2024届江苏省奔牛高级中学高三物理第一学期期中达标检测模拟试题含解析

2024届江苏省奔牛高级中学高三物理第一学期期中达标检测模
拟试题
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B 铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，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，将一光滑的质量为4m 半径为 R 的半圆槽置于光滑水平面上，在槽的左侧紧挨有一个质量为m 的物块，今让一质量也为 m 的小球自左侧槽口A 的正上方高 R 处从静止开始落下，与半圆槽相切自 A 点进入槽内，则以下结论中正确的是（ )
A ．小球在半圆槽内第一次由 A 到最低点
B 的运动过程中，槽的支持力对小球不做功 B ．小球第一次运动到半圆槽的最低点 B 时，小球与槽的速度大小之比为 4:1
C ．小球第一次在半圆槽的最低点 B 时对槽的压力为133mg
D ．物块最终的动能为215
mgR 2、如图所示的位移（x ）-时间（t ）图象和速度（v ）-时间（t ）图象中给出四条图线，甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是（ ）
A ．甲车做直线运动，乙车做曲线运动
B ．10~t 时间内，甲车通过的路程大于乙
车通过的路程 C ．20~t 时间内，丙、丁两车在2t 时刻相距最远 D ．20~t 时间内，丙、丁两车的平均
速度相等
F，绳子对球的拉力3、如图所示，一小球用绳子挂在墙上，设墙面对球的压力大小为
N
大小为T F，让绳子缩短（绳与墙间夹角变大），则（）
A．N F增大，T F增大B．N F增大，T F减小
C．N F减小，T F增大D．N F减小，T F减小
4、以18 m/s 的速度行驶的汽车，制动后做匀减速运动，在3 s内前进36 m，则汽车在
5 s内的位移为( )
A．50 m B．45 m C．40.5 m D．40 m
5、蹦极是勇敢者的体育运动。

设运动员离开跳台时的速度为零，从自由下落到弹性绳刚好被拉直为第一阶段；从弹性绳刚好被拉直到运动员下落至最低点为第二阶段。

不计空气阻力。

下列说法正确的是
A．第一阶段重力的冲量和第二阶段弹力的冲量大小相等
B．第一阶段重力的冲量和第二阶段合力的冲量大小相等
C．第一、第二阶段重力的总冲量大于第二阶段弹力的冲量
D．第一阶段运动员的速度不断增大，第二阶段运动员的速度不断减小
6、如图所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象，其中E0＝2×106V/m。

当t＝0时，在电场中由静止释放一个电荷量为＋5×10－7C的带电粒子，设带电粒子只受电场力作用，则下列说法中正确的是
A．带电粒子将以某一中心点做往复运动
B．t＝ls～2s内，电场力所做的功为零，电场力的冲量为零
C ．t ＝4s ～18s 内，带电粒子动量变化量的大小为16kg m/s
D ．带电粒子在t ＝ls ～4s 内的初、末位置间的电势差为零
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，水平传送带由电动机带动并始终保持以速度v 匀速运动．现将质量为m 的某物块由静止释放在传送带上的左端，经过时间t 物块保持与传送带相对静止．设物块与传送带间的动摩擦因数为μ，对于这一过程下列说法正确的是：（ ）
A ．物块加速过程，摩擦力对物块做正功
B ．物块匀速过程，摩擦力对物块做负功
C ．摩擦力对木块做功为212
mv D ．摩擦力对木块做功为0.5μmgvt
8、如图所示，细线AB 和BC 连接着一质量为m 的物体P ，其中绳子的A 端固定，c 端通过小定滑轮连接着一质量也为m 的另一个物体Q ，开始时，用手抓住物体Q ，使物体P 、Q 均静止，此时AB 和BC 两绳中拉力大小分别为T 1、T 1．把手放开瞬间，AB 和BC 两绳中拉力大小分别为T 1'、T 1'．已知ABC 处于同一竖直平面内，绳子间连接的夹角如图．则
A ．T 1：T 1'=1:1
B ．T 1：T 1=1:1
C ．T 1：T 1'=1：3
D ．T 1'：T 131 9、低碳、环保是未来汽车的发展方向．某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机，将 减速时的部分动能转化并储存在蓄电池中，以达到节能的目的．某次测试中，汽车以额定功率 行驶一段距离后关闭发动机，测出了汽车动能
E k 与位移x 的关系图象如图所示，其中①是关闭 储能装置时的关系图线，②是开启储能装置时的关系图线．已知汽车的质量为1t ，设汽车运动 过程中所受地面阻力恒定，空气阻力不计，根据图象所给的信息可求出（ ）
A．汽车行驶过程中所受地面的阻力为1000N
B．汽车的额定功率为80kw
C．汽车在此测试过程中加速运动的时间为22.5s
D．汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为5×105J
10、对于物质固体、液体、气体的认识，下列说法正确的是（）
A．液晶具有晶体的光学各向异性
B．绝对湿度的单位是Pa，相对湿度没有单位
C．液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部
D．单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的
E.液体的饱和汽压与温度有关，温度越高饱和汽压越大，但饱和汽压与饱和汽的体积无关
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）某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示．在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连．滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图像．
（1）实验前，接通电源，将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的Δt1____Δt2(选填“>”“=”或“<”)时，说明气垫导轨已经水平．
（2）用仪器测遮光条宽度d．
（3）滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P 由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图像如图乙所示，若Δt1、Δt2和d已知，要验证滑块和钩码组成的系统机械能是否守恒，还应测出____________和____________(写出物理量的名称及符号)．
（4）若上述物理量间满足关系式__________________________，则表明在上述过程中，滑块和钩码组成的系统机械能守恒．
12．（12分）测一量程为3V的电压表的内阻，其内阻估计在10kΩ~20kΩ之间。

提供下列器材：
A．电源：电动势6V
B．滑动变阻器，最大阻值200Ω
C．电流表：量程200μA；内阻约200Ω
D．电流表：量程50mA；内阻约100Ω
E.电流表：量程0.6A，内阻0.4Ω
F.电键一个、导线足够
(1)为了使实验顺利进行并减小误差，电流表应选用_________（填代号）；
(2)某同学连接的实验电路如图所示，所连电路存在明显错误。

经仔细观察发现，只要添加一根导线即可，那么添加的导线应接在___________两点间（填字母）。

实验前滑动变阻器的滑动触头应滑到最_________端（填“左”“右”）。

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）如图是一种测定风力仪器的原理图，一金属球固定在一细长的轻金属丝下端，能绕悬挂点O在竖直平面内转动，无风时金属丝自然下垂，现发现水平风力大小为F时，金属丝偏离竖直方向的角度为θ，重力加速度为g，求：
(1)金属球对金属丝的拉力的大小；
(2)金属球的质量为多少？
14．（16分）如图所示，竖直平面xOy内有三个宽度均为L首尾相接的电场区域ABFE、BCGF和CDHG．三个区域中分别存在方向为＋y、＋y、＋x的匀强电场，且电场区域竖直方向无限大，其场强大小比例为1∶1∶1．现有一带正电的物体以某一初速度从坐标为(0，L)的P点射入ABFE场区，初速度方向水平向右．物体恰从坐标为(1L，L/1)的Q点射入CDHG场区，已知物体在ABFE区域所受电场力和所受重力大小相等，重力加速度为g，物体可以视为质点，求：
(1)物体进入ABFE区域时的初速度大小；
(1)物体在ADHE区域运动的总时间；
(3)物体从DH边界射出位置的坐标．
15．（12分）如图，光滑水平面AB与竖直面的半圆形导轨在B点相连接，导轨半径为R，一质量为m的静止木块在A处压缩弹簧，释放后，木块获得一向右的初速度，当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力是其重力的7倍，之后向上运动恰能通过轨道顶点C，不计空气阻力，试求：
（1）弹簧对木块所做的功；
（2）木块从B到C过程中克服摩擦力做的功；
（3）木块离开C点落回水平面所需的时间和落回水平面时的动能。

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. 小球从A 运动到B 的过程中，小球对半圆槽的压力方向向左下方，所以半圆槽要向左推动物块一起运动，因而小球参与了两个运动：一个是沿半圆槽的圆周运动，另一个是与半圆槽一起向左运动，小球所受支持力方向与速度方向并不垂直，而是大于90∘，故槽的支持力对小球做负功，故A 错误；
B. 由小球、半圆槽和物块组成的系统在水平方向不受外力，故球、半圆槽和物块在水平方向动量守恒，取向右为正，则有：
mv 1−(4m +m )v 2=0，
解得：
v 1：v 2=5：1，
故B 错误；
C. 根据系统机械能守恒得：
2212112(4)22
mg R mv m m v ⨯=+⨯+， 联立解得：
1v =2v = 小球第一次在最低点，由牛顿第二定律得：
21N v F mg m R
-=， 联立解得：
133
N F mg =， 故C 正确；
D. 当小球从B 到C 的过程中，小球对半圆槽有向右下方的压力，半圆槽开始减速，与
物块分离，则物块最终以2v = 221215
km mgR E mv ==， 故D 错误。

2、C
【解题分析】
A ．根据位移-时间图象的斜率表示速度，由图象可知：乙图线的斜率不变，说明乙的
速度不变，做匀速直线运动．甲做速度越来越小的变速直线运动．故A 错误． B ．在t 1时刻两车的位移相等，又都是单向直线运动，所以两车路程相等．故B 错误． C ．由图象与时间轴围成的面积表示位移可知：丙、丁两车在t 2时刻面积差最大，所以相距最远．故C 正确．
D ．0～t 2时间内，丙的位移小于丁的位移，时间相等，平均速度等于位移除以时间，所以丙的平均速度小于丁车的平均速度．故D 错误．
3、A
【解题分析】
对小球受力分析，如图所示：
根据平衡条件，有：
F N =mg tan θ
T mg F cos θ
= 当绳子缩短，绳与墙间夹角变大时，则F N 变大，F T 变大
A ．N F 增大，T F 增大，与结论相符，选项A 正确；
B ．N F 增大，T F 减小，与结论不相符，选项B 错误；
C ．N F 减小，T F 增大，与结论不相符，选项C 错误；
D ．N F 减小，T F 减小，与结论不相符，选项D 错误；
4、C
【解题分析】 设初速度的方向为正方向．由位移公式，由2012
x v t at +＝ 可得 2136=18332
a ⨯+⨯
解得
a ＝−4m/s 2
加速度方向与速度反向．
刹车的总时间为
0 4.5s v t a
＝＝ 由位移公式，有汽车在5 s 内的位移为
040.5m 2
v x t == A ．50 m ，与结论不相符，选项A 错误；
B ．45 m ，与结论不相符，选项B 错误；
C ．40.5 m ，与结论相符，选项C 正确；
D ．40 m ，与结论不相符，选项D 错误；
5、B
【解题分析】
AB ．设两个阶段的时间分别是t 1和t 2；根据动量定理可知
122()0mgt mgt Ft +-=
即第一阶段重力的冲量和第二阶段合力的冲量大小相等，选项A 错误，B 正确； C ．由122()0mgt mgt Ft +-=可知，第一、第二阶段重力的总冲量等于第二阶段弹力的冲量，选项C 错误；
D ．第一阶段运动员的速度不断增大，第二阶段开始时重力大于弹力，运动员做加速运动，后来重力小于弹力，运动员做减速运动，选项D 错误。

6、C
【解题分析】由牛顿第二定律可知，带电粒子在第1s 内的加速度01qE a m =
，为第2s 内加速度022qE a m =的12
，因此先加速1s ，再减小0.5s 速度为零，接下来的0.5s 将反向加速，由对称关系可得，反向加速的距离使带电粒子刚回到减速开始的点，2-3s 粒子继续反向加速，v--t 图象如图所示，可知粒子并不是在某一中心点做往复运动，故A 错
误；
由v-t 图像可知，在ls ～2s 内，粒子动能的变化量为零，即电场力所做的功为零；动量的变化不等于零，电场力的冲量不为零，选项B 错误；根据动量定理，在t ＝4s ～18s 内，带电粒子动量变化量的大小为：
6700210416210510s 16s=16/E q t E q t N N kg m s ⨯∆-⨯∆=⨯⨯⨯⨯⋅=⋅⋅－（其中Δt=1s ），选项C 正确；由图像可知，带电粒子从t=ls 时刻到t=4s 时间内的位移不等于零，即电场力做功不为零，电势能的变化不为零，则初、末位置间的电势差不为零，选项D 错误；故选C.
点睛：带电粒子在交变电场中的运动，是对“力和运动”知识点深化性考查的重要信息载体，该问题主要围绕“受力分析、依据受力和运动的初始条件判断带电粒子的运动状态、多方物理过程的分析和临界条件”等能力点考查学生的学科思维能力，方法上主要采用“牛顿运动定律”和“功能思想”．
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、ACD
【解题分析】
A.物块由静止释放在传送带上的左端，滑动摩擦力作为动力使物体加速运动，所以物块加速过程，摩擦力对物体做正功，故A 正确；
B.物块匀速过程中，物块和传送带一起运动，此时没有摩擦力的作用，摩擦力做的功为零，故B 错误；
C.由动能定理知，摩擦力对木块做功
W =212
mv -0 故C 正确； D.由于摩擦力f =μmg ，经过时间t 物块保持与传送带相对静止时发生的位移l =12vt ，所
以摩擦力对木块做功
W =fl =0.5μmgvt
故D 正确．
8、AC
【解题分析】
P 、Q 均静止时，由P 受力平衡条件可知：1sin 60o T mg ==，21cos 602
o T mg mg ==，把手放开瞬间，将P 物体的重力沿AB 方向和BC 方向分解，由于PQ 两物体沿绳方向的速度相同，所以P 物体接下来以AB 为半径的圆周运动，由于此时速为0，向心力为0，所以此时AB 绳的拉力等于P 物体重力沿AB 方向的分力
即为2
mg ，此时，圆弧切线方向的合力为12mg ，加速度为122mg ma =，解得4g a =
，对P 物体有：'2mg T ma -=，联立解得：'234T mg =，所以T 1：T 1'=1:1，. T 1：T 1'=1：3，故AC 正确．
9、BD
【解题分析】
A ．对于图线①，根据动能定理得：
-fx =0-E k
得到阻力为：
5
32810N 210N 11710
()k E f x ⨯===⨯-⨯ 故A 错误。

B ．设汽车匀速运动的速度为v ，则有212
k E mv =
得
40m/s v == 汽车的额定功率为：
P =Fv =fv =2×103×40W=80kW ．
故B 正确。

C ．对于加速运动过程，根据动能定理得：
Pt -fS =E k2-E k1
得到
532
2148510210510 16.(5)2810
k k E E fS t s s P -+-⨯+⨯⨯⨯===⨯ 故C 错误。

D ．根据功能关系得到：汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为：
E =E k -fS =8×105J-2×103×1.5×102J=5×105J ．
故D 正确。

故选BD 。

10、ABE
【解题分析】
A.液晶既有液体的流动性，又有光学的各向异性，故A 正确；
B.绝对湿度指大气中水蒸汽的实际压强，空气的绝对湿度用空气中所含水蒸汽的压强表示，单位是Pa ；而空气的相对湿度是空气中水蒸气的绝对湿度与同温度水的饱和汽压的比值，所以空气的相对湿度没有单位，故B 正确；
C.液体表面张力产生在液体表面层，它的方向与液体表面相切而使得表面有收缩的趋势，同时跟液面分界线垂直，故C 错误；
D.单晶体物理性质是各向异性的，非晶体和多晶体是各向同性的；故D 错误；
E.饱和汽压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度，而与体积无关；一定温度下饱和汽压的分子数密度是一定值，温度越高饱和汽压越大，故E 正确。

故选ABE.
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、= 滑块质量M 两光电门间距离L
2221
11()()()()22d d mgL M m M m t t =+-+∆∆ 【解题分析】
（1）[1]如果遮光条通过光电门的时间相等，说明遮光条做匀速运动，即说明气垫导轨已经水平。

（3）（4）[2][3][[4]光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法．由于光电门的宽度很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度
2B d v t =∆，1
A d v t =∆
滑块和砝码组成的系统动能的增加量为 ()()22211122k d d E M m M m t t ⎛⎫⎛⎫∆=+-+ ⎪ ⎪∆∆⎝⎭⎝⎭
． 滑块和砝码组成的系统动能的重力势能的减小量为 p E mgL ∆=
所以还应测出滑块质量M ，两光电门间距离L ．如果系统动能的增加量等于系统重力势能的减小量，那么滑块和砝码组成的系统机械能守恒，即
()()22211122d d mgL M m M m t t ⎛⎫⎛⎫=+-+ ⎪ ⎪∆∆⎝⎭⎝⎭
12、C ef 左
【解题分析】
(1)[1]根据V
U I R =可得电压表满偏时流过电压表的电流约为150μA 300μA ，为了使实验顺利进行并减小误差，电流表应选用C ；
(2)[2]由于电压表的内阻远大于滑动变阻器的最大阻值，所以滑动变阻器应采用分压式，所以添加的导线应接在ef 两点间；
[3]为使起始时电压表两端电压以及流过电流表的电流较小，实验前滑动变阻器的滑动触头应滑到最左端。

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）金属球对金属丝的拉力的大小为
；
（2）金属球的质量为为
． 【解题分析】
试题分析：（1）对金属球受力分析如图，由力的平衡条件得：
金属丝对金属球的拉力（3分）
由牛顿第三定律得金属球对金属丝的拉力：
（1分）
（2）由力的平衡条件得：
（3分） 所以，金属球的质量（1分）
考点：本题考查了平衡条件、力的正交分解
14、（12
gL （1）(53)2L g （2）1(3,)2L L - 【解题分析】
设三个区域的电场强度大小依次为1E 、E 、1E ，物体在三个区域运动的时间分别t 1、t 1、t 2．
(1)在BCGF 区域，对物体进行受力分析，由牛顿第二定律得：mg -qE =ma 1， 而：1qE =mg 得：22
g a = 在水平方向有：L =v 0t 在竖直方向有：
222122L a t = 解得：02gL v ,22L t g =(1)在ABEF 区域．对物体进行受力分析，在竖直方向有：1qE =mg 物体做匀速直线运动，有：02gL v ， 在BCGF 区域，物体做类平抛运动，有：02gL v ,22L t g =在Q 点竖直方向速度为：2202y gL v a t v ==
= 则Q 点速度为：220Q y v v v gL =+=，与水平方向夹角为45°
在CDHG 区域 由于1qE =mg
对物体进行受力分析，mg ，与水平方向夹角为45°，与速度方向相同，物体做匀加速直线运动．
运动到x 2333212
Q v t a t =+ 解得：3(22)L t g
=
所以有：123(22)L t t t t g
=++=+ (2)物体在ABFE 区域做匀速直线运动，在BCGF 区域物体做类平抛运动，偏移量为2L 在CDHG 区域，沿与水平方向夹角为45°，物体做匀加速直线运动，竖直方向位移为L ，则物体从DH 边界射出位置的坐标为(3,)2
L L - 【题目点拨】此题是带电体在电场和重力场的复合场中运动的问题，关键是分析物体的受力情况和运动情况．类平抛运动运用运动的合成与分解的方法研究，匀加速直线运动根据牛顿定律和运动学公式结合研究．
15、1）弹簧对木块所做的功是3mgR ；（2）木块从B 到C 过程中克服摩擦力做的功是
（3）木块离开C 点落回水平面所需的时间是，落回水平面时的动能是。

【解题分析】
试题分析：（1）由B 点对导轨的压力可求得物体在B 点的速度，则由动能定理可求得弹簧对物块的弹力所做的功；（2）由临界条件利用向心力公式可求得最高点的速度，由动能定理可求得摩擦力所做的功；（3）木块离开C 后做平抛运动，机械能守恒，由机械能守恒定律可以求出落地动能．
（1）设木块经过B 点进入半圆形导轨瞬间，所受支持力为
，则由牛顿第二定律：
由题意和牛顿第三定律得：
可得，木块经过B 点的动能： 由动能定理得：弹簧对木块做的功与B 点动能相等，为4mgR
（2）木块恰能通过轨道最高点C ，在C 点，由牛顿第二定律得：
木块从B 到C 过程中，运用动能定理得：
由上各式可得： （3）木块离开C 点落回水平地面的过程只有重力做功，故该过程机械能守恒，设地面为零势能面，木块离开C 点落回水平地面时的动能：。