2024学年福建省莆田市仙游县枫亭中学物理高三上期中质量跟踪监视模拟试题含解析

2024学年福建省莆田市仙游县枫亭中学物理高三上期中质量跟
踪监视模拟试题
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。

选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

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、在电荷量分别为2 q和-q的两个点电荷形成的电场中，电场线分布如图所示，在两点电荷连线上有a、 b、 c三点，且b、c两点到正点电荷距离相等，则（）
A．在两点电荷之间的连线上存在一处电场强度为零的点
B．将一电子从a点由静止释放，它将在a、b间往复运动
C．c点的电势高于b点的电势
D．负试探电荷在a点具有的电势能大于在b点时的电势能
2、下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是
A．地球的第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最小运行速度
B．地球的第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的人造小行星的最小发射速度
C．人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度介于地球的第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
D．美国发射的凤凰号火星探测卫星，其发射速度大于地球的第三宇宙速度
3、一个弹性小球，在光滑水平面上以5m/s的速度向左垂直撞到墙上，碰撞后小球以大小为3m/s速度向右运动．则碰撞前后小球速度变化量△v的大小和方向分别为（）
A．2m/s，向左B．2m/s，向右C．8m/s，向左D．8m/s，向右
4、如图所示，甲和他的冰车总质量为M =30kg，乙和他的冰车总质量也为M =30kg，甲推着小木箱m和他一起以大小为v0 =2m/s的速度滑动，乙以同样大的速度迎面而
来．为了避免相撞，甲突然将小木箱沿冰面以v=5.2m/s的速度推给乙，木箱滑到乙处时乙迅速把它抓住，这样恰好避免了甲、乙相撞，若不计冰面的摩擦力，则小木箱的质量为
A．5kg B．10kg
C．15kg D．20kg
5、如图所示为儿童蹦床时的情景，若儿童每次与弹性床相碰后都能回到相同的高度，并重复上述运动，取每次与弹性床的刚接触的点为原点建立坐标系，竖直向上为正方向，下列儿童位置（即坐标y）和其速度v的关系图象中，能大体描述该过程的是（）
A．B．
C．
D．
6、在甲、乙、丙、丁四幅图中，滑轮本身所受的重力忽略不计，滑轮的轴O安装在一根轻木杆P上，一根轻绳ab绕过滑轮，a端固定在墙上，b端下面挂一个质量为m的重物，当滑轮和重物都静止不动时，甲、丙、丙、丁图中木杆P与竖直方向的夹角均
为θ，乙图中木杆P 竖直。

假设甲、乙、丙、丁四幅图中滑轮受到木杆P 的弹力的大小依次为A F 、B F 、C F 、D F ，则以下判断正确的是（ ）
A ．A
B
C
D F F F F ===
B ．D A B
C F F F F >=> C ．A C
D B F F F F ==> D ．C A B D F F F F >=>
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，在点电荷Q 产生的电场中，将两个带正电的检验电荷12q q 、分别置于A 、B 两点，虚线为等势线，取无穷远处为零电势点，若将12q q 、移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是（ ）
A ．A 点电势大于
B 点电势
B ．A 、B 两点的电场强度相等
C ．1q 的电荷量小于2q 的电荷量
D ．1q 在A 点的电势能等于2q 在B 点的电势能
8、如图所示，A 、B 两球分别套在两光滑无限长的水平直杆上，两球通过一轻绳绕过一定滑轮（轴心固定不动）相连，某时刻连接两球的轻绳与水平方向的夹角分别为、
，A 球向左的速度为v ，下列说法正确的是（ ）
A ．此时
B 球的速度为
B．此时B球的速度为
C．当增大到等于时，B球的速度达到最大，A球的速度为0
D．在整个运动过程中，绳对B球的拉力一直做正功
9、如图所示，质量M的小球套在固定倾斜的光滑杆上，原长为l0的轻质弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内．图中AO水平，BO间连线长度恰好与弹簧原长相等，且与杆垂直，O′在O的正下方，C是AO′段的中点，θ＝30°．现让小球从A处由静止释放，下列说法正确的有
A．下滑过程中小球的机械能守恒
B．小球滑到B点时的加速度为
3 2
g
C．小球下滑到B点时速度最大
D．小球下滑到C点时的速度为
2gl
10、如图所示为一滑草场．某条滑道由上下两段高均为h，与水平面倾角分别为45°和37°的滑道组成，滑草车与草地之间的动摩擦因数为μ．质量为m的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端（不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失，sin37=0.6，cos37=0.8）．则
A．动摩擦因数
6
7μ=
B 2 7 gh
C．载人滑草车克服摩擦力做功为mgh
D ．载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为35
g 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）在用图所示单摆“测重力加速度”的实验中，某同学的操作步骤如下：
a ．取一根细线，下端系住直径为d 的金属小球，上端固定在铁架台上；
b ．测得摆长为l ， l 是摆线长度和小球的半径之和，即/2l L d =+；
c ．缓慢拉动小球，使细线偏离竖直方向约为5︒位置由静止释放小球；
d ．用秒表记录小球完成n 次全振动所用的总时间t ，计算单摆周期/T t n =；
e ．用公式22
4π/g l T =计算当地重力加速度；
f ．改变细线长度，重复b 、c 、d 、e 步骤，进行多次测量．
（1）在“用单摆测定重力加速度”的正确实验中，下列做法有利于减小实验误差的是__________．
A ．适当加长摆线
B ．质量相同，体积不同的摆球，应选用体积较大的
C ．单摆偏离平衡位置的角度不能太大
D ．当单摆经过平衡位置时开始计时，经过多次全振动后停止计时，用此时间间隔除以全振动次数作为单摆振动的周期
（2）2005年5月22日上午10点05分，中国女子登山队及珠峰高程测量队A 组队员率先登上珠峰顶峰，这是中国女运动员自1975年以来第六次攀登珠峰成功，五星红旗再一次在珠峰峰顶飘扬．在峰顶运动员利用单摆来确定珠峰的高度．已知该单摆在海平面处的周期是0T ．在峰顶时，测得该单摆周期为T ．试求珠峰顶峰离海平面的高度h ．
（地球可看作质量均匀分布的半径为R 的球体；结果用T 、0T 、R 表示）________． 12．（12分）某同学欲采用下列器材研究一个额定电压为2.5 V 的小灯泡(内阻约为6 Ω)的伏安特性曲线。

A ．直流电源(3 V ,内阻不计);
B．电流表(0-0.6 A,内阻约为0.13 Ω);
C．电压表(0-3 V,内阻约为3 kΩ);
D．电压表(0-15 V,内阻约为15 kΩ);
E.滑动变阻器(0-20 Ω,额定电流为2 A);
F.滑动变阻器(0-1000 Ω,额定电流为0.5 A);
G.开关、导线若干。

(1)为了减小测量误差,电压表应选用__,滑动变阻器应选用___。

(填序号A、B、C等)
(2)该同学连接电路的实物图如图丙所示,请指出他的电路接线中的错误:______。

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）地球上空有两颗质量均为m的人造卫星，地A .B两颗卫星的轨道半径分别为2R和3R，在同一平面内，运行方向相同，不计两卫星之间的万有引力，地球质量为M、半径为R，万有引力常量为G。

(1)试求A．B两卫星的周期T A、T B;
(2)若某时刻两卫星与地球中心正好在一条直线上，试求最短经过多长时间，A．B两卫星又和地球在一条直线上且相距最近;
(3)如果两颗卫星成为绳系卫星，即用结实的绳连接，它们将可以一起绕地球运动且与地球中心始终在一条直线上，第一颗绳系卫星由意大利航天局研制。

求此情况下两颗卫星的运动周期T。

14．（16分）如图所示,一个质量为m的T形活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体,活塞的体积可忽略不计,距汽缸底部h0处连接一U形细管(管内气体体积可忽略),初始时,封闭气体温度为T0,活塞水平部分距离汽缸底部1.4h0。

现缓慢降低气体的温度,直到U 形管中两边水银面恰好相平,此时T形活塞的竖直部分与汽缸底部接触。

已知大气压强为p0,汽缸横截面积为S,活塞竖直部分高为1.2h0,重力加速度为g。

求：
①汽缸底部对T形活塞的支持力大小；
②两水银面相平时气体的温度。

15．（12分）距离地面h=20m高处以20m/s的初速度水平抛出—个小球，则(空气阻力
)
不计，g取10m／s2，5 2.24
(1)小球在空中飞行的时间t为多少？
(2)小球落地时速度v方向与水平方向的夹角θ为多少？
(3)小球落地时的位移S的大小
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】
A 、正负电荷在两点电荷之间的连线上产生的场强方向相同，所以在两点电荷之间的连线上不存在电场强度为零的点，故A 错；
B 、将一电子从a 点由静止释放，电子在a 点受到向右的电场力，所以要从静止向右运动，则运动不是在a 、b 间往复运动，故B 错；
C 、b 、c 两点到正点电荷距离相等，若只有正电荷，则bc 两点的电势相等，但由于负电荷的存在导致c 点的电势高于b 点的电势，故C 对；
D 、沿着电场线电势在降低，所以a 点电势高于b 点电势，而负电荷在电势高的地方电势能小，所以a 点具有的电势能小于在b 点时的电势能，故D 错
综上所述本题选;C
2、B
【解题分析】
A. 地球的第一宇宙速度7.9km/s 是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度，也是最小发射速度，故A 错误；
B. 第二宇宙速度是使物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的小行星的最小发射速度，故B 正确；
C. 第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度，所以沿圆轨道绕地球运行的人造卫星的运动速度小于地球的第一宇宙速度，故C 错误；
D. 美国发射的“凤凰”号火星探测卫星，因它绕火星旋转，仍在太阳的束缚下，其发射速度大于第二宇宙速度，小于地球的第三宇宙速度，故D 错误。

3、D
【解题分析】
规定向左做为正方向，则v 0=5m/s ，v=-3m/s ；故速度变化量为△v=v-v 0=-3-5m/s=-8m/s ，负号说明与规定方向相反，故速度变化量方向向右，故选D ．
【题目点拨】
本题主要考查了速度与速度变化量间的关系，关键是明确正方向，正负号表示方向；变化量是末态量减去初态量.
4、C
【解题分析】
设推出箱子后甲的速度为1v ，乙的速度为2v ，取向右方向为正方向，根据动量守恒得： 01(2)2M m v Mv mv +=+
022(2)mv Mv M m v -=+
当甲与乙恰好不相撞时，则有：
12v v =
联立解得：
15kg m =
A ．与分析不符，故A 错误；
B ．与分析不符，故B 错误；
C ．与分析相符，故C 正确；
D ．与分析不符，故D 错误。

5、A
【解题分析】
将儿童蹦床的过程大体上等效为逆过程的自由落体运动，由v 2=2gy 可知，儿童位置（即坐标 y ）和其速度v 的关系图象类似开口向下的抛物线，儿童在上升过程中速度减小，下落过程中速度反向增大．
A.由上分析知，图像与分析一致，故A 正确；
B. 由上分析知，图像与分析不一致，故B 错误；
C.由上分析知，图像与分析不一致，故C 错误；
D.由上分析知，图像与分析不一致，故D 错误．
6、B
【解题分析】
由题可知本题考查力的平衡。

【题目详解】
轻绳上的拉力大小等于重物所受的重力mg ，设滑轮两侧轻绳之间的夹角为ϕ，滑轮受到木杆P 的弹力F 等于滑轮两侧轻绳拉力的合力，即
2cos 2
F mg ϕ
= 由夹角关系可得 D A B C F F F F >=>
故B 正确，ACD 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】
A ．由题，将两个带正电的试探电荷12q q 、移动到无穷远的过程中外力克服电场力做功，则知Q 与两个试探电荷之间存在引力，说明Q 带负电，电场线方向从无穷远处指向Q ，则A 点电势小于
B 点电势．故A 错误．
B ．由点电荷场强公式2Q E k r
=分析可知，A 点的场强大于B 点的场强．故B 错误． C ．由图分析可知：A 与无穷远间的电势差大于B 与无穷远间的电势差，将12q q 、移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，根据电场力做功公式W=qU ，得知，q 1的电荷量小于q 2的电荷量．故C 正确．
D ．将12q q 、移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，两个试探电荷电势能的变化量相等，无穷远处电势能为零，则q 1在A 点的电势能等于q 2在B 点的电势能．故D 错误．
8、AC
【解题分析】
试题分析：将物块A 的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，如图所示在沿绳子方向的分速度等于B 沿绳子方向的分速度．在沿绳子方向的分速度为v vcos 绳子α=，所以B v vcos v cos cos αββ
==绳子，故A 正确，B 错误；
当β增大到等于90︒时，B 球的速度沿绳子方向的分速度等于0，所以A 沿绳子方向的
分速度也是0，而cos α不等于0，所以A 球的速度为0；此时A 的动能全部转化为B 的动能，所以B 球的速度达到最大，故C 正确；在β增大到90︒的过程中，绳子的方向与B 球运动的方向之间的夹角始终是锐角，在β增大到大于90︒的过程中，绳子的方向与B 球运动的方向之间的夹角始终是钝角，所以绳对B 球的拉力先做正功再做负功，故D 错误．
考点：运动的合成与分解、功
【名师点睛】解决本题的关键会对速度进行分解，将物块A 的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于B 沿绳子方向的分速度． 9、BD
【解题分析】
由题中“质量M 的小球套在固定倾斜的光滑杆上”可知，本题考查物体运动过程中能量、速度和加速度的变化，根据能量守恒定律和牛顿第二定律可分析本题。

【题目详解】
A 、下滑过程中小球的机械能会和弹簧的弹性势能相互转化，因此小球的机械能不守恒，故A 错误；
B 、因为在B 点，弹簧恢复原长，因此重力沿杆的分力提供加速度，根据牛顿第二定律可得
cos30mg ma =
解得
2
a g = 故B 正确；
C 、到达B 点加速度与速度方向相同，因此小球还会加速，故C 错误；
D 、因为C 是AO′段的中点，θ＝30°，所以当小球到C 点时，弹簧的长度与在A 点时相同，故在从A 到C 的过程中弹簧弹性势能没变，小球重力做功全部转化为小球的动能，所以得
2012
c mgl mv =
解得
c v =故D 正确。

10、AB
【解题分析】
A ．由动能定理可知：2cos 45cos370sin 45sin 37h h mg h mg mg μμ⋅-⋅
-⋅=，解得67
μ=，选项A 正确； B ．对前一段滑道，根据动能定理有21cos 45sin 452h mgh mg mv μ-⋅
=，解得：
v =B 正确； C ．载人滑草车克服摩擦力做功为2mgh ，选项C 错误；
D ．载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为
sin 37cos37335
mg mg a g m μ-==-，选项D 错误；
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、 AC 0
RT R T - 【解题分析】(1)A ．单摆的摆长越长，周期越大，适当加长摆长，便于测量周期，故A 正确；
B ．要减小空气阻力的影响，应选体积较小的摆球，故B 错误；
C ．单摆在摆角很小的情况下才做简谐运动，则单摆偏离平衡位置的角度不能太大，一般不超过5︒，故C 正确；
D ．周期对测量结果影响较大，应采用累积法，测多个周期的时间取平均值作为单摆的周期，故D 错误；
故选AC 。

(2)
海平面处的周期依据单摆公式02T =
2T =，依据万有引力与航天公式02
GMm mg R =， ()
2GMm mg R h =+，联立解得： 0RT h R T =-
【题目点拨】掌握单摆的周期公式2T =，依据万有引力与航天公式公式，联立求出珠峰顶峰离海平面的高度。

12、 ( 1 ) C E( 2 ) 应用外接法
【解题分析】 （1）灯泡额定电压为2.5V ，电压表应选C ，为方便实验操作，滑动变阻器总阻值较小的E ．
（2）描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，灯泡正常发光时的电阻约为几欧姆，电流表内阻约为0.13Ω，电压表内阻约为3k Ω，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，而实物图中电流表采用了内接法，
则根据原理可知，本实验应采用电流表外接法；
【题目点拨】
本题考查了实验器材的选择、设计实验电路图、连接实物电路图，要正确实验器材的选择原则，确定滑动变阻器与电流表的接法是正确设计电路的关键．
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) 4π
6π
(2)
(3) 12π【解题分析】
（1）卫星做圆周运动的向心力等于地球的万有引力，则对A 卫星: 2
221
42(2)mM G m R R T π=⨯⨯. 解得
14T π=对B 卫星:
2
222
43(3)mM G m R R T π=⋅⋅ 解得
26T π=（2）当三者正好又在一条直线上时需要的最短时间且相距最近满足:
12
22-2t t T T πππ= 解得
t =（3）设绳的拉力为F ，则对A 卫星:
2
2242(2)Mm G F m R R T
π=⋅. 对卫星B :
22243(3)Mm G F m R R T
π+=⋅ 联立解得 51213R T R GM π= 14、（1） （2） 【解题分析】
①由U 形管两边的液面相平可知，。

②初态时，
，末态时，， 由理想气体状态方程得，，解得， 15、（1）1s （2）450（3）44.8m
【解题分析】
（1）．根据212
h gt = 小球在空中飞行的时间
t 2220210
h s s g ⨯== （2）．竖直的分速度v y =gt=10×2m/s=20m/s tanθ＝020120
y
v v == 小球落地时速度方向与水平方向的夹角θ=450
（3）．水平位移x ＝v 0t ＝40m
竖直位移y ＝21202
gt m = 小球落地时的位移大小为
2222402020544.8s x y m m m =+=+==。