湖南省衡阳市二十六中2024年物理高三第一学期期中联考模拟试题含解析

湖南省衡阳市二十六中2024年物理高三第一学期期中联考模拟
试题
请考生注意：
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。

写在试题卷、草稿纸上均无效。

2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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，一个大小可忽略，质量为m的模型飞机，在距水平地面高为h的水平面内以速率v绕圆心O做半径为R的匀速圆周运动，O′为圆心O在水平地面上的投影点．某时刻该飞机上有一小螺丝掉离飞机．不计空气对小螺丝的作用力，重力加速度大小为g．下列说法正确的是（）
A．飞机处于平衡状态
B．空气对飞机的作用力大小为m
C．小螺丝第一次落地点与O′点的距离为
D．小螺丝第一次落地点与O′点的距离为
2、如图所示，轻质弹簧一端固定在墙壁上，另一端与挡板相连（挡板质量不可忽略）．放置在光滑的水平面上。

把一质量为m的物体A紧靠着挡板压缩弹簧后，由静止开始释放，弹簧前端到O点时物体与挡板分离，此时物体的动能为E；现换一质量为M(M>m)的物体B紧靠着挡板压缩弹簧到相同的位置，由静止释放，则
A．弹簧前端到O点左侧时B物体与挡板分离B．弹簧前端到O点右侧时B物体与挡板分离
C．物体B与挡板分离时的动能大于E o D．物体B与挡板分离时的动能小于E o 3、某静电场中的一条电场线与x轴重合，其电势的变化规律如图所示，在O点由静止
释放一个负点电荷，该负点电荷仅受电场力的作用，则在－x0～x0区间内（）
A．该静电场是匀强电场
B．该静电场是非匀强电场
C．负点电荷将沿x轴正方向运动，加速度不变
D．负点电荷将沿x轴负方向运动，加速度逐渐减小
4、关于电磁波的下列说法，正确的是()
A．电磁波可以在真空中传播
B．电磁波不具有能量
C．麦克斯韦第一次通过实验验证了电磁波的存在
D．赫兹预言了电磁波的存在
5、在如图甲所示的电场中，一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，则它运动的v-t图象可能是下图中的（）
A．B．
C．D．
6、
如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度
，木箱获得的动能一定：( )
A ．等于拉力所做的功；
B ．小于拉力所做的功；
C ．等于克服摩擦力所做的功；
D ．大于克服摩擦力所做的功；
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、一行星绕恒星作圆周运动，由天文观测可得，其运动周期为T ，速度为v ，引力常量为G ，则
A ．恒星的质量为32πv T
G
B ．行星的质量为23
2
4πv GT
C ．行星运动的轨道半径为
2π
vT D ．行星运动的加速度为
2πv
T
8、如图所示为一自耦变压器，保持电阻R ´和输入电压不变，以下说法正确的是（ ）
A ．滑键P 向b 方向移动，滑键Q 不动，电流表示数减小
B ．滑键P 不动，滑键Q 上移，电流表示数不变
C ．滑键P 向b 方向移动、滑键Q 不动，电压表示数减小
D ．滑键P 不动，滑键Q 上移，电压表示数增大
9、物体以初速度0v 竖直上抛，经3s 到达最高点，空气阻力不计，g 取2
10m s ，则下列说法正确的是( )
A ．物体速度改变量的大小为30/m s ，方向竖直向上
B ．物体上升的最大高度为45m
C ．物体在第1s 内、第2s 内、第3s 内的平均速度之比为5:3:1
D ．物体在1s 内、2s 内、3s 内的平均速度之比为9:4:1
10、如图所示，在y 轴上关于O 点对称的A 、B 两点有等量同种点电荷+Q ，在x 轴上C 点有点电荷-Q ，且CO =OD ，60ADO ∠=︒。

下列判断正确的是
A ．D 点电场强度为零
B ．O 点电场强度为零
C ．若将点电荷+q 从O 移向C ，电势能增大
D ．若将点电荷-q 从O 移向C ，电势能增大
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）用如图所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”的实验．
（1）先将打点计时器接通电源，让重锤从高处由静止开始下落．打点计时器每经过0.02s 重锤拖着的纸带上打出一个点，
下图中的纸带是实验过程中打点计时器打出的一条纸带．打点计时器打下0点（图中未标出）时，重锤开始下落，A 、B 、C 是打点计时器连续打下的3个点．刻度尺0刻度线与0点对齐，A 、B 、C 三个点所对刻度如图2所示．打点计时器在打出B 点时重锤下落的高度B h =__________cm ，下落的速度为B v =__________m/s （计算结果保留3位有效数字）．
（2）若当地重力加速度为g，重锤由静止开始下落h时的速度大小为v，则该实验需要验证的关系式为___________．
12．（12分）某同学设计了如图甲所示的实验电路，测量电池的电动势E和内阻r。

已
知定值电阻
4Ω=
R，实验通过改变电阻箱阻值，测出多组电阻箱阻值R及对应的电
压表示数U，做出1
R
U
-关系图象，如图乙所示。

由图可得该电池的电动势E=______V，内阻r=______Ω。

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，半径r=0.06m的半圆形无场区的圆心在坐标原点O处，半径R=0.1m；磁感应强度大小B=0.075T的圆形有界磁场区的圆心坐标为（0，0.08m）；平行金属板MN的长度L=0.3m、间距d=0.1m，两板间加电压U=640V，其中N板收集粒
子并全部中和吸收。

一位于O点的粒子源向第I、II象限均匀发射比荷q
m
=1×108C/kg、
速度大小v=6×105m/s的带正电粒子，经圆形磁场偏转后，从第I象限射出的粒子速度方向均沿x轴正方向。

不计粒子重力、粒子间的相互作用及电场的边缘效应，sin37°=0.6。

(1)粒子在磁场中运动的轨迹半径；
(2)求从坐标（0，0.18m）处射出磁场的粒子在O点入射方向与y轴的夹角；
(3)N板收集到的粒子占所有发射粒子的比例。

14．（16分）小船匀速横渡一条河流，当船头垂直对岸方向航行时，在出发点10min到达对岸下游120m处，若船头保持与河岸成α角向上游航行，在出发12.5min到达正对岸，求：
（1）水流的速度，
（2）船在静水中的速度，
（3）河的宽度，
（4）船头与河岸间的夹角α
15．（12分）图所示，在光滑的水平地面上有一个长为L，质量为的木板A，在木板的左端有一个质量为的小物体B，A、B之间的动摩擦因数为，当对B施加水平向右的力F作用时(设A、B间的最大静摩擦力大小与滑动摩擦力大小相等)，
（1）若，则A、B 加速度分别为多大？
（2）若，则A、B 加速度分别为多大？
（3）在（2）的条件下，若力F作用时间t=3s，B刚好到达木板A的右端，则木板长L 应为多少？
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项：飞机做匀速圆周运动，合力指向圆心，不是处于平衡状态，故A错误；
B项：对飞机，受到重力和空气对飞机的作用力，如图所示
合力指向圆心提供向心力，空气对飞机的作用力大小为：，故B
错误；
C 、
D 项：小螺丝钉掉离飞机后做平抛运动，投影如图所示，，得：
，
水平位移
，根据几何关系，小螺丝钉第一次落地点与的距离，故C 正确，D 错误。

2、C 【解题分析】
AB ．挡板与B 物体分离时加速度相同、两物体间的弹力为零，所以分离时B 物体的加速度为零，即挡板的加速度也为零，由于水平面光滑，所以弹簧恢复到原长时挡板的加速度为零，即弹簧前端在O 点时B 物体与挡板分离，故AB 错误；
CD ．由于两次弹簧压缩到相同的位置，所以初始状态弹簧的弹性势能相同，从开始到两物体分离由能量守恒得：2
1=)2
P E m m v +板物（ ，由于物体B 的质量大于物体A 的质量，所以B 物体与挡板分离时的速度较小，此时挡板具有的动能较小，由能量守恒可得B 物体的动能较大，即大于E ，故C 正确，D 错误。

3、B 【解题分析】
AB ．图线的斜率等于电场中电场强度的大小，故该条电场线上各点场强不一样，该静电场为非匀强电场，故A 错误，B 正确；
CD ．沿着电场线的方向电势降低，可知静电场方向沿x 轴负方向，故负点电荷沿x 轴正方向运动，根据牛顿第二定律得
Eq ma -=
由于O 点x 轴正半轴图象斜率逐渐减小，电场强度减弱，加速度减小，故CD 错误。

故选B 。

4、A 【解题分析】
A ．电磁波既可以在介质中传播，也可以在真空中传播，故A 正确；
B ．电磁波能够传播能量，说明电磁波具有能量，它是一种物质，故B 错误； CD ．麦克斯韦预言了电磁波，赫兹第一个在实验室证实了电磁波的存在，故
C 、
D 错误； 故选A 。

5、B
【解题分析】一负电荷从电场中A 点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B 点，由于电场力的作用，负电荷应该做加速运动，并且从电场线的分布可以看出，电场强度越来越大，所以运动的加速度应该越来越大，在v t - 图像中，斜率表示加速度的大小，故B 正确 综上所述本题答案是;B 6、B 【解题分析】
受力分析，找到能影响动能变化的是那几个物理量，然后观测这几个物理量的变化即可． 【题目详解】 木箱受力如图所示：
木箱在移动的过程中有两个力做功，拉力做正功，摩擦力做负功， 根据动能定理可知即：2
102
F f W W mv -=
- ，所以动能小于拉力做的功，故B 正确；无法比较动能与摩擦力做功的大小，ACD 错误． 故选B 【题目点拨】
正确受力分析，知道木箱在运动过程中有那几个力做功且分别做什么功，然后利用动能定理求解末动能的大小．
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】
AC ．设恒星的质量为M ，行星绕恒星运动的半径为r ，行星质量为m ，则：
22Mm v G m r r
= 2πvT r =
解得
2π
vT
r =
32πv T
M G
=
故AC 正确；
B ．根据行星绕恒星的运动学量，求不出行星的质量，故B 项错误； D ．设行星运动的加速度为a ，则：
22πv v
a r T
==
故D 项正确。

故选ACD 。

8、AC 【解题分析】
A ．当Q 不动时，滑动变阻器的阻值不变，当P 向上移动时，自耦变压器的输出的电压减少，副线圈的电流减小，所以电流表示数减小，A 正确。

B ．滑键P 不动，输出电压不变，滑键Q 上移，电阻变化，电流表示数变化，所以B 错误。

C ．滑键P 向b 方向移动，输出电压减小，滑键Q 不动，电阻不变，电压表示数减小，所以C 正确。

D ．当P 不动时，自耦变压器的输出的电压不变，电压表测的是输出电压，示数不变，所以D 错误。

故选AC 。

9、BC 【解题分析】
速度改变量大小为30/v gt m s ∆==，方向向下，故A 错误；竖直上抛从最高点为自
由落体运动故上升高度为20
452v h m g
==，故B 正确；由运动学推论可知，在第1s 末、第2s 末、第3s 末的速度分别为20/m s ，10/m s ，0，故平均速度由公式0
2v v v +=
得，物体在第1s 内、第2s 内、第3s 内的平均速度之比为5:3:1，故C 正确；由1
2
h v gt t ==，
可知物体在1s 内、2s 内、3s 内的位移之比为5:8:9，平均速度之比为5:4:3，故D 错误；故选BC. 【题目点拨】
物体做竖直上抛运动，其加速度大小始终为g ，方向竖直向下，上升阶段：匀减速直线运动，达到最高点时速度为零，加速度还是g ，应用匀变速直线运动的规律求解． 10、AD 【解题分析】
A 。

题中A 、
B 、
C 三点电荷在
D 点产生的场强如图所示，大小相等，则有
A B C E E E E ===
A E 、
B E 的矢量和沿x 轴正方向，大小也等于E ，
C E 方向沿x 轴负方向，故三个场强
的矢量和为0，故A 正确；
B ．题中A 、B 两个+Q 在O 点的场强矢量和为0，所以O 点的场强等于
C 点在O 点产生的场强不为零，故A 错误；
CD ．x 轴上0x <的区间，合场强方向沿x 轴负方向，所以将正电荷从O 移向C ，电场力做正功，电势能减小，将负电荷从O 移向C ，电场力做负功，电势能增加，故C 错误，D 正确； 故选AD 。

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、19.40cm 1.94m/s gh=2
12
v 【解题分析】
（1）A 、B 、C 三个点所对刻度如图所示，打点计时器在打出B 点时重锤下落的高度
为：19.40cm B h =，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B 点时小车的瞬时速度大小，为：
0.23450.1570 1.94m/s 20.02
B v -==⨯． （2）若当地重力加速度为g ，重锤由静止开始下落h 时的速度大小为v ，减小的重力势能为：Δp E mgh =，动能的增量为：2k 1Δ2E mv =
， 则该实验需要验证的关系式是：212
gh v =
． 12、5 1
【解题分析】
[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得 0
()U E U R r R =++ 变形可得
000
11 R r R U ER ER +=+ 结合图象可知
10.750.251 =41020
k E -=
=⨯ 40.254r b E +==⨯ 解得
E =5V
r=1Ω
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)0.08m （2）53θ=︒（3）29%
【解题分析】试题分析：由洛伦兹力充当向心力可求得运动半径；做出带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹，由几何知识即可求出θ；利用带电粒子在匀强电场中类平抛运动规律和带电粒子在磁场中的匀速圆周运动规律求。

（1）由洛伦兹力充当向心力： 2
v qvB m R ='
代入数据解得： 0.08R m '=
（2）粒子运动轨迹如图所示：
令从y =0.18m 处出射的粒子对应的入射角方向与y 轴的夹角为θ，由几何关系可得： sinθ=0.8，即θ=530
（3）如上图所示，令恰能从下极板右端出射的粒子坐标为y ，由带电粒子在电场中偏
转的规律得： 212
y at =
加速度为： qU a md
= 飞行时间为： l t v = 联立可得： 2
20.082Uql y m mdv
== 设此粒子射入时与x 轴的夹角为α，则由几何知识得： 00y rsin R R cos αα=+- 可得： 4tan 3
α=，即0tan 53α= N 板收集到的粒子占所有发射粒子的比例为： 0
053001002900180
⨯= 点睛：本题主要考查了带电粒子在云匀强磁场中的偏转和磁场中的匀速圆周运动，做出正确运动轨迹示意图是关键。

14、（1）0.1m/s ；（1）100m ；（3）
13m/s ；（4）53° 【解题分析】
（1）设静水速为v 1，水流速为v 1．
船头保持跟河岸垂直的方向航行时有：v 1t=110m ，
则有：v 1=1201060
⨯m/s=0.1m/s （1、3）而v 1t=d ，当合速度与河岸垂直时，合速度为：
2212
v v v =-，且d=vt′． 联立以上各式解得：d=100m ，v 1=13
m/s ． （4）斜着航线时，船的速度为：v 1sinα=
12.560d ⨯ ；
因200
sin 0.8112.5603α==⨯⨯
解得：α=53°；
15、（1）2115/6A B a a m s ==
（2）221/A a m s =223/B a m s =（3）L=9m 【解题分析】
试题分析：
解：（1）对A ：max A mg Ma μ= 对AB ：()AB F M m a =+ 由于22max 51//6A AB a m s a m s =>=
所以2115/6
A B a a m s == （2）对B ：2B F f ma -=N mg =B f N μ= 22253//6
B AB a m s a m s =>= 221/A a m s =223/B a m s =
（3）F 作用3s ，A 、B 发生的位移分别为S A 和S B 2212A A s a t =2212
B B s a t =A B s s L -= 因此L=9m
考点：牛顿运动定律．匀变速直线运动。