2024学年宁夏长庆高级中学物理高三第一学期期中监测试题含解析

2024学年宁夏长庆高级中学物理高三第一学期期中监测试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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，竖直平面内有一固定的光滑轨道ABCD，其中倾角θ=37°的斜面AB与半径为R的圆弧轨道平滑相切于B点，CD为竖直直径，O为圆心，质量为m的小球(可视为质点)从与B点高度差为h的斜面上的A点处由静止释放，重力加速度大小为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则下列说法正确的是A．当h=3R时，小球过C点时对轨道的压力大小为B．当h=2R时，小球会从D点离开圆弧轨道作平抛运动C．调整h的值，小球能从D点离开圆弧轨道，并能恰好落在B点D．调整h的值，小球能从D点离开圆弧轨道，但一定不能落在B点2、如图所示，跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述竖直方向的运动：运动员从高处落到处于自然状态的跳板（A位置）上后，随跳板一同向下做变速运动到达最低点（B位置），跳板始终在弹性限度内．在运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程中，忽略一切阻力，下列说法正确的是A．在最低点时，运动员所受的合外力为零B．在最低点时，运动员、跳板、地球组成的系统势能最大C．在此过程中，跳板对运动员始终做负功，运动员的动能一直在减小D．在此过程中，运动员所受重力对她做的功大于跳板的作用力对她做的功3、中国传统文化博大精深，简单的现象揭示了深刻的道理，如水滴石穿。从屋檐滴下的水滴质量为0.5g，屋檐到下方石板的距离为4m，水滴与石板的冲击时间为0.2s，而后在石板上散开，没有飞溅，则石板受到水滴的平均冲击力约为A．0.022N B．0.027N C．2.2N D．0.27N4、如图是质量为1kg的质点在水平面上运动的v-t图像，以水平向右的方向为正方向．以下判断正确的是（）A．在0~3.0s时间内，合力对质点做功为10JB．在4.0s~6.0s时间内，质点的平均速度为3m/sC．在1.0s~5.0s时间内，合力的平均功率为4wD．在t=6.0s时，质点加速度为零5、我国正在进行的探月工程是高新技术领域的一次重大科技活动，在探月工程中飞行器成功变轨至关重要，如图所示．假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0，飞行器在距月球表面高度为3R的圆形轨道I上运动，到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道II，到达轨道的近月点B再次点火进入近月轨道III．绕月球做圆周运动则A．飞行器在B点处点火后，动能增加B．由已知条件不能求出飞行器在轨道II上的运行周期C．只有万有引力作用情况下，飞行器在轨道II上通过B点的加速度大小大于在轨道III上通过B点的加速度D．飞行器在轨道III上绕月球运行一周所需的时间为6、如图所示，为了浴室用电安全，某同学用理想变压器给浴室降压供电，理想变压器原、副线圈匝数比为5:1，原线圈输入交变电压u=311sinl00πt(V)，已知照明灯额定功率为44W，排气扇电动机内阻为lΩ，电流表示数为2A，各用电器均正常工作，电表均为理想表．则（）A．电压表示数为62VB．变压器的输入功率为186WC．排气扇输出功率为43WD．保险丝熔断电流不得低于2A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、如图甲所示，质量为m、电荷量为-e的粒子初速度为零，经加速电压U1加速后，从水平方向沿O1O2垂直进入偏转电场．已知形成偏转电场的平行板电容器的极板长为L，两极板间距为d，O1O2为两极板的中线，P是足够大的荧光屏，且屏与极板右边缘的距离为L．不考虑电场边缘效应，不计粒子重力．则下列说法正确的是A．粒子进入偏转电场的速度大小为2eB．若偏转电场两板间加恒定电压U0，粒子经过偏转电场后正好击中屏上的A点，A点与上极板M在同一水平线上，则所加电压UC．若偏转电场两板间的电压按如图乙所示作周期性变化，要使粒子经加速电场后在t＝0时刻进入偏转电场后水平击中A点，则偏转电场周期T应该满足的条件为T=D．若偏转电场两板间的电压按如图乙所示作周期性变化，要使粒子经加速电场并在t＝0时刻进入偏转电场后水平击中A点，则偏转电场电压U0应该满足的条件为U8、如图所示，小球从A点以初速度V0沿粗糙斜面向上运动，到达最高点B后返回A，C为AB的中点．下列说法中正确的是（）A．小球从A出发到返回A的过程中，位移为零，外力做功为零B．小球从A到C过程与从C到B过程，速度的变化量相等C．小球从A到C过程与从C到B过程，减少的动能相等D．小球从A到C过程与从C到B过程，损失的机械能相等9、宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统。在浩瀚的银河系中，多数恒星都是双星系统。设某双星系统J、绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示，若AO>OB，则A．星球A的质量一定小于B的质量B．星球A的向心力大于B的向心力C．双星间距离一定，双星的总质量越大，其转动周期越小D．双星的总质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越小10、如图，内壁光滑的细圆管一端弯成半圆形APB，与光滑的直轨道BC连接，水平放置在桌面上并固定．半圆形APB半径R=1.0m，BC长L=1.5m，桌子高度h=0.8m，质量1.0kg的小球以一定的水平初速度从A点沿过A点的切线射入管内，从C点离开管道后水平飞出，落地点D离点C的水平距离s=1m，不计空气阻力，g取10m/s1．则以下分析正确的是：（）A．小球做平抛运动的初速度为10m/sB．小球在圆轨道P点的角速度ω=10rad/sC．小球在P点的向心加速度为a=15m/s1D．小球从B运动到D的时间为0.7s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）某同学利用如图甲装置探究弹簧的弹性势能Ep与弹簧伸长量之间的关系．实验步骤如下：（1）用游标卡尺测量遮光条宽度d，如图乙所示测量值d=________mm．（2）按图甲竖直悬挂好轻质弹簧，将轻质遮光条水平固定在弹簧下端；在立柱上固定一指针，标示出弹簧不挂重锤时遮光条下边缘的位置，并测出此时弹簧长度x1．（3）测量出重锤质量m，用轻质细线在弹簧下方挂上重锤，测量出平衡时弹簧的长度x1，并按甲图所示将光电门组的中心线调至与遮光条下边缘同一高度，已知当地重力加速度为g，则此弹簧的劲度系数k=_____．（4）用手缓慢地将重锤向上托起，直至遮光条恰好回到弹簧原长标记指针的等高处（保持细线竖直），迅速释放重锤使其无初速下落，光电门组记下遮光条经过的时间△t，则此时重锤下落的速度为________，弹簧此时的弹性势能为_____________（均用题目所给字母符号表示）．（5）换上不同质量的重锤，重复步骤3、4，计算出相关结果，并验证弹性势能EP与弹簧伸长量△x之间的关系．12．（12分）在验证牛顿第二定律的实验中，测量长度的工具是________，精度是________mm；测量时间的工具是_____________；测量质量的工具是_________．实验中砂和桶的总质量m和车与砝码的总质量M间必须满足的条件是__________________．实验中打出的纸带如图所示，相邻计数点间的时间是0.1s，图中长度单位是cm，由此可以算出小车运动的加速度是______m/s1．四、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，质量m1＝0.3kg的足够长的小车静止在光滑的水平面上，现有质量m2＝0.2kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0＝10m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止.物块与车面间的动摩擦因数μ＝0.5，g取10m/s2.求：（1）物块在车面上滑行的时间t；（2）摩擦力对小车的冲量和对小车做功（3）要使物块不从小车右端滑出，车长至少多长?14．（16分）如图所示，竖直平行正对放置的带电金属板A、B，两板间的电势差UAB=500V，B板中心的小孔正好位于平面直角坐标系xOy的O点；y轴沿竖直方向；在x>0的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场，一质量为m＝1×10-13kg，电荷量q＝1×10－8C带正电粒子P从A板中心O′处静止释放，其运动轨迹恰好经过M(m，1m)点；粒子P的重力不计，试求：(1)粒子到达O点的速度(2)x>0的区域内匀强电场的电场强度；(3)粒子P到达M点的动能。15．（12分）质量为m=0.5kg、长L=1m的平板车B静止在光滑水平面上，某时刻质量M=lkg的物体A（视为质点）以v0=4m/s向右的初速度滑上平板车B的上表面，在A滑上B的同时，给B施加一个水平向右的拉力．已知A与B之间的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g取10m/s1．试求：（1）如果要使A不至于从B上滑落，拉力F大小应满足的条件；（1）若F=5N，物体A在平板车上运动时相对平板车滑行的最大距离．

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、D【解题分析】

A.当h=3R时，小球从A点到C点的过程，根据机械能守恒有：小球过C点时有：联立解得：FN=7.4mg据牛顿第三定律可知，小球过C点压力大小为7.4mg，故A错误；B.若小球恰好从D点离开圆弧轨道，则有：，从开始到D的过程，有mg（h0-R-Rcosθ）=mv02解得：，h0=2.3R＞2R所以当h=2R时，小球在运动到D前已经脱离轨道，不会从D点离开做平抛运动，故B错误；CD.若小球以速度v0从D点离开后做平抛运动，则R+Rcosθ=gt2得：且所以小球能从D点离开圆弧轨道，但一定不能落在B点，故D正确，C错误．2、B【解题分析】

正确解答本题的关键是：正确分析运动员的整个起跳过程，理解超重、失重以及平衡状态的含义，从功能关系的角度进行分析运动员起跳过程，正确应用牛顿第二定律和功能关系解答有关问题；【题目详解】A、从接触跳板到最低点过程中，弹力一直增大，开始重力大于弹力，向下加速运动，速度增大，动能增大，某一时刻重力等于弹力，速度最大，动能达到最大，然后重力小于弹力，向下减速运动，速度减小，动能减小，到达最低点时，速度为零，动能为零，此时合力不为零，故选项AC错误；B、不计阻力，运动员与跳板系统机械能守恒，到达最低点时，动能最小为零，则此时运动员、跳板、地球组成的系统势能最大，故选项B正确；D、运动员初速度不为0，末速度为0，根据动能定理，在这个过程中，运动员所受外力的合力对其做功不为零，即运动员所受重力对她做的功小于跳板的作用力对她做的功，故选项D错误．【题目点拨】遇到动力学问题关键是正确对物体进行受力分析和运动过程分析，然后选取相应的物理规律求解讨论即可．3、B【解题分析】

【题目详解】设向下为正方向。下落过程中是自由落体运动，，代入数据得：，解得：碰后速度。由动量定理得；代入数据得

；由牛顿第三定律可得，石板受到的平均冲击力为0.027N，故B正确，ACD错误；故选：B。4、B【解题分析】

根据动能定理，在0～3.0s时间内，合力对质点做功等于动能的增加量，故，故A错误；由于速度时间图线与时间轴包围的面积表示位移，故物体在4.0s～6.0s时间内的位移为x＝×(1+2)×4＝6m，故平均速度为，故B正确；根据动能定理，在1s～5.0s时间内，合力对质点做功等于动能的增加量，故W＝mv52−mv12＝×1×(16−0)＝8J，故合力的平均功率为，故C错误；在t=6.0s时，质点速度为零，但从5s到7s物体做匀变速直线运动，加速度不变，故该时刻物体的加速度不为零，故D错误．5、D【解题分析】

A．在圆轨道实施变轨成椭圆轨道远地点是做逐渐靠近圆心的运动，要实现这个运动必须万有引力大于飞船所需向心力，所以应给飞船点火减速，减小所需的向心力，故点火后动能减小，故A错误；BD．设飞船在近月轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间为T3，则：解得：根据几何关系可知Ⅱ轨道的半长轴a=2.5R，根据开普勒第三定律：以及轨道Ⅲ的周期可知求出Ⅱ轨道的运行周期，故B错误，D正确．C．只有万有引力作用下，飞行器在轨道Ⅱ上与在轨道Ⅲ上通过B点引力相同，则加速度相等，故C错误．6、C【解题分析】变压器输入交变电压u=311sin100πt（V），有效值U=220V，变压器原、副线圈匝数比为5：1，所以副线圈电压U2=44V，故A错误；电流表示数为2A，所以输出功率P=44×2W=88W，所以变压器的输入功率为88W，故B错误；照明灯的电流；则排气扇的电流为I2=2A-1A=1A，则排气扇输出功率为，选项C正确；变压器的初级电流为，故保险丝熔断电流不得低于0.4A，选项D错误；故选C．点睛：此题是关于变压器及交流电的计算；关键是知道电表的读数以及电功率的计算都是交流电的有效值；知道有电动机的问题中的能量转化关系.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、ACD【解题分析】

根据动能定理求出粒子进入偏转电场的速度v的大小．粒子出电场后反向速度的反向延长线经过偏转电场中轴线的中点，根据几何关系得出速度与水平方向的夹角，结合牛顿第二定律和运动学公式求出偏转电压的大小．【题目详解】在加速电场中，根据动能定理得：eU1=12mv2，解得v=2eU1m，故A正确；粒子出偏转电场时，速度的反向延长线经过中轴线的中点，由题意知，电子经偏转电场偏转后做匀速直线运动到达A点，设电子离开偏转电场时的偏转角为θ，则由几何关系得：d2=L+12Ltanθ，解得tanθ=d3L，又tanθ=vyv=eU0md·Lvv【题目点拨】本题是带电粒子先加速后偏转问题，电场中加速根据动能定理求解获得的速度、偏转电场中类平抛运动的研究方法是运动的分解和合成．8、CD【解题分析】

要求动能的减少量可以根据动能定理求合外力对物体所做的功；要求速度的变化量可以根据公式Δv=aΔt来求，而机械能的变化等于除重力和弹簧弹力以外的其他力所做的功；【题目详解】A、位移是从初位置指向末位置的有向线段，故小球从A出发到返回A，位移为0，但整个过程中摩擦力的方向与小球运动的方向始终相反，故整个过程中摩擦力对物体做负功，即外力做功不为零，故选项A错误；

B、故AC段的平均速度vAC=vA+vC2，CB段的平均速度vCB=vc+vB2

由于vC、设A到C的高度和从C到B的高度为h，AC的距离为s，斜面的倾角为θ，

则从A到C或从C到B，根据动能定理：-mgh-μmgscosθ=ΔEK

可知小球从A到C过程中与从C到B过程合外力对物体做的功相同，故小球减少的动能相等，故C正确；

D、根据功能关系可知：除重力和弹簧弹力以外的力做功等于机械能的变化，则

根据-μmgscosθ=ΔE可得小球从A到C过程与从C到B过程，损失的机械能相等，故【题目点拨】解决本题的关键灵活运用运动学公式、动能定理以及功能关系，注意方法的运用，本题目综合性很强，考查的知识点很多，在平时学习过程中加强训练。9、AC【解题分析】

AB．双星系统中两星球的周期相等，故角速度相等，根据万有引力提供向心力F向=mAω2rA=mBω2rB因为rA＞rB，所以mA＜mB，即A的质量一定小于B的质量，故A正确，B错误。CD．设两星体间距为L，根据万有引力提供向心力公式得：可得由此可知双星之间的距离一定，双星的总质量越大，其转动周期越小。双星的总质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大，故C正确，D错误。10、CD【解题分析】

A.根据得：.则小球平抛运动的初速度为：;故A错误.B.小球在圆轨道P点的角速度为：;故B错误.C．小球在P点的向心加速度为：.故C正确.D．小球在BC段的时间为：，则小球从B运动到D的时间为0.3+0.4s=0.7s;故D正确.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、2.45或2.51【解题分析】(1)由图所示游标卡尺可知，主尺示数为1.2cm，游标尺示数为11×1.15mm=1.51mm=1.151cm，游标卡尺示数为1.2cm+1.151cm=1.251cm=2.51mm；(2)测量出重锤质量m，用轻质细线在弹簧下方挂上重锤，测量出平衡时弹簧的长度x1，并按图所示将光电门的中心线调至与遮光条下边缘同一高度，已知当地重力加速度为g，则此弹簧的劲度系数;(3)根据能量守恒定律得12、刻度尺；1；打点计时器；天平；m<<M；0.69；【解题分析】

“验证牛顿第二定律”实验用的控制变量法，本实验首先要平衡摩擦力，还必须满足小车质量M远大于砂和砂桶的质量m，实验中还要注意拉力沿着平行于木板的方向．【题目详解】在验证牛顿第二定律的实验中，测量长度的工具是刻度尺，最小刻度为1mm，则精度是1mm；测量时间的工具是打点计时器；测量质量的工具是天平．在验证牛顿第二定律实验中砂和桶的总质量m和车与砝码的总质量M间必须满足的条件是M≫m，这样可认为小车所受的拉力近似等于砂和砂桶的重力；根据∆x=aT1可得，x3-x1=1aT1，小车运动的加速度为：a=(2.62-1.24)×10-2故答案为刻度尺；1；打点计时器；天平；M≫m；0.69四、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）1.2s（2）1.2N·s；2.4J（3）6m【解题分析】试题分析：根据动量守恒求出系统最后的共同速度，对小车和物块运用动能定理，求出物块在车面上滑行的时间；根据动能定理求出小车获得的动能；根据能量守恒求出车长至少多长．（1）设物块与小车的共同速度为v，以水平向右为正方向，根据动量守恒定律有m2v0＝(m1＋m2)v解得：v=4m/s设物块与车面间的滑动摩擦力为Ff，对物块应用动量定理有－Fft＝m2v－m2v0其中Ff＝μm2g联立以上代入数据解得：1.2s（2）对车由动量定理得：I=m1v-0=