2024学年吉林省吉林一中高三物理试题第二学期期初模拟训练一含附加题

2024学年吉林省吉林一中高三物理试题第二学期期初模拟训练一含附加题
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、叠放在水平地面上的四个完全相同的排球如图所示，质量均为m，相互接触，球与地面间的动摩擦因数均为μ，则：
A．上方球与下方3个球间均没有弹力
B．下方三个球与水平地面间均没有摩擦力
C．水平地面对下方三个球的支持力均为4
3 mg
D．水平地面对下方三个球的摩擦力均为4
3
mg
2、轨道平面与赤道平面夹角为90°的人造地球卫星被称为极地轨道卫星。

它运行时能到达南北极区的上空，需要在全球范围内进行观测和应用的气象卫星、导航卫星等都采用这种轨道。

如图所示，若某颗极地轨道卫星从北纬45°的正上方按图示方向首次运行到南纬45°的正上方用时45分钟，则（）
A．该卫星发射速度一定小于7.9km/s
B．该卫星轨道半径与同步卫星轨道半径之比为1∶4
C．该卫星加速度与同步卫星加速度之比为2∶1
D．该卫星的机械能一定小于同步卫星的机械能
3、核电站使用的核燃料有一种典型的核裂变方程是
2351y 891920x 360U+n Ba Kr 3n →++，假设23592U 质量为m 1，10n 质量为m 2，y x Ba 质量为m 3，89
36Kr 质量为m 4，光速为c ，则（ ）
A ．该核反应属于人工转变
B ．方程中x =56，y =142
C ．核反应中释放的能量为(m 1-2m 2-m 3-m 4)c 2
D ．该裂变方程可以简化为235
y 89
192x 360U Ba Kr 2n →++ 4、如图所示，一个圆弧面AB 在A 点与水平面相切，圆弧面的半径4m R =。

在AB 两点间放平面薄木板。

一个小物块以0410m/s v =的速度从A 点滑上木板，并恰好能运动至最高点。

物块与木板间的动摩擦因数为3，取210m/s g =。

则小物块向上运动的时间为（ ）
A ．10s 5
B ．10s 2
C ．10s
D ．210s
5、一辆汽车在水平公路上拐弯，其运动可看成匀速圆周运动。

沿圆周运动半径方向的汽车轮胎与路面的最大静摩擦力
为41.410N ⨯。

圆周运动的半径为80m ，汽车的质量为32.010kg ⨯。

在汽车做圆周运动过程中（ ）
A ．受重力、支持力、半径方向的静摩擦力、向心力
B ．为避免侧滑，向心加速度不能超过27.0m /s
C ．为避免侧滑，最大速度为30m /s
D ．速度为20m /s 时，在半径方向轮胎与地面间的摩擦力为41.410N ⨯
6、关于恒星，下列说法正确的是（ ）
A ．质量越大的恒星，寿命越短
B ．体积越大的恒星，亮度越大
C ．红色恒星的温度比蓝色恒星的温度高
D ．恒星发光、发热主要来自于恒星内部的化学反应
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，两端开门、内径均匀的玻璃弯管竖直固定，两段水银柱将空气柱B 封闭在玻璃管左侧的竖直部分。

左侧水银柱A 有一部分在水平管中。

若保持温度不变。

向右管缓缓注入少量水则称定后（ ）
A ．右侧水银面高度差h 1增大
B ．空气柱B 的长度增大
C ．空气柱B 的压强增大
D ．左侧水银面高度差h 2减小
8、质量为m 的小球以初速度0v 从O 点水平抛出，经过A 点时其速度方向与水平面的夹角为37°，经过B 点时，其速
度方向与水平面的夹角为60°，已知当地重力加速度为g ，sin370.6︒=，cos370.8︒=，则下列说法正确的是（ ）
A ．小球从O 点运动
B 点经历的时间为03v g
B ．小球从O 点运动A 点的过程中速度大小的改变量为
043v C ．小球从O 点运动B 点的过程中重力做的功为2
013mv
D ．小球在B 点时重力的功率为03mgv 9、图中虚线a 、b 、c 、d 、f 代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b 上的电势为2 V ．一电子经过a 时的动能为10 eV ，从a 到d 的过程中克服电场力所做的功为6 eV ．下列说法正确的是
A ．平面c 上的电势为零
B ．该电子可能到达不了平面f
C ．该电子经过平面d 时，其电势能为4 eV
D ．该电子经过平面b 时的速率是经过d 时的2倍
10、一列简谐横波沿x 轴正方向传播，在12m x =处的质元的振动图线如图1所示，在18m x =处的质元的振动图线如图2所示。

下列说法正确的是（ ）
A ．该波的周期为12s
B ．12m x =处的质元在平衡位置向上振动时，18m x =处的质元在波峰
C ．在04s ~内12m x =处和18m x =处的质元通过的路程均为6cm
D ．该波的波长不可能为8m
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）用游标卡尺测得某样品的长度如图甲所示，其读数L =________mm ；用螺旋测微器测得该样品的外边长a 如图乙所示，其读数a =________mm 。

12．（12分）按如图甲所示电路，某实验小组将一电流表改装成能测量电阻的欧姆表，改装用的实验器材如下：
A ．待改装电流表一个：量程为0〜3mA ，内电阻为100Ω，其表盘如图乙所示
B ．干电池一节：电动势E =1.5V ，内电阻r ＝0.5Ω
C 电阻箱R ：阻值范围0〜999.9Ω
请根据改装的欧姆表的情况，回答下列问题：
（1）测量电阻前，先进行欧姆调零，将电阻箱R 调至最大，将红、黑两表笔直接接触，调节电阻箱R 使电流表指针指到表头的______刻度，此位置应该是欧姆表盘所示电阻的______（填“最大值”或“最小值”）
（2）欧姆表调零后，将红、黑表笔分别接触待测电阻的两端，若电流表的示数为1.0 mA ，则待测电阻的阻值
x R =______Ω
（3）如果换一个电动势大的电源，其他器材不变，则改装欧姆表的倍率______（填“变大”或“变小”）.
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）如图所示，间距为L 、光滑的足够长的金属导轨(金属导轨的电阻不计)所在斜面倾角为α，两根同材料、长度均为L 、横截面均为圆形的金属棒 CD 、PQ 放在斜面导轨上，已知CD 棒的质量为m 、电阻为R ，PQ 棒的圆截面的半径是CD 棒圆截面的2倍．磁感应强度为B 的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上，两根劲度系数均为k 、相同的弹簧一端固定在导轨的下端，另一端连着金属棒CD ．开始时金属棒CD 静止，现用一恒力平行于导轨所在平面向上拉金属棒PQ ，使金属棒PQ 由静止开始运动，当金属棒PQ 达到稳定时，弹簧的形变量与开始时相同．已知金属棒PQ 开始运动到稳定的过程中通过CD 棒的电荷量为q ，此过程可以认为CD 棒缓慢地移动，已知题设物理量符合4sin 5
qRk mg BL α=的关系式，求此过程中(要求结果均用mg 、k 、α来表示)：
（1）CD 棒移动的距离；
（2）PQ 棒移动的距离；
（3）恒力所做的功．
14．（16分）从安全的角度出发，驾校的教练车都经过改装，尤其是刹车装置。

为了测试改装后的教练车刹车性能，教练们进行了如下试验：当车速达到某一值v 0时关闭发动机，让车自由滑行直到停下来。

假设车做的是匀减速直线运动，测得车在关闭发动机后的第1s 内通过的位移为16m ，第3s 内通过的位移为1m 。

回答下面问题。

(1)改装后的教练车的加速度a 的大小及开始做匀减速运动的速度v 0的大小是多少？
(2)如果想让教练车用时t ′=2s 停下来，那么教练员应额外提供多大的加速度？
15．（12分）光滑水平面上有截面为半圆形柱体A ，半径为R ，在圆柱体截面圆心O 正上方'O 处用轻质细线悬挂小球B 。

小球B 静止在A 上时，细线与竖直方向夹角为α，OB 与'O B 垂直，A 在水平向右推力F 作用下处于静止状态，已知A 、B 质量均为m ，B 可看成质点，不计一切摩擦。

当撤去F ，小球推动半圆柱体向左运动，两者分离后，经过t 时间小球第一次向左摆到最大高度。

（重力加速度大小为g ）求：
(1)水平推力F 的大小；
(2)自撤掉F 后到小球第一次向左摆到最高处的过程中，圆柱体位移大小。

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】
对上方球分析可知，小球受重力和下方球的支持力而处于平衡状态，所以上方球一定与下方球有力的作用，故A 错误；下方球由于受上方球斜向下的弹力作用，所以下方球有运动的趋势，故下方球受摩擦力作用，故B 错误；对四个球的整体分析，整体受重力和地面的支持力而处于平衡，所以三个小球受支持力大小为4mg ，每个小球受支持力为43
mg ，故C 正确；三个下方小球受到的是静摩擦力，故不能根据滑动摩擦力公式进行计算，故D 错误．故选C ． 2、B
【解题分析】
A ．根据第一宇宙速度的概念可知，该卫星发射速度一定大于7.9km/s ，故A 错误；
B ．由题意可知，卫星的周期 36045min=180min=3h 90T ︒=⨯︒
万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得
222()Mm G m r r T
π= 解得
2324GMT r π
= 该卫星轨道半径与同步卫星轨道半径之比
22333()(414
) 2r T r T ===同步同步
故B 正确；
C ．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得
2Mm G ma r
= 解得 2GM a r =
该卫星加速度与同步卫星加速度之比
22214(6 1
)1r a a r ===同步同步 故C 错误；
D ．由于由于不知该卫星与同步卫星的质量关系，无法比较其机械能大小，故D 错误。

故选AB 。

3、C
【解题分析】
A ．该核反应属于重核裂变，不属于人工转变，A 错误；
B ．根据质量数和电荷数守恒可知，x =56，y =144，B 错误；
C ．根据爱因斯坦质能方程，反应释放出的能量为：
()2212342=E mc m m m m c ∆=∆---
C 正确；
D ．核反应方程不能进行简化，D 错误。

故选C 。

4、A
【解题分析】
设木板长度为l 。

向上滑动过程能量守恒，有
201cos 2
mv mg l mgh μθ=⋅+ 如图所示
由几何关系得
222l x h =+，sin h l θ=，cos x l
θ= 又有 12
R l h
l = 运动过程有
cos sin mg mg ma μθθ+=
又有
0v at =
解以上各式得
10s 5
t = A 正确，BCD 错误。

故选A 。

5、B
【解题分析】
A ．汽车在水平面做圆周运动时，沿圆周半径方向的静摩擦力提供向心力，这不是独立的两个力，A 错误；
B ．汽车向心力的最大值为4m 1.410N F =⨯，对应有最大向心加速度
2m m 70m/s .F a m
== B 正确；
C ．汽车达最大速度m v 时有
2m m v a r
= 则
C 错误；
D ．速度为20m/s v =时，对应的向心力
2
441.010N 1.410N v F m r
==⨯<⨯ 则半径方向轮胎与地面间的静摩擦力为41.010N ⨯，D 错误。

故选B 。

6、A
【解题分析】
A ．根据宇宙规律可知，质量越大的恒星，寿命越短，A 正确；
B ．恒星的亮度与恒星的体积和温度及它与地球的距离有关，温度越高，体积越大，距离越近，亮度越亮，故体积大的恒星，其亮度不一定大，B 错误；
C ．恒星的颜色是由温度决定的，温度越低，颜色越偏红，温度越高，颜色越偏蓝，故红色恒星的温度比蓝色恒星的温度低，C 错误；
D ．恒星发光、发热主要来自于恒星内部的核聚变，D 错误.
故选A 。

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 ．设水银密度为ρ，向右管注入少量水银，右侧的压强就增大，右侧的水银就会向左移动，从而左侧的水银A 向上运动，h 2就会变小，根据平衡B 段气柱的压强
0201B p p gh p gh ρρ=+=+
可知，右侧水银面高度差h 1减小，故A 错误，D 正确；
BC ．由于h 2变小，则B 段气柱的压强减小，因为温度不变，根据玻意耳定律：pV 为定值，可知：空气柱B 的体积变大，长度将增大，故B 正确，C 错误。

故选BD 。

8、AD
【解题分析】
A ．小球从O 点运动到
B 点时的竖直速度
经历的时间为
y
v t g == 选项A 正确； B ．小球从O 点运动到A 点的过程中速度大小的改变量为
003tan 374
yA v v v v ∆=== 选项B 错误；
C ．小球从O 点运动B 点的过程中，下落的高度
220322yB
B v v h g g == 重力所做的功为
2032
B W mgh mv == 选项
C 错误；
D ．小球在B 点时重力的功率为
0BG yB P mgv ==
选项D 正确；
故选AD 。

9、AB
【解题分析】
A 、虚线a 、b 、c 、d 、f 代表匀强电场内间距相等的一组等势面，一电子经过a 时的动能为10eV ，从a 到d 的过程中克服电场力所做的功为6eV ，动能减小了6eV ，电势能增加了6eV ，因此等势面间的电势差为2V ，因平面b 上的电势为2V ，由于电子的电势能增加，等势面由a 到f 是降低的，因此平面c 上的电势为零，故A 正确．
B 、由上分析可知，当电子由a 向f 方向运动，则电子到达平面f 的动能为2eV ，由于题目中没有说明电子如何运动，因此也可能电子在匀强电场中做抛体运动，则可能不会到达平面f ，故B 正确．
C 、在平面b 上电势为2V ，则电子的电势能为-2eV ，动能为8eV ，电势能与动能之和为6eV ，当电子经过平面d 时，动能为4eV ，其电势能为2eV ，故C 错误．
D 、电子经过平
面b 时的动能是平面d 的动能2倍，电子经过平面b 时的速率是经过d 倍，故D 错误．故选AB ．
【题目点拨】考查电场力做功与电势能变化的关系，掌握电势能与动能之和不变，理解电势为零处的电势能为零是解题的关键．
10、AB
【解题分析】
A ．由图可知，该波的周期为12s 。

故A 正确；
B ．由图可知，t =3s 时刻，x =12m 处的质元在平衡位置向上振动时，x =18m 处的质元在波峰，故B 正确；
C ．由图可知，该波的振幅为4cm ，圆频率
22rad/s 126
T πππω＝＝＝ 由图1可知，在t =0时刻x =12m 处的质点在-4cm 处，则其振动方程
12()64sin cm 2
x t ππ
-+＝ 4s 时刻质元的位置 124(44sin 2cm 62
)x ππ--⋅+＝＝ 所以x =12m 处的质元通过的路程
s 12=4cm+2cm=6cm
据图2知t =0s 时，在x =18m 处的质元的位移为0cm ，正通过平衡位置向上运动，其振动方程为
184sin()6
cm x t π
＝ 在t =4s 时刻，在x =18m 处的质元的位移
1844sin 6
x π⨯＝＝ 所以在0～4s 内x =18m 处的质元通过的路程
x 18＝＜6cm
故C 错误；
D ．由两图比较可知，x =12m 处比x =18m 处的质元可能早振动34
T ，所以两点之间的距离为 x ＝(n +
34
)λ（n =0、1、2、3…） 所以 446m 4343
x n n λ⨯++＝
＝ （n =0、1、2、3…） n =0时，波长最大，为46=m 8m 3λ⨯＝ 故D 错误；
故选AB 。

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、20.15 1.730
【解题分析】
[1]．样品的长度L =2cm+0.05mm×3=20.15mm ；
[2]．样品的外边长a =1.5mm+0.01mm×23.0=1.730mm 。

12、3mA 最小值 1000 变大
【解题分析】
(1)[1][2]将红、黑两表笔短接是欧姆调零，电流表的最大刻度3mA 对应待测电阻的最小值，即对应欧姆表的电阻零刻度
(2)[3]欧姆表调零后，其内阻
3
1.5500310g E R I -==Ω=Ω⨯内 电流表示数为 1.0mA I =，则
x E I R R =+内
解得
1000x R =Ω
(3)[4]当电动势变大后，由
g I R E =内，x x
E I R R =+内 可知，内阻变大，相同电流时，测量的电阻变大，所以倍率变大。

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)1sin mg x k θ= (2)22sin mg x k θ= (3)2
12(sin )mg W k
θ= 【解题分析】
PQ 棒的半径是CD 棒的2倍，PQ 棒的横截面积是CD 棒横截面积的4倍，PQ 棒的质量是CD 棒的质量的4倍，所以，PQ 棒的质量:
4m m '=
由电阻定律可知PQ 棒的电阻是CD 棒电阻的14
即:
4
R R '= 两棒串联的总电阻为: 0544R R R R =+
= （1）开始时弹簧是压缩的，当向上的安培力增大时，弹簧的压缩量减小，安培力等于CD 棒重力平行于斜面的分量时，弹簧恢复到原长，安培力继续增大，弹簧伸长，由题意可知，当弹簧的伸长量等于开始的压缩量时达到稳定状态，此时的弹力与原来的弹力大小相等、方向相反．两弹簧向上的弹力等于CD 棒重力平行于斜面的分量，即： 2sin k F mg α=
弹簧的形变量为：
sin 2mg x k
α∆= CD 棒移动的距离： sin 2CD mg s x k α∆=∆=
（2）在达到稳定过程中两棒之间距离增大s ∆，由两金属棒组成的闭合回路中的磁通量发生变化，产生感应电动势为: B S BL s E t t
∆⋅∆==∆∆ 感应电流为:
045E BL s I R R t
∆==∆ 所以，回路中通过的电荷量即CD 棒中的通过的电荷量为:
45BL s q I t R
∆=∆= 由此可得两棒距离增大值:
54qR s BL
∆= PQ 棒沿导轨上滑距离应为CD 棒沿斜面上滑距离和两棒距离增大值之和
PQ 棒沿导轨上滑距离为：
5sin 2sin 4PQ CD qR mg mg s s s BL k k
αα∆=∆+∆=+= （3）CD 棒受力平衡，安培力为
sin 22sin B k F mg F mg αα=+=
金属棒PQ 达到稳定时，它受到的合外力为零，向上的恒力等于向下的安培力和重力平行于斜面的分量， 即恒力：
sin 6sin B F F m g mg αα=='+
恒力做功为：
22sin 12(sin )6sin PQ mg mg W F s mg k k
ααα=∆=⋅= 14、 (1)8m/s 2，20m/s ；(2)2m/s 2
【解题分析】
(1)设车恰好在第3s 末停下，在第3s 内通过的位移为x ，将匀减速运动看成反向的匀加速运动，由位移公式，根据题意
21(1s)2
x a =
⨯ 221116m (3s)(2s)22a a =⨯-⨯ 联立方程解得
3.2m 1m x =>
可知第3s 内教练车运动的时间小于1s 。

设教练车在第3s 内运动的时间为t ，则由
211m 2
a t =
⨯ 221116m (2s)(1s)22a t a t =⨯+-⨯+ 解得
0.5s t =
28m/s a =
再由
0(2s)v a t =+
得
020m/s v =
(2)如果想让教练车用时t ′=2s 停下来，则
2010m/s v a t '=='
教练员应额外提供的加速度为
2´m s 2/a a a ∆=-=
15、 (1)cos sin ααmg ；
【解题分析】
(1)对B 分析，绳子拉力
T cos g F m α=
把AB 当成整体，水平方向合力为零，则 T sin cos sin F F mg ααα==
(2)根据几何关系
'sin R OO α
=
绳长 tan R L α
= 当B 运动到最低点AB 分离，此时小球距离地面高度 'h OO L =-
所以半圆柱体右下角距原来O 点距离
d R =
因此该过程半圆柱体位移为
1x R d =-==AB 分离时速度均水平且相等，根据机械能守恒定律
21(1cos )22
mgL mv α-=⨯ 解得
v =此后半圆柱体做匀速运动，t 时间内位移
2x vt ==全过程半圆柱体位移
12=+=x x x。