贵州省兴仁市凤凰中学2024学年物理高三上期末质量跟踪监视试题含解析

贵州省兴仁市凤凰中学2024学年物理高三上期末质量跟踪监视试题
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2．答题时请按要求用笔。

3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。

4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、如图甲是建筑工地将桩料打入泥土中以加固地基的打夯机示意图，打夯前先将桩料扶正立于地基上，桩料进入泥土的深度忽略不计。

已知夯锤的质量为450M kg =，桩料的质量为50m kg =。

每次打夯都通过卷扬机牵引将夯锤提升到距离桩顶05h m =处再释放，让夯锤自由下落，夯锤砸在桩料上后立刻随桩料一起向下运动。

桩料进入泥土后所受阻力随打入深度h 的变化关系如图乙所示，直线斜率45.0510/k N m =⨯。

g 取210/m s ，则下列说法正确的是
A ．夯锤与桩料碰撞前瞬间的速度为9/m s
B ．夯锤与桩料碰撞后瞬间的速度为4.5/m s
C ．打完第一夯后，桩料进入泥土的深度为1m
D ．打完第三夯后，桩料进入泥土的深度为3m
2、如图所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落。

主要．．
原因是（ ）
A ．铅分子做无规则热运动
B ．铅柱间存在磁力的作用
C ．铅柱间存在万有引力的作用
D ．铅柱间存在分子引力的作用
3、我国《道路交通安全法》中规定：各种小型车辆前排乘坐的人（包括司机）必须系好安全带．这是因为（ ） A ．系好安全带可以减小惯性
B ．系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害
C ．系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害
D ．是否系好安全带对人和车的惯性没有影响 4、如图所示是利用光电管产生光电流的电路是（ ）
A ．K 为光电管的阳极
B ．通过灵敏电流计G 的电流方向从b 到a
C ．若用黄光照射能产生光电流，则用红光照射也一定能产生光电流
D ．若用黄光照射能产生光电流，则用紫光照射也一定能产生光电流
5、如图所示，真空中有一个半径为R ，质量分布均匀的玻璃球，频率为γ的细激光束在真空中沿直线BC 传播，并于玻璃球表面的C 点经折射进入玻璃球，并在玻璃球表面的D 点又经折射进入真空中，已知120COD ︒∠=，玻璃球对该激光的折射率为3，则下列说法中正确的是（ ）
A ．出射光线的频率变小
B ．改变入射角α的大小，细激光束可能在玻璃球的内表面发生全反射
C ．此激光束在玻璃中穿越的时间为3t R
c
=（c 为真空中的光速） D ．激光束的入射角为α=45°
6、如图所示，一光滑的轻杆倾斜地固定在水平面上，倾角大小为30°，质量分别为，m 甲、m 乙的小球甲、乙穿在光滑杆上，且用一质量可忽略不计的细线连接后跨过固定在天花板上的光滑定滑轮，当整个系统平衡时，连接乙球的细线与水平方向的夹角大小为60°，连接甲球的细线呈竖直状态。

则m 甲：m 乙为（ ）
A ．1：3
B ．1：2
C ．3：1
D ．3：2
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，理想变压器原线圈上串联一个定值电阻R 0，副线圈上接一个滑动变阻器R ，原线圈的输入端接在一个输出电压恒定的交流电源上，理想电压表V 1、V 2、V 3的示数分别用U 1、U 2、U 3表示，当滑动变阻器的触头P 移动时，下面说法中正确的是（ ）
A ．向上移动滑动触头P ，U 3与U 1的比值变大
B ．向下移动滑动触头P ，U 3与U 2的比值不变
C ．移动滑动触头P ，当U 3减小时，R 0消耗的功率也减小
D ．移动滑动触头P ，电阻R 0与滑动变阻器R 消耗的功率之比始终都等于1
2
1U U - 8、如图所示，斜面倾角为37θ=°，小球从斜面顶端P 点以初速度0v 水平抛出，刚好落在斜面中点处。

现将小球以初速度02v 水平抛出，不计空气阻力，小球下落后均不弹起，sin370.6︒=，cos370.8︒=，重力加速度为g ，则小球两次在空中运动过程中（ ）
A ．时间之比为1:2
B ．时间之比为1:2
C ．水平位移之比为1:4
D．当初速度为0v时，小球在空中离斜面的最远距离为
2
0 9 40 v g
9、“嫦娥五号”是我国首个实施无人月面取样且返回的探测器，它由轨道器、返回器、着陆器、上升器四个部分组成，由长征五号运载火箭从文昌航天发射场发射。

若“嫦娥五号” 探测器环月工作轨道为圆形，其离月球表面高度为h、运行周期为T，月球半径为R。

由以上数据可求的物理量有（）
A．月球表面飞船所受的重力
B．“嫦娥五号”探测器绕月球运行的加速度
C．“嫦娥五号”探测器绕月球运行的速度
D．月球对“嫦娥五号”探测器的吸引力
10、如图，条形磁铁放在光滑斜面上，用平行于斜面的轻弹簧拉住处于静止状态。

图中圆圈为垂直纸面放置的直导线的横截面，当导线中无电流时，磁铁对斜面的压力为F N1；当导线中有电流通过时，磁铁对斜面的压力为F N2，下列说法正确的是（）
A．若导线位于图中1位置且电流方向向外，则F N1>F N2
B．若导线位于图中1位置且电流方向向里，则弹簧伸长量增大
C．若导线位于图中2位置且弹簧伸长量增大，则导线中电流方向向里
D．若导线位于图中2位置且弹簧伸长量增大，则F N1>F N2
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）某学习小组用如图甲所示的实验装置探究“动能定理”。

他们在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放。

(1)某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d=______mm。

(2)下列实验要求中必要的一项是_______（请填写选项前对应的字母）。

A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
B ．应将气垫导轨调至水平
(3)实验时保持滑块的质量M 和A 、B 间的距离L 不变，改变钩码质量m ，测出对应的力传感器的示数F 和遮光条通过光电门的时间t ，通过描点作出线性图像，研究滑块动能变化与合外力对它做功的关系，处理数据时应作出的图像是______ （填写 选项前对应的字母）。

A ．2
1t F -
B ．M-F
C ．1L F -
D ．2
1F t
- 12．（12分）为了验证机能守恒定律，同学们设计了如图甲所示的实验装置：
（1）实验时，该同学进行了如下操作：
①将质量分别为1M 和2M 的重物A 、B （A 的含挡光片、B 的含挂钩）用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态，测量出____________（填“A 的上表面”、“A 的下表面”或“挡光片中心”）到光电门中心的竖直距离h 。

②如果系统（重物A 、B ）的机械能守恒，应满足的关系式为_______。

（已知重力加速度为g ，经过光电门的时间为t ∆，挡光片的宽度d 以及1M 和2M 和h ）。

（2）实验进行过程中，有同学对装置改进，如图乙所示，同时在B 的下面挂上质量为m 的钩码，让12M M m ==，
经过光电门的速度用v 表示，距离用h 表示，若机械能守恒，则有2
2v
h
=______。

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，截面为直角三角形ABC 的玻璃砖，30C ∠=︒，一束细激光自AB 中点D 垂直AB 射入玻璃砖，光线第一次射到BC 边时，自BC 边折射射出的光线平行于AC 。

已知AB 长度为L ，光在真空中传播速度为c 。

求：
(1)玻璃的折射率n ；
(2)光线自AB 边射入到第一次从BC 边射出经历的时间t 。

14．（16分）如图所示，水平桌面上竖直放置上端开口的绝热圆柱形汽缸，导热性能良好的活塞甲和绝热活塞乙质量均为m ,两活塞均与汽缸接触良好，活塞厚度不计，忽略一切摩擦，两活塞把汽缸内部分成高度相等的三个部分，下边两部分封闭有理想气体A 和B 。

汽缸下面有加热装置，初始状态温度均为T =-3℃,气缸的截而积为S ,外界大气压强为mg
S
且不变，其中g 为重力加速度，现对气体B 缓慢加热。

求：
①活塞甲恰好到达汽缸上端时气体B 的温度；
②若在活塞甲上放一个质量为m 的砝码丙，继续给气体B 加热，当活塞甲再次到达汽缸上端时，气体B 的温度。

15．（12分）如图所示，竖直分界线MN 左侧存在水平向右的匀强电场，电场强度大小20N/C E =；右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小2210T B -=⨯。

P 为电场中的一点，P 点到MN 的距离1m x =，在其下方离P 点距离 3.5m d =处有一垂直于MN 的足够大的挡板。

现将一重力不计、比荷5110C/kg q
m
=⨯的带正电的粒子从P 点由静止释放，电场和磁场的范围均足够大。

求： （1）该带电粒子运动到MN 位置的速度大小。

（2）该带电粒子打到挡板的位置到MN 的距离。

（3）该带电粒子从P 点出发至运动到挡板所用的时间。

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】
夯锤先自由下落，然后与桩料碰撞，先由运动学公式求出与桩料碰撞前瞬间的速度，对于碰撞过程，由于内力远大于外力，所以系统的动量守恒，由动量守恒定律求出碰后共同速度；夯锤与桩料一起下沉的过程，重力和阻力做功，由动能定理可求得桩料进入泥土的深度； 【题目详解】
A 、夯锤与桩料碰撞前瞬间的速度200
2v gh =，得0 /10/v s m s === 取向下为正方向，打击过程遵守动量守恒定律，则得：0)Mv M m v =
+（ 代入数据解得： 9/v m s =，故选项AB 错误；
C 、由乙图知，桩料下沉过程中所受的阻力是随距离均匀变化，可用平均力求阻力做功，为211 22
f W kh h kh =-⋅=- 打完第一夯后，对夯锤与桩料，由动能定理得：()211
)02
f M m gh W M m v ++=-+（ 即：
()221111
)022
M m gh kh M m v +-=-+（ 代入数据解得1
1h m =，故选项C 正确； D 、由上面分析可知：第二次夯后桩料再次进入泥土的深度为2h
则对夯锤与桩料，由动能定理得：
()2221211
)()022
M m gh k h h M m v +-+=-+（ 同理可以得到：第三次夯后桩料再次进入泥土的深度为3h
则对夯锤与桩料，由动能定理得：
()22312311
)()022
M m gh k h h h M m v +-++=-+（ 则打完第三夯后，桩料进入泥土的深度为123H h h h =++ 代入数据可以得到：1233H h h h m =++<，故选项D 错误。

【题目点拨】
本题的关键是要分析物体的运动过程，抓住把握每个过程的物理规律，要知道当力随距离均匀变化时，可用平均力求功，也可用图象法，力与距离所夹面积表示阻力做功的大小。

2、D
【解题分析】
分子间的引力的斥力是同时存在的，但它们的大小与分子间的距离有关。

分子间距离稍大时表现为引力，距离很近时则表现为斥力，两铅块紧密结合，是分子间引力发挥了主要作用，D 正确，ABC 错误。

故选D 。

3、B 【解题分析】
AB ．惯性的大小只与物体的质量有关，故司机驾车时系安全带，可以防止惯性的危害，但不能减小惯性，A 错误，B 正确；
CD ．系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害，C 错误，D 正确； 故选BD 。

【题目点拨】
此题通过不同的选项考查了学生对惯性知识的理解，一定要知道惯性是物体本身的一种性质，任何物体任何情况都有惯性，其大小只与物体的质量有关． 4、D 【解题分析】
K 受到光照发射电子，为光电管的阴极，则电流为顺时针，从a 到b ．若用黄光照射能产生光电流，则用频率大于黄光的光照射一定能产生光电流，例如紫光．答案选D ． 5、C 【解题分析】
A.光在不同介质中传播时，频率不会发生改变，所以出射光线的频率不变，故A 错误；
B. 激光束从C 点进入玻璃球时，无论怎样改变入射角，折射角都小于临界角，根据几何知识可知光线在玻璃球内表面的入射角不可能大于临界角，所以都不可能发生全反射，故B 错误；
C. 此激光束在玻璃中的波速为
c v n =
= CD 间的距离为
260S Rsin =︒=
则光束在玻璃球中从C 到D 传播的时间为
3S R t v c
=
= 故C 正确；
D. 由几何知识得到激光束在在C 点折射角30r =︒，由
sin n sinr
α
=
可得入射角60α=︒，故D 错误。

6、A 【解题分析】
分别对甲、乙受力分析如图所示，以甲球为研究对象，则甲球受到重力和绳的拉力的作用，直杆对甲球没有力的作用，否则甲球水平方向受力不能平衡，所以 T =m 甲g
以乙球为研究对象，根据共点力平衡条件，结合图可知，绳的拉力T 与乙球受到的支持力N 与竖直方向之间的夹角都是30°，所以T 与N 大小相等，得
2cos303m g T T =⨯︒=乙
综上可得
:1:3m m =甲乙
故A 项正确，BCD 三项错误。

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、ABD 【解题分析】
A ．向上移动滑动触头P ，则R 变大，则次级电流减小，初级电流减小，R 0的电压减小，由于U 2=U 1-U R0，而U 1不变，则初级电压变大，次级电压也变大，即U 3变大，则U 3与U 1的比值变大，选项A 正确；
B ．U 3与U 2的比值等于变压器的次级与初级线圈的匝数比，则向下移动滑动触头P ，U 3与U 2的比值不变，选项B 正确；
C ．移动滑动触头P ，当U 3减小时，则U 2也减小，由于U 2=U 1-U R0，而U 1不变，则U R0变大，则此时R 0消耗的功率变大，选项C 错误；
D ．根据理想变压器的规律可知，输出功率等于输入功率，即电阻R 消耗的功率等于原线圈的输入功率，分析原线圈
电路可知，电阻R 0与原线圈串联，电流相等，功率P=UI ，则电阻R 0与滑动变阻器R 消耗的功率之比等于R 0两端电
压与原线圈电压之比，电压表V 1、V 2的示数为U 1、U 2，则电阻R 0与滑动变阻器R 消耗的功率之比为
121
22
-1=U U U U U -，选项D 正确； 故选ABD 。

8、BD 【解题分析】
AB.设小球的初速度为v 0时，落在斜面上时所用时间为t ，斜面长度为L 。

小球落在斜面上时有：
2
00
122gt
gt tan v t v θ==
解得：
02v tan t g
θ
⋅=
设落点距斜面顶端距离为S ，则有
220002v t v tan S v cos gcos θθθ
==∝
若两次小球均落在斜面上，落点距斜面顶端距离之比为1：4，则第二次落在距斜面顶端4L 处，大于斜面的长度，可知以2v 0水平拋出时小球落在水平面上。

两次下落高度之比1：2，根据2
12
h gt =
得： 2 h t g
=所以时间之比为2A 错误，B 正确； C.根据0x v t =得水平位移之比为：
1201022122x x v t v t ==::():选项C 错误；
D.当小球的速度方向与斜面平行时，小球到斜面的距离最大。

即在小球距离斜面最远时，垂直于斜面方向的速度等于0。

建立沿斜面和垂直于斜面的平面直角坐标系，将初速度v0和重力加速度g 进行分解，垂直于斜面的最远距离
2200()92cos 40v sin v H g g
θθ== 选项D 正确。

故选BD 。

9、BC
【解题分析】
A ．探测器绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，则有
2
224 ()()GMm m R h R h T
π=++ 可得月球的质量
23
24()R h M GT
π+= 不考虑天体自转，在月球表面，万有引力等于飞船所受的重力，则有
2GMm mg R
= 可得月球表面飞船所受的重力为
3
2
224() m R R h mg T π+= 由于飞船质量未知，所以无法求出月球表面飞船所受的重力，故A 错误；
B ．探测器绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，则有
2()
GMm ma R h =+ 解得探测器绕月球运行的加速度
224()R h a T
π+= 则探测器绕月球运行的加速度可求出，故B 正确；
C ．根据周期和线速度的关系可知
2()R h v T
π+=
探测器绕月球运行的速度可求出，故C 正确；
D ．月球对探测器的吸引力
2
()GMm F R h =+ 探测器的质量未知，无法确定月球对其的吸引力，故D 错误；
故选BC 。

10、AC
【解题分析】
A ．条形磁铁的外部磁场方向是由N 极指S 极，由1位置的磁场方向沿斜面向下，2位置的磁场方向斜向左上方，若导线位于图中1位置且电流方向向外，根据左手定则可得导线所受安培力的方向为垂直斜面向下，由牛顿第三定律可得导线对磁铁的反作用力垂直于斜面向上，可知磁铁对斜面的压力减小，则有
N1N2F F >
故A 正确；
B ．若导线位于图中1位置且电流方向向里，根据左手定则可得导线所受安培力的方向为垂直斜面向上，由牛顿第三定律可得导线对磁铁的反作用力垂直于斜面向下，但弹簧的弹力仍等于磁铁重力沿斜面方向的分力，大小不变，则弹簧的伸长量不变，故B 错误；
CD ．若导线位于图中2位置且弹簧的伸长量增大，可知导线对磁铁的反作用力沿斜面方向的分力沿斜面向下，垂直于斜面方向的分力垂直斜面向下，从而才会使弹簧的弹力增大，也使磁铁对斜面的压力增大，故有
N1N2F F <
所以导线所受的安培力方向斜向右上方，由左手定则可得导线中的电流方向向里，故C 正确，D 错误；
故选AC 。

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、2.25 B A
【解题分析】
(1)[1]．游标尺的主尺读数为2mm ，游标尺读数为5×0.05mm=0.25mm ，则d=2mm+5×0.05mm=2.25mm 。

(2)[2]．A 、拉力是直接通过力传感器测量的，故滑块质量与钩码和力传感器的总质量无关，故A 不必要； B 、应将气垫导轨调节水平，保持拉线方向与木板平面平行，这样拉力才等于合力，故B 是必要的。

故选B 。

(3)[3]．研究滑块的受力，根据动能定理可知
212
FL Mv = 利用极短时间内的平均速度表示瞬时速度，则遮光条通过光电门的瞬时速度
d v t
=
则 21()2d FL M t
=
解得 2
2
2Md t FL = 研究滑块动能变化与合外力对它做功的关系，处理数据时应作出的图象为21t F
-
图象，故A 正确，BCD 错误。

故选A 。

12、挡光片中心 ()()2
211212d M M gh M M t ⎛⎫-=+ ⎪∆⎝⎭
3g 【解题分析】
（1）①[1]需要测量系统重力势能的变化量，则应该测量出挡光片中心到光电门中心的距离；
②[2]根据极短时间内的平均速度表示瞬时速度，则系统的末速度为 d v t
=∆ 则系统动能的增加量为
()()12
22121122k d E M M v t M M ⎛⎫ ⎪∆⎝∆=+⎭
+= 系统重力势能的减小量为 ()21P E M M gh ∆=-
若系统机械能守恒则有
()()2
211212d M M gh M M t ⎛⎫-=+ ⎪∆⎝⎭
（2）[3]若系统机械能守恒则有 ()21232
m m gh mv -=
⨯ 解得223
v g h =
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)3；(2)
52L c
【解题分析】 (1)光路如图所示
根据几何关系，在BC 边，入射角为30°折射角为60°，则
sin 603sin 30n ︒==︒
(2)由12AD L =
，所以 3tan 302
AD DE L ==︒ 据几何关系有
2AC L =，CE L =
所以
32cos303CE
EF L ==︒ 光在介质中速度 3
c v n == 光线自AB 边射入到第一次从BC 边射出经历的时间
52DE EF L t v c
+== 14、①540K ②840K
【解题分析】①设B 开始的体积为V 1,活塞甲移动至恰好到达汽缸上端的过程中气体B 做等压变化，体积变为2V 1 有1102V V T T
= 得气体B 的温度为102540T T K ==
②设放上丙继续加热过程后A 的体积为V 2,气体A 做等温变化
01022mg mg p V p V s s ⎛⎫⎛⎫+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝
⎭ 而0mg p s
=
得2123V V = 此时B 的体积31112
7333
V V V V =-= 由理想气体状态方程得010102373mg mg p V p V s s T T ⎛⎫⎛⎫+⋅+⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝
⎭'
= 得此时气体B 的温度为028840K 9
T T ='= 【题目点拨】处理理想气体状态方程这类题目，关键是写出气体初末状态的状态参量，未知的先设出来，然后应用理想气体状态方程列式求解即可．
15、 (1) 3210m /s ⨯；(2)0.87m ；(3) 33.610s -⨯
【解题分析】
(1) 带电粒子在电场中做匀加速直线运动，由动能定理
212
qEx mv = 解得该带电粒子运动到MN 位置的速度大小
3210m /s v =⨯
(2)带电粒子在电场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律可得
2
v qvB m r
= 解得
1m r =
运动周期
3210s r T v
ππ-==⨯ 在电场、磁场中的运动轨迹如图
该带电粒子打到挡板的位置到MN 的距离 223(3)0.87m d r d r =--=
≈ (3) 根据 12
vt x = 解得该带电粒子在电场中运动的时间 3110s t -=
在磁场中运动的圆弧所对的圆心角为 =3π
θππ+-
电荷在磁场中运动的总时间
22t T θπ
= 解得 32510s 6
t π-=⨯ 则带电粒子从P 点出发至运动到挡板所需的时间为 33125(
1)10s 3.610s 6t t t π--=+=+⨯≈⨯。