2024学年江苏省睢宁高级中学物理高三第一学期期中教学质量检测模拟试题含解析

2024学年江苏省睢宁高级中学物理高三第一学期期中教学质量
检测模拟试题
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、如图所示是物体做直线运动的v-t图象，由图可知，该物体
A．第1s内和第3s内的运动方向相反
B．第3s内和第4s内的加速度相同
C．第1s内和第4s内的位移大小不相等
D．0-2s和0-4s内的平均速度大小相等
2、如图所示，置于竖直面内的光滑金属圆环半径为r，质量为m的带孔小球穿于环上，
ωω≠
同时有一长为r的细绳一端系于圆环最高点，另一端系小球，当圆环以角速度()0绕竖直直径转动时，下列说法正确的是
A．细绳对小球的拉力可能小于小球重力
B．圆环对小球的作用力可能大于小球重力
C．圆环对小球的作用力一定小于重力
D．细绳和圆环对小球的作用力大小可能相等
3、2018年12月8日，肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的嫦娥四号探测器成功发射，“实现人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹”．已知月球的质量为M、半径为R，探测器的质量为m，引力常量为G，嫦娥四号探测器围绕月球做半径为r的匀速圆周运动时，探测器的（）
A ．周期为234πr GM
B ．动能为2GMm R
C ．角速度为3Gm r
D ．向心加速度为
2GM R 4、在两个足够长的固定的相同斜面体上(其斜面光滑)，分别有如图所示的两套装置，
斜面体B 的上表面水平且光滑，长方体D 的上表面与斜面平行且光滑，
p 是固定在B 、D 上的小柱，完全相同的两只弹簧一端固定在p 上，另一端分别连在A 和C 上，在A 与
B 、
C 与
D 分别保持相对静止状态沿斜面自由下滑的过程中，下列说法正确的是
( )
A ．两弹簧都处于拉伸状态
B ．两弹簧都处于压缩状态
C ．弹簧L 1处于压缩状态，弹簧L 2处于原长
D ．弹簧L 1处于拉伸状态，弹簧L 2处于压缩状态
5、如图所示,将一个半圆形轨道固定在竖直面内,一滑块m 从左侧轨道的最高点P 沿轨道的切线进入轨道,之后沿轨道滑到最低点Q 的过程中其速率不变,则（ ）
A ．滑块m 下滑过程中机械能守恒
B ．滑块m 下滑过程中所受合外力大小不变
C ．滑块m 下滑过程中重力的功率不变
D ．滑块沿右侧轨道上升过程中速率也不变
6、如图所示，晾晒衣服的绳子两端分别固定在两根竖直杆的等高点上，绳子的质量及
绳与衣架挂钩间摩擦均忽略不计，原来保持静止．一阵恒定的风吹来，衣服受到水平向右的恒力而发生滑动，并在新的位置保持静止(未画出)．则（）
A．两绳子拉力不再相等B．两绳子的夹角变小
C．两绳对挂钩合力变小D．两绳对挂钩合力可能不变
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，一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ
水平．轨道上的A点离PQ的距离为1
2
R，一质量为m的质点自P点正上方距离P点
高h=2R由静止释放，进入轨道后刚好能到达Q点并能再次返回经过N点．已知质点第一次滑到轨道最低点N时速率为v1，第一次到达A点时速率为v2，选定N点所在的水平面为重力势能的零势能面，重力加速度为g，则
A．
12
v gR =
B．
12
v gR
<
C．从N到Q的过程中，动能与势能相等的点在A点上方，从Q到N的过程中，动能与势能相等的点在A点下方
D．从N到Q的过程中，动能与势能相等的点在A点下方，从Q到N的过程中，动能与势能相等的点在A点上方
8、在一次投球游戏中，某同学调整好力度，将球水平抛向放在地面的小桶中，结果球飞到小桶的右方（如图所示），不计空气阻力，则下次再投时，他可能作出的调整为（）
A ．减小初速度，抛出点高度不变
B ．增大初速度，抛出点高度不变
C ．初速度大小不变，提高抛出点高度
D ．初速度大小不变，降低抛出点高度
9、在光滑水平面上,a 、b 两小球沿同一直线都以初速度大小v 0做相向运动,a 、b 两小球的质量分别为m a 和m b ,当两小球间距小于或等于L 时,两小球受到大小相等、方向相反的相互排斥的恒力作用；当两小球间距大于L 时,相互间的排斥力为零,小球在相互作用区间运动时始终未接触,两小球运动时速度v 随时间t 的变化关系图象如图所示,下列说法中正确的是（ ）
A ．在t 1时刻两小球间距最小
B ．在t 2时刻两小球的速度相同,且大小为
0a b a b m m v m m -+ C ．在0
t 3时间内,b 小球所受排斥力方向始终与运动方向相同 D ．在0t 3时间内,排斥力对a 、b 两小球的冲量大小相等
10、2007年10月24日，我国发射了第一颗探月卫星--“嫦娥一号”，使“嫦娥奔月”这一古老的神话变成了现实．嫦娥一号发射后先绕地球做圆周运动，经多次变轨，最终进入距月球表面h=200公里的圆形工作轨道，开始进行科学探测活动．设月球半径为R ，月球表面的重力加速度为g ，万有引力常量为G ，则下列说法正确的是（ ） A ．嫦娥一号绕月球运行的周期为2R g
B ．在嫦娥一号的工作轨道处的重力加速度为2(
)R
g R h
C ．嫦娥一号在工作轨道上的绕行速度为()g R h +
D ．由题目条件可知月球的平均密度为34g GR
π 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）小江同学在做“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验中，他用实验装置如图所示，所用的钩码每只质量为50g ．他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，并将数据填在表中，实验中弹簧始终未超过弹性限度，取g 取10m/s 1．根据实验数据可得
(1)该弹簧的劲度系数k =_______N/m ．
(1)弹力F 与形变量x 的表达式______________．
12．（12分）在用图所示单摆“测重力加速度”的实验中，某同学的操作步骤如下：
a ．取一根细线，下端系住直径为d 的金属小球，上端固定在铁架台上；
b ．测得摆长为l ， l 是摆线长度和小球的半径之和，即/2l L d =+；
c ．缓慢拉动小球，使细线偏离竖直方向约为5︒位置由静止释放小球；
d ．用秒表记录小球完成n 次全振动所用的总时间t ，计算单摆周期/T t n =；
e ．用公式22
4π/g l T =计算当地重力加速度；
f ．改变细线长度，重复b 、c 、d 、e 步骤，进行多次测量．
（1）在“用单摆测定重力加速度”的正确实验中，下列做法有利于减小实验误差的是
__________．
A．适当加长摆线
B．质量相同，体积不同的摆球，应选用体积较大的
C．单摆偏离平衡位置的角度不能太大
D．当单摆经过平衡位置时开始计时，经过多次全振动后停止计时，用此时间间隔除以全振动次数作为单摆振动的周期
（2）2005年5月22日上午10点05分，中国女子登山队及珠峰高程测量队A组队员率先登上珠峰顶峰，这是中国女运动员自1975年以来第六次攀登珠峰成功，五星红旗再一次在珠峰峰顶飘扬．在峰顶运动员利用单摆来确定珠峰的高度．已知该单摆在海平T．在峰顶时，测得该单摆周期为T．试求珠峰顶峰离海平面的高度
面处的周期是
h．（地球可看作质量均匀分布的半径为R的球体；结果用T、
T、R表示）________．
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）某人驾驶汽车在平直公路上以72 km/h的速度匀速行驶，某时刻看到前方路上有障碍物，立即进行刹车，从看到障碍物到刹车做匀减速运动停下，位移随速度变化的关系如图所示，图象由一段平行于x轴的直线与一段曲线组成．求：
(1)该人刹车的反应时间；
(2)刹车的加速度大小及刹车的时间．
14．（16分）一列简谐横波在x轴上传播，如图所示，实线是这列波在t1＝0.1 s时刻的波形，虚线是这列波在t2＝0.2 s时刻的波形，求：
(ⅰ)如果此波沿x轴正方向传播，波速的最小值；
(ⅱ)如果此波沿x轴负方向传播，波速的可能值。

15．（12分）如图所示，水平地面上的物体重G＝111N，受与水平方向成37°角的拉力F＝61N，受摩擦力f＝16N，已知sin37°＝1．6，c1s37°1．8，求：
（1）物体所受的合力
（2）物体与地面间的动摩擦因数
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、B
【解题分析】
0-1s向正方向做加速度为1m/s2的匀加速直线运动；1-2s向正方向做匀速直线运动；2-3s 向正方向做加速度为1m/s2的匀减速直线运动；3-4s以1m/s2的加速度向相反方向做匀加速直线运动，故选项A错误，B正确；据速度—时间图象中图线与时间轴围成的面积大小表示位移大小，可知，第1s内和第4s内的位移大小均为0.5m，选项C错误；0-2s内与0-4s内位移大小相等，但[]时间不同，故平均速度大小不相等，选项D错误．2、C
【解题分析】
绳长等于圆半径，可知绳与竖直方向夹角为θ=60°，以小球为研究对象，可能受到重力、支持力和绳子拉力作用，将拉力F和支持力N进行正交分解，如图所示：
根据平衡条件，竖直方向有：
F cos θ+N cos θ=mg ①
水平方向有：
F sin θ-N sin θ=mR ω2②
其中
R =r sinθ③
联立解得：
F =mg +12
mr ω2 N =mg -
12mr ω2 AB. 0ω≠，细绳对小球拉力一定大于小球的重力，故AB 错误；
C.已知：
N =mg -12
mr ω2 0ω≠
则圆环对小球的作用力一定小于重力，故C 正确；
D.根据以上分析可知细绳和圆环对小球的作用力大小一定不相等，故D 错误。

3、A
【解题分析】 由万有引力提供向心力可得22
2224GMm v m r m r m ma r T r
πω==== ，可得32r T GM
= ，故A 正确；解得GM v r = ，由于2122k GMm E mv r == ，故B 错
误；解得ω=
，故C 错误；解得2GM a r = ，故D 错误．综上分析，答案为A 4、C
【解题分析】 A 与B 保持相对静止，则二者向下的加速度是相等的，设它们的总质量为M ，则：Ma=Mgsinα；所以：a=gsinα；同理，若以C 、D 为研究对象，则它们共同的加速度大小也是gsinα．以A 为研究对象，A 受到重力、斜面体B 竖直向上的支持力时，合力的方向在竖直方向上，水平方向的加速度：a x =acosα=g•sinαcosα；该加速度由水平方向弹簧的弹力提供，所以弹簧L 1处于压缩状态；以B 为研究对象，则B 受到重力、斜面的支持力作用时，合力的大小：F 合=mgsinθ，所以B 受到的重力、斜面的支持力作用提供
的加速度为：a=gsinα，即B 不能受到弹簧的弹力，弹簧L 2处于原长状态．故选项C 正确，ABD 错误．故选C ．
5、B
【解题分析】
滑块下滑的过程中做匀速圆周运动，则动能不变，重力势能减小，机械能减小，选项A 错误；滑块下滑的过程中做匀速圆周运动，合外力提供向心力，可知合力的大小不变，方向时刻改变，故B 正确．重力不变，匀速运动的速度大小不变，速度在竖直方向上的分速度逐渐减小，则重力的功率减小，故C 错误．在右侧轨道,滑块所受合力沿切线方向的分力与瞬时速度相反,故滑块做减速运动，选项D 错误；故选B.
6、B
【解题分析】
衣服原来是受重力和两个拉力而平衡，受到向右的风力后是四力平衡，两个绳子的拉力的合力与重力、风力的合力相平衡，故两个绳子的拉力的合力变大，即绳对挂钩作用力变大，则两个绳子的夹角变小，因为是光滑的钩子，则两个绳子的拉力仍相等，选项B 正确，ACD 错误，故选B 。

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、BC
【解题分析】
设质点到达P 点时的速度为v ，根据动能定理有mg 2R ＝12
m v P 2−0；解得 P v ＝由题意由静止释放刚好能达到Q 点，由动能定理有mg 2R −W f ＝0−0得W f ＝2mgR ；因
为从P 到N 每个点速度均大于N 到Q 每个点的速度，P 到N 的正压力大于N 到Q ，P 到N 的摩擦力大于N 到Q 的摩擦力，所以P 到N 克服摩擦力做功大于mgR ，由P 到N 由动能定理得mgR − W f ＝221
1 22
N P mv mv -＜0，所以 N P v v ＜，即第一次滑到轨道最低点时的速率1 2v gR ＜，故B 正确．如果轨道光滑，物体在运动过程中不受摩擦力，上升过程中动能与重力势能相等的位置在位移的中点A ，现在由于要克服摩擦力做功，机械能减小，所以上升过程中动能与重力势能相等的位置在A 点上方，从Q 到N 的过程中，动能与势能相等的点在A 点下方．故C 正确；故选BC ．
【题目点拨】
本题考查了能量守恒定律和牛顿第二定律的综合运用，关键是抓住已知条件质点滑到Q 点时，速度恰好为零，求出此时质点克服摩擦力做的功，再结合圆周运动知识进行分析． 8、AD
【解题分析】
试题分析：小球做平抛运动，飞到小桶的前方，说明水平位移偏大，应减小水平位移才能使小球抛进小桶中．将平抛运动进行分解：水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，由运动学公式得出水平位移与初速度和高度的关系式，再进行分析选择． 设小球平抛运动的初速度为，抛出点离桶的高度为h ，水平位移为x ，则平抛运动的时间，水平位移，要减小水平位移x ，可保持抛出点高度h 不变，减小初速度，故A 正确B 错误；要减小水平位移x ，可保持初速度大小不变，减小降低抛出点高度h ．故C 错误D 正确．
9、BD
【解题分析】
A 、二者做相向运动，所以当速度相等时距离最近，即t 2时刻两小球最近，之后距离又开始逐渐变大，故A 错误；
B 、由题意可知，两小球相距L 时存在相互作用力，故两小球做变速运动，由于不受外力，故小球的动量守恒；根据动量守恒定律可知：00()a b a b m v m v m m v -=+，解得t 2
时刻两小球的速度均为0a b a b
m m v m m -+，故B 正确； C 、在0−t 3时间内，b 球先减速再反向加速运动，知所受的合力方向与速度方向先相反再相同，故C 错误；
D 、由于两小球受到的相互作用力相同，故在0∼t 3时间内，排斥力对a 、b 两小球的冲
量大小相等，故D正确；
故选BD．
【题目点拨】
明确v-t图象的性质以及题意，知道两小球的运动情况，根据动量守恒定律可求得共同的速度；根据图象分析受力以及运动关系，根据动量定理分析冲量大小．
10、BD
【解题分析】
试题分析：根据万有引力提供向心力，即：
22
22
4
Mm v
G m m r
r r T
π
==，
解得；
2
v T
==，嫦娥一号的轨道半径为r R h
=+，结合黄金代换公式：
2
GM gR
=
，代入线速度和周期公式得：
2
v T
==，故AC错
误；由黄金代换公式得中心天体的质量
G
gR
M
2
=，月球的体积3
4
3
V R
π
=，则月球的密度
3
4
g
GR
ρ
π
=，故D正确；月球表面万有引力等于重力，则()2
Mm
G mg
R h
='
+
，得：2
()
R
g g
R h
'=
+
，故B正确．
考点：考查了万有引力定律的应用
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、50 50
F x
＝
【解题分析】
根据胡克定律得：F k x
∆=∆，
0.05010
50/
0.01
F
k N m
x
∆⨯
===
∆
弹力F与形变量x的表达式：F=50x．
12、AC
RT
R
T
-
【解题分析】(1)A．单摆的摆长越长，周期越大，适当加长摆长，便于测量周期，故A 正确；
B．要减小空气阻力的影响，应选体积较小的摆球，故B错误；
C．单摆在摆角很小的情况下才做简谐运动，则单摆偏离平衡位置的角度不能太大，一
般不超过5︒，故C 正确；
D ．周期对测量结果影响较大，应采用累积法，测多个周期的时间取平均值作为单摆的周期，故D 错误； 故选AC 。

(2)海平面处的周期依据单摆公式02π
L T g =，顶峰处的周期2πL T g
=，依据万有引力与航天公式
02GMm mg R =， ()
2
GMm
mg R h =+，联立解得： 0RT h R T =- 【题目点拨】掌握单摆的周期公式2L
T g
π=，依据万有引力与航天公式公式，联立求出珠峰顶峰离海平面的高度。

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）0.6s （2）28/m s ，2.5s 【解题分析】
（1）汽车在反应时间内做匀速直线运动，由图可知， 反应时间内的位移112x m =，速度72/20/v km h m s == 反应时间1112
s 0.6s 20
x t v =
== （2）开始刹车时，速度v=72km/h=20m/s ，刹车过程的位移x 2=（37-12）m=25m ， 由
求得2
22
8m/s 2v a x == 刹车的时间220
s 2.5s 8
v t a === 【题目点拨】
能读懂位移速度图象，由图象能知道汽车刹车时匀速运动的位移和减速运动的位移是正确解题的关键．
14、 (ⅰ)30 m/s (ⅱ)v ＝(80k ＋50) m/s(k ＝0，1，2，3，…) 【解题分析】解(ⅰ)由波形图知波长
波沿x 轴正方向传播时，传播距离Δx 满足
由
知，当k ＝0时波速取最小值，
解得最小波速
(ⅱ)波沿x轴负方向传播时，传播距离
所以波速
15、(1) (2)1.25
【解题分析】
对物体进行受力分析，通过物体的受力求出物体所受的合力，根据竖直方向平衡求出支持力的大小，结合滑动摩擦力公式求出动摩擦因数的大小。

【题目详解】
(1) 物体受力如图所示，
物体所受的合力F合=Fcos37°-F f=61×1.8-16N=32N；
(2) 竖直方向上平衡，有：N+Fsin37°=G
解得N=G-Fsin37°=111-61×1.6N=64N
则动摩擦因数。

【题目点拨】
解决本题的关键能够正确地受力分析，抓住竖直方向上合力为零进行求解。