甘肃省金昌市永昌四中2024年高三物理第一学期期中学业质量监测模拟试题含解析

甘肃省金昌市永昌四中2024年高三物理第一学期期中学业质量监测模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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，在张紧的绳子上挂了、、、四个单摆，四个单摆的摆长的关系为，先让摆摆动起来．(摆角不超过)，则下列说法正确的是()A．摆发生振动，其余摆均不动B．、、三摆均以相同频率振动C．、、三摆均以相同振幅振动D．以上说法，均不正确2、如图所示，汽车通过轻质光滑的定滑轮，将一个质量为m的物体从井中拉出，绳与汽车连接点距滑轮顶点高h，开始绳绷紧且滑轮两侧的绳都竖直，汽车以v0向右匀速运动，运动到跟汽车连接的细绳与水平夹角为θ=，则A．从开始到绳与水平夹角为时，细绳拉力对物体做功为mghB．从开始到绳与水平夹角为时，细绳拉力对物体做功为C．在绳与水平夹角为时，细绳拉力对物体做功功率为D．在绳与水平夹角为时，绳对滑轮的作用力为3、滑雪运动深受人民群众喜爱．某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿AB下滑过程中，下列说法正确的是（）A．所受合外力始终为零B．所受摩擦力大小不变C．合外力做功一定不为零D．机械能一定减少4、甲、乙两物体在同一直线上运动，它们在0～0.4s时间内的v﹣t图象如图所示．若仅在两物体之间存在相互作用力，则甲、乙两物体的质量之比为（）A．1：3 B．3：1 C．1：4 D．4：15、如图所示，木块A质量为1kg，木块B的质量为2kg，叠放在水平地面上，AB间最大静摩擦力为1牛，B与地面间摩擦系数为0.1，今用水平力F作用于B，则保持AB相对静止的条件是F不超过：A．3牛B．4牛C．7牛D．6牛6、下列有关牛顿运动定律的说法，其中正确的是（）A．惯性就是物体保持静止状态的性质B．一对作用力和反作用力的作用效果总相同C．物体运动状态改变的难易程度就是加速度D．力的国际制单位“牛顿”是根据牛顿第二定律定义的二、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，质量为M的长木板A静止在光滑的水平面上，有一质量为m的小滑块B以初速度v0从左侧滑上木板，且恰能滑离木板，滑块与木板间动摩擦因数为μ．下列说法中正确的是：（）A．若只增大v0，则滑块滑离木板过程中系统产生的热量增加B．若只增大M，则滑块滑离木板过程中木板所受到的冲量增大C．若只减小m，则滑块滑离木板时木板获得的速度减少D．若只减小μ，则滑块滑离木板过程中滑块对地的位移减小8、下列说法正确的是（）A．控制液面上方饱和汽的体积不变，升高温度，则达到动态平衡后该饱和汽的质量增大，密度增大，压强也增大B．没有摩擦的理想热机可以把获得的能量全部转化为机械能C．两个分子甲和乙相距较远（此时它们之间的作用力可以忽略），设甲固定不动，乙逐渐向甲靠近，直到不能再靠近，在整个移动过程中分子力先增大后减小，分子势能先减小后增大D．晶体熔化过程中，吸收的热量全部用来破坏空间点阵，增加分子势能，而分子平均动能却保持不变，所以晶体有固定的熔点E.理想气体的热力学温度与分子的平均动能成正比9、一行星绕恒星作圆周运动，由天文观测可得，其运动周期为T，速度为v，引力常量为G，则A．恒星的质量为 B．行星的质量为C．行星运动的轨道半径为 D．行星运动的加速度为10、.关于红光和紫光的比较,下列说法正确的是()A．在同一介质中,红光的波长大于紫光的波长B．红光在真空中的速度大于紫光在真空中的速度C．从玻璃到空气发生全反射时,红光的临界角大于紫光的临界角D．在同一杨氏双缝干涉装置中,红光的条纹间距小于紫光的条纹间距三、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）某实验小组利用图甲所示的实验装置做探究加速度与合外力、质量关系的实验。(1)关于下列实验操作，正确的是________。A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行B．每次小车都要从同一位置开始运动C．实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源D．通过增减小车上的砝码改变小车质设后，不需要重新平衡摩擦力(2)为使小车所受合外力等于细线的拉力，应采取的措施是___________；要使细线的拉力等于砝码的总重力，应满足的条件是________。(3)小组成员中甲、乙两同学先后在同一实验装置中做研究加速度与合外力关系实验，其中一个同学在轨道水平情况下做的实验，而另一个同学在轨道倾斜的情况下做的实验，得到了a—F图像中①、②两条图线。则图线______(填"①”或“②”）是在轨道倾斜情况下得到的；小车及车中砝码的总质量m=________kg。12．（12分）某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”．弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和各拉线的方向．(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为________N.(2)下列不必要的实验要求是______．(请填写选项前对应的字母)A．应测量重物M所受的重力B．弹簧测力计应在使用前校零C．拉线方向应与木板平面平行D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置(3)该同学做“验证力的平行四边形定则”的实验采取的研究方法是______．A．控制变量法B．等效替代法C．小量放大法D．建立理想模型法四、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）牛顿思考月球绕地球运行的原因时，苹果偶然落地引起了他的遐想：拉住月球使它围绕地球运动的力与拉着苹果下落的力，是否都与太阳吸引行星的力性质相同，遵循着统一的规律一一平方反比规律？因此，牛顿开始了著名的“月一地检验”．（1）已知月球与地球的距离约为地球半径的60倍，如果牛顿的猜想正确，请你据此计算月球公转的向心加速度a和苹果下落的加速度g的比值．（2）在牛顿的时代，月球与地球的距离r、月球绕地球公转的周期T等都能比较精确地测定，请你据此写出计算月球公转的向心加速度的表达式：，，地面附近的重力加速度，请你根据这些数据估算比值；与（1）中的结果相比较，你能得出什么结论？（3）物理学不断诠释着自然界的大统与简约．换一个角度再来看，苹果下落过程中重力做功，重力势能减少，试列举另外两种不同类型的势能，并说出这些势能统一具有的特点（至少说出两点）．14．（16分）如图所示小球A用长为L的细线悬挂与O点，且与水平面刚好接触，另一相同的小球B从固定的光滑曲面h高处由静止下滑，然后沿水平面向右运动S距离后与A球发生对心碰撞．设曲面底端与水平面平滑连接，且mA=mB，A、B两球碰撞时无机械能损失．求（1）若水平面光滑，且h=3L，试通过计算说明A、B两球碰撞后各如何运动？（2）若水平面不光滑，且B球在水平面上滑动时与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，h=L=1m，S=0.5m，则A、B两球共发生多少次碰撞？B球最终停在何处？15．（12分）质量为的钢球自高处自由落下，与地面碰撞后竖直向上弹回，碰撞时间秒，钢球反弹的最大高度为．取．在碰撞过程中，求：（1）钢球将要落地时的速率多大?（2）钢球受到地面的平均冲力的大小为多少?

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】摆动起来后，通过水平绳子对，，三个摆施加周期性的驱动力，使，，三摆做受迫振动，、、三摆做受迫振动的频率等于驱动力的频率，因为驱动力频率相同，则，，三摆均以相同频率振动，由于b摆的固有频率与驱动力频率相同，故b摆的振幅最大，故B正确，ACD错误。点睛：受迫振动的频率等于驱动率的频率，与物体的固有频率无关；当摆的固有频率与驱动力频率相同时，振幅最大的现象叫做共振。2、B【解题分析】

AB．将汽车的速度沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解，如图所示货物速度为：v=v0cosθ由于θ逐渐变小，故货物加速上升；当θ=时，货物速度为，当θ=时，货物速度为零，根据功能关系，拉力的功等于货物机械能的增加量，故故A错误，B正确；C．在绳与水平夹角为时，拉力的功率为：，其中，由于加速，拉力大于重力，所以故C错误；D．由于物体加速，绳子对货物的拉力大于重力，由于两端拉力相等，夹角为，故合力大于，故D错误．3、D【解题分析】

滑雪运动员沿圆弧轨道运动的速率不变，则运动做匀速圆周运动，所受合外力指向圆心且不为零，故A错误；运动员下滑过程中受到重力、滑道的支持力与滑动摩擦力，由图可知，运动员从A到B的过程中，滑道与水平方向之间的夹角逐渐减小，则重力沿斜面向下的分力逐渐减小，运动员的速率不变，则运动员沿滑道方向的合外力始终等于0，所以滑动摩擦力也逐渐减小，故B错误；滑雪运动员的速率不变则动能不变，由动能定理可知，合外力对运动员做功为0，故C错误；运动员从A到B下滑过程中的动能不变，而重力势能减小，所以机械能减小，故D正确。故选D。【题目点拨】本题抓住运动员做的是匀速圆周运动，速率不变，动能不变，根据匀速圆周运动的特点分析速度、加速度、合外力的情况。4、B【解题分析】

根据速度图象的斜率等于加速度得：对于乙：，得t1=0.3s。则甲的加速度大小为：；乙的加速度大小为：；据题，仅在两物体之间存在相互作用，根据牛顿第三定律得知，相互作用力大小相等，由牛顿第二定律F=ma得：两物体的加速度与质量成反比，则有质量之比为：m甲：m乙=a乙：a甲=3：1。所以ACD错误，B正确；故选B。【题目点拨】本题一方面考查速度图象的斜率等于加速度；另一方面考查运用数学知识解决物理问题的能力．5、D【解题分析】对A有：Fmax=mAa；代入数据解得：a=1m/s2；对整体有：F−μ(mA+mB)g=(mA+mB)a；代入数据解得：F=6N；故选：D.点睛：要使AB能保持相对静止，由题意可知当F最大时，AB间的摩擦力应刚好为最大静摩擦力，则以A为研究对象可求得两物体共同运动时所具有的最大加速度；再用整体法可求得F的最大值．6、D【解题分析】

A．惯性就是物体保持静止或者匀速直线运动状态的性质，故A错误；B．作用力和反作用力作用在两个物体上，效果不相同，故B错误；C．物体运动状态改变的难易程度取决于物体惯性大小，故C错误；D．力的国际制单位“牛顿”是根据牛顿第二定律定义的，故D正确。故选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、CD【解题分析】

A、滑块滑离木板过程中系统产生的热量等于滑动摩擦力与相对位移的成积，因为相对位移没变，所以产生热量不变，故A错误；B、由极限法，当M很大时，长木板运动的位移会减小，滑块的位移等于减小,对滑块根据动能定理，可知滑块滑离木板时的速度增大，把长木板和小滑块看成一个系统，满足动量守恒：，可知长木板的动量变化比较小，所以若只增大M，则滑块滑离木板过程中木板所受到的冲量减少，故B错；C、采用极限法：当m很小时，摩擦力也很小，m的动量变化减小，把长木板和小滑块看成一个系统，满足动量守恒，那么长木板得动量变化也减小．故C正确．D、当很小时，长木板运动的位移会减小，滑块的位移等于减小故D正确．【题目点拨】本题应注意以下几点：1、体会儿童极限法解题．2、摩擦力与相对位移得乘积等于产生得内能，摩擦力与对地位移得乘积等于物体的动能得变化．8、ADE【解题分析】温度升高时，液体分子的平均动能增大，单位时间里从液面飞出的分子数增多，所以达到动态平衡后该饱和汽的质量增大，密度增大，压强也增大，A正确；根据热力学第二定律知热机的效率不可能为1，B错误；两个分子甲和乙相距较远（此时它们之间的作用力可以忽略），设甲固定不动，乙逐渐向甲靠近，直到不能再靠近，在整个移动过程中分子力先减小后增大，分子势能先减小后增大，C错误；晶体熔化过程中，吸收的热量全部用来破坏空间点阵，增加分子势能，而分子平均动能却保持不变，所以晶体有固定的熔点，D正确；理想气体的热力学温度与分子的平均动能成正比，故E正确．9、ACD【解题分析】

AC．设恒星的质量为M，行星绕恒星运动的半径为r，行星质量为m，则：解得故AC正确；B．根据行星绕恒星的运动学量，求不出行星的质量，故B项错误；D．设行星运动的加速度为a，则：故D项正确。故选ACD。10、AC【解题分析】

A．根据光的色散规律可知在同一介质中红光的折射率小而波速大，而红光的频率小，由v=λf知红光的波长要比紫光的波长长；A正确．B．各种光在真空中的光速均相同，等于光速c=3×108m/s；B错误．C．由全反射公式，而同一介质中红光的折射率小于紫光的折射率，故红光的临界角大于紫光的临界角，C正确．D．因红光的波长大于紫光的波长，由双缝干涉的条纹间距可知，红光的条纹间距大于紫光的条纹间距；D错误．故选AC．【题目点拨】可见光是复色光，同时得出在同一介质中，紫光的折射率最大，红光的折射率最小，红光的速度最大，紫光的速度最小．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、AD平衡摩擦力小车的质量远大于砝码的总质量①2.5kg【解题分析】

(1)A、调节滑轮的高度,使牵引小车的细绳与长木板保持平行,所以A选项是正确的;B、小车的释放位置对该实验没有影响,不要求每次在同一位置,故B错误;C、实验时先接通电源,再释放小车,故C错误;D.通过增减小车上的砝码改变质量时,不需要重新平衡摩擦力,即不需要重新调整木板的倾斜程度,所以D选项是正确的.(2)为使小车所受合外力等于细线的拉力，应采取的措施是把不带滑轮的一端抬高，平衡小车运动中的摩擦力；以整体为对象：mg=(M+m)a，则小车的加速度为：a=mg再以小车及车中的砝码为研究对象，可以求出绳子的拉力，即：F=Ma=M⋅mg当m≪M可以近似认为F=mg所以要认为绳子拉力等于砂和砂桶的重力，则必须满足条件m≪M(3)由①图象可以知道,当F=0时,加速度不等于零.也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度,该同学实验操作中平衡摩擦力过大,即倾角过大,平衡摩擦力时木板的右端垫得过高，图线①是在轨道倾斜情况下得到的;在水平轨道上,因为受到摩擦力,拉力不为零时,加速度仍然为零,可以知道图线②是在轨道水平的情况下得到的.根据牛顿第二定律得F-f=ma解得：a=F-fm,图线的斜率表示质量的倒数,则故本题答案是：(1).AD(2).平衡摩擦力(3).小车的质量远大于砝码的总质量(4).①(5).2.5kg【题目点拨】(1)根据实验操作要求可分析必须进行的操作;(2)根据牛顿第二定律,通过整体隔离法求出绳子拉力的表达式,从而确定托盘及托盘内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力的条件;(3)根据a-F图象的特点结合牛顿第二定律分析求解.12、3.6DB【解题分析】

(1).弹簧测力计读数，每1N被分成5格，则1格就等于0.2N,图中指针落在3N和4N的第3格处，所以弹簧A的读数为3.6N.(2).A.实验通过作出三个力的图示来验证“力的平行四边形定则”，因此物体的重力需要知道，A正确.B.需测出弹簧测力计的力的大小，要准确就必须在试用前校零.B正确.C.拉线的方向必须木板平面平行，这样才能确保力的大小准确.C正确.D.当结点O的位置确定时，弹簧测力计A的示数也确定，由于重物的重力也确定，两力大小与方向均确定，因此弹簧测力计B的大小与方向也一定，所以改变拉力多次实验时不需要使结点每次都静止在O点，D错误.故选：D.(3)由实验原理可知该同学验证“力的平行四边形定则”的实验中采取了等效替代法，即合力与两分力的关系是等效的，A、C、D错误，故选：B.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）见解析,（3）见解析.【解题分析】试题分析：（1）设月球的质量为m月，地球质量为M，根据牛顿第二定律有：①设苹果的质量为m，地球半径为R，根据牛顿第二定律有：②由题意知：r=60R③联立①②③式可得：（3分）（2）由向心加速度的表达式得④其中：⑤联立④⑤可得：代入相关数据可得：比较（1）中的结果，二者近似相等，由此可以得出结论：牛顿的猜想是正确的，即地球对月球的