2024年黑龙江七台河市高三物理第一学期期中学业质量监测模拟试题含解析

2024年黑龙江七台河市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．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、如图所示，质量分别为m A和m B的两小球，用细线连接悬挂在天花板上。

平衡时，两小球恰处于同一水平线上，细线与竖直方向夹角分别为θ1和θ2（θ1>θ2）。

突然剪断A、B间的细绳，小球的瞬时加速度大小分别为a A和a B，两小球开始摆动后，最大速度大小分别v A和v B，最大动能分别为E k A和E k B，则（）
A．m A一定小于m B B．v A一定等于v B
C．a A和a B相等D．E k A一定小于E k B
2、如图，某次空中投弹的军事演习中，战斗机以恒定速度沿水平方向飞行，先后释放两颗炸弹，分别击中山坡上的M点和N点．释放两颗炸弹的时间间隔为∆t1，击中M、N 的时间间隔为∆t2，不计空气阻力，则（）
A．∆t2=0
B．∆t2<∆t1
C．∆t2=∆t1
D．∆t2>∆t1
3、如图所示，绳与杆均不计重力，承受力的最大值一定．A端用绞链固定，滑轮O在A点正上方(滑轮大小及摩擦均可忽略)，B端吊一重物P，现施加拉力F T将B缓慢上拉(均未断)，在杆达到竖直前()
A ．绳子越来越容易断
B ．绳子越来越不容易断
C ．杆越来越容易断
D ．杆越来越不容易断
4、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
5、如图所示，质量为M 的滑槽静止在光滑的水平地面上，滑槽的AB 部分是粗糙水平面，BC 部分是半径为R 的光滑
1
4
圆弧轨道，现有一质量为m 的小滑块从A 点以速度v 0冲上滑槽，并且刚好能够滑到滑槽轨道的最高点C 点，忽略空气阻力。

则在整个运动过程中，下列说法正确的是
A ．滑块滑到C 点时速度变为零
B ．滑块滑到
C 点时，速度大小等于
mv M m
C ．滑块从A 滑到B 的过程，滑槽与滑块组成的系统动量和机械能都守恒
D ．滑块从B 滑到C 的过程，滑槽与滑块组成的系统动量和机械能都不守恒
6、质量m =1kg 的物体静止放在粗糙水平地面上。

现对物体施加一个随位移变化的水平外力F 时物体在水平面上运动。

已知物体与地面间的滑动摩擦力与最大静摩擦力相等。

若F -x 图象如图所示。

且4～5m 内物体匀速运动。

x =7m 时撤去外力，取g =10m/s 2，则下列有关描述正确的是（ ）
A ．物体与地面间的动摩擦因数为0.1
B ．撤去外力时物体的速度为2m/s
C ．x =3m 时物体的速度最大
D ．撤去外力后物体还能在水平面上滑行3s
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、设同步卫星离地心的距离为r ，运行速率为v 1，加速度为a 1；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a 2，第一宇宙速度为v 2，地球的半径为R ，则下列正确的是（ ）
A ．
12v r v R = B ．
12a r a R
= C ．2
12
2a R a r = D ．
1
2
v v R r
= 8、如图所示，甲、乙传送带倾斜于水平地面放置，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，甲传送带上物体到达底端B 点时恰好达到速度v ；乙传送带上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．则物体从A 运动到B 的过程中，下列说法正确的是( )
A ．物体在甲传送带上运动的时间比乙长
B ．物体与甲传送带之间的动摩擦因数比乙大
C ．物体相对传送带滑行的距离相等
D ．两传送带对物体做功相等
9、如图所示，a 、b 、c 、d 为正四面体的四个顶点，O 点为d 点在底面上的投影，在a 点放置一个电量为+Q 的点电荷，在b 点放置一个电量为-Q 的点电荷，则
A．c、d两点的电场强度相等
B．沿cd连线移动一带+q电量的点电荷，电场力始终不做功
C．Od连线为电场中的一条等势线
D．将一带电量为-q的点电荷从d点移到O点再移到c点，电场力先做负功，后做正功
10、如图甲所示，两平行金属板A、B放在真空中，间距为d，P点在A、B板间，A 板接地，B板的电势随时间t的变化情况如图乙所示，t=0时，在P点由静止释放一质量为m、电荷量为e的电子，当=2T时，电子回到P点。

电子运动过程中未与极板相碰，不计重力，则下列说法正确的是
A．：=1：2
B．：=1：3
C．在0～2T时间内，当t=T时电子的电势能最小
D．在0～2T 时间内，电子的电势能减小了
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/s2）．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m2、m1；
（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m1的沙袋下降，质量为m2的沙袋上升（质量为m1的沙袋下降过程未与其他物体相碰）；
（3）用米尺测出质量为m1的沙袋从静止开始下降的距离h，用秒表测出质量为m1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•s2，截距为b=2m/s2，沙袋的质量m1= ______ kg，m2= ______ kg．
12．（12分）某同学用图1所示电路，测绘标有“3.8V，0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R 随电压U变化的图象．除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：
电流表：A1（量程100mA，内阻约2Ω）；A2（量程0.6A，内阻约0.3Ω）；
电压表：V1（量程5V，内阻约5kΩ ）；V2（量程15V，内阻约15Ω ）；
电源：E1（电动势为1.5V，内阻为0.2Ω）；E2（电动势为4V，内阻约为0.04Ω）．
滑动变阻器：R1（最大阻值约为100Ω），R2（最大阻值约为10Ω），
电键S，导线若干．
（1）为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表_____，电压表_____，滑动变阻器_____，电源_____．（填器材的符号）
（2）根据实验数据，计算并描绘出R﹣U的图象如图2所示．由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为_____；当所加电压为3.00V时，灯丝电阻为_____，灯泡实际消耗的电功率为_____．
（3）根据R﹣U图象，可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系．符合该关系的示意图是下列图中的_____．
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）在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示．一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿－x方向射入磁场，它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿＋y方向飞出．
（1）请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷9
m
；
（2）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B1，该粒子仍从A 处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角，求磁感应强度B1多大？
（3）若磁感应强度的大小变为
2= 2 B
B，带电粒子以速度v沿任意方向射入磁场，粒子在磁场中运动的最长时间t是多少？
14．（16分）如图所示，在倾角为37°的斜坡上有一人，前方有一动物沿斜坡匀速向下奔跑，速度v＝15 m/s，在二者相距L＝30 m 时，此人以速度v0水平抛出一石块，击打动物，石块和动物都可看成质点(已知sin 37°＝0.6，g＝10 m/s2)
(1)若动物在斜坡上被石块击中，求v0的大小；
(2)若动物离斜坡末端较近，设其在水平面上匀速运动速度的大小与其在斜面上的相同，试分析该动物在水平面上被石块击中的情况下，人抛石块的速度v0的取值范围．15．（12分）某玩具厂设计出如图所示的玩具，轨道固定在高H1的水平台面上，通过在A处压缩弹簧把质量m=0.01kg的小球（可看作质点）从静止弹出，先后经过直线轨道AC、半径R1=0.1m的圆形轨道、长为L1=0.5m的直线轨道CD、以及两段半径R2=1m 的圆弧DE、GP，G、E两点等高且两圆弧对应的圆心角都为37︒，所有轨道都平滑连接；小球从P点水平抛出后打到固定在Q点的锣上。

CD段的动摩擦因数为0.2，其余轨道光滑，在一次测试中测出小球运动到B点时对内轨的作用力为0.064N。

(sin37︒=0.6，cos37︒=0.8，g=10m/s2)
(1)求小球运动到B点时的速度大小；
(2)请通过计算说明小球能否离开轨道？
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】
A ．剪断前，A 球受力平衡，正交分解
1cos A A T m g θ=
1sin A A T T θ'
=
联立方程解得
1tan A A
T m g
θ'
=
B 球受力平衡，正交分解
2cos B B T m g θ= 2sin B B T T θ'=
联立方程解析
2tan B B
T m g
θ'=
连接A 、B 绳子的拉力A B T T ''
=，根据题意12θθ>，所以A B m m <，故A 正确；
B ．小球摆到最低点时，速度最大，根据动能定理
21
(1cos )2
mgl mv θ-=
解得
v 因为摆绳长A B l l >、12θθ>，所以A B v v >，故B 错误；
C ．剪断细绳后，A 、B 两小球均做圆周运动，剪断瞬间速度为0，向心力为0，说明在向心方向合力为0，在切向上重力分力提供加速度
sin mg ma θ=
解得
sin sin mg a g m
θ
θ=
= 因为12θθ>，所以A B a a >，故C 错误； D ．最低点动能最大，根据动能表达式
2k 12
E mv =
因为A B m m <、A B v v >，所以k A E 和k B E 关系不能确定，故D 错误。

故选A 。

2、B 【解题分析】
释放的炸弹做平抛运动，若落地点在同一水平面上，落地的时间间隔与释放的时间间隔相等，由于N 在M 点的上方，则击中M 、N 的时间间隔△t 2＜△t 1．炸弹做平抛运动，落在斜面上之前始终在飞机的正下方，炸弹落在M 点时，飞机在正上方，炸弹落在N 点时，飞机在N 点的正上方，可知△t 2≠0，B 正确，ACD 错误。

故选B 。

【题目点拨】
要熟练找平抛的特征，从匀速飞行的飞机上不同时间抛出的物体在竖直方向始终排成一条直线． 3、B 【解题分析】
以B 点为研究对象，分析受力情况：重物的拉力T （等于重物的重力G ）、轻杆的支持力N 和绳子的拉力T F ，作出力图如图：
由平衡条件得知，N 和T F 的合力与T 大小相等，方向相反，根据三角形相似可得：
T F N T AB BO AO
==
又T G =，解得：
AB N G AO =
T BO F G AO =
将B 缓慢上拉，则BAO ∠缓慢变小时，AB 、AO 保持不变，BO 变小，则N 保持不变，T F 变小，故杆无所谓易断不易断，绳子越来越不容易断； A ．与分析不符，故A 错误； B ．与分析相符，故B 正确； C ．与分析不符，故C 错误； D ．与分析不符，故D 错误。

4、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。

5、B 【解题分析】
AB ．滑槽与滑块组成的系统，水平方向不受外力，系统水平动量守恒。

设滑块滑到C 点时，速度大小为v 。

取水平向右为正方向，根据水平动量守恒得：
0mv M m v =（+）
得：
mv v M m
=
+
故A 错误，B 正确。

C ．滑块从A 滑到B 的过程，滑槽与滑块组成的系统合外力为零，动量守恒。

由于要产生内能，所以系统的机械能不守恒，故C 错误。

D ．滑块从B 滑到C 的过程，滑块竖直方向有分加速度，根据牛顿第二定律知系统的合
外力不为零，则滑槽与滑块组成的系统动量不守恒。

由于只有重力做功，所以系统的机械能守恒。

故D 错误。

6、B
【解题分析】
A. 由图象知4~5m 内外力恒定，又物体匀速运动，由
F mg μ=
知动摩擦因数为0.3，故A 不符合题意；
B. 前7m 内外力和阻力共同作用，物体做变速运动，且F −x 图围成的面积表示外力所做的功，由动能定理
23535313131237J 2222mv ++⎛⎫⨯+⨯+⨯+⨯-⨯= ⎪⎝⎭
解得v =，故B 符合题意；
C. 由图知前3m 内物体做加速度逐渐增大的加速运动，3~4m 内做加速度逐渐减小的加速运动，匀速运动时速度最大，故C 不符合题意；
D. 撤去外力后物体匀减速停下，由动量定理有
mv mgt μ=
解得3
t =，故D 不符合题意。

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】
AD ．根据万有引力提供向心力，则有：
2
M r
m G v m r =
解得：v =
1v =
2v =
联立得12v v =，A 错误，D 正确；
BC ．同步卫星与在赤道上的物体有相同的周期和角速度，则同步卫星的向心加速度为： 21a r ω=
赤道上物体的加速度为：
22a R ω= 联立得12a a R
r =，B 正确，C 错误 故选BD 。

8、AD
【解题分析】
通过作v -t 图象，结合位移关系和速度关系，分析时间关系．由v -t 图象的斜率表示加速度，分析动摩擦因数的关系．由能量守恒定律分析热量关系．
【题目详解】
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 sin θ+μmg cos θ=ma ，得 a =g sin θ+μg cos θ，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 、设传送带长为L ，甲中：物体运动时间为：
，物体与传送带间的相对位移大小为：△x 甲=vt 甲-L =L ，乙中：物体运动时间为
，物体与传送带间的相对位移大小为：
，则知乙的相对位移较大，故C 错误. D 、根据动能定理得：，则得传送带对物体做功
，h 、v 、m 都相等，则W 相等；故D 正确.
故选AD.
【题目点拨】
解决该题关键要能够对物块进行受力分析，运用运动学公式和牛顿第二定律找出相对位
移和摩擦力的关系．要注意摩擦生热等于摩擦力与相对位移大小的乘积．
9、ABC
【解题分析】
试题分析：和是等量异种电荷，根据其电场线的分布情况和对称性可知，c、d 两点的电场强度大小相等、方向相同，则电场强度相同，故A正确；通过ab连线的中垂面是一等势面，c、d在同一等势面上，cd连线上电势处处相等．则沿cd连线移动一带电量的点电荷，电场力始终不做功，故B正确；由上分析知，Od连线为电场中的一条等势线，故C正确；将一带电量为的点电荷从d点移到O点再移到c点，电场力一直不做功，故D错误。

考点：电势差与电场强度的关系；电场强度；电势能
名师点睛：本题要掌握等量异种电场线和等势线分布情况，抓住对称性，关键要知道通过ab连线的中垂面是一等势面。

10、BD
【解题分析】
根据场强公式可得0～T时间内平行板间的电场强度为：，电子的加速度为：，且向上做匀加速直线运动，经过时间T的位移为：，速度为：v1=a1T，同理在T～2T内平行板间电场强度为：，加速度为：，电子以v1的速度向上做匀变速度直线运动，位移为：，由题意2T时刻回到P
点，则有：x1+x2=0，联立可得：φ2=3φ1，故A错误，B正确；当速度最大时，动能最大，电势能最小，而0～T内电子做匀加速运动，之后做匀减速直线运动，因φ2=3φ1，所以在2T时刻电势能最小，故C错误；电子在2T时刻回到P点，此时速度为：
，（负号表示方向向下），电子的动能为：，根据
能量守恒定律，电势能的减小量等于动能的增加量，故D正确。

所以BD正确，AC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、；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•s2，截距为b=2m/s2得：
m=0.5kg 求解得m1=3kg，m2=1.5kg
12、A1V1R1E1 1.5 11.5 0.78 A
【解题分析】
（1）[1][1][3][4]因小灯泡额定电流为0.3A，额定电压为3.8V，故电流表应选A1，电压表应选V1，又因测伏安特性曲线要求电压与电流调节范围大，故变阻器需用分压式接法，应选阻值小的变阻器，故变阻器应选R1，显然电源应选E1．
（1）[5]由R﹣U图象知U＝0时R为1.5Ω；
[6][7]U＝3V时R为11.5Ω；由
2
U
P
R
=得P＝0.78W．
（3）[8]由
2
U
P
R
=知，U＝0时P＝0，P随U的增大而增大，故A正确，BCD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）v
Br
（2
3
B（3）
2
3v
π
【解题分析】
由题中“存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场”可知，本题考查带电粒子在有界磁场中的运动规律，根据洛伦兹力提供向心力和粒子运动规律可分析本题。

【题目详解】
（1）粒子带负电荷
由题意可知，粒子在磁场做圆周运动的半径R= r
2
v
qvB m
R
=
解得
q v
m Br
=
（2）粒子运动轨迹如图甲，飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角，即
图中θ=60°，由几何关系可知，粒子做圆周运动的半径： 3R r =
2
11v qvB m R = 解得
1133
m B B qR ==
（3）22
B B =时粒子在磁场做圆周运动的半径22R r = 粒子做圆周运动的周期为：
224R r T v v
ππ== 当此粒子在磁场中运动的时间最长时，运动的轨迹对应的弦最长，如图乙所示
1263t T v
π== 14、（1）20 m/s （2）20 m/s ＜v 0≤27.65 m/s
【解题分析】
【分析】动物沿斜面做匀速运动，石块做平抛运动，将石块的运动分解到水平方向和竖直方向，列出公式，即可求得结论；因题目仅仅说：若动物离斜坡末端较近，没有具体的数值，所以可以使用特殊值法：假设动物开始时在斜面的底端，代入相应的方程，解出结果，然后进行说明；
解：（1）设过程中石块运动所需时间为t 对于动物：运动的位移：v S t = 对于石块：竖直方向：021)sin37gt 2
L S +=
（ 水平方向： 00()cos37v L S t += 代入数据，由以上三式可得：020/v m s =
（2）要分析这种情况下人抛石块的速度取值范围可以使用特殊值法：假设动物开始时在斜面的底端，则：
对动物：1x vt =
对于石块：竖直方向： 021sin 372
L gt =
水平方向：1cos x vt L θ+=
代入数据，由以上三式可得：v=55m/s
所以此种情况下，石块的速度应：20m/s ＜v 0≤55m/s
15、 (1)0.6m/s ；(2)小球不离开轨道
【解题分析】
(1)由牛顿第二定律得
mg －F N =201mv R 解得
v 0=0.6m/s
(2)假设小球不离开轨道，通过直线轨道CD 后能上升的最大高度为h 0，则 mg ⨯(2R 1－h 0)－μmgL 1＝0－
2012mv 得
h 0=0.118m
由于
h 0<2R 1
且
h 0<R 2(1－cos 37︒)
所以小球不离开轨道。