陕西省宝鸡市2024学年物理高三上期中学业质量监测试题含解析

陕西省宝鸡市2024学年物理高三上期中学业质量监测试题
注意事项：
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，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、在“探究力的平行四边形定则”实验中，下列不正确的实验要求是（）
A．弹簧测力计的拉力方向必须与木板平行
B．两弹簧测力计的拉力方向必须相互垂直
C．读数时，视线应正对弹簧测力计的刻度
D．使用弹簧测力计时，不能超过其量程
2、如图，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上、半径为R的光滑圆柱，A的质量为B的两倍．当B位于地面时，A恰与圆柱轴心等高．将A由静止释放，B上升的最大高度是（）
A．2R B．5R/3 C．4R/3 D．2R/3
3、如图所示，a、b都是较轻的铝环，a环闭合，b环断开，横梁可以绕中间支点自由转动，开始时整个装置静止．下列说法中正确的是（）
A．条形磁铁插入a环时，横梁不会发生转动
B．只有当条形磁铁N极拔出铝环时，横梁才会转动
C．条形磁铁用相同方式分别插入a、b环时，两环转动情况相同
D．铝环a产生的感应电流总是阻碍铝环与磁铁间的相对运动
4、甲乙两位同学面对面站在光滑的水平冰面上，两人都处于静止状态，某时刻甲同学沿水平方向用力推了乙同学一下，结果两人向相反方向滑去。

已知m甲﹥m乙。

则下列说法正确的是（）
A．甲同学受到的冲量较大
B．乙同学受到的冲量较大
C．甲同学运动的速率较大
D．乙同学运动的速率较大
5、甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动，它们的位移—时间（x–t）图象如图所示，由图象可以得出在0~4 s内（）
A．甲、乙两物体始终同向运动
B．4 s时甲、乙两物体间的距离最大
C．甲的平均速度等于乙的平均速度
D．甲、乙两物体间的最大距离为6 m
6、一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所示。

小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为（）
A．tanθB．2tanθC．
1
tanθ
D．
1
2tanθ
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、光滑的水平面上固定着一个螺旋形光滑水平轨道，俯视如图．一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，关于小球运动的说法中正确的是（）
A．轨道对小球的压力不断增大，小球的线速度不变
B．轨道对小球做正功，小球的角速度不断增大
C．轨道对小球做负功，小球的角速度不断增大
D．轨道对小球不做功，小球的线速度不断增大
8、如图所示，在水平转台上放置有轻绳相连的质量相同的滑块1和滑块2，转台绕转轴OO′以角速度ω匀运转动过程中，轻绳始终处于水平状态，两滑块始终相对转台静止，且与转台之间的动摩擦因数相同，滑块1到转轴的距离小于滑块2到转轴的距离．关于滑块1和滑块2受到的摩擦力f1和f2与ω2的关系图线，可能正确的是
A．B．
C．D．
9、如图所示，车厢内的后部有一相对车厢静止的乘客，车厢内的前部有一小球用细线悬挂在车厢的天花板上，小球与车厢一起沿平直轨道以速度v匀速前进。

某时刻细线突然断裂，小球落向车厢底板，这一过程中车厢始终以速度v匀速前进。

若空气阻力可忽略不计，对于小球从线断裂至落到车厢底板上之前的运动，下列说法中正确的是
A．相对于乘客，小球做自由落体运动
B．相对于乘客，小球的运动轨迹为斜向前的直线
C．相对于地面，小球的运动轨迹为抛物线
D．相对于地面，小球做自由落体运动
10、如图所示，A、B、C、D四图中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同，现从同一高度h处由静止释放小球，使之进入右侧不同的轨道：除去底部一小段圆弧，A图中的轨道是一段斜面，高度大于h；B图中的轨道与A图中的轨道相比只是短了一些，且斜面高度小于h；C图中的轨道是一个内径略大于小球直径的管道，其上部为直管，下部为圆弧形，与斜面相连，管的高度大于h；D图中是个半圆形轨道，其直径等于h，如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失，小球进入右侧轨道后能到达h高度的是（）
A．B．
C．D．
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）如图所示为利用气垫导轨（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略）验证机械能守恒定律的实验装置，完成以下填空。

实验步骤如下：
①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平；
②测出挡光条的宽度l和两光电门中心之间的距离s；
③将滑块移至光电门1左侧某处，待托盘和砝码静止不动时，释放滑块，要求托盘和砝码落地前挡光条已通过光电门2；
④测出滑块分别通过光电门1和光电门2的挡光时间；
⑤用天平秤出滑块和挡光条的总质量M，再秤出托盘和砝码的总质量m
回到下列问题：
（1）用最小分度为1mm的刻度尺测量出光电门1和2之间的距离s，以下数据合理的是_______。

A．50cm B．50.00cm C．50.0cm D．50.000cm
（2）滑块通过光电门1和光电门2的速度分别为v1和v2，则v1=_______。

（3）若系统机械能守恒，则M、m、g、s、v1、v2的关系是_______。

12．（12分）（1）在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，某同学甲用毫米刻度尺测得L=；用游标卡尺测得摆球的直径如图所示，则摆球直径
摆线0935.8mm
d=____________mm．用秒表测得单摆完成n=40次全振动的时间如图所示，则秒表的示数t=____________s；若用给出的各物理量符号（0L、d、n、t）表示当地的重力加速度g，则计算g的表达式为g=____________．
（2）实验中同学甲发现测得的g值偏小，可能的原因是（________）
A．测摆线长时摆线拉得过紧
B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了
C．开始计时时，秒表过迟按下
D．实验中误将39次全振动计为40次
（3）为了提高实验精度，某同学乙在实验中通过改变几次摆长L，并测出相应的周期T，从而得到一组对应的L与T的数据，再以L为横坐标、2
T为纵坐标，建立坐标系，将所得数据进行连线，实验测得的数据如下表所示：
请将表中第三次测量数据标在右图中，并在右图中作出2
T随L变化的关系图象．____
②根据图象，可知当地的重力加速度为____________（保留3位有效数字）．
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，一内壁光滑的绝缘圆管AB固定在竖直平面内．圆管的圆心为O，D点为圆管的最低点，AB两点在同一水平线上，AB＝2L，圆环的半径为r2L
(圆管的直径忽略不计)，过OD的虚线与过AB的虚线垂直相交于C点．在虚线AB的上方存在水平向右的、范围足够大的匀强电场；虚线AB的下方存在竖直向下的、范围
足够大的匀强电场，电场强度大小等于mg
q
.圆心O正上方的P点有一质量为m、电荷
量为－q(q>0)的绝缘小物体(可视为质点)，PC间距为L.现将该小物体无初速度释放，经过一段时间，小物体刚好沿切线无碰撞地进入圆管内，并继续运动．重力加速度用g 表示．
(1)虚线AB上方匀强电场的电场强度为多大？
(2)小物体从管口B离开后，经过一段时间的运动落到虚线AB上的N点(图中未标出N
点)，则N点距离C点多远？
(3)小物体由P点运动到N点的总时间为多少？
14．（16分）如图所示，倾角θ=37°的斜面固定在水平面上．质量m=1.0kg的小物块受到沿斜面向上的F=9.0N的拉力作用，小物块由静止沿斜面向上运动，斜面足够长．小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.1．（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）求小物块运动过程中所受摩擦力的大小
（2）求在拉力的作用过程中，小物块加速度的大小
（3）若在小物块沿斜面向上运动0.80m时，将拉力F撤去，求此后小物块沿斜面向上运动的最大距离
15．（12分）如图所示，在游乐场的滑冰道上有甲、乙两位同学坐在冰车上进行游戏．当甲同学从倾角为θ=30°的光滑斜面冰道顶端A自静止开始自由下滑时，与此同时在斜面底部B处的乙同学通过冰钎作用于冰面从静止开始沿光滑的水平冰道向右做匀加速运动．设甲同学在整个运动过程中无机械能变化，两人在运动过程中可视为质点，则：
(1)为避免两人发生碰撞，乙同学运动的加速度至少为多大？
(2)若斜面冰道AB的高度为5m，乙同学的质量为60kg，则乙同学在躲避甲同学的过程中最少做了多少功？
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】
A ．弹簧测力计的拉力方向必须与木板平行，以减少读数的误差，故A 正确，不符合题意；
B ．两弹簧测力计的拉力方向没必要必须相互垂直，故B 错误，符合题意；
C ．读数时，视线应正对弹簧测力计的刻度，以减少读数的偶然误差，故C 正确，不符合题意；
D ．使用弹簧测力计时，不能超过其量程，以保证使用仪器的安全性．故D 正确，不符合题意。

本题先不正确的，故选B 。

2、C
【解题分析】
当A 下落至地面时，B 恰好上升到与圆心等高位置，这个过程中机械能守恒， 即：21232
mgR mgR mv -=⨯， 接下来，B 物体做竖直上抛运动，再上升的高度2
2v h g
= 两式联立得h=3
R 这样B 上升的最大高度H=h+R=4R/3
3、D
【解题分析】
试题分析：当条形磁铁向a 环靠近时，穿过a 环的磁通量增加，
a 环闭合产生感应电流，磁铁对a 环产生安培力，阻碍两者相对运动，因此a 环阻碍磁铁靠近，出现转动现象；当条形磁铁向
b 环靠近b 时，b 环中不产生感应电流，磁铁对b 环没有安培力作用，b 环将静止不动．故ABC 错误．根据楞次定律可知，环a 产生的感应电流总是阻碍铝环与磁铁间的相对运动，故D 正确．故选D.
考点：楞次定律
【名师点睛】本题是楞次定律的应用问题；注意产生感应电流的条件是：磁通量变化；回路是闭合的；两物体之间的相互作用关系可以用“来拒去留”来形容；此题也可以根据楞次定律的另一种表述：感应电流的磁场总要阻碍导体与磁体间的相对运动来直接判
断．
4、D
【解题分析】
CD ．两人组成的系统，初状态总动量为零，根据动量守恒，可知两人的动量变化量大小相等，方向相反，根据
△P =mv -0=mv
可知质量小的速度大，故D 正确，C 错误；
AB ．根据动理定理I =△P ，可知两人的冲量大小相等，故AB 错误；
故选D 。

5、C
【解题分析】
A ．x t -图像的斜率等于速度，可知在0~2s 内甲、乙都沿正向运动，运动方向相同。

2~4s 内甲沿负向运动，乙仍沿正向运动，运动方向相反，故A 错误。

BD ．0~2s 内甲乙同向运动，甲的速度较大，两者距离不断增大。

2s 后甲反向运动，乙仍沿原方向运动，两者距离减小，则2s 时甲、乙两物体间的距离最大，最大距离为 4m 1m 3m s =-=，故BD 错误。

C ．由图知，在0~4s 内甲、乙的位移都是2m ，平均速度相等，故C 正确。

6、D
【解题分析】
物体做平抛运动，我们可以把平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动来求解，两个方向运动的时间相当。

由题意知道，物体垂直打在斜面上，末速度与斜面垂直，也就是说末速度与竖直方向的夹角等于斜面倾角θ，则有： 00tan y v v v gt
θ== 则下落高度与水平射程之比为：
1221222tan 00
gt y gt x v t v t θ=== 所以D 选项正确；
故选D 。

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、AB
【解题分析】
轨道的弹力方向与速度方向始终垂直，弹力不做功，根据动能定理知，速度的大小不变．根据v r
ω=，半径减小，角速度不断增大．故C 正确，A 、B 、D 错误．故选C ． 【题目点拨】解决圆周运动的两条原理是动能定理判断出速度大小的变化，牛顿第二定律得到力与速度的关系．
8、AC
【解题分析】
两滑块的角速度相等，根据向心力公式F=mrω2，考虑到两滑块质量相同，滑块2的运动半径较大，摩擦力较大，所以角速度增大时，滑块2先达到最大静摩擦力．继续增大角速度，滑块2所受的摩擦力不变，绳子拉力增大，滑块1的摩擦力减小，当滑块1的摩擦力减小到零后，又反向增大，当滑块1摩擦力达到最大值时，再增大角速度，将发生相对滑动．故滑块2的摩擦力先增大达到最大值不变．滑块1的摩擦力先增大后减小，在反向增大．故A 、C 正确，B 、D 错误．故选AC ．
9、AC
【解题分析】
AB ．乘客和小球水平方向具有相同的速度，则相对于乘客，小球做自由落体运动，小球的运动轨迹为竖直向下的直线，选项A 正确，B 错误；
CD ．相对于地面，小球做平抛运动，小球的运动轨迹为抛物线，选项C 正确，D 错误。

10、AC
【解题分析】
A ．小球到达右侧斜面上最高点时的速度为零，根据机械能守恒定律得
mgh +0=mgh ′+0
则
h ′=h
故A 正确；
B ．小球离开轨道后做斜抛运动，水平方向做匀速直线运动，运动到最高点时在水平方向上有速度，即在最高点的速度不为零，根据机械能守恒定律得
2102
mgh mgh mv '+=+ 则
h ′＜h
故B 错误.
C ．小球离开轨道做竖直上抛运动，运动到最高点速度为零，根据机械能守恒定律得 mgh +0=mgh ′+0
则
h ′=h
故C 正确；
D ．小球在内轨道运动，通过最高点最小的速度为
v 故在最高点的速度不为零，根据机械能守恒定律得
2102
mgh mgh mv '+=+ 则
h ′＜h
即不能过最高点；
故D 错误。

故选AC 。

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、 B 11t ∆ ()()22211122
mgs M m v M m v =+-+ 【解题分析】（1）最小分度为1mm 的刻度尺，在读数的时候要估读一位，所以应该保留到mm 后一位，故B 正确。

（2）利用光电门测速度的原理：由于挡光条比较窄，所以在处理数据得时候把平均速度当瞬时速度用了即l v t =∆ 所以 1l v t
=∆ （3）若系统机械能守恒，则系统内重力势能的减少量应该等于系统动能的增加量，即应该满足： ()()22211122
mgs M m v M m v =+-+ 综上所述本题答案是：(1). B (2).
11t ∆ (3). ()()22211122mgs M m v M m v =+-+ 12、19.55 108.4 2202
4π2t d n L ⎛⎫+ ⎪⎝
⎭ B
9.86
【解题分析】
（1）[1]游标尺主尺：19mm ；游标尺对齐格数：4个格，读数为：
110.05mm 0.55mm ⨯=，则直径为：19mm 0.55mm 19.55mm +=；
[2]秒表读数：大盘读数60s ，小盘读数48.4s ，故时间为108.4s ；
[3]根据2πL T g
= 220222
4π4π2d n L L g T t ⎛⎫+ ⎪⎝⎭== （2）A ．测摆线长时摆线拉得过紧，使得摆长的测量值偏大，则测得的重力加速度偏大．A 错误；
B ．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使实际摆线长度增加了，故相对与原来的摆长，周期测量值偏大，故加速度测量值偏小，B 正确；
C ．实验中开始计时，秒表过迟按下，则测得周期偏小，所以测得的重力加速度偏大，C 错误；
D ．试验中误将39次全振动数为40次，周期测量值偏小，故测得的重力加速测量值偏大，D 错误．
选B ．
（3）①根据坐标系内描出的点作出图象如图所示：
②由单摆周期公式：2πL T g
=，得224πT L g =，由图求图象可知： 2
24π4s /m k g
==， 计算得：
29.86m/s 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）mg
q E = （2）7CN x L = （3）32(3)4L t g
π+总＝【解题分析】
（1）小物体无初速释放后在重力、电场力的作用下做匀加速直线运动，小物体刚好沿切线无碰撞地进入圆管内，故小物体刚好沿PA 连线运动，重力与电场力的合力沿PA 方向；又PA AC L ==，故0tan 45qE mg =，解得：mg q
E = （2）小物体从P 到A 的运动由动能定理可得：
212A mgL qEL mv +=，解得：2A v gL =虚线AB 的下方存在竖直向下的、范围足够大的匀强电场，电场强度大小等于mg q
，电荷量为q -(q >0)的绝缘小物体所受电场力22F qE mg ==，方向竖直向上，故小物体从A 到B 做匀速圆周运动，2B A v v gL ==
小物体从管口B 离开后，经过一段时间的运动落到虚线AB 上的N 点，对竖直方向：
02sin 45B v t g =解得：22L t g
= 水平方向：021(cos 45)2
B x v t at =+ 、 qE ma =解得：8x L = N 点距离
C 点：7CN x x L L =-=
（3）小物体从P 到A 的时间1t ，则1122A L v t =解得：12L t g
= 物体从A 到B 的时间2t ，则23223244A L L t v g
ππ⨯⨯== 小物体由P 点运动到N 点的总时间 123234L t t t t g
π⎛⎫++=+
⎪⎝⎭总＝ 14、（1） 2N （2） 1m/s 2 （3） 0.1m
【解题分析】
（1）对物体进行受力分析：
对力进行正交分解，根据垂直斜面方向力平衡得出：F N =G 2=mgcos370 滑动摩擦力F f =μF N =μmgcos370=2.0N
（2）设在拉力的作用过程中，小物块加速度为a 1，根据牛顿第二定律有：F-f-G 1=ma 1，G 1=mgsin370，解得：a 1=1.0m/s 2
（3）设撤去拉力前小物块运动的距离为x 1，撤去拉力时小物块的速度为v ，则有：v 2=2a 1x 1
撤去拉力后小物块加速度和向上运动的距离大小分别为a 2、x 2 撤去拉力后：mgsin370+f=ma 2
小物块沿斜面向上运动到最高点速度为0，v 2=2a 2x 2
代入数据可解得此后小物块沿斜面向上运动的最大距离：x 2=0.10m ．
15、 (1)sin 2
g a θ= (2)W 乙=2000J 【解题分析】
试题分析：①根据牛顿第二定律可知甲同学在斜面上下滑的加速度
a1=gsinθ
设甲到斜面底部的速度为v1，所经时间为
t1=v1/gsinθ
当甲恰好追上乙时，甲在水平冰道上经时间t2
则两人的位移关系为
v1t2=a(t1+t2)2/2
要使两人避免相碰，当甲恰好追上乙时，乙的速度恰好等于v1即v A=a(t1+t2)
由①②③④解方程组得
a=gsinθ/2
②甲滑至斜面冰道底部时
v1
要使两人避免相碰，当甲恰好追上乙时，乙的速度恰好等于v1由动能定理：W乙=mv12/2-0
得：W乙=3000J
考点：本题考查牛顿第二定律和运动学关系及动能定理的应用．。