、C、D各点时，电场力做功大小比较()A．WAB>WAC B．WAD>WAB C．WAC＝WAD D．WAB＝WAC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）某同学利用做自由落体运动的小球来验证机械能守恒定律．在某次实验中，该同学得到小球自由下落的部分频闪照片如图所示，图中所标数据均为小球下落的实际距离．若已知当地的重力加速度大小为g＝9.80m/s2，小球的质量为m＝1.00kg，频闪仪每隔0.05s闪光一次．（1）在t2到t5时间内，小球重力势能的减少量△Ep＝_____J，动能的增加量为△Ek＝_____J；（结果保留三位有效数字）（2）该同学通过多次实验发现，无论在哪段时间内，小球重力势能的减少量△Ep总是大于其动能的增加量△Ek，造成这种现象的主要原因是_____．12．（12分）某研究性学习小组采用如图所示的电路测量某干电池的电动势E和内阻r，R为电阻箱，V为理想电压表，其量程略大于电池的电动势．实验中通过多次改变电阻箱的阻值R，从电压表上读出相应的示数U，该小组同学发现U与R不成线性关系，于是求出了相应的电阻与电压的倒数如下表所示．⑴根据表中的数据和实验原理，你认为第________（填序号）组数据是明显错误的，其原因是____________；⑵根据实验数据，请在坐标系中绘出1/U–1/R关系图线．⑶由图线可知，电动势E=________V，内阻r=________Ω（结果保留两位有效数字）．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，一轻弹簧原长为2R，其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC的底端A处，另一端位于直轨道上B处，弹簧处于自然状态，直轨道与一半径为的光滑圆弧轨道相切于C点，AC=7R，A、B、C、D均在同一竖直面内．质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑，最低到达E点（未画出），随后P沿轨道被弹回，最高点到达F点，AF=4R，已知P与直轨道间的动摩擦因数，重力加速度大小为g．（取，）（1）求P第一次运动到B点时速度的大小．（2）求P运动到Ｅ点时弹簧的弹性势能．（3）改变物块P的质量，将P推至E点，从静止开始释放．已知P自圆弧轨道的最高点D处水平飞出后，恰好通过G点．G点在C点左下方，与C点水平相距、竖直相距R，求P运动到D点时速度的大小和改变后P的质量．15．（12分）如图斜面倾角为30°，一辆汽车从静止开始时以1m/s2的加速度沿斜面爬坡，已知汽车质量为1.0×103kg，额定输出功率为5.6×104W，摩擦阻力为车重的0.2倍，g取10m/s2，求：(1)汽车做匀加速运动的时间；(2)汽车所能达到的最大速率.

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、C【解题分析】

猴子处于静止状态，受力平衡，则f=mg，摩擦力方向向上；

对杆子进行受力分析，受到重力Mg，猴子对杆的摩擦力f，方向向下，根据牛顿第二定律得：f+Mg=Ma解得A．，与结论不相符，选项A错误；B．，与结论不相符，选项B错误；C．，与结论相符，选项C正确；D．，与结论不相符，选项D错误；2、B【解题分析】

只有重力或只有弹力做功，系统机械能守恒，分析清楚两球的运动过程，应用机械能守恒定律分析答题．【题目详解】解：A、A球下滑到地面时，A球速度竖直，沿杆的速度为零，即B球速度为零，故A正确；B、开始时，B球静止，B的速度为零，当A落地时，B的速度也为零，因此在A下滑到地面的整个过程中，B先做加速运动，后做减速运动，因此，轻杆先对B做正功，后做负功，故B错误；C、A球机械能最小时，B球动能最大，即加速度等于零，轻杆作用力为零，B球对地的压力等于它的重力．故C正确；D、A球落地时，B的速度为零，在整个过程中，系统机械能守恒，由机械能守恒定律得：，解得，D正确．故本题不正确的选B．【题目点拨】本题考查了机械能守恒定律的应用，知道A、B组成的系统在运动的过程中机械能守恒，A球落地时，B的速度为零是正确解题的关键．3、B【解题分析】

AB．由图可知，当开关S向上，电路接入反向的电压时，若，当时，光电子无法到达阳极A，所以灵敏电流计G示数为零，故A错误，B正确；C．若，当S接a和b时，电路接入反向的电压，滑线变阻器的滑动端P向右滑动时，反向电压增大，灵敏电流计G中的电流一定不会增大，故C错误；D．当S接c和d电路接入正向的电压，滑线变阻器的滑动端P向右滑动时正向电压增大，若光电流早已达到饱和，则灵敏电流计G中的电流不会增大，故D错误。故选B。4、D【解题分析】

导轨倾斜时圆柱体刚好匀速下滑，把重力分解到沿导轨方向和垂直导轨方向，有：两支持力的合力与重力压斜面的分力平衡，有：联立可得：当导轨水平放置，用水平力F拉动做匀速直线运动，两支持力的合力在竖直方向平衡，有：联立可得：故选D.5、C【解题分析】

A．车碰撞后粘在一起，属于典型的非弹性碰撞，有机械能损失，故A错误；B．从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中，在竖直方向上A、B、C组成的系统所受合外力不为零，则系统动量不守恒，故B错误；CD．A、B两车碰撞过程，动量守恒，设两车刚粘在一起时共同速度为v1，有解得从小球开始上摆到小球摆到最高点的过程中，A、B、C组成的系统在水平方向上动量守恒，设小球上升到最高点时三者共同速度为v2，有解得从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中，A、B、C组成的系统机械能守恒，即解得故C正确，D错误。故选C。6、D【解题分析】

A．质量为m的物体在天体的两极所受到的引力等于其所受的重力，所以有：，所以天体质量为：根据万有引力提供向心力：联立可得：故A错误。C．在赤道，引力为重力和向心力的矢量和，故：联立可得：故C错误。BD．当地球自转周期为时，赤道上物体恰好瓦解：解得：所以当加速度大于时，天体会解体。故B错误，D正确。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】试题分析：小球原来在水平面内做匀速圆周运动，绳b被烧断后，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动或圆周运动，故A错误；绳b被烧断前，小球在竖直方向没有位移，加速度为零，a绳中张力等于重力，在绳b被烧断瞬间，a绳中张力与重力的合力提供小球的向心力，而向心力竖直向上，绳a的张力将大于重力，即张力突然增大，故B正确；在绳被烧断前，小球所受的合外力F1=mv2Lb，在绳被烧断，小球所受的合外力F2=mv2La，由于绳被烧断前后速度大小不变，而考点：考查了圆周运动规律的应用【名师点睛】本题中要注意物体做圆周运动时，外界必须提供向心力．C、D两项还可根据机械能守恒与向心力知识求解小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动或圆周运动角速度的范围．8、BD【解题分析】

a、b、c三小球所带电荷量相同，要使三个做匀速圆周运动，d球与a、b、c三小球一定是异种电荷，由于a球的电性未知，所以d球不一定带正电，故A错误．设db连线与水平方向的夹角为，则，，对b球，根据牛顿第二定律和向心力得：，解得：，，即b的周期为，c的加速度为，故B正确，C错误；abc三个小球对d的吸引力向下，大小为，因此拉力F的大小为，D正确【题目点拨】a、b、c三个带电小球在水平面内做匀速圆周运动，由合外力提供向心力，分析其受力情况，运用牛顿第二定律研究即可．9、CD【解题分析】

位移是初位置到末位置的有向线段，路程是物体运动的轨迹长度；时刻指的是时间轴上的点，时间间隔指时间轴上的一段；瞬时速率一般指速率；匀速直线运动为速度不变的运动；【题目详解】如果物体做的是一个变向减速直线运动，此时位移大小不等于路程，故A错误；“9秒69”表示时间轴上的一段，故指时间间隔，故B错误；瞬时速度的大小通常称为速率，故C正确；匀速直线运动为速度不变的运动，故D正确；故选CD。10、CD【解题分析】试题分析：据题知，B、C、D都在以Q为圆心的同一圆周上，而此圆周是一个等势线，各点的电势相等，则A与B、C、D三点的电势差U相等，电场力做功公式W=qU分析电场力做功相等．即有WAB=WAC=WAD．故AB错误，CD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、(1）7.06，7.03；(2）小球受到空气阻力的影响；【解题分析】(1)在t2到t5时间内，小球下落的高度h=0.7206m，所以小球重力势能的减少量为△Ep=mgh≈7.06J，小球在t2时刻的瞬时速度大小在t5时刻的瞬时速度大小所以小球动能的增加量；(2)由于小球下落过程中要受到空气阻力的作用，所以减少的重力势能一部分转化为小球运动的动能，另一部分转化为克服空气阻力做功而产生的内能．12、3外电阻减小，路端电压应该减小，路端电压的倒数应该增大如图所示：3.9V1.71Ω【解题分析】试题分析：（1）根据闭合电路欧姆定律得路端电压，所以外电阻减小，路端电压逐渐减小．根据表中的数据和实验原理，第3组数据是错误的，随电阻倒数的增大路端电压的倒数应增大，即随着电阻的减少路端电压应逐渐减小．（3）根据描点法绘出如图所示的关系曲线如图所示．（3）由实验原理：，变形得：，由此可知与成线性关系．图象的纵轴截距等于，斜率大小等于,如图根据数学知识求出图象的纵截距为1．3，即=1．3．解得电动势E=3．9V,图象的斜率等于,则有，解得内阻r=1．73Ω．考点：测定电源的电动势和内阻【名师点睛】测定电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律，实验的电路有三种，分别是伏安法、伏阻法和安阻法．本题采用转换法，将非线性关系通过数学变形转换成了线性关系根据闭合电路欧姆定律进行分析，明确数据的变化情况；根据描点法可得出对应的图象；根据闭合电路欧姆定律列式，通过图象将公式变形，再根据图象的性质即可分析电动势和内电阻．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，这是粒子打在荧光屏的最上端位置，则荧光屏的发光长度：【题目点拨】本题考查了粒子在电场中的运动，分析清楚粒子运动过程是解题的关键，分析清楚不同时刻进入极板的粒子运动过程，然后