广西玉林高级中学2024年高三物理第一学期期中学业质量监测模拟试题含解析

广西玉林高级中学2024年高三物理第一学期期中学业质量监测
模拟试题
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、汽车在平直公路上匀速行驶，时刻司机减小油门使汽车的功率立即减小一半，并一直保持该功率继续行驶，到时刻，汽车又恢复了匀速行驶（设整个过程中汽车所受的阻力大小不变）．以下说法中正确的是（）
A．①图描述了汽车的速度在这个过程中随时间的变化情况
B．②图描述了汽车的速度在这个过程中随时间的变化情况
C．③图描述了汽车的牵引力在这个过程中随时间的变化情况
D．④图描述了汽车的牵引力在这个过程中随时间的变化情况
2、地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，万有引力常量为G，则地球的平均密度为()
A．
3
4
g
RG
π
B．
2
3
4
g
R G
π
C．
g
RG
D．
2
g
R G
3、一辆汽车从静止开始先做匀加速直线运动，然后做匀速运动。

假设汽车所受阻力恒定，下列汽车牵引力的功率P与时间t的关系图象中，能描述上述过程的是（）
A．B．
C．D．
4、如图所示，用细线将质量为m的氢气球拴在车厢地板上的A点，此时细线与水平方向成θ =37°角，气球与固定在水平车顶上的压力传感器接触，小车静止时，细线恰好伸
直但无弹力，压力传感器的示数为气球重力的1
2
．重力加速度为g．现要保持细线方向
不变而传感器示数为零，下列方法中可行的是（）
A．小车向右加速运动，加速度大小为1 2 g
B．小车向左加速运动，加速度大小为1 2 g
C．小车向右减速运动，加速度大小为2 3 g
D．小车向左减速运动，加速度大小为2 3 g
5、一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核，衰变方程为U→Th＋He，下列说法正确的是
A．衰变后钍核的动能等于α粒子的动能
B．衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小
C．铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间
D．衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量
6、（改编）一个单摆，如果摆球的质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时的速度
减为原来的1
2
，则单摆的（）
A．频率不变，振幅不变B．频率不变，振幅改变
C．频率改变，振幅不变D．频率改变，振幅改变
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、小船横渡一条两岸平行的河流，船在静水中的速度大小不变，船头始终垂直指向河的对岸，水流速度方向保持与河岸平行，若小船的运动轨迹如图所示，则( )
A ．越接近河岸水流速度越大
B ．越接近河岸水流速度越小
C ．小船渡河的时间会受水流速度变化的影响
D ．小船渡河的时间不会受水流速度变化的影响
8、嫦娥四号于2019年1月3日在月球背面着陆，嫦娥五号也讨划在今年发射．如果嫦娥五号经过若干次轨道调整后，先在距离月球表面h 的高度处绕月球做匀速圆周运动，然后开启反冲发动机，嫦娥五号着陆器暂时处于悬停状态，最后实现软着陆，自动完成月面样品采集，并从月球起飞，返回地球．月球的半径为R 且小于地球的半径，月球表面的重力加速度为g 0且小于地球表面的重力加速度，引力常量为G ．不考虑月球的自转，则下列说法正确的是
A ．嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度可能大于地球的第一宇宙速度
B ．月球的平均密度034g GR
ρπ= C ．嫦娥五号探测器在绕月球做匀速圆周运动的t 时间内，绕月球运转圈数
()02g t tR n T R h R h
π==++ D ．根据题目所给数据无法求出月球的第一宇宙速度
9、如图所示，实线表示一簇关于x 轴对称的等势面，在轴上有A 、B 两点，则（ ）
A ．A 点场强小于
B 点场强
B ．A 点场强方向指向x 轴负方向
C ．A 点场强大于B 点场强
D ．A 点电势高于B 点电势
10、交警正在调查发生在无信号灯的十字路口的一起汽车相撞事故。

根据两位司机的描述得知，发生撞车时汽车A 正沿东西大道向正东行驶，汽车B 正沿南北大道向正北行驶。

相撞后两车立即熄火并在极短的时间内叉接在一起后并排沿直线在水平路面上滑动，最终一起停在路口东北角的路灯柱旁，交警根据事故现场情况画出了如图所示的事故报告图。

通过观察地面上留下的碰撞痕迹，交警判定撞车的地点为该事故报告图中P
点，并测量出相关的数据标注在图中，又判断出两辆车的质量大致相同。

为简化问题，将两车均视为质点，且它们组成的系统在碰撞的过程中动量守恒，根据图中测量数据可知下列说法中正确的是
A．发生碰撞时汽车A的速率较大
B．发生碰撞时汽车B的速率较大
C．发生碰撞时速率较大的汽车和速率较小的汽车的速率之比约为12：5
D．发生碰撞时速率较大的汽车和速率较小的汽车的速率之比约为：
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）用如图所示装置验证机械能守恒定律时，
(1)该实验中必需使用到的仪器是__________
A．天平B．秒表C．毫米刻度尺D．弹簧测力计
(2)下列做法正确的有_____________
A．数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
B．实验前，应用夹子夹住纸带上端，使纸带保持竖直
C．实验时，先放手松开纸带再接通打点计时器电源
D．实验所用的电火花打点计时器应接到220直流电源上
(3)实验中，要从打出来的几条纸带中选择第1、2个点的间距接近2mm、并且点迹清晰的纸带来进行测量和数据处理。

几个同学在利用毫米刻度尺测量第1、2个点的间距时，测量结果分别记录如下，你认为哪一个符合测量读数的规则？（________）
A．1.900mm B．1.90mm C．1.9mm D．2mm
(4)在一次实验中，质量为m的重锤拖着纸带自由下落，打点计时器在纸带上打出一系
列的点，如下图所示，相邻计数点的时间间隔为T，纸带的左端与重锤相连，测出
h1，h2，h3，当地的重力加速度为g，则：
①从初速为零的起点O到打下计数点B的过程中重力势能的减少量△E P=______；
②此过程中物体的动能的增加量△E k=____________．
12．（12分）用等效替代法验证力的平行四边形定则的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是白纸上根据实验结果画出的图。

(1)本实验中“等效替代”的含义是________。

A．橡皮筋可以用细绳替代
B．左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果
C．右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果
D．两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代
(2)图乙中的F与F′两力中，方向一定沿着AO方向的是________。

(3)完成该实验的下列措施中，能够减小实验误差的是________。

A．拉橡皮筋的绳细一些且长一些
B．拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行
C．拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些
D．使拉力F1和F2的夹角很小
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）一半径为R的半圆形竖直圆柱面，用轻质不可伸长的细绳连接的A、B两球，悬挂在圆柱面边缘两侧，A球质量为B球质量的2倍，现将A球从圆柱边缘处由静止释放，如图所示，已知A球始终不离开圆柱内表面，且细绳足够长，若不计一切
摩擦.求:
(1)A球沿圆柱内表面滑至最低点时速度的大小.
(2)从A被释放到B上升到最大高度过程中，绳子拉力对A球所做的功
14．（16分）两个半径均为R的圆形平板电极，平行正对放置，相距为d，极板间的电势差为U，板间电场可以认为是均匀的．一个α粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间，到达抚极板是恰好落在极板中心．已知质子电荷为e，质子和中子的质量均视为m，忽略重力和空气阻力的影响，求：
（1）极板间的电场强度E；
（2）α粒子在极板间运动的加速度a；
（3）α粒子的初速度v1．
15．（12分）如图所示,质量m B=3.5kg的物体B通过一轻弹簧固连在地面上,弹簧的劲度系数k=100N/m．一轻绳一端与物体B连接,绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2后,另一端与套在光滑直杆顶端的、质量m A=1.6kg的小球A连接．已知直杆固定,杆长L 为0.8m,且与水平面的夹角θ=37°．初始时使小球A静止不动,与A端相连的绳子保持水平,此时绳子中的张力F为45N．已知AO1=0.5m,重力加速度g取10m/s2,绳子不可伸长．现将小球A从静止释放,则：
(1)在释放小球A之前弹簧的形变量；
(2)若直线CO1与杆垂直,求物体A运动到C点的过程中绳子拉力对物体A所做的功；
(3)求小球A运动到底端D点时的速度．
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、A
【解题分析】试题分析：汽车匀速行驶时牵引力等于阻力；当汽车的功率减小一半时，汽车的速度由于惯性来不及变化，根据功率和速度关系公式P=Fv ，牵引力减小一半，小于阻力，合力向后，汽车做减速运动，由公式P=Fv 可知，功率一定时，速度减小后，牵引力增大，合力减小，加速度减小，故物体做加速度不断减小的减速运动，当牵引力增大到等于阻力时，加速度减为零，物体重新做匀速直线运动．由P=Fv 知，由于功率减小一半，则汽车再次匀速运动时速度是原来匀速运动速度的一半，因此①图描述了汽车的速度在这个过程中随时间的变化情况，由于牵引力先突然减小后增大到原来值，故③、④均错误．故A 正确，BCD 错误．故选A.
考点：功率
【名师点睛】本题考查分析汽车运动过程的牵引力、功率、速度等变化的关系问题，解题时要抓住汽车的功率P=Fv ，在功率一定时，牵引力与速度成反比，是相互制约的关系；此题是中等题目，考查学生综合分析问题的能力.
2、A
【解题分析】 在地球表面有2Mm G mg R =，且地球的质量343
M V R ρπρ==，由两式可得34g RG
ρπ=，故A 正确，BCD 错误。

3、C
【解题分析】
AD ．根据P =Fv 分析知匀加速运动时牵引力大于阻力，F 不变，v 随时间均匀增大，故P 随时间均匀增大，故AD 错误；
BC ．当匀速时牵引力等于阻力，说明F 突变小，速度不变，故功率突变小，以后保持不变，故B 错误，C 正确。

故选C 。

4、C
【解题分析】
车厢静止时，通过对气球受力分析可求出气球受到的浮力；当压力传感器示数为零时，
根据牛顿第二定律求小车的加速度，分析运动状态．
【题目详解】
当小车静止时，细线恰好伸直但无弹力，对气球受力分析，受到重力、支持力和浮力，根据受力平衡
N G F F 浮+= 根据题意知，=2N G F ，所以有3=2
F G 浮 当压力传感器示数为零时，对气球受力分析如图
竖直方向：sin F G F 浮θ=+
水平方向：cos F ma θ=
联立解得：23
a g =，方向水平向左 故小车向右做减速运动
故应选：C ．
【题目点拨】
对于动力学问题，正确分析物体的受力情况，画出受力图是解题的基础，并要灵活运用正交分解法列方程．
5、B
【解题分析】
AB. 衰变过程满足动量守恒，所以衰变后钍核与氦核动量大小相等，方向相反，而动能
2
2k p E m
=所以质量大的钍核动能更小，故A 错误B 正确。

C. 半衰期是所有原子由半数发生衰变需要的时间，而不是一个原子衰变，故C 错误
D.因为衰变过程释放能量，存在质量亏损，所以衰变后α粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量，故D 错误。

6、B
【解题分析】
CD ．决定单摆周期的是摆长及当地重力加速度，即2T =，单摆的周期与质量无关，与单摆的运动速度也无关．当然，频率也与质量和速度无关，故C 错误，D 错误； AB ．决定振幅的是外来因素．反映在单摆的运动中，可以从能量去观察，从上面分析我们知道，在平衡位置（即最低点）时的动能212k E mv =
，当m 增为原来的4倍，速度减为原来的12
时，动能不变，最高点的重力势能也不变．但是由于第二次摆的质量增大了（实际上单摆已经变成另一个摆动过程了），势能p E mgh =不变，m 大了，h 就一定变小了，也就是说，振幅减小了．故A 错误，B 正确．
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、BD
【解题分析】
从轨迹曲线的弯曲形状上可以知道，小船先具有向下游的加速度，小船后具有向上游的加速度，故加速度是变化的，由于水流是先加速后减速，即越接近河岸水流速度越小，故A 错误，B 正确．由于船身方向垂直于河岸，无论水流速度是否变化，这种渡河方式耗时最短，即船渡河的时间不会受水流速度变化的影响，选项C 错误，D 正确；故选BD.
点睛：解决本题的关键知道小船参与了两个运动，有两个分速度，分别是静水速和水流速．以及知道轨迹的弯曲大致指向合力的方向，注意垂直河岸渡河时，时间最短． 8、BC
【解题分析】
根据月球表面附近重力等于向心力可求月球的第一宇宙速度，可比较地球的第一宇宙速度的大小；根据月球表面的重力加速度可求月球的质量，进而可求月球密度；根据嫦娥五号距月球表面的高度，可求其周期，进而可求t 时间内转过的圈数；
【题目详解】
A.根据2
2GMm v m r r
=，v =
于月球的第一宇宙速度．根据月球表面附近重力等于向心力：mg 0= 2v m R
月，可求月球的第一宇宙速度v 月
= v 地
= ．所以嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度小于地球的第一宇宙速度，故A 错误，D 错误；
B. 根据月球表面附近万有引力等于重力，02GMm mg R =，月球质量M=2
0g R G
，月球的平均密度20033344g R g M V G R GR
ρππ===，故B 正确； C.根据万有引力提供向心力2224()()GMm m R h R h T π=++，月球质量M=2
0g R G
，周期T =t 时间内绕月球运转圈数
t n T ==，故C 正确； 故选：BC
9、AD
【解题分析】
等差等势面越密的地方电场强度越大，所以B A E E >，故A 正确，C 错误；电场线与等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面，所以A 点场强方向指向x 轴正方向，故B 错误；沿着电场线电势逐渐降低，故A 点电势高于B 点电势，故D 正确．所以A D 正确，BC 错误．
10、BC
【解题分析】试题分析：设两辆车质量均为m ，相撞之前速度分别为v A 、v B ，相撞后向北的速度为v 1，向东的速度为v 1，则南北方向上动量守恒，mv B =1mv 1；东西方向上动量守恒mv A =1mv 1。

由图可知：v 1：v 1=6：1．5=11：5，得：v B ：v A =11：5，可知B 、C 正确。

故选BC 。

考点：动量、动量守恒定律及其应用。

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、 C B C 2mgh 231122h h m T -⎛⎫ ⎪⎝⎭
【解题分析】(1)根据实验原理22211122
mg h mv mv ⋅∆=
-，实验需要用刻度尺测距离，故选C ；
(2) A 、为了减小测量数据h 的相对误差，数据处理时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置，故A 错误．B 、为了保证纸带在竖直方向做自由落体，实验前，手应提住纸带上端，并使纸带竖直，故B 正确．C 、实验时，先接通打点计时器电源再放手松开纸带，故C 错误．D 、实验所用的电火花打点计时器应接到220V 交流电源上，故D 错误；故选B ．
(3)毫米刻度尺的分度值为1mm ，读数应准确到毫米，然后再估读一位，即小数点后有一位数据，由测量数据可知，C 正确，A 、B 、D 错误，故选C ；
(4)重物由O 点运动到B 点的过程中，重力势能的减少量2P E mgh ∆=;打B 点时重物的速度312B h h v T -=，动能增加量2
231110222k B h h E mv m T -⎛⎫∆=-= ⎪⎝⎭
. 【题目点拨】本题考查了实验器材、实验注意事项、实验数据处理，掌握基础知识是解题的关键，应用匀变速直线运动推论与重力势能计算公式即可解题，平时要注意基础知识的学习与应用．
12、D F ′ ABC
【解题分析】
(1)[1]验证平行四边形定则的实验中，第一次同时用两个弹簧测力计作用在橡皮筋上，将橡皮筋与细线的结点拉到一个合适的位置，第二次只用一个弹簧测力计作用在橡皮筋上，使橡皮筋与细线的结点到达同样的位置，可见两次弹簧测力计对橡皮筋产生的作用效果相同，可以等效替代，故D 正确ABC 错误。

(2)[2]根据第(1)问的分析可知，力F ′一定沿AO 方向。

(3)[3]细绳越细，重力等因素的影响越小，弹簧测力计的读数越准确；拉橡皮筋的细绳长些，在标记同一细绳方向时两点就可以画得适当远一些，这样作图造成的误差就小；拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行，可以避免弹簧测力计中的金属杆与测力计外壳之间的摩擦；拉力F 1和F 2的夹角很小时，作图造成的误差会较大。

综上所述，故ABC 正确D 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、（1）2225
gR - (2)3mgR 【解题分析】
（1）先根据几个关系求出A 球和B 球速度的关系和位移的大小，再对AB 整体运用机械能守恒定律即可求解；
（2）当A 球的速度为0时，B 上升的高度最高，则此时A 球沿圆柱面运动的位移最大，设为s ，则据机械能守恒定律即可求解；
【题目详解】
（1）当A 球运动到最低点时，作出图象如图所示：
设A 球的速度为v ，根据几何关系可知B 球的速度为2 ，B 球上升的高度为 2R ， 对AB 小球整体运用系统机械能守恒得：22112222)22mgR R mv m -=
⋅+ 解得：2225
v gR -= （2）当A 球的速度为0时，B 上升的高度最高，则此时A 球沿圆柱面运动的位移最大，设为s ，此时连接A 球的绳子与水平方向的夹角为α．
由几何关系得：122s s cos R R
α==
A 球下降的高度为：2
214A s h s sin s R
α=⋅=- 则据机械能守恒定律可得：20A mg h mgs ⋅-=
解得：3s R =
对A 分析可知，拉力对A 做功等于A 的机械能的减小，即
23A W mg h mgs mgR =⋅=．
【题目点拨】
本题主要考查了机械能守恒定律的运用，做题时结合几何关系求解，注意AB 球沿绳子方向的分速度大小是相等的．
14、（1）U E d
=
（2）2eU a md =
（3）0v =【解题分析】
（1）极板间场强U E d
= （2）α粒子带电荷量为2e ，质量为4m ，所受电场力22eU F eE d ==
α粒子在极板间运动的加速度42F eU a m md =
=
（3）由212d at =得2t ==0R v t ==【题目点拨】
因为极板间是匀强电场，电场强度直接可根据匀强电场公式求出．质子进入电场后做类平抛运动，在沿电场方向上做初速度为零的匀加速直线运动，在垂直于电场方向上做匀速直线运动．α粒子在极板间运动的加速度a 可以根据所受的合力（电场力）求出，α粒子的初速度v1可以根据两分运动的等时性去求解．
15、 (1) 0.1m (2) 7J (3) 2m/s
【解题分析】
（1）释放小球A 前，物体B 处于平衡状态：
kx F mg =-
得
0.1m x =
故弹簧被拉长了0.1m
（2）小球从杆顶端运动到C 点的过程，由动能定理：
2102
T A A A W m gh m v +=- 且01cos37h CO =，又11sin 370.3CO AO m ︒==
物体B 下降的高度
110.2h AO CO m '=-=
由此可知，此时弹簧被压缩了0.1m ，则弹簧的弹性势能在初、末状态相同． 再以A 、B 和弹簧为系统，由机械能守恒：
221122
A B A A B B m gh m gh m v m v '+=+ 对小球进行速度分解可知，小球运动到C 点时物体B 的速度0B v = 由以上几式联立可得：
7J T B W m gh '==
（3）因杆长0.8m L =，故137CDO θ︒∠==
故11DO AO =，弹簧的伸长量依然为0.1m.，与最初状态相比，弹簧的弹性势能相同，物体B 又回到了初始位置，其重力势能也与最初状态相同．
在D 点对A 的速度进行分解可得：
0cos370.8B A A v v v ''
'
==
由机械能守恒：
2211sin 3722
A A A
B B m gL m v m v ︒'
'=+ 联立可得小球A 运动到杆的底端D 点时的速度：
2/A v m s '
=。