江苏睢宁中学北校2024学年物理高三上期中质量跟踪监视模拟试题含解析

江苏睢宁中学北校2024学年物理高三上期中质量跟踪监视模拟
试题
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．
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、质量为m = 2kg的物体沿水平面向右做直线运动，t = 0时刻受到一个水平向左的恒力F，如图甲所示，此后物体的v− t图像如图乙所示，取水平向右为正方向，g = 10m/s2，则（）
A．物体与水平面间的动摩擦因数为μ = 0.5
B．10s末恒力F的功率为6 W
C．10s末物体恰好回到计时起点位置
D．10s内物体克服摩擦力做功34 J
2、图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1:n2=5:1，电阻R=20 Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t 的变化关系如图乙所示．现将S1接l、S2闭合，此时L2正常发光．下列说法正确的
A ．输入电压u 的表达式是()202sin 50πV u t =
B ．只断开S 2后，L 1、L 1均正常发光
C ．只断开S 2后，原线圈的输入功率增大
D ．若S 1换接到2后，R 消耗的电功率为0.8 W
3、如图所示，AB 和CD 是彼此平行且笔直的河岸。

若河水不流动，小船船头垂直河岸由A 点匀速驶向对岸，小船的运动轨迹为直线P ；若河水以稳定的速度沿平行河岸方向向右流动，且水流速度处处相等，现使小船船头垂直河岸由A 点匀加速驶向对岸，则小船实际运动的轨迹可能是图中的（ ）
A ．曲线S
B ．直线R
C ．曲线Q
D ．直线P
4、如图所示，质量为m 的物体A 静止在质量为M 的斜面B 上，斜面B 的倾角θ＝30°。

现用水平力F 推物体A ，在F 由零逐渐增加至32
mg 再逐渐减为零的过程中，A 和B 始终保持静止。

对此过程下列说法正确的是（ ）
A ．地面对
B 的支持力随着力F 的变化而变化
B ．A 所受摩擦力方向始终沿斜面向上
C ．A 所受摩擦力的最小值为4mg ，最大值为32
mg D ．A 对B 的压力的最小值为
3，最大值为334mg 5、以下说法正确的是（ ）
A ．绕地球沿圆轨道飞行的航天器中悬浮的液滴处于平衡状态
B ．洗衣机脱水时利用离心运动把附着在衣物上的水份甩掉
C．匀速直线运动因为受合力等于零，所以机械能一定守恒
D．合力对物体做功为零时，机械能一定守恒
6、下列各叙述中正确的是（）
A．牛顿总结出了万有引力定律并用实验测出了引力常量
B．伽利略首先将实验事实和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来
C．理想化模型是把实际问题理想化，略去次要因素突出主要因素，例如质点、位移等
D．用比值定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如速度v=s
t
、加速度a=
F
m
都是采用了比值法定义的
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，C为固定在地面上的斜面体，A、B是两个长方形物体，F是作用在物体B上沿斜面向上的力，物体A和B以相同的速度做匀速直线运动，由此可知，A、B间的动摩擦因数μ1和B、C间的动摩擦因数μ2有可能是( )
A．μ1=0，μ2=0 B．μ1=0，μ2≠0
C．μ1≠0，μ2=0 D．μ1≠0，μ2≠0
8、在2017年6月，我国又成功发射一颗“墨子号”量子科学实验卫星，实现远距离光子纠缠，刷新世界纪录。

“墨子号”的轨道低于地球同步卫星的轨道，关于“墨子号”科学实验卫星，下列说法中正确的是
A．“墨子号”科学实验卫星相对于地面是静止的
B．“墨子号”科学实验卫星的轨道平面一定通过地球的球心
C．“墨子号”科学实验卫星运行的线速度大于地球通讯卫星的线速度
D．“墨子号”科学实验卫星运行的质量一定大于地球通讯卫星的质量
9、如图所示，甲、乙传送带倾斜放置，并以相同的恒定速率v逆时针运动，两传送带粗糙程度不同，但长度、倾角均相同．将一小物体分别从两传送带顶端的A点无初速度释放，甲传送带上小物体到达底端B点时恰好达到速度v；乙传送带上小物体到达传送带中部的C点时恰好达到速度v，接着以速度v运动到底端B点．则小物体从A运动到B的过程
A．小物体在甲传送带上的运动时间比在乙上的大
B．小物体与甲传送带之间的动摩擦因数比与乙之间的大
C．两传送带对小物体做功相等
D．两传送带因与小物体摩擦产生的热量相等
10、如图所示，在直角坐标系xOy中x＞0空间内充满方向垂直纸面向里的匀强磁场（其他区域无磁场），在y轴上有到原点O的距离均为L的C、D两点．带电粒子P（不计重力）从C点以速率v沿x轴正向射入磁场，并恰好从O点射出磁场；与粒子P相同的粒子Q从C点以速率4v沿纸面射入磁场，并恰好从D点射出磁场，则（）
A．粒子P带正电
B．粒子P在磁场中运动的时间为
2L v
π
C．粒子Q在磁场中运动的时间可能为3
4
L v π
D．粒子Q在磁场中运动的路程可能为2
3
L π
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）物理小组的同学在实验室用打点计时器研究小车的匀变速直线运动，他们将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，实验时得到一条纸带。

他们在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点，在这个点下标明A；然后每隔4个点选一个计数点，依次标为B、C、D、E；最后用刻度尺正确测量，结果如图所示。

则打C点时小车的瞬时速度大小为_________m/s，小车运动的加速度大小为_________m/s2，BC间的距离为_________cm。

（保留三位有效数字）
12．（12分）实验小组的同学做“用单摆测重力加速度”的实验。

(1)实验前他们导出了重力加速度的表达式
2
2
4L
g
T
＝，对于此式的理解，
同学甲：T一定时，g与L成正比
同学乙：L一定时，g与T2成反比
同学丙：L变化时，T2是不变的
同学丁：L变化时，L与T2的比值是定值
其中观点正确的是_______同学（选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”）。

(2)实验室有如下器材可供选用：
A．长约1m的细线
B．长约1m的橡皮绳
C．直径约2cm的均匀铁球
D．直径约5cm的均匀木球
E．秒表
F．时钟
实验小组的同学选用了最小刻度为毫米的米尺，他们还需要从上述器材中选择
____________（填写器材前面的字母）。

(3)他们将其上端固定，下端自由下垂（如图所示）。

用刻度尺测量悬点到球心之间的距离记为单摆的摆长L。

(4)他们记录小球完成n次全振动的总时间t，则单摆的周期T=________。

(5)如果实验得到的结果比当地的重力加速度值小，可能的原因是（____）
A．测摆线长时摆线拉得过紧
B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了
C ．开始计时，秒表过迟按下
D ．实验中误将n -1次全振动数为n 次．
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）某兴趣小组让一辆自制小遥控车在水平的直轨道上由静止开始运动，小车先做匀加速运动而后以恒定的功率运动，其运动的v t -图象如下图所示（除4s-8s 时间段内的图象为曲线外，其余时间段图象均为直线）。

小车的质量为2kg m =，小车在整个过程中所受的阻力大小不变恒为6N f =。

求：
（1）小车匀速行驶阶段的功率；
（2）小车的速度为18m/s v =时的加速度1a 大小；
（3）小车在加速运动过程中总位移s 的大小。

14．（16分）如图所示，一位同学玩飞镖游戏。

圆盘最上端有一P 点，飞镖抛出时与P 等高，且距离P 点为L 。

当飞镖以初速度v 0垂直盘面瞄准P 点抛出的同时，圆盘以经过盘心O 点的水平轴在竖直平面内匀速转动。

忽略空气阻力，若飞镖恰好击中P 点，求
（1）飞镖击中P 点所需的时间t
（2）圆盘转动角速度
15．（12分）如图为一传送带装置模型，斜面的倾角θ，底端经一长度可忽略的光滑圆弧与足够长的水平传送带相连接，质量m=1kg 的物体从高h=30cm 的斜面上由静止开始下滑，它与斜面的动摩擦因数μ1=0.15，与水平传送带的动摩擦因数μ1=0.5，物体在传送带上运动一段时间以后，物体又回到了斜面上，如此反复多次后最终停在斜面底端．已知传送带的速度恒为v=1.5m/s ，tanθ=0.75，g 取10m/s 1．求：
（1）从物体开始下滑到第一次回到斜面的过程中，物体与传送带因摩擦产生的热量； （1）从物体开始下滑到最终停在斜面底端，物体在斜面上通过的总路程．
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 ．设物体向右做匀减速直线运动的加速度大小为a 1，则由v − t 图得，加速度大小 22108m/s 2m/s 40
a -==- 方向与初速度方向相反，设物体向左做匀加速直线运动的加速度大小为a 2，则由v − t 图得，加速度大小
22260m/s 1m/s 104
a --==- 方向与初速度方向相反，根据牛顿第二定律，有
1F mg ma μ+=，2F mg ma μ-=
联立上述各式得
3N F =，0.05μ=
故A 错误；
B ．10s 末恒力F 的瞬时功率
36W 18W P Fv ==⨯=
故B 错误；
C ．根据v − t 图与横轴所围的面积表示位移得
m 1148m 66m 222
x =⨯⨯-⨯⨯=- 负号表示物体在起点以左，故C 错误；
D ．10s 内克服摩擦力做功
f 110.05204866J 34J 22W fs mgs μ⎛⎫===⨯⨯⨯⨯+⨯⨯= ⎪⎝⎭
故D 正确。

故选D 。

【题目点拨】
本题关键先根据运动情况求解加速度，确定受力情况后求解出动摩擦因数，根据v − t 图与横轴所围的面积表示位移求解位移。

2、D
【解题分析】
试题分析：电压最大值为m u =，周期是0.02s ，则2100T πωπ=
=，所以输入
电压u 的表达式应为（100πt ）V ，A 错误；
原先L 1短路，只有L 2工作，只断开S 2后，负载电阻变大为原来的2倍，电压不变，副线圈电流变小为原来的一半，L 1、L 2的功率均变为额定功率的四分之一，均无法正常发光，原线圈的输入功率等于副线圈的功率都减小，BC 错误；
副线圈两端的电压有效值为
211
14V 55U U ===，若S 1换接到2后， R 消耗的电功率为2
0.8W U P R
==，D 正确． 3、A
【解题分析】
小船的实际运动是小船在静水中垂直河岸的运动与随河水流动的合运动，其中分运动一个是匀速直线运动（沿AB 方向），另一个是匀加速直线运动（沿AC 方向），则它们的合运动是匀变速曲线运动，因此小船将沿曲线运动，其轨迹将偏向合力的方向，即沿AC 方向偏，所以小船实际运动轨迹为曲线S ，故选A 。

【题目点拨】
讨论两个分运动的合运动的性质，要看两个分运动的合加速度与两个分运动的合速度是否在一条直线上，如果在一条直线上，则合运动是直线运动，否则为曲线运动。

4、D
【解题分析】
A ．对A
B 组成的整体受力分析，整体受力平衡，竖直方向受到重力和地面对B 的支持
力，所以地面对B 的支持力等于()M m g +，保持不变，A 错误；
B ．拉力F 最大时沿斜面向上的分力为
cos300.75F mg ︒=
重力沿斜面向下的分力为
sin300.5mg mg ︒=
故此时摩擦力沿斜面向下，B 错误；
C ．对A 受力分析，受到重力、支持力、拉力和摩擦力作用，当拉力沿斜面向上的分力等于重力沿斜面向下的分力时，摩擦力为零，所以摩擦力最小为零，当0F =时，f 最大，
max sin 300.5f mg mg =︒=
C 错误；
D ．垂直于斜面方向有
cos30sin 30N F mg F ︒=︒+
当0F =时，N F 最小，最小为
min cos30N F mg =︒=
当2
F =时，N F 最大，最大为
max 1cos30224N F mg mg mg =︒+
⨯= D 正确。

故选D 。

5、B
【解题分析】
A ．绕地球沿圆轨道飞行的航天器中悬浮的液滴受到的万有引力提供向心力，处于完全失重状态，故A 错误；
B ．洗衣机脱水时，利用离心运动把附着在衣物上的水份甩掉，故B 正确；
C ．匀速直线运动受到的合力等于零，但机械能不一定守恒，如竖直方向的匀速直线运动机械能不守恒，故C 错误；
D ．合力对物体做功为零时，可能有除重力以外的力对物体做功，机械能不守恒，如起
重机匀速向上吊起货物时货物的机械能不守恒，故D错误。

故选B。

【题目点拨】
解决本题时要知道飞行器绕地球做圆周运动时，里面的液滴处于完全失重状态。

机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功。

可举例来分析抽象的概念题。

6、B
【解题分析】
牛顿总结出了万有引力定律，卡文迪许用实验测出了引力常量，选项A错误；伽利略首先将实验事实和逻辑推理（包括数学推理）和谐地结合起来，选项B正确；理想化模型是把实际问题理想化，略去次要因素，突出主要因素，例如质点，点电荷等，选项C
错误；用比值定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如速度
s
v
t
=；加速度
F
a
m
=不是采用了比值法定义的，选项D错误；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、CD
【解题分析】
先以A为研究对象，A做匀速运动，合力为零，由平衡条件分析可知，A受到重力、B 对A的支持力，A受到的重力与支持力不在同一条直线上，所以A必定受摩擦力，否则A的合力不为零，不可能做匀速直线运动，则知A、B间的动摩擦因数μ1不可能为零；再以整体为研究对象，整体受到重力、斜面的支持力、向上的推力；B与C之间可能存在摩擦力由平衡条件分析可知，整体受到的合外力等于0；如果沿斜面向上的推力大小与整体的重力沿斜面向下的分力相等，则B与C之间没有摩擦力，μ2可以等于0；如果沿斜面向上的推力大小与整体的重力沿斜面向下的分力不相等，则B与C之间有摩擦力，μ2不可以等于0
A. μ1=0，μ2=0与分析不符，故A项错误；
B. μ1=0，μ2≠0与分析不符，故B项错误；
C. μ1≠0，μ2=0与分析相符，故C项正确；
D. μ1≠0，μ2≠0与分析相符，故D项正确．
8、BC
【解题分析】
AC. 地球同步卫星相对于地面是静止的，“墨子号”的轨道低于地球同步卫星的轨道，
由
v =知“墨子号”科学实验卫星运行的线速度大于地球通讯卫星的线速度，地球通讯卫星是一种地球同步卫星，相对于地球静止，所以“墨子号”科学实验卫星相对于地面是运动的，故A 错误C 正确。

B. 根据卫星的轨道特点知“墨子号”科学实验卫星的轨道平面一定通过地球的球心，故B 正确。

D. 两卫星的质量关系不能确定，故D 错误。

9、AC
【解题分析】
A ．根据两个物体的总位移相等，v-t 图象的“面积”表示位移，作出两个物体的v-t 图象，可知t 甲＞t 乙．故A 正确．
B ．v-t 图象的斜率表示加速度，由图知，甲匀加速运动的加速度小于乙匀加速运动的加速度，由牛顿第二定律得：
mg sinθ+μmg cosθ=ma
得
a =g sinθ+μg cosθ
则知μ小时，a 小，因此物体与甲传送带之间的动摩擦因数比乙小，故B 错误． C ．根据动能定理得：
212
mgh W mv += 则得传送带对物体做功
212
W mv mgh =- h 、v 、m 都相等，则W 相等，故C 正确．
D ．设传送带长为L ．
甲中：物体运动时间为：
2
2L L t v v ==甲
物体与传送带间的相对位移大小为：
△x 甲=vt 甲-L =L
物体的加速度为：
2
2v a L
=甲 由牛顿第二定律得：
mg sinθ+f 甲=ma 甲
得：
2
2mv f mgsin L
θ=-甲 产生的热量为：
212
Q f x mv mgLsin θ==-甲甲甲 乙中：物体运动时间为
1212L L t v
v ==乙 物体与传送带间的相对位移大小为： 1122
x vt L L =-=甲乙 物体的加速度为：
22
22
v v a L L ==⋅乙 由牛顿第二定律得：
mg sinθ+f 乙=ma 乙
得：
2
mv f mgsin L
θ=-乙 产生的热量为：
21122
Q f x mv mgLsin θ==-乙乙乙 则知乙与物体摩擦产生的热量较多，故D 错误．
10、ABD
【解题分析】
A ．粒子P 从C 点沿x 轴正向进入磁场，受洛伦兹力而向上偏转过O 点，由左手定则知带正电；故A 正确.
B ．据题意可知P 粒子在磁场中做半个圆周运动，则半径为12L R =，运动时间为1
12R L
t v v ππ==；故B 正确.
CD ．Q 粒子与P 粒子相同，而速度为4v ，由mv R qB
=可知2142R R L ==，而CD 距离为2L ，故Q 粒子不可能沿x 轴正向进入磁场，设与y 轴的夹角为θ，分别有两种情况从C 点进过D 出，轨迹如图：
有几何关系可知30θ=︒，两种轨迹的圆心角为60°和300°，则粒子Q 的运动时间为
22346L
L t v v π
π⋅==或2525346L L t v v
ππ⋅==；而圆周的弧长为23s L π=⋅或523s L π=⋅；故C 错误，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、0.986 2.58 8.57
【解题分析】 [1]．相邻的计数点间的时间间隔为T =0.1s ，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，得：
214.5611.1513.7310m/s 0.986m/s 440.1
AE C x v T -++==⨯=⨯ [2]．根据匀变速直线运动的推论公式△x =aT 2可以求出加速度的大小，得：
x 3-x 1=2a 1T 2
x 4-x 2=2a 2T 2
为了更加准确的求解加速度，我们对2个加速度取平均值得：
1212
a a a =+（） 即小车运动的加速度计算表达式为：
22 2.58m/s 4CE AC x x a T
-== [3]．根据匀变速直线运动的推论公式x m -x n =（m -n ）aT 2，得：
△x =x DE -x CD =2.58cm
x BC +△x =x CD =11.15cm
解得：
x BC =8.57cm
12、丁ACE t n
B 【解题分析】
(1)[1]重力加速度的大小与摆长和周期的大小无关，根据表达式
224 L g T
π= 可知L 变化时，T 2是变化的，但是L 与T 2的比值不变。

故观点正确的是同学丁；
(2)[2]单摆模型中，摆球密度要大，体积要小，空气阻力的影响才小，小球视为质点，故要选择直径约2cm 的均匀铁球，长度1m 左右的细线，不能用橡皮条，否则摆长会变化，秒表可以控制开始计时和结束计时的时刻，所以还需要ACE;
(4)[3]根据题意可知，周期t T n
=； (5)[4]A ．g 比当地的重力加速度值大，根据表达式
224 L g T
π= 可知测摆线长时摆线拉得过紧，则摆长测量值偏大，测得的重力加速度偏大，A 错误； B ．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，则测得的周期变大，则测得的重力加速度偏小，B 正确；
C ．开始计时，秒表过迟按下，则测得的周期偏小，测得的重力加速度偏大，选项C 错误；
D ．实验中误将n -1次全振动数为n 次，则测得的周期偏小，测得的重力加速度偏大，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）54W （2）0.375m/s 2（3）40.5m
【解题分析】
(1)由图可知：机车的最大速度9m /s m v =
由公式m P fv =得
(2)当机车的速度为1v 时，其牵引力11P F v =根据牛顿第二定律 11F f ma -=
解得：
210.375m /s a =
(3)由图可知：1t 时机车匀加速结束速度6/v m s = 由112
v s t =，机车变加速时，由动能定理： 2221211)22
m P t t fs mv mv --=-（ 而
12s s s =+
解得：
40.5m s =
14、（1） （2）
【解题分析】
飞镖做平抛运动的同时，圆盘上P 点做匀速圆周运动，恰好击中P 点，说明A 点正好在最低点被击中，则P 点转动的时间
，根据平抛运动水平位移可求得平抛的时间，两时间相等联立可求解。

【题目详解】
(1) 飞镖水平抛出做平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，因此
解得：； (2) 飞镖击中P 点，则P 点转过的角度满足
解得：
(n=0，1，2……)。

【题目点拨】
本题关键知道恰好击中P 点，说明P 点正好在最低点，利用匀速圆周运动的周期性和平抛运动规律联立求解。

15、 (1)10J ；(1)1.5m.
【解题分析】本题考查牛顿第二定律、运动学公式以及功能关系。

(1)对物体从静止开始到达底端的过程运用动能定理得：
2111cos 0sin 2
h mgh mg mv μθθ⎛⎫+-⋅=- ⎪⎝⎭ 代入数据得： 12/v m s = 物体滑上传送带后向右做匀减速运动，由动能定理得： 2211102
mgx mv μ-=-解得： 10.4x m =， 匀减速的时间111
v t a = 又21mg ma μ= ，解得： 10.4t s = 这段时间内皮带的位移211x vt m ==，这段时间内物体和皮带间的相对位移12110.40.6x x x m m ∆=-=-=；
返回过程中物体做加速运动，据对称性，返回过程的时间20.4t s =，物体位移大小也是0.4m ，这段时间内物体和皮带间的相对位移为： 22110.4 1.4x x x m m ∆=+=+= 相对总路程是122x x x m ∆=∆+∆=
物体与传送带因摩擦产生的热量20.520220Q mg x J J μ=⋅∆=⨯⨯=
(1)在传送带上摩擦力先对物体做负功，再对物体做正功，在传送带上摩擦力对物体做功为零，对物体运动的全过程运用动能定理得： ()1cos 00mgh mg S μθ+-⋅=- 代入数据解得： 1.5S m =
点睛：因摩擦力做功产生的热量Q f S =⋅相对要理解其来龙去脉并能熟练应用。