2024年吉林省长春市外国语学校物理高三上期中质量跟踪监视模拟试题含解析

2024年吉林省长春市外国语学校物理高三上期中质量跟踪监视
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、北京正负电子对撞机是我国第一台高能加速器，由电子注入器、储存环、探测器、核同步辐射区、计算中心等5 个部分组成，其储存环的周长为240 米．某同学在参观时得知此时在储存环中绕环圆周运动的电子有5×1012个，形成的电流为10mA，则可估算出储存环中电子的平均移动速率为（）
A．3×107m/s
B．3×106m/s
C．9×107m/s
D．9×106m/s
2、下列关于力和运动的说法中，正确的是
A．物体在恒力作用下，一定做匀加速直线运动
B．物体在恒力作用下，一定做匀变速运动
C．物体在变力作用下，不可能做直线运动
D．物体在变力作用下，一定做曲线运动
3、甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v－t图象如图所示．已知两车在t＝30s时并排行驶，则()
A．在t＝10 s时，甲车在乙车后
B．在t＝0时，乙车在甲车前100m
C．两车另一次并排行驶的时刻有可能是t＝5s
D．甲、乙车两次并排行驶之间沿两车的最大距离为200m
4、如图所示，两极板与电源相连接，电子从负极板边沿垂直电场方向射入匀强电场，
且恰好从正极板边沿飞出，现在使电子入射速度变为原来的1
2
，而电子仍从原位置射
入，且仍从正极板边沿飞出，则两极板的间距应变为原来的( )
A．4倍B．2倍C．倍D．1
4
倍
5、某船在静水中的速度v1=5m/s，要渡过宽30m的河，河水的流速v2=4m/s，下列说法正确的是（）
A．该船渡河所用时间至少是7.5s
B．该船的航程至少等于30m
C．若河水的流速增大，则渡河的最短时间变长
D．该船以最短时间渡河时的位移大小为30m
6、下列物理量中属于矢量的是
A．速度B．质量C．时间D．路程
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、甲、乙两弹簧振子水平放置时的振动图象如图所示，则可知（）
A．两弹簧振子完全相同
B．振子甲速度为零时，振子乙速度最大
C．两弹簧振子所受回复力最大值之比F甲：F乙＝2：1
D．振子乙速度为最大时，振子甲速度不一定为零
E.两振子的振动频率之比f甲：f乙＝1：2
8、如图所示，套在竖直细杆上的轻环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连施加外力让A沿杆以速度v匀速上升，从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平N位置，已知AO与竖直杆成θ角，则（）
A ．刚开始时
B 的速度为cos v θ
B ．A 匀速上升时，重物B 也匀速下降
C ．重物B 下降过程，绳对B 的拉力大于B 的重力
D ．A 运动到位置N 时，B 的速度最大
9、一列简谐机械横波沿x 轴正方向传播，波速为2m/s.某时刻波形如图所示，a 、b 两质点的平衡位置的横坐标分别为x a ＝2.5m ，x b ＝4.5m ，则下列说法中正确的是（ ）
A ．质点b 振动的周期为 4 s
B ．平衡位置x ＝10.5m 处的质点 （图中未画出）与a 质点的振动情况总相同
C ．此时质点a 的速度比质点 b 的速度大
D ．质点a 从图示开始在经过14
个周期的时间内通过的路程为 2cm E.如果该波在传播过程中遇到尺寸小于 8m 的障碍物，该波可发生明显的衍射现象
10、下列说法正确的是
A ．在较暗的房间里，看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动是布朗运动
B ．扩散现象表明分子在做永不停息地运动
C ．已知某物质的摩尔质量为M ,密度为ρ，阿伏加德罗常数为N A ，则该种物质的分子体积为0A
M V N ρ= D ．随着分子间距增大，分子间引力和斥力均减小，分子势能不一定减小
E.内能相同的物体，温度可能不同
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）为探究物体的加速度与力、质量的关系。

（1）甲同学采用装置甲，实验时，小盘和砝码牵引小车，使小车做初速度为零的匀加
速运动。

①此实验中可以不测量小车加速度的具体值，原因是________________________. ②通过改变____________，就可以改变小车所受的合力.
（2）乙同学采用图乙所示的气垫导轨装置进行实验，其中1G 、2G 为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过1G 、2G 光电门时，光束被遮挡的时间1t ∆、2t ∆都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M ，挡光片宽度为D ，光电门间距离为S ，牵引砝码的质量为m 回答下列问题：
①若取0.4M kg =，改变m 的值，进行多次实验，以下m 的取值不合适的一个是____________.
A ．5m g =
B ．15m g =
C ．40m g =
D ．400m g =
②在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，求得的加速度的表达式为_______________.（1t ∆，2t ∆，D ，s 表示）
（3）丙同学采用如图丙装置探究加速度与力、质量的关系.实验中，需要平衡小车和纸带运动过程中所受的阻力，正确的做法是（_____）
A ．小车放在木板上，把木板一端垫高，调节木板的倾斜程度，使小车在不受绳的拉力时沿木板做匀速直线运动
B ．小车放在木板上，挂上砂桶，把木板一端垫高，调节木板的倾斜程度，使小车在砂桶的作用下沿木板做匀速直线运动
C ．小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器。

把木板一端垫高，调节木板的倾斜程度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动
12．（12分）在一次课外活动中，某同学用图甲所示装置测量放在水平光滑桌面上铁块
A与金属板B间的动摩擦因数．已知铁块A的质量m A=0.5 kg，金属板B的质量m B=1 kg．用水平力F向左拉金属板B，使其一直向左运动，稳定后弹簧秤示数的放大情况如图甲所示，则A，B间的摩擦力F f=______N，A，B间的动摩擦因数μ=____．（g取10 m/s2）．该同学还将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一系列的点，测量结果如图乙所示，图中各计数点间的时间间隔为0.1 s，可求得拉金属板的水平力F=________N
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，长为L的轻质细绳一端固定在O点，另一端系一质量为m的小球，O点离地高度为H。

现将细绳拉至与水平方向成30 ，由静止释放小球，经过时间t小球到达最低点，细绳刚好被拉断，小球水平抛出。

若忽略空气阻力，重力加速度为g。

(1)求细绳的最大承受力；
(2)求从小球释放到最低点的过程中，细绳对小球的冲量大小；
(3)小明同学认为细绳的长度越长，小球抛的越远；小刚同学则认为细绳的长度越短，小球抛的越远。

请通过计算，说明你的观点。

14．（16分）水平桌面上有两个玩具车A和B，两者用一轻质细橡皮筋相连，在橡皮筋上有一红色标记尺。

在初始时橡皮筋处于拉直状态，A、B和R分别位于直角坐标系中的(0，2l)、(0，－l)和(0，0)点。

已知A从静止开始沿y轴正向做加速度大小为a的匀加速运动，B平行于x轴朝x轴正向匀速运动。

经过一段时间后标记R通过点(l，l)。

已知橡皮筋的伸长是均匀的，求：
（1）B 点匀速运动的速度大小；
（2）标记R 的坐标(x ，y)满足的关系式。

15．（12分）空气中有一折射率为2的玻璃柱体,其横截面是圆心角为90︒、半径为R
的半圆ACB 、
-束平行光平行于横截面,以45︒入射角射到AO 段上,如图所示,其中OC 与AB 垂直。

若只考虑首次入射到圆弧上的光,求:
①圆弧上有光透出的部分的弧长;
②从最左侧出射的光与OC 延长线的交点O 到圆心O 的距离。

(提示:62sin154︒-=)
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】
设单位长度上的电子数目为n ，
12
510240
n ⨯= 则单位长度上电子的电荷量q '=ne 。

t 秒内电子通过的距离x =vt ，t 秒内通过某横截面的电荷量q =xq '=nevt ，由q I t
=
得： I ne =v ， 所以：
3
612191010m/s 310m/s 510 1.610240
I v ne --⨯===⨯⨯⨯⨯ A. 3×107m/s 。

故A 错误；
B. 3×106m/s 。

故B 正确；
C. 9×107m/s 。

故C 错误；
D. 9×106m/s 。

故D 错误。

2、B
【解题分析】
物体在恒力作用下，可能做匀加速曲线运动，例如平抛运动，选项A 错误；物体在恒力作用下，一定做匀变速运动，选项B 正确；物体在变力作用下也可能做直线运动，也可能做曲线运动，选项CD 错误； 故选B.
3、B
【解题分析】
在速度时间图象中，图象与坐标轴围成面积表示位移，根据位移关系分析两车的位置关系．可结合几何知识分析两车另一次并排行驶的时刻．两车速度相等时，两车间距最大；根据图像求解最大距离．
【题目详解】
因图像与坐标轴围成的面积等于位移，由图像可知，10s-30s ，两车的位移相等，因为两车在t ＝30 s 时并排行驶，可知在t ＝10 s 时，两车也是并排行驶，选项AC 错误；由图像可知0-10s 内甲的位移大于乙的位移，两车的位移之差为120101002
m m ⨯⨯=，而在t ＝10 s 时，两车也是并排行驶，可知在t ＝0时，乙车在甲车前100m ，选项B 正确；当两车速度相等时两车距离最大，可知甲、乙车两次并排行驶之间沿两车的最大距离为14010(2040)101002
m m m ⨯-
⨯+⨯=，选项D 错误；故选B. 4、B
【解题分析】
对于带电粒子以平行极板的速度从左侧中央飞入匀强电场，恰能从右侧擦极板边缘飞出电场这个过程，假设粒子的带电量e ，质量为m ，速度为v ，极板的长度为L ，极板的宽度为d ，电场强度为E ；由于粒子做类平抛运动，所以水平方向：L=vt ；竖直方向：22211 22eE L y at d m v ==⋅=；因为E=U/d ；所以2
22 2eUL d mv
＝；若速度变为原来的1/2倍，则仍从正极板边沿飞出，则两极板的间距应变为原来2倍，故选B ．
【题目点拨】
根据题目所给的信息，找到粒子在竖直方向位移表达式，讨论速度的变化对竖直方向的位移的影响即可解决本题．
5、B
【解题分析】
A.当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短：
130
s6s 5
min d
t
v
===
故A不符合题意；
B.因v1＞v2，由平行四边形法则求合速度可以垂直河岸，渡河最短航程为30m，故B符合题意；
C.水的流速增大，由运动的独立性知垂直河岸的速度不变，渡河时间不变，故C不符合题意；
D.般以最短时间渡河时沿河岸的位移：
x=v2t min=4×6m=24m
合位移：
38.4m
s==
故D错误。

6、A
【解题分析】
试题分析：速度即有大小又有方向，并且可以根据平行四边形合成与分解，是矢量，A 对；质量、时间、路程都是只有大小没有方向的物理量，是标量．故选A．
考点：矢量和标量
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、BDE
【解题分析】
A．两弹簧振子不一定完全相同，A错误；
B．分析振动图像可知，振子甲速度为零时，振子乙处于平衡位置，速度最大，B正确；C．弹簧振子的回复力
F kx
=-
本题中k 可能不同，则无法判断两振子的回复力最大值的关系，C 错误；
D ．分析振动图像可知，振子乙速度最大时，振子甲可能处于最大位移处，也可能处于平衡位置，故振子甲速度不一定为零，D 正确；
E ．由图可知甲、乙两个振子的周期分别为， 2.0s T =甲， 1.0s T =乙，甲、乙两个振子的周期之比为2：1，频率 1f T
= 所以甲乙振子的振动频率之
:2:1f f =甲乙
E 正确。

故选BDE 。

8、AC
【解题分析】
AD.对于A ，它的速度如图中标出的v ，这个速度看成是A 的合速度，其分速度分别是v a ，v b 其中v a 就是B 的速度v B （同一根绳子，大小相同），刚开始时B 的速度为v B ＝v cos θ；
当A 环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，v a ＝0，所以B 的速度v B ＝0，故A 正确，D 错误；
BC.因A 匀速上升时，由公式v B ＝v cos θ，当A 上升时，夹角θ增大，因此B 做减速运动，由牛顿第二定律，可知，绳对B 的拉力大于B 的重力，故B 错误，C 正确。

9、ABE
【解题分析】
A 、由图能直接读出波长λ8m =，由波速公式λv T =
，该波的周期λ8T s 4s 2
V ===，则质点a 振动的周期为4s ，A 正确； B 、x 10.5m =处的质点与a 质点相距一个波长，步调总是一致，振动情况总是相同，B 正确；
C 、质点a 离平衡位置比b 远，所以此时质点a 的速度比b 的速度小，C 错误；
D 、图象时刻，质点a 向上运动，速度减小，再经过
14
个周期，质点a 通过的路程小于一个振幅，即小于2cm ，D 错误； E 、此列波的波长λ8m =，尺寸小于 8m 的障碍物满足发生明显衍射的条件，所以该波可发生明显的衍射现象，E 正确；
故选ABE ．
10、BDE
【解题分析】
A. 布朗运动是悬浮在液体或气体中固体小颗粒的无规则运动，在较暗的房间里可以观察到射入屋内的阳光中有悬浮在空气里的小颗粒在飞舞，是由于气体的流动，这不是布朗运动，故A 错误；
B. 扩散现象就是物质分子的无规则运动，它直接反映了组成物质的分子永不停息地做无规则运动，故B 正确；
C. 已知某物质的摩尔质量为M ，密度为ρ，阿伏加德罗常数为A N ，则该种物质的每个分子占据空间的体积为0A
M V N ρ=
；如果是气体，分子间隙远大于分子直径，分子体积未知，故C 错误；
D.随着分子间距增大，分子间引力和斥力均减小，当分子力表现为斥力时，分子势能减小，当分子力表现为引力时，分子势能增大，故D 正确；
E. 温度是分子平均动能的标志，内能相同的物体，温度不一定相同，故E 正确。

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、a 正比于S ，故只须研究S 之间的比例关系即可表明a 之间的关系 盘内砝码数量 D 2222
1[()112()]D t t S ∆∆- C 【解题分析】
(1)①[1]本实验探究的是加速度与其他量之间的比例关系，在初速度为零的匀变速直线运动中有212
S at =,若运动时间相等，则位移与加速度成正比，即此实验中可以不测量加速度的具体值，因为a 正比于S ，故只须研究S 之间的比例关系即可表明a 之间的关系；
②[2]实验满足砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量，砝码盘和砝码的重力等于小车所受的合外力，所以通过改变盘内砝码数量，就可以改变小车所受到的合力；
(2)①[3]根据牛顿第二定律，对砝码有：
F mg ma -=
对滑行器有：
F Ma =
联立可得：
1 1Mmg F mg m M m M
==++
可见当m M 时则有：
F mg =
所以当砝码的质量m 远小于滑行器的质量M 时，绳子对滑行器的拉力才可作为滑行器受到的合力；
A.与分析不符，故A 错误；
B.与分析不符，故B 错误；
C.与分析不符，故C 错误；
D.与分析相符，故D 正确。

②[4]由s v t
∆=∆得： 11
v D t =∆ 22 v D t =
∆ 又：
2221 2a v v S -=
可得加速度为：
2222
1[()()11]2D t a S t -∆∆= (3)[5]平衡摩擦力的方法是用重力沿斜面向下的分力来抵消摩擦力的作用，具体做法是：将小车轻放（静止）在长木板上，挂好纸带（纸带和打点计时器的限位孔之间有摩擦力）、不挂砂桶，将长木板靠近打点计时器的一端适当垫高，形成斜面，轻推小车，使小车做匀速运动（纸带上两点间距离相等）即可；
A.与分析不符，故A 错误；
B.与分析不符，故B 错误；
C.与分析相符，故C 正确。

12、2.1 ； 0.1 ； 4.1
【解题分析】
A 处于平衡状态，所受摩擦力等于弹簧秤示数，F f =F =2.1N ．根据F f =μm A g ，解得：μ=0.1．由题意可知，金属板做匀加速直线运动，根据△x =aT 2，其中△x =2cm=0.02m ，T =0.1s ，所以解得：a =2.0m/s 2．根据牛顿第二定律得：F -F f =m
B a ，代入数据解得F =4.1N ．
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）F =2mg ；（2）()22F I mgt m gL =
+；（3）当2
H L =时小球抛的最远 【解题分析】
(1)小球从释放到最低点的过程中，由动能定理得 201sin 302
mgL mv ︒= 小球在最低点时，由牛顿第二定律和向心力公式得
20mv F mg L
-= 解得：
F =2mg
(2)小球从释放到最低点的过程中，重力的冲量
I G =mgt
动量变化量
0p mv ∆=
由三角形定则得，绳对小球的冲量
()22F I mgt m gL =+(3)平抛的水平位移0x v t =，竖直位移
212
H L gt -=
解得
2()x L H L =-
当2
H L =时小球抛的最远 14、（1）164
al （2）2x y l = 【解题分析】（1）设B 的速度为v ，经过0t 时间后，标记R 通过点（l ，l ）。

则此过程中A 、B 的位移分别为2012A y at =
， 0B x vt = 由几何关系可知233A B A y l l x y l +==+，解得164
v al =
（2）任意时刻t ，R 的坐标为R （x ，y ），由几何关系可得23x vt =， 2113
32
A y l l at +=+ 整理可得2
x y l
=或2ly x = 15、①1π4
L R =②1(62)OO R = 【解题分析】
①根据折射定律有
sin 452sin r
︒
=可得光进入玻璃后光线与竖直方向的夹角为30︒，过O 点的光线从3O 射出，3O 到B 之间没有光线射出，越接近A 的光线入射到ACB 界面上时的入射角越大，发生全反射的可能性越大，根据临界角公式
12sin C n ==
得临界角为45︒，如果ACB 界面上的临界点O 2，此光线在AO 界面上点F 入射，在三角形AOO 2中可求得与水平方向的夹角为 180(12045)15︒︒︒︒-+=
所以A 到达O 2之间没有光线射出，由此可得没有光线射出的圆弧对应圆心角为 90(3015)45︒︒︒︒-+=
所以有光透出的部分的弧长为 1π4L R = ②从最左侧出射的光O 2O 1与OO 2垂直，与OC 的交点为O 1，由几何关系得 1215OO O ︒∠=
则
1(62)sin1562
4
R R OO R ︒===+-。