山西省忻州市岢岚县中学2024年高三物理第一学期期中学业质量监测试题含解析

山西省忻州市岢岚县中学2024年高三物理第一学期期中学业质
量监测试题
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、物体做匀加速直线运动，加速度为3 m/s2，下列说法正确的是( )
A．物体的末速度一定比初速度大3 m/s
B．物体在每1 s内的位移是3 m
C．物体在第3 s末的速度一定比第2 s末的速度大3 m/s
D．物体在第3 s初的速度一定比第2 s末的速度大3 m/s
2、如图所示，一个质量为ｍ的物体（可视为质点）以某一速度从Ａ点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度大小为0.6g，该物体在斜面上上升的最大高度为ｈ，则在这个过程中物体的（g=10m/s2）
A．整个过程中物体机械能守恒
B．重力势能增加了0.5mgh
C．机械能损失了0.2mgh
D．动能损失了1.1mgh
3、关于水平面上滑行的物体所受摩擦力的说法正确的是( )
A．有摩擦力一定有弹力
B．当物体与支持面间的压力一定时，滑动摩擦力将随接触面增大而增大
C．滑动摩擦力不可能提供动力
D．运动速度越大所受摩擦力一定越小
4、物理学中引入“瞬时速度”概念运用了
A．等效替代方法
B．控制变量方法
C．无限逼近方法
D ．理想实验方法
5、质量为m 的小球由轻绳a 、b 分别系于一轻质木架上的A 和C 点，绳长分别为l a 、l b （且l a ≠l b ），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 被烧断的同时轻杆停止转动，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，绳a 中张力突然增大到mg + mω2l a
C ．无论角速度ω多大，小球都不可能再做完整的圆周运动
D ．绳b 未被烧断时，绳a 的拉力等于mg ，绳b 的拉力为mω2l b
6、下列不属于分子动理论内容的是
A ．物体熔化时会吸收热量
B ．物体是由大量分子组成的
C ．分子间存在着引力和斥力
D ．分子在做永不停息的无规则运动
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，水平地面上一轻弹簧左端固定，右端用一质量为m 的滑块将弹簧压缩后
锁定．t =0时刻解除锁定．滑块的v —t 图像如图所示，
OAB 段为曲线，A 为曲线最高点，BC 段为直线．已知OA 段与t 轴围成的图形面积为S 1，OABC 与t 轴围成的图形面积为S 2，重力加速度为g ，则下列说法正确的是（ ）
A ．滑块与地面间的动摩擦因数()032v t t g μ=-
B ．滑块与地面间的动摩擦因数()031v t t g μ=-
C ．弹簧的劲度系数20212mg k v S S g μμ=⎛⎫-+ ⎪⎝
⎭（μ认为已求出） D ．弹簧的劲度系数20212mg k v S S g μμ=⎛⎫-- ⎪⎝⎭
（μ认为已求出） 8、如图，质量为M 、长度为L 的小车静止在光滑水平面上，质量为m 的小物块（可视为质点）放在小车的最左端。

现用一水平恒力F 作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动。

小物块和小车之间的摩擦力为f F ，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x 。

此过程中，下列结论正确的是（ ）
A ．小物块到达小车最右端时具有的动能为()()f F F L x -+
B ．小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为f F x
C ．小物块克服摩擦力所做的功为()f F L x +
D ．小物块和小车增加的机械能为Fx
9、如图所示，水平光滑长杆上套有一物块Q ，跨过悬挂于O 点的轻小光滑圆环的细线一端连接Q ，另一端悬挂一物块P ．设细线的左边部分与水平方向的夹角为θ，初始时θ很小．现将P 、Q 由静止同时释放，在物块P 下落过程中，下列说法正确的有
A ．当θ＝60°时，P 、Q 的速度之比是1:2
B ．当θ＝90°时，Q 的速度最大
C ．物块P 一直处于失重状态
D ．绳对Q 的拉力始终大于P 的重力
10、如图所示，水平传送带顺时针转动，速度为v 1，质量为m 的物块以初速度v 0从左端滑上传送带，v 0>v 1，经过一段时间物块与传送带速度相同，此过程中
A ．物块克服摩擦力做的功为2112
mv B ．物块克服摩擦力做的功为22011()2
m v v - C ．产生的内能为22011()2
m v v - D ．产生的内能为2011()2m v v - 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）为了测量两个质量不等沙袋的质量，由于没有可直接测量的工具（如天平、弹簧秤等），某实验小组应用下列器材测量：轻质定滑轮（质量和摩擦可忽略）、一套总质量为m =0.5kg 砝码，细线、米尺、秒表，他们根据所学的物理知识改变实验条件进行多次测量，选择合适的变量得到线性关系，作出图线并根据图线的斜率和截距求出沙袋的质量（g 取10m/s 2）．具体操作如下：
（1）实验装置如图所示，设左右两边沙袋的质量分别为m 2、m 1；
（2）从m 中取出质量为△m 的砝码放在右边沙袋中（剩余砝码都放在左边沙袋中，发现质量为m 1的沙袋下降，质量为m 2的沙袋上升（质量为m 1的沙袋下降过程未与其他物体相碰）；
（3）用米尺测出质量为m 1的沙袋从静止开始下降的距离h ，用秒表测出质量为m 1的沙袋下降距离h 所对应的时间t ，则可求沙袋的加速度大小为a = ______ ；
（4）改变右边砝码的质量△m ，测量相应的加速度a ，得到多组△m 及a 的数据，作出“a ～△m ”图线；
（5）若求得图线的斜率k =4m /kg •s 2，截距为b =2m /s 2，沙袋的质量m 1= ______ kg ，m 2= ______ kg ．
12．（12分）根据如图甲电路，可以测出定值电阻0R 的阻值以及电源的电动势E 和内阻r ，图中R 是电阻箱（0～999.9Ω），两个电表都是相同的电压表（分别用1V 和2V 表示，对应的示数分别为1U 、2U ）。

（1）请在虚线框内画出图甲中实物连接电路对应的电路图（原理图）_______
（2）接通电源实验，调节电阻箱R ，当其各转盘位置及两电表（没有标出刻度值）示数如图乙所示时，可读得电阻箱的阻值R=__Ω，已知此时1V 的读数为1 2.60U V 时，则2V 的读数应该为2U = ___V ，可求得定值电阻0R =___Ω（此空保留3位有效数字）；
（3）测出0R 后，再次调整电阻箱R ，改变并记录多组的（R ， 1U ， 2U ）值，A 、B 两位同学根据表格中的数据，分别画出如图丙的（A ）、（B ）图线。

假设图中的纵截距和横截距均已得出（即图中1a 、2a 和1b 、2b 为已知），则由图线（A ）可得出电源电动势E=______V ；由图线（B ）可得出电源内电阻r =_____Ω。

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，装置的左边是足够长的光滑水平台面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量M=1kg 的小物块A ．装置的中间是水平传送带，它与左、右两边的台面等高，并能平滑对接．传送带始终以v=1m/s 的速率逆时针转动，装置的右边是一光
滑曲面，质量m=0.5kg 的小物块B 从其上距水平台面高h=0.8m 处由静止释放．已知物块B 与传送带之间的动摩擦因数0.35μ=，l=1.0m ．设物块A 、B 间发生的是对心弹性碰撞，第一次碰撞前物块A 处于静止状态．取g=10m/s 1．
(1)求物块B 与物块A 第一次碰撞前的速度大小；
(1)物块A 、B 间发生碰撞过程中，物块B 受到的冲量；
(3)通过计算说明物块B 与物块A 第一次碰撞后能否运动到右边的曲面上？
(4)如果物块A 、B 每次碰撞后，弹簧恢复原长时都会立即被锁定，而当它们再次碰撞前锁定被解除，试求出物块B 第n 次碰撞后的运动速度大小．
14．（16分）如图所示，小车内有一质量为M 1=0.4kg 的小球用细线吊在车内的顶棚上，车厢内的地板上有一质量为M 2=12kg 的木箱．当小车向右做匀加速直线运动时，细线与竖直方向的夹角为θ=37°，木箱与地板相对静止．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g 取10m/s 2） 求：
（1）小车运动的加速度大小和小球对细线拉力的大小；
（2）木箱受到的摩擦力大小和方向．
15．（12分）我国成功发射了“嫦娥一号”探月卫星，标志着中国航天正式开始了深空探测新时代．已知月球的半径约为地球半径的1/4，月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的1/6．地球半径地R = 6.4×310km ，取地球表面的重力加速度g 近似等于2π．求绕月球飞行卫星的周期最短为多少？
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、C
【解题分析】
因物体的加速度为3 m/s 2，则物体的末速度一定比初速度大3t m/s ，选项A 错误；根据
2012
x v t at =+可知物体在每1 s 内的位移不能确定的，选项B 错误；物体在第3 s 末的速度一定比第2 s 末的速度大at=3×
1m/s="3" m/s ，选项C 正确；第3 s 初和第2 s 末是同一时刻，速度值相同，选项D 错误；故选C.
2、C
【解题分析】
由机械能守恒定律的条件判断；重力势能的增加量等于克服重力做的功；动能变化等于合外力做的功；机械能变化量等于除重力外其余力做的功．
【题目详解】
由牛顿第二定律得：mgsin30°
+f=m×0.6g ，解得摩擦力f=0.1mg ，此过程有摩擦力做功，机械能不守恒，故A 错误；物体在斜面上能够上升的最大高度为h ，所以重力势能增加了△E P =mgh ，故B 错误；由功能关系知，机械能的损失量为：△E=fs=0.1mg•2h=0.2mgh ，故C 正确。

由动能定理可知，动能损失量为合外力做的功的大小，即：△E k =F 合•s=mg•0.6•2h=1.2mgh ，故D 错误；故选C 。

【题目点拨】
本题关键根据功能关系的各种具体形式得到重力势能变化、动能变化和机械能变化．重力势能变化与重力做功有关；动能的变化与合力做功有关；机械能的变化与除重力以外的力做功有关．
3、A
【解题分析】
A ．根据摩擦力产生的条件可知，有摩擦力一定有弹力，A 正确；
B ．当物体与支持面间的压力一定时，滑动摩擦力与接触面积无关，B 错误；
C ．滑动摩擦力可以是阻力，也可提供动力，C 错误；
D ．摩擦力与运动的速度大小无关，D 错误；
故选A 。

4、C
【解题分析】
根据速度定义式
x
v
t
∆
=
∆
，当△t非常非常小时，
x
t
∆
∆
可以表示物体在t时刻的瞬时速度，
该定义应用了极限思想方法，即无限逼近方法，故C正确。

故选C。

5、D
【解题分析】
绳子断开前，小球做匀速圆周运动，合力指向c点，对小球受力分析，受重力G，a绳子的拉力F1，b绳子的拉力F2，根据牛顿第二定律有:F1=mg；F2=mω2l b；小球的线速度为：v=ωl b；
绳子断开后，杆停止转动，由于惯性，小球将绕A点转动，若速度较小，小球将在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动，若速度较大，也有可能在垂直于平面ABC的竖直平面内绕A点做完整的圆周运动，故AC错误，D正确；在最低点时：F a-mg=m；解得：F a=mg+m＞F1，则a绳中张力突然增大到mg+m，故B错误。

故选D。

6、A
【解题分析】
A．物体熔化时会吸收热量，不属于分子动理论内容，选项A符合题意；
B．物体是由大量分子组成的，属于分子动理论内容，选项B不符合题意；
C．分子间存在着引力和斥力，属于分子动理论内容，选项C不符合题意；
D．分子在做永不停息的无规则运动，属于分子动理论内容，选项D不符合题意；
故选A。

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】
滑块离开弹簧后做匀减速直线运动，结合速度时间图线求出匀减速直线运动的加速度大小，结合牛顿第二定律求出滑块与地面的间的动摩擦因数；
由图线可知，在A位置，速度最大，此时弹力和摩擦力相等，在B位置，弹簧恢复原长，结合图线围成的面积求出速度最大时弹簧的形变量，结合胡克定律求出弹簧的劲度系数；
【题目详解】
A 、滑块离开弹簧后做匀减速直线运动，根据速度时间图线知，匀减速直线运动的加速度大小032v a t t =
-，而且mg ma μ=，解得()032v t t g μ=-，故选项A 正确，选项B 错
误；
C 、由图可知，A 位置速度最大，知此时弹簧弹力和摩擦力相等，有：kx mg μ=，
形变量x 等于OAB 围成的面积和OA 围成的面积之差，形变量20212v x S S g μ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭， 解得劲度系数20212mg k v S S g μμ=⎛⎫-+ ⎪⎝⎭
，故选项C 正确，D 错误． 【题目点拨】
本题综合考查了胡克定律、牛顿第二定律、运动学公式的综合运用，理清滑块在整个过程中的运动规律是解决本题的关键，通过速度最大时，弹力等于摩擦力，求解劲度系数． 8、ABC
【解题分析】
A ．由动能定理可得小物块到达小车最右端时的动能
()()k f E W F F L x ==-+物合
A 正确；
B ．小车的动能
=f k E F x 车
B 正确；
C ．小物块克服摩擦力所做的功
()f f W F L x =+
C 正确；
D ．小物块和小车增加的机械能为()f F L x F L +-，D 错误。

故选ABC 。

9、AB
【解题分析】
A 、由题可知，P 、Q 用同一根绳连接，则Q 沿绳子方向的速度与P 的速度相等，则当
60θ=︒时，Q 的速度
cos 60Q P v v ︒=
解得：
:1:2P Q v v =
故A 正确；
B 、P 的机械能最小时，即为Q 到达O 点正下方时，此时Q 的速度最大，即当90θ=︒时，Q 的速度最大，故B 正确；
C 、θ角逐渐增大到90的过程中，Q 的速度一直增大，P 的速度先增大后减小，所以P 是先失重后超重，故C 错误；
D 、因为P 是先失重后超重，因此绳对Q 的拉力会等于P 的重力，故D 错误。

10、BD
【解题分析】
A 、
B 、物块的速度大于传送带的速度受摩擦力向左，向右匀减速直到共速，由动能定理可知：22101122f W mv mv -=-，故22011122
f W mv mv =-；故A 错误，B 正确. C 、D 、物体和传送带间的相对摩擦生热，相对位移为
2010101011()22v v v v v v v v x v g g g μμμ+---∆=⋅-⋅=，故热量为201()2m v v Q mg x μ-=⋅∆=；故C 错误，D 正确.
故选BD.
【题目点拨】
解决本题的关键根据受力判断出物块的运动情况，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解；求动能往往根据动能定理.
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、 ；3；1.5；
【解题分析】
沙袋下降距离h 所对应的时间t ，则
，解得： 对右边沙袋：
对左边沙袋： 解得：
由“a ～△m”图线的斜率k=4m/kg•s 2，截距为b=2m/s 2得：
m=0.5kg 求解得m 1=3kg ，m 2=1.5kg 12、 17.1 1.40 20.0 1a 10b R -
【解题分析】（1）根据图甲所示实物电路图作出实验电路图如图所示：
（2）由图示电阻箱可知，电阻箱示数为：
010********.117.1R =⨯Ω+⨯Ω+⨯Ω+⨯Ω=Ω； 1V 的读数为1 2.60U V =时，由图示电压表可知，则2V 的读数应该为2 1.40U V =，电路电流
12 2.6 1.40.0717.1R U U U I A A R R --===≈，得定值电阻20 1.420.00.07
U R I ===Ω；（3）由图示电路图可知，在闭合电路中，电源电动势： 2110U E U Ir U r R =+=+，则120
r U E U R =-，由图（A ）所示图象可知，电源电动势： 1E a =；在闭合电路中， ()2000U E I R R r R R r R =++=
++（），则0021R ER R r U =--，由图（B ）所示图象可知， 10b R r -=--，电源内阻： 10r b R =-.
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)3m/s ；(1)1kgm/s ；(3)17l <，所以不能；(4)113n m s
-⎛⎫ ⎪⎝⎭
【解题分析】 物块B 沿光滑曲面下滑到水平位置由机械能守恒列出等式，物块B 在传送带上滑动根据牛顿第二定律和运动学公式求解；物块A 、B 第一次碰撞前后运用动量守恒，能量守
恒列出等式求解；当物块B 在传送带上向右运动的速度为零时，将会沿传送带向左加速．可以判断，物块B 运动到左边台面是的速度大小为v 1，继而与物块A 发生第二次碰撞．物块B 与物块A 第三次碰撞、第四次碰撞…，根据对于的规律求出n 次碰撞后的运动速度大小．
【题目详解】
(1) 设物块B 沿光滑曲面下滑到水平位置时的速度大小为v 0，由机械能守恒定律可得： 2012
mgh mv = 解得：04m v s
= 设物块B 在传送带上滑动过程中因受摩擦力所产生的加速度大小为a ，则有：μmg=ma ，
设物块B 通过传送带后运动速度大小为v ，有：v 11-v 01=-1al ，
解得：v 1=3m/s ＞v=1m/s ，则物块B 与物块A 第一次碰撞前的速度大小为3m/s ；
(1)设物体A 、B 第一次碰撞后的速度分别为A v 、B v ，取向右为正方向
由动量守恒定律得：1A B mv Mv mv -=+ 由机械能守恒定律得：2221111222
B A mv mv Mv =+ 解得：v A =-1m/s ，v B =1m/s ，（v A =0m/s ，v B =-3m/s 不符合题意，舍去）
12?B m I P mv mv kg s
=∆=-= ，方向水平向右； (3) 碰撞后物块B 在水平台面向右匀速运动，设物块B 在传送带上向右运动的最大位移为l'，则有：
0-v B 1=-1al′， 解得：17
l l '=< 所以物块B 不能通过传送带运动到右边的曲面上；
(4) 当物块B 在传送带上向右运动的速度为零时，将会沿传送带向左加速．可以判断，物块B 运动到左边台面是的速度大小为v B ，继而与物块A 发生第二次碰撞 由（1）可知，v B =113
v 同理可得：第二次碰撞后B 的速度：v B1=211
1()33B v v =
第n 次碰撞后B 的速度为：v B （n-1）=1111()()
33n n m v s
-= 【题目点拨】
本题是多过程问题，分析滑块经历的过程，运用动量守恒，能量守恒、牛顿第二定律和
运动学公式结合按时间顺序分析和计算，难度较大．
14、（1）7.5m/s 2；5.0N ；（2）90N ，方向：水平向右；
【解题分析】（1）以1M 为研究对象，由牛顿第二定律得： 1cos T M g θ=， 1sin T M a θ=，
解得： 25.07.5/T N a m s ==，，
由牛顿第三定律得，小球对细线拉力的大小为： ' 5.0T T N ==；
（2）以2M 为研究对象，由牛顿第二定律得： 2f F M a =，
解得90f F N =，方向：水平向右．
15、
【解题分析】
当卫星贴近月球表面做圆周运动时，周期最小，根据万有引力提供向心力和万有引力等于重力求出卫星的最小周期．
【题目详解】
最短的卫星在很靠近月球表面的轨道上运行，轨道半径可看成月球的半径．设月球的半径为R 月、月球表面的重力加速度为g 月，卫星的最短周期为T ，则 对卫星分析：222M m G m R R T π⎛⎫= ⎪⎝⎭
月月月 对月球表面物体：2M m G mg R =月月月
将R 4
R =地月，1g g 6=月 代入可得322g
R T =地代入数据解得卫星的最短周期约为：160015T =
【题目点拨】
解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要理论：万有引力等于重力、万有引力提供向心力，并能灵活运用．。