2024学年吉林省公主岭市第五高级中学物理高三上期中学业质量监测模拟试题含解析

2024学年吉林省公主岭市第五高级中学物理高三上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、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、“神舟七号”载人飞船发射升空后，飞行了2天20小时27分钟，绕地球运行45圈，返回舱顺利返回着陆．这标志着我国航天事业又迈上了一个新台阶，假定正常运行的神舟七号飞船和通信卫星（同步卫星）做的都是匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A．飞船的线速度比通信卫星的线速度小B．飞船的角速度比通信卫星的角速度小C．飞船的运行周期比通信卫星的运行周期小D．飞船的向心加速度比通信卫星的向心加速度小2、如图，质量为m、带电量为q的小球B用绝缘细线悬挂，处于固定的带电体A产生的电场中，A可视为点电荷，B为试探电荷。当小球B静止时，A、B等高，细线偏离竖直方向的夹角为θ。已知重力加速度为g。则点电荷A在B处所产生的场强大小为（）A． B． C． D．3、如图所示，一个质量为M的人，站在台秤上，一长为R的悬线一端系一个质量为m的小球，手拿悬线另一端，小球绕悬线另一端点在竖直平面内做圆周运动，且小球恰好能通过圆轨道最高点，则下列说法正确的是：（）A．小球运动到最低点时，台秤的示数最大且为(M＋6m)gB．小球运动到最高点时，人处于失重状态C．小球在a、c两个位置时，台秤的示数不相同D．小球从最高点运动到最低点的过程中台秤的示数增大，人处于超重状态4、一项新的研究表明，由于潮汐引力，地球的自转速度在变慢，月球也正以每年3.8cm的速度远离地球．若不考虑其他变化，则在遥远的未来A．月球绕地球运行的周期将变短 B．月球表面的重力加速度将变大C．地球的第一宇宙速度将变小 D．地球同步卫星的高度将变大5、如图所示，质量为M的斜面体上有一个质量为m的滑块正沿斜面匀速下滑，滑块下滑过程中，斜面体始终保持静止，在此过程中（）A．斜面体对滑块的作用力斜向右上方B．斜面体对滑块的作用力竖直向上C．地面对斜面体的摩擦力水平向右D．地面对斜面体的摩擦力水平向左6、如图为一种“滚轮--平盘无级变速器”的示意图,它由固定在主动轴上的平盘和可随从动轴移动的圆柱形滚轮组成,由于摩擦的作用,当平盘转动时,滚轮就会跟随转动,如果认为滚轮不会打滑,那么主动轴的转速从动轴的转速滚轮半径以及滚轮中心距离主动轴轴线的距离之间的关系是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、在平直公路上行驶的a车和b车，其位移-时间图像分别为图中直线a和曲线b，已知b车的加速度恒定且等于-2m/s2，t=3s时，直线a和曲线b刚好相切，则（）A．a车做匀速运动且其速度为m/s B．t=3s时a车和b车相遇且此时速度相同C．t=1s时b车的速度为10m/s D．t=0时a车和b车的距离x0=9m8、如图所示，物块m1、m2均沿斜面匀速下滑，斜面体abc静止于粗糙水平地面上，已知m1＞m2，θ1＜θ2。下列说法中正确的是（）A．斜面体ab面和ac面的动摩擦因数不同B．斜面对物块m1的作用力垂直ab面向上C．物块m1对斜面的作用力竖直向下D．地面对斜面体的摩擦力水平向左9、如图所示，平行板电容器与恒压电源连接，下极板接地，a、b是两极板中心，p是a、b连线的中点，有一带电油滴恰好悬停于p点．现让两极板分别绕着过a、b点并垂直于纸面的轴同时转过一小角度．不计转动时间，则从转动前到转动后的一小段时间内A．电容器的电容不变B．p点的电势不变C．带电油滴的电势能不变D．带电油滴的重力势能不变10、如图,水平光滑地面上停放着一质量为M的小车,其左侧有半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB，轨道最低点B与长为L的水平轨道BC相切,整个轨道处于同一竖直平面内。将质量为m的物块(可视为质点)从A点无初速释放,物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出,设重力加速度为g,空气阻力可怎略不计。关于物块从A位置运动至C位置的过程中,下列说法正确的（）A．小车和物块构成的系统动量守恒B．摩擦力对物块和轨道所做的功的代数和为-mgRC．小车在全过程中运动的最大位移为mD．小车运动过程中的最大速度为2三、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）有一只标识为“2.5V，0.5A”的小灯泡，小华想测定其伏安特性曲线，实验室所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：编号器材名称规格与参数A电源E电动势为3.0V，内阻不计B电流表A1量程0～10mA，内阻200ΩC电流表A2量程0～600mA，内阻2ΩD电阻箱R阻值999.99ΩE滑动变阻器R1最大阻值10ΩF滑动变阻器R2最大阻值2kΩ（1）为了达到实验目的需要组装一个量程为3.0V的电压表，那么电阻箱的阻值应调到________Ω；（2）为了减小实验误差，实验中滑动变阻器应选择________(选填器材前面的编号)；（3）请帮助小华设计一个电路，要求使误差尽量小，并将电路图画在图1虚线框内________；（4）小华在实验中用电流表和改装后的电压表测得数据并记录在下表中，请根据表格中的数据在图2方格纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线_________；电压U/V00.51.01.52.02.5电流I/A00.170.300.390.450.49（5）将一个电动势为1.5V，内阻为3Ω的电源直接接在该小灯泡的两端，则该小灯泡的实际功率为________W(结果保留1位有效数字)．12．（12分）某同学探究牛顿第二定律，装置如图所示．⑴实验时应使细绳与木板平行，将木板右端垫高以平衡摩擦力，这样操作的目的是：（_______）A．使打点计时器能够打出更清晰的点B．提高打点计时器的打点频率C．使小车运动更快，从而减小实验误差D．使细绳的拉力等于小车所受合力⑵若直接以钩码所受重力mg作为小车受到拉力，需要满足的条件是___________⑶改变钩码质量，测量并记录多组数据，得到小车加速度与所受拉力大小关系图像．图像不过原点原因是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角_________(填“偏大”或“偏小”)．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，一轻质弹簧左端固定在墙壁上，右端与置于水平面上的质量为m的小滑块相连。在以下的讨论中小滑块可视为质点，弹簧始终在弹性限度内，取弹簧原长时弹性势能为0，且空气阻力可忽略不计。（1）若水平面光滑，以弹簧原长时小滑块的位置O为坐标原点，建立水平向右的坐标轴Ox，如图甲所示。①已知弹簧的劲度系数为k，请写出弹簧弹力F与小滑块所在位置坐标x的关系式，并借助F-x图像确定出将小滑块由O点缓慢拉到位置坐标x的过程中，弹簧弹力所做的功。②小滑块在某轻质弹簧的作用下，沿光滑水平面在O点附近做往复运动，若从小物块向右运动通过O点时开始计时，请在图乙中定性画出小物块所受弹力F随时间t变化的关系图像；若测得该弹簧的弹性势能Ep与其位置坐标x的关系曲线如图丙所示，其中Ep0和x0皆为已知量，请根据图丙中Ep-x图像提供的信息求解本题中弹簧的劲度系数k′。（2）若水平面不光滑，小滑块与水平面间的动摩擦因数为μ。如图丁所示，弹簧的劲度系数为k，O为弹簧原长位置，以距O点右侧的O′为坐标原点，向右为正方向建立坐标轴O′x′。将小滑块沿水平面向右拉到O′右侧的P点，由静止释放小滑块，小滑块可以在水平面上往复运动并最终停下。已知重力加速度为g，并可认为滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等。①证明小滑块被释放后第一次向左的运动的过程中，其受力特点符合以O′为平衡位置的简谐运动的受力条件。并分析如果小滑块在O点最左方停不住，则O到P点距离应满足什么条件；②若小滑块被释放后能第2次经过O点而不能第3次经过O点，试分析说明O′到P点距离又应满足什么条件。14．（16分）如图所示，轨道ABC的AB段是半径R=1．8m的光滑的圆弧形轨道，BC段为粗糙水平面，物体从A静止开始下滑，在平面上运动了1.6m后停下，求：(1)物体通过B点时的速率为多大？(2)物体与水平面的动摩擦因数μ为多大？(g取11m/s2)．15．（12分）如图所示，有一质量为M=2kg的平板小车静止在光滑的水平地面上，现有质量均为m=1kg的小物块A和B（均可视为质点），由车上P处分别以初速度v1=2m/s向左和v2=4m/s向右运动，最终A、B两物块恰好停在小车两端与车相对静止没有脱离小车。已知两物块与小车间的动摩擦因数都为μ=0.1，取g=10m/s2。求：（1）求物块A刚开始滑动时加速度a大小；（2）求物块A、B与小车相对静止时共同速度v共及物块A、B在小车上滑动过程中产生的热量Q（3）求整个过程中物块B相对小车的位移x相大小。

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】

BC．由题意可知，“神舟七号”的周期大约为，小于同步卫星的周期，根据知，飞船的角速度大于通信卫星的角速度，故B错误，C正确；AD．根据，解得：，因为“神舟七号”的周期小于同步卫星的周期，则“神舟七号”的轨道半径小于同步卫星的轨道半径。根据，解得：，；知飞船的线速度比通信卫星的线速度大，飞船的向心加速度比通信卫星的向心加速度大，故AD错误。故选C。2、D【解题分析】

小球处于平衡状态，受力如图：根据合成法，知电场力：F=mgtanθ解得：E==ABC.由上计算可知，ABC错误；D.由上计算可知，D正确。3、A【解题分析】

A．小球恰好能通过圆轨道最高点，在最高点，细线中拉力为零，根据牛顿第二定律：，解得小球速度为：小球从最高点运动到最低点，由机械能守恒定律得：，在最低点，由牛顿第二定律有：，联立解得细线中拉力：F=6mg小球运动到最低点时，台秤的示数最大且为：Mg+F=（M+6m）g。故A正确。B．小球运动到最高点P时，线的拉力为零，所以人不处于失重状态。故B错误。C．小球在a、c处时，绳对小球有一个水平方向指向圆心的弹力来充当向心力，由牛顿第三定律得绳对人施加的也是水平方向的力，故小球在a、c两个位置台秤的示数相同均为Mg。故C错误。D．小球从最高点运动到最低点的过程中，人始终处于静止状态，人所受的合外力为零，人并无竖直方向的分加速度，则人并不处于超重状态。故D错误。4、D【解题分析】

A.月球绕着地球做匀速圆周运动，故：解得：，随着地月间距增加，月球绕地球做圆周运动的周期将变大，故A错误；B.月球表面的重力加速度，不变，故B错误．C.第一宇宙速度，因为轨道半径不变，地球质量不变，所以第一宇宙速度不变，故C错误．D.地球自转周期增加，故自转角速度变小，故同步卫星的角速度变小，同步卫星的周期变大，根据可知，轨道半径变大，故高度增大，故D正确．5、B【解题分析】

对滑块受力分析可知，受到向下的重力，沿斜面向上的摩擦力和垂直斜面向上的支持力，因滑块处于平衡状态可知斜面对滑块的支持力和摩擦力的合力方向竖直向上，即斜面体对滑块的作用力竖直向上，选项B正确，A错误；由牛顿第三定律可知，滑块对斜面体的作用力竖直向下，可知对斜面体而言，水平方向受力为零，即地面对斜面体无摩擦力的作用，选项CD错误；故选B.6、B【解题分析】

滚轮不会打滑，滚轮边缘与主动轮接触处的线速度大小相等．滚轮边缘的线速度大小为v1=2πn2r，滚轮与主动轮接触处的线速度大小v2=2πn1x，联立求解n1、n2、r以及x之间的关系．【题目详解】从动轴的转速n2、滚轮半径r，则滚轮边缘的线速度大小为v1=2πn2r，滚轮与主动轮接触处的线速度大小v2=2πn1x。根据v1=v2，得2πn2r=2πn1x，解得。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、BD【解题分析】

A．图象的斜率等于速度，由图可知，a车的速度不变，做匀速直线运动，速度为故A错误；B．时，直线a和曲线b刚好相切，位置坐标相同，辆车相遇。斜率相等，此时辆车的速度相等，故B正确；C．时，b车的速度为设b车的初速度为，对b车，有解得则时b车的速度为故C错误；D．时，a车的位移为b车的位移为时，a车和b车到达同一位置，得故D正确。故选BD。8、AC【解题分析】

对整体受力分析。整体受力为重力和支持力。故D错误；对m1受力分析得;斜面对物体的总作用力与m1的重力等大反向共线，竖直向上，m1对斜面的总作用力竖直向下，故C正确，B错误；对m1列式：m1gsinθ1=μ故A正确。故选AC.【题目点拨】本题注意整体法和隔离法的运用。9、BCD【解题分析】

A、根据电容器电容的决定式，板间距离变为,所以电容减小，A错误；B、因电容器与电源始终相接，故电压不变，由知，电容器极板旋转后，所以场强变为，又因电容器下极板接地且油滴在中间，故电势，电势不变，B正确；C、D、不计转动时间，带电油滴的位置不变，带电油滴的电势不变，电势能不变，重力势能也不变，CD正确；故选BCD．10、BD【解题分析】

系统所受合外力为零时，系统动量守恒；由动能定理或机械能守恒定律求出物块滑到B点时的速度，然后由动量守恒定律求出物块与小车的共同速度，即为最大速度。【题目详解】A项：在物块从A位置运动到B位置过程中，小车和物块构成的系统在受到的合力不为零，系统动量不守恒，但在水平方向上动量守恒，故A错误；B项：由功能关系可知，摩擦力对物块和轨道所做的功的代数和的绝对值为因摩擦产生的内能即损失的机械能，由系统水平方向动量守恒可知，最后A物块和小车都静止，由能量守恒可知，损失的机械能为mgR，故B正确；C项：由系统水平方向动量守恒和“人船模型”可知，mx1=Mx2，xD项：当A物块运动到B点时，小车的速度最大，由水平方向动量守恒得：mv1=Mv2，由机械能守恒得：mgR=故应选：BD。【题目点拨】动量守恒条件是：系统所受合外力为零，对物体受力分析，判断系统动量是否守恒；熟练应用动量守恒定律、动能定律、能量守恒定律即可正确解题。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、100E0.2【解题分析】

（1）[1]由题意可知，本实验应采用伏安法测量伏安特性曲线，由表中数据可知，电流大小最大约为0.49A，因此电流表应采用A2，故只能采用A1与电阻箱串联的方式进行改装，由串并联电路规律可知Ω=100Ω（2）[2]由于本实验采用滑动变阻器分压接法，所以只能选用总阻值较小的E；（3）[3]本实验应采用滑动变阻器分压接法，由于电流表内阻较小，故应采用电流表外接法，故原理图如图所示（4）[4]根据描点法可得出对应的伏安特性曲线如图所示（5）[5]在灯泡伏安特性曲线中作出电源的伏安特性曲线，两图的交点表示灯泡的工作点，由图可知，电压U=0.8V，电流I=0.22A，则功率WW【题目点拨】明确实验原理，根据电路的改装规律可明确电阻箱应接入电阻；根据滑动变阻器的作用可确定应选择的滑动变阻器；根据实验原理进行分析，从而明确应采用的电路图；根据描点法可得出对应的图象；在灯泡伏安特性曲线中作出电源的伏安特性曲线，两图的交点表示灯泡的工作点，从而确定电压和电流，由功率公式即可确定电功率．12、DM>>m偏小【解题分析】(1)小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，为了在实验中能够把细绳对小车的拉力视为小车的合外力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，并且调节木板左端定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行,故选D.(2)根据牛顿第二定律得，整体的加速度，则绳子的拉力，知钩码的质量远小于小车的质量时，绳子的拉力等于钩码的重力，所以钩码的质量应满足的条件是M>>m．(3)图中图象与横轴的截距大于0，说明在拉力大于0时，加速度等于0，说明物体所受拉力之外的其他力的合力大于0，即没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,即木板的倾斜角偏小．【题目点拨】平衡摩擦力时出现的误差分析，根据图象对应分析即可，结论就是两个，不是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，就是平衡摩擦力时过大．对应上即可．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)①-kx2,②图见解析(2)①l≥,②≤l≤【解题分析】

（1）①弹力与x的关系：F