2024年宁夏回族自治区石嘴山市第一中学物理高三上期末检测模拟试题含解析

2024年宁夏回族自治区石嘴山市第一中学物理高三上期末检测模拟试题
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．
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、北京时间2019年11月5日1时43分，我国成功发射了北斗系统的第49颗卫星。

据介绍，北斗系统由中圆地球轨道卫星、地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星三种卫星组成，其中中圆地球轨道卫星距地高度大约24万千米，地球静止轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星距地高度都是大约为3.6万千米。

这三种卫星的轨道均为圆形。

下列相关说法正确的是（）
A．发射地球静止轨道卫星的速度应大于11.2km/s
B．倾斜地球同步轨道卫星可以相对静止于某个城市的正上空
C．根据题中信息和地球半径，可以估算出中圆地球轨道卫星的周期
D．中圆地球轨道卫星的向心加速度小于倾斜地球同步轨道卫星的向心加速度
2、雨滴在空中下落的过程中，空气对它的阻力随其下落速度的增大而增大。

若雨滴下落过程中其质量的变化及初速度的大小均可忽略不计，以地面为重力势能的零参考面。

从雨滴开始下落计时，关于雨滴下落过程中其速度的大小v、重力势能E p随时间变化的情况，如图所示的图象中可能正确的是（）
A．B．
C．D．
3、静电现象在自然界中普遍存在，下列不属于静电现象的是（）
A．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑
B．带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引
C．小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流
D．从干燥的地毯走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉
4、在人类太空征服史中，让人类遗憾的是“太空加油站”的缺乏。

当通信卫星轨道校正能源耗尽的时候，它的生命就走
到了尽头，有很多成了太空垃圾。

如今“轨道康复者”是救助此类卫星的新型太空航天器，图甲是“轨道康复者”航天器在给太空中“垃圾”卫星补充能源，可简化为图乙所示的模型，让“轨道康复者”N 对已偏离原来正常工作轨道的卫星M 进行校正，则（ ）
A ．“轨道康复者”N 从图乙所示轨道上加速，与卫星M 对接补充能源后开动M 上的小发动机向前喷气，能校正卫星M 到较低的轨道运行
B ．让M 降低到N 所在轨道上，补充能源后再开启卫星M 上的小发动机校正
C ．在图乙中M 的动能一定小于N 的动能
D ．在图乙中，M 、N 和地球球心三者不可能处在同一直线上
5、真空中的可见光与无线电波( )
A ．波长相等
B ．频率相等
C ．传播速度相等
D ．传播能量相等
6、如图甲所示，一金属线圈的横截面积为S ，匝数为n 匝。

t =0时刻，磁场平行于线圈轴线向左穿过线圈，其磁感应强度的大小B 随时间t 变化的关系如图乙所示。

则线圈两端a 和b 之间的电势差U ab （ ）
A ．在t =0时刻，U ab =02
nB S t B ．在t =t 1时刻，U ab =0
C ．从0~t 2这段时间，U ab =01
nB S t D ．从0~t 2这段时间，U ab =02
nB S t 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，在水平向右的匀强电场中，质量为m 的带电小球，以初速度v 从M 点竖直向上运动，通过N 点时，速
度大小为2v ，方向与电场方向相反，而后到达与M 点在同一水平面上的P 点，轨迹如图。

其中N /是N 点在MP 直线上的投影点。

以下关于小球的运动说法正确的是（ ）
A ．从M 到N 重力势能增加232mv
B ．从M 到N 机械能增加2mv 2
C ．从M 到P 动能增加8mv 2
D ．重力与电场力大小之比为1：2
8、如图所示，在小车内固定一光滑的斜面体，倾角为θ，一轻绳的一端连在位于斜面体上方的固定木板B 上，另一端拴一个质量为m 的物块A ，绳与斜面平行。

整个系统由静止开始向右匀加速运动。

物块A 恰好不脱离斜面，则向右加速运动时间为t 的过程中（ ）
A ．小车速度的变化量tan gt v θ
= B ．物块重力所做的功和重力的冲量均为零
C ．拉力冲量大小cos mgt I θ
= D ．拉力做功22
22mg t W tan θ
= 9、小滑块以100J 的初动能从倾角为37°的固定斜面底端O 上滑，小滑块沿斜面上滑、下滑过程中的动能E k 随离开O 点的位移x 变化的图线如图中Ⅰ、Ⅱ所示。

已知sin37°＝0.6，重力加速度取10m/s 2，则（ ）
A ．小滑块的质量为2kg
B ．小滑块与斜面间的动摩擦因数为0.5
C．x＝1m时小滑块的动能为60J D．小滑块的最大位移为5m
10、如图，地球与月球可以看作双星系统它们均绕连线上的C点转动在该系统的转动平面内有两个拉格朗日点L2、
L4(位于这两个点的卫星能在地球引力和月球引力的共同作用下绕C点做匀速圆周运动，并保持与地球月球相对位置不变)，L2点在地月连线的延长线上，L4点与地球球心、月球球心的连线构成一个等边三角形．我国已发射的“鹊桥”中继卫星位于L2点附近，它为“嫦娥四号”成功登陆月球背面提供了稳定的通信支持．假设L4点有一颗监测卫星，“鹊桥”中继卫星视为在L2点．已知地球的质量为月球的81倍，则
A．地球和月球对监测卫星的引力之比为81：1
B．地球球心和月球球心到C点的距离之比为1：9
C．监测卫星绕C点运行的加速度比月球的大
D．监测卫星绕C点运行的周期比“鹄桥”中继卫星的大
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）电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。

某同学在实验室测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。

(1)用螺旋测微器测量其横截面直径如图甲所示，由图可知其直径为______mm，如图乙所示，用游标卡尺测其长度为_____cm，如图丙所示，用多用电表×1Ω挡粗测其电阻为_____Ω。

(2)为了减小实验误差，需进一步测量圆柱体的电阻，除待测圆柱体R外，实验室还备有的。

实验器材如下，要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大，则电压表应选______，电流表应选_________，滑动变阻器应选_________。

（均填器材前的字母代号）
A．电压表V1（量程3V，内阻约为15kΩ）；
B．电压表V2（量程15V，内阻约为75kΩ）；
C．电流表A1（量程1．6A，内阻约为1Ω）；
D．电流表A2（量程3A，内阻约为1.2Ω）；
E．滑动变阻器R1（阻值范围1~5Ω，1.1A）；
F．滑动变阻器R2（阻值范围1~2111Ω，1.1A）；
G．直流电源E（电动势为3V，内阻不计）
H．开关S，导线若干。

(3)请设计合理的实验电路，并将电路图画在虚线框中_______________。

(4)若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端的电压为U，圆柱体横截面的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示该圆柱体电阻率的关系式为ρ=___________。

12．（12分）重物带动纸带自由下落，测本地重力加速度。

用6V。

50Hz的打点计时器打出的一条纸带如图甲所示，O 为重物下落的起点，选取纸带上连续打出的A、B、C、D、E、F为测量点，各测量点到O点的距离h已标在测量点
-关系图下面。

打点计时器打C点时，重物下落的速度c v=__________m/s；分别求出打其他各点时的速度v，作2v h
m/s。

（结果保留三位有效数字）
像如图乙所示，根据该图线，测得本地的重力加速度g=__________2
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，平面直角坐标系第一象限中，两个边长均为L的正方形与一个边长为L的等腰直角三角形相邻排列，三个区域的底边在x轴上，正方形区域I和三角形区域Ⅲ存在大小相等，方向沿y轴负向的匀强电场。

质量为m、电量为q的带正电粒子由正方形区域I的顶点A以初速度v0沿x轴正向射入区域I，离开电场后打在区域Ⅱ底边的中点P。

若在正方形区域Ⅱ内施加垂直坐标平面向里的匀强磁场，粒子将由区域Ⅱ右边界中点Q离开磁场，进入区域Ⅲ中的电场。

不计重力，求：
(1)正方形区域I中电场强度E的大小；
(2)正方形区域Ⅱ中磁场磁感应强度的大小；
(3)粒子离开三角形区域的位置到x轴的距离。

14．（16分）光滑水平面上，一个长木板与半径R未知的半圆组成如图所示的装置，装置质量M＝5 kg.在装置的右端放一质量为m＝1 kg的小滑块(可视为质点)，小滑块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.5，装置与小滑块一起以v0＝10 m/s 的速度向左运动．现给装置加一个F＝55 N向右的水平推力，小滑块与长木板发生相对滑动，当小滑块滑至长木板左端A时，装置速度恰好减速为0，此时撤去外力F并将装置锁定．小滑块继续沿半圆形轨道运动，且恰好能通过轨道最高点B.滑块脱离半圆形轨道后又落回长木板．已知小滑块在通过半圆形轨道时克服摩擦力做功W f＝2.5 J．g取10 m/s2.求：
(1)装置运动的时间和位移；
(2)长木板的长度l；
(3)小滑块最后落回长木板上的落点离A的距离．
15．（12分）如图所示，竖直放置的U型管内装有水银，右管封闭了一段长L=20cm的空气柱，此时左右两侧的水银面高度差h1=6cm，现从管的开口端慢慢倒入水银，最终左管水银面比右管水银面高h2=4cm，整个过程温度不变，外界大气压p0=76cmHg。

求∶
(1)右管封闭空气柱的最终长度L'；
(2)加入的水银柱长度x。

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 ．11.2m/s 是发射挣脱地球引力控制的航天器的最小速度，而地球静止轨道卫星仍然是围绕地球做匀速圆周运动，所以地球静止轨道卫星的发射速度定小于地球的第二宇宙速度11.2km/s ，故A 错误；
B ．倾斜地球同步轨道卫星只是绕地球做匀速圆周运动的周期为24小时，不可以相对静止于某个城市的正上空，故B 错误；
C ．已知地球静止轨道卫星离地高度和地球半径，可得出地球静止轨道卫星的运动半径1r ，其运动周期11T =天，已知中圆地球轨道卫星距地面的高度和地球半径，可得出中圆地球轨道卫星的轨道半径2r ，根据开普勒第三定律有 331222
12r r T T = 代入可以得出中圆地球轨卫星的周期2T ，故C 正确；
D ．由于中圆地球轨道卫星距离地面高度小于倾斜地球同步轨道卫星距离地面高度，即中圆地球轨道卫星的运动半径较小，根据万有引力提供向心力有
2
Mm G ma r = 可知，中圆地球轨道卫星的向心加速度大于倾斜地球同步轨道卫星的向心加速度，D 错误。

故选C 。

2、B
【解题分析】
AB ．根据牛顿第二定律得：
mg ﹣f ＝ma
得：
mg f a m
-= 随着速度增大，雨滴受到的阻力f 增大，则知加速度减小，雨滴做加速度减小的加速运动，当加速度减小到零，雨滴做匀速直线运动，故v ﹣t 图象切线斜率先减小后不变，故A 错误，B 正确；
CD ．以地面为重力势能的零参考面，则雨滴的重力势能为：
E p ＝mgh ﹣mg •12
at 2 E p 随时间变化的图象应该是开口向下的，故CD 错误；
故选B.
3、C
【解题分析】
梳子与头发摩擦会产生静电，吸起纸屑，是静电现象，不符合题意．故A 错误；带电小球移至不带电金属附近，两者相互吸引属于静电感应现象，是静电现象，不符合题意．故B 错误；小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流属于电磁感应现象，不属于静电现象．故C 正确．从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉是由于摩擦会产生静电，也是静电现象，不符合题意．故D 错误；本题选不属于静电现象的，故选C ．
点睛：静电是因为摩擦使物体带电的现象，平时所见到的摩擦起电现象都是一种静电现象．如：塑料的梳子梳理干燥的头发的时候，头发和梳子会粘在一起，而且会产生噼啪的响声；玻璃棒和丝绸摩擦，用玻璃棒可以吸引碎纸片玻璃棒带正电，丝绸带负电；毛皮和橡胶棒摩擦也产生静电，现象和上面一样橡胶棒带负电，毛皮带正电；注意闪电不属于静电，静电积累到一定程度，正负电子引诱，而产生的放电现象．
4、A
【解题分析】
A ．开动M 上的小发动机向前喷气，可使卫星M 减速，速度减小，所需的向心力减小，卫星M 做向心运动，则能校正卫星M 到较低的轨道运行，故A 正确；
B ．让M 降低到N 所在轨道上，补充能源后再开启卫星M 上的小发动机，可使卫星M 减速，速度减小，所需的向心力减小，卫星M 做向心力运动，则卫星M 会在更低的轨道运动，故B 错误；
C ．由于不知道M 、N 的质量，所以无法比较两者的动能，故C 错误；
D ．由
22Mm G m r r
ω=
可得
ω=
可知 N 的角速度比M 的大，所以M 、N 和地球球心三者可能处在同一直线上，故D 错误。

故选A 。

5、C
【解题分析】
可见光和无线电波都是电磁波，它们的波长与频率均不相等，则传播能量也不相等，但它们在真空中传播的速度是一样的，都等于光速，故C 正确，ABD 错误；
故选C 。

【题目点拨】
要解答本题需掌握电磁波的家族，它包括微波、中波、短波、红外线及各种可见光、紫外线，X 射线与γ射线等，都属电磁波的范畴，它们的波长与频率均不同，但它们在真空中传播速度相同，从而即可求解。

6、C
【解题分析】
由图乙可知，磁感应强度在10t 时间内均匀减小，由法拉第电磁感应定律可知
01
B S BS E n
n n t t t ∆Φ∆===∆∆ 则 01ab B S U E n
t == 12t t 时间内磁感应强度变化率与10t 时间内的相同，则ab 两端电势差相等，故ABD 错误，C 正确。

故选C 。

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、BCD
【解题分析】
A ．小球在电场中运动的过程中，竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，到达N 点时，其竖直方向的速度为零，
M 到N ，在竖直方向上有
22MN v gy =
则该段过程重力势能的增加量为
2P 12
MN E mgy mv ∆==
故A 错误； B ．从M 到N 机械能增加量为
2222P k 11(4)222
E E E mv m v v mv ∆=∆+∆=+-= 故B 正确；
C ．根据题意可知，从M 到N 与从N 到M 所用时间相等，根据v =at 可知，到达P 点时小球在水平方向的速度为 24x P v v v ==
此时小球的合速度为
v '==
则从M 到P 动能增加量为
222k 11)822
E m mv mv '∆=-= 故C 正确；
D ．从M 到N ，竖直方向有
mg v t m
= 水平方向上有
2qE t v m
= 所以重力与电场力大小之比为1：2，故D 正确。

故选BCD 。

8、AD
【解题分析】
对物块A 进行受力分析可知，物块A 受拉力T 和重力G ，根据力的合成得
sin T mg θ=
cos T F θ=合
解得
tan mg F θ
=
合 sin mg T θ= A ．小车的加速度为
tan F g a m θ
==合 则小车速度的变化量为 tan gt v at θ
== 故A 正确；
B ．由于重力的方向与位移方向垂直，故重力做功为零，但冲量G I mgt = ，不是0，故B 错误；
C ．拉力的冲量
sin T mgt I Tt θ
== 故C 错误；
D ．重力做功为0，则拉力的功
212
W mv =
而 tan gt v v at θ
===
解得 22
22tan mg t W θ
= 故D 正确；
故选AD 。

9、ABD
【解题分析】
AB ．设小滑块的质量为m ，小滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，小滑块沿斜面上滑x =3m 过程中，根据动能定理，有 k1sin 37cos37Δmgx mgx E μ︒︒--=
kl Δ60J E =-
小滑块沿斜面下滑x =3m 过程中，根据动能定理，有
k 2sin 37 cos37Δmgx mgx E μ︒︒-=
k2Δ12J E =
解得：m =2kg ，μ=0.5，故AB 正确；
C ．由图像可知，小滑块上滑和下滑经过x =1m 位置时，小滑块的动能为80J 或16J ，故C 错误；
D ．将图线延长，与x 轴的交点横坐标为5m ，此时动能为零，即小滑块的最大住移为5m ，故D 正确。

故选ABD 。

10、AC
【解题分析】
A 项：由公式2mM G
F r
=可知，地球和月球对监测卫星的引力之比为等于地球的质量与月球的质量之比即为81：1，故A 正确；
B 项：设地球球心到
C 点的距离为r 1，月球球心到C 点的距离为r 2，对地球有： 212mM G M r L
ω=地地 222mM G M r L
ω=月月 联立解得：21r 81=1
M M r =地月，故B 错误； C 项：对月球有：2=GM M M a L 月地月，对监测卫星有：地球对监测卫星的引力2GM m L 地，月球对监测卫星的引力2GM m L
月，由于两引力力的夹角小于90o ，所以两引力的合力大于
2GM m L 地，由公式2GM a L =可知，监测卫星绕C 点运行的加速度比月球的大，故C 正确；
D 项：由于监测卫星绕C 点运行的加速度比月球的大，所以监测卫星绕C 点运行的周期比月球的更小，由于月球的周期与“鹄桥”中继卫星的相等，所以监测卫星绕C 点运行的周期比“鹄桥”中继卫星的小，故D 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、1.844（1.842~1.846均可） 4.241 6 A C E 24D U
IL πρ=
【解题分析】
(1)[1]螺旋测微器的读数为固定刻度读数+可动刻度读数+估读，由题图甲知，圆柱体的直径为刻度读数十估读，由题图甲知，圆柱体的直径为
1.5mm+34.4×1.11mm=1.844mm
由于误差则1.842mm~1.846mm 均可
[2]游标卡尺读数为主尺读数+游标尺读数×精度，由题图乙知，长度为
42mm+8×1.15 mm=42.41mm=4.241cm
[3]多用电表的读数为电阻的粗测值，其电阻为6Ω
(2)[4][5][6]待测电阻大约6Ω，若用滑动变阻器R 2（阻值范围0~2000Ω，0.1A ）调节非常不方便，且额定电流太小，所以应用滑动变阻器R 1（阻值范围0~5Ω，1.1A ），电源电动势为3V ，所以电压表应选3V 量程的
为了测多组实验数据，滑动变阻器应用分压接法，电压表内电阻较大，待测圆柱体的电阻较小，故采用电流表外接法误差较小；电路中的电流约为
0.5A U I R
== 所以电流表量程应选1.6A 量程的。

(3)[7]根据以上分析，设计的电路图如图所示
(4)[8]由U I R =，L R S ρ=及21π4
S D =得 2π4D U IL
ρ= 12、1.56 9.70~9.90
【解题分析】
[1]．由2BD c x v T
＝可知 0.15710.0947 1.56m/s 0.04
c v -=＝ [2]．根据v 2=2gh ，由图象求斜率得2g ，所以 221 4.9m/s =9.80m/s 220.25k g =
=⨯ 。

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）20mv E qL =； （2）02mv B qL = （3）)
31L 【解题分析】
（1）带电粒子在区域Ⅰ中做类平抛，根据平抛运动的规律列式求解场强E ；（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系求解半径，从而求解B ；（3）在Q 点进入区域Ⅲ后，若区域Ⅲ补成正方形区域，空间布满场强为E 的电场，由对称性可知，粒子将沿抛物线轨迹运动到（3L ，L ）点，离开方向水平向右，通过逆向思维，可认为粒子从（3L ，L ）点向左做类平抛运动。

【题目详解】
（1）带电粒子在区域Ⅰ中做类平抛
0L v t =
212
y at = y v at =
Eq a m
= 设离开角度为θ，则0tan y
v v θ= 离开区域Ⅰ后作直线运动tan 2
L y
L θ-=
由以上各式得 20mv E qL
= 45θ=
（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动
0v =
2
mv qvB R
=
有几何关系可得2
R = 可求得 02mv B qL
= （3）在Q 点进入区域Ⅲ后，若区域Ⅲ补成正方形区域，空间布满场强为E 的电场，由对称性可知，粒子将沿抛物线轨迹运动到（3L ，L ）点，离开方向水平向右，通过逆向思维，可认为粒子从（3L ，L ）点向左做类平抛运动，当粒子运动到原电场边界时
0x v t ''=
212
y at ''= x y L ''+=
解得(2y L '=-
因此，距离x 轴距离 1)d L y L '=-=
【题目点拨】
带电粒子在电场中的运动往往用平抛运动的的规律研究；在磁场中做圆周运动，往往用圆周运动和几何知识，找半径，再求其他量；
14、 (1)1 s 5 m (2)2.5 m (3)0.8 m
【解题分析】
(1)对M ：F －μmg ＝Ma 1 解得：a 1＝10 m/s 2
设装置运动的时间为t 1，由v 0－a 1t 1＝0
解得：t 1＝1 s
装置向左运动的距离：x 1＝v 0t 1－12
a 1t 12＝5 m (2)对m ：μmg ＝ma 2，解得a 2＝5 m/s 2
设滑块到A 点的速度为v 1，则v 1＝v 0－a 2t 1 解得：v 1＝5 m/s
小滑块向左运动的距离：x 2＝v 0t 1－
12a 2t 12＝7.5 m 则木板长为l ＝x 2－x 1＝2.5 m
(3)设滑块在B 点的速度为v 2，从A 至B ：－mg ×2R －W f ＝
22211122
mv mv - 在B 点：mg ＝m 22v R 联立解得：R ＝0.4 m ，v 2＝2 m/s 小滑块平抛运动时：22122
R gt = 落点离A 的距离：x ＝v 2t 2，解得：x ＝0.8 m
15、（1）17.5m ；（2）15cm
【解题分析】
(1)初态气体的压强
10170cmHg ρ=-=p p gh
初态气体的体积
120==V LS S
末态气体的压强
20280cmHg ρ=+=p p gh
末态气体的体积 2V L S '=
根据玻意耳定律得 1122pV p V = 解得
17.5cm L '=
(2)加入的水银柱长为 122()x h h L L '=++- 解得
15cm x =。