2024学年四川省遂宁市射洪中学高三物理第一学期期中复习检测模拟试题含解析

2024学年四川省遂宁市射洪中学高三物理第一学期期中复习检
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，实线为等量异种点电荷周围的电场线，虚线为以一点电荷为中心的圆，M点是两点电荷连线的中点。

若将一正试探点电荷从虚线上M点移动到N点，设M、N两点的电势分别为φM、φN，此电荷在M、N两点的加速度分别为a M、a N，此电荷在M、N两点的电势能分别为E PM、E PN，下列判断中正确的是
A．a M＜a N B．φM＜φN
C．E PM＞E PN D．电场力对电荷做正功
2、某同学以一定的初速度将一小球从某高处水平抛出．以抛出点为零势能点，不计空气阻力，小球可视为质点，图所示图线能比较符合小球从抛出到落地过程中，其动能k E E随时间t变化的关系是()
和重力势能p
A．[Failed to download image :
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C．[Failed to download image :
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3、位于贵州的“中国天眼”是目前世界上口径最大的单天线射电望远镜(FAST)．通过FAST 测得水星与太阳的视角为θ(水星、太阳分别与观察者的连线所夹的角),如图所示,若最大视角的正弦C 值为k ,地球和水星绕太阳的运动视为匀速圆周运动,则水星的公转周期为
A ．3k 年
B ．31k 年
C ．32k 年
D ．3
21k k ⎛⎫ ⎪-⎝⎭年 4、在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上滑动时留下的痕迹．在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14m 设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数为0.7，取g=10m/s 2 ， 该路段限速为
50km/h ．（ ）
A ．汽车刹车时间为1s
B ．该车已超速
C ．汽车刹车过程平均速度为14 m/s
D ．汽车刹车最后1s 的位移是4.5m
5、两个固定的等量异号电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A 点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受到静电力作用，则粒子在电场中( )
A ．做直线运动，电势能先变小后变大
B ．做直线运动，电势能先变大后变小
C ．做曲线运动，电势能先变小后变大
D ．做曲线运动，电势能先变大后变小
6、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
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,在斜面上放两个光滑球A和B,两球的质量均为m,它们的半径分别是R和r,球A左侧有一垂直于斜面的挡板,两球沿斜面排列并处于静止,以下说法正确的是( )
A．斜面倾角θ一定,R>r时,R越大,r越小,B对斜面的压力越小
B．斜面倾角θ一定,R=r时,两球之间的弹力最小
C．斜面倾角θ一定时,A球对挡板的压力一定
D．半径确定时,随着斜面倾角θ逐渐增大,A受到挡板作用力先增大后减小
8、关于位移和路程关系的正确说法是（）
A．物体沿直线向某一方向运动，通过的路程就是位移
B．物体沿直线运动，通过的路程等于位移的大小
C．物体通过的路程不等，位移可能相同
D．物体通过一段路程，位移可能为零
9、如图所示，一轻质弹簧下端系一质量为m的物块，组成一竖直悬挂的弹簧振子，在物块上装有一记录笔，在竖直面内放置有记录纸。

当弹簧振子沿竖直方向上下自由振动时，以速率v水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示余弦型函数曲线形状的印迹，图中的y1、y2、x0、2x0、3x0为记录纸上印迹的位置坐标值。

若空气阻力、记录笔的质量及其与纸之间的作用力均可忽略不计，则（）
A ．该弹簧振子的振动周期为02x v
B ．若从记录纸上坐标原点开始计时，到记录笔第一次运动到 y 2的过程中，物块所受合力的冲量为零
C ．若从记录纸上坐标原点开始计时，到记录笔第一次运动到 y 2的过程中，物块重力势能的减少量等于弹性势能的增加量
D ．若从记录纸上坐标原点开始计时，到记录笔第一次运动到 y 2的过程中，物块处于失重状态
10、2016年9月15日,我国的空间实验室天宫二号在酒泉成功发射．9月16日,天宫二号在椭圆轨道Ⅰ的远地点A 开始变轨，变轨后在圆轨道Ⅱ上运行，如图所示，A 点离地面高度约为380km ，地球同步卫星离地面高度约为36000km ．若天宫二号变轨前后质量不变，则下列说法正确的是:
A ．天宫二号在轨道Ⅰ上运行通过远地点A 点的速度一定小于7.9km/s
B ．天宫二号在轨道Ⅰ上运行的周期可能大于在轨道Ⅱ上运行的周期
C ．天宫二号在轨道Ⅰ上运行通过近地点B 的速度一定大于Ⅱ轨道的速度
D ．天宫二号在轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ机械能减少
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）某实验小组的同学利用落体法验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，该小组的同学完成了如下的操作：
()1首先利用螺旋测微器测出了小球的直径，其示数如图乙所示，则该小球的直径d =______cm ；
()2将该小球由光电门1的正上方无初速度释放，测得小球先后通过光电门1和光电门
2所用的时间为1t和2t，则小球通过两光电门的速度分别为1v=______，2v=______；(用测量的物理量表示)
()3该小组的同学测出了两光电门之间的距离为H，重力加速度用g表示，若小球的机械能守恒，则需要验证的关系式为______．(结果用所测量的物理量表示)．
12．（12分）某同学利用如图所示装置探究平抛运动中机械能是否守恒．在斜槽轨道的末端安装一个光电门B，调节激光束与球心等高，斜槽末端水平．地面上依次铺有白纸、复写纸，让小球从斜槽上固定位置A点无初速释放，通过光电门后落在地面的复写纸上，在白纸上留下打击印．重复实验多次，测得小球通过光电门的平均时间为2.50
ms.(当地重力加速度g=9.8 m/s2，．计算结果
．．有效数字)
．．．．保留三位
①用游标卡尺测得小球直径如图所示，则小球直径为d=________cm，由此可知小球通过光电门的速度v B=________m/s；
②实验测得轨道离地面的高度h=0.441 m，小球的平均落点P到轨道末端正下方O点的距离x=0.591 m，则由平抛运动规律解得小球平抛的初速度v0=________m/s；
③在误差允许范围内，实验结果满足小球通过光电门的速度v B与由平抛运动规律求解的平抛初速度v0满足__________关系，就可以认为平抛运动过程中机械能是守恒的．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）同步卫星是地球的重要卫星，在通讯等方面起到重要作用．已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，地球自转周期为T．求：
（1）同步卫星距离地面的高度；
（2）同步卫星的线速度．
14．（16分）如图，在直角三角形OPN区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外．一带正电的粒子从静止开始经电压U加速后，沿平行于x轴的方向射入磁场；一段时间后，该粒子在OP边上某点以垂直于x轴的方向射出．已知O 点为坐标原点，N点在y轴上，OP与x轴的夹角为30°，粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d，不计重力．求
（1）带电粒子的比荷；
（2）带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间．
15．（12分）在建筑工地上有时需要将一些建筑材料由高处运送到低处，为此工人们设计了一种如图所示的斜面滑道，斜面长L=2.0m，其与水平面的夹角θ=37º．现有一些建筑材料从斜面的顶端由静止开始下滑，其与斜面间的动摩擦因数μ=0.1．已知建筑材料的质量m=20kg，sin37º=0.60，cos37º=0.80，建筑材料可视为质点，空气阻力可忽略不计，取重力加速度g=10m/s2．
（1）求建筑材料在下滑过程中所受的滑动摩擦力的大小f；
（2）求建筑材料在下滑的整个过程中所受重力的冲量大小I G；
（3）试分析说明，如果仅改变建筑材料的质量大小，保持其他条件不变，能否实现改变建筑材料滑到斜面底端时速度大小的目的．
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.根据电场线的疏密程度知：
N M E E <
根据F qE =和牛顿第二定律可得：
N M a a <
故A 错误；
B.过M 点的中垂线是等势面，根据电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，所以有：
N M ϕϕ>
故B 正确；
CD.正电荷在电势高处电势能大，所以从M 点移动到N 点电势能增加，电场力对电荷做负功，故C 、D 错误。

2、C
【解题分析】 根据动能定理可知220012
k k k E E mgh E mg t =+=+，则选项AB 错误；重力势能212
p E mgh mgt =-=-，则选项C 正确，D 错误；故选C. 【题目点拨】
此题关键是根据物理规律建立动能和重力势能与时间的函数关系，结合数学知识进行判断.
3、A
【解题分析】 最大视角的定义，即此时观察者与水星的连线应与水星轨迹相切，由三角函数可得：sin r r θ=水
地，结合题中已知条件sinθ=k ，由万有引力提供向心力有：
2
224Mm G m r r T π=，解得：2T =T T 水地=，得
=T T 水T 地=1年，故T 水=B ，C ，D 错误，A 正确.故选A.
【题目点拨】
向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或要求解的物理量选取应用，物理问题经常要结合数学几何关系解决.
4、B
【解题分析】
试题分析：设初速度为v，加速度为a，刹车过程中由牛顿第二定律可得：mgμ=ma ①刹车位移为：②
联立①②可解得：v=14m/s=1．4km/h1km/h，B正确、C错误；
刹车时间，A错误；
最后一秒的位移，D错误；故选B．
考点：匀减速直线运动
【名师点睛】汽车刹车看作是匀减速直线运动，末速度为零，刹车加速度由滑动摩擦力提供，根据牛顿第二定律求出．然后根据匀变速直线运动的位移-速度公式即可求解．最后一秒的匀减速运动可以看作反方向的匀加速运动来求解．
5、C
【解题分析】
根据等势面与电场线垂直，可知粒子受静电力方向与速度方向不在同一直线上，所以粒子做曲线运动，A、B选错误．带负电的粒子先靠近带正电的固定电荷，后又远离正电荷，电场力先做正功，后做负功，粒子的电势能先变小后变大，C正确．
6、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1
2010100
2
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
1
4010(2040)10100
2
m m m
⨯-⨯+⨯=，选项D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】
AB、对B球受力分析，受重力mg、斜面支持力N和A球的支持力F，改变R与r时，A对B的弹力的方向是改变的，如图所示：
由图可以看出，当R=r时，支持力平行斜面向上，两球之间的弹力最小，故B正确；当R>r，R越大，r越小时，力F方向从图中的位置1逐渐向位置2、3移动，故斜面支持力N增加，根据牛顿第三定律，B对斜面的压力也增加，故A错误；
C、对AB整体分析，受重力、斜面支持力和挡板的支持力，根据平衡条件，A对挡板的压力，则知斜面倾角θ一定时，无论半径如何，A对挡板的压力N A一定，故C正确误；
D、由上知，A对挡板的压力，半径一定时，随着斜面倾角θ逐渐增大,A 对挡板的压力N A增大，故D错误；
故选BC。

【题目点拨】
一要灵活选择研究对象，二要灵活选择研究方法，本题采用图解法和函数法相结合研究，比较简便。

8、CD
【解题分析】
位移为矢量，有大小和方向，而路程是标量没有方向，根据两者的定义及物理意义可明确各项正误。

【题目详解】
A．由于路程是运动轨迹的长度，而位移是初末两点间的有向线段，物体沿直线向某一方向运动，通过的路程等于位移的大小，但不能说路程就是位移；故A错误。

B ．物体沿直线单方向运动，通过的路程等于位移的大小，物体沿直线往返运动，通过的路程大于位移的大小；故B 错误。

C ．路程不等，但只要初末位置相同，则它们的位移可以相同;故C 正确;
D ．物体通过的路程不为零，若回到出发点，则位移可能为零;故D 正确。

故选:CD 。

【题目点拨】
理解好位移和路程的区别。

9、ABC
【解题分析】
A ．该弹簧振子的振动周期为02x T v
=，选项A 正确； B ．若从记录纸上坐标原点开始计时，到记录笔第一次运动到 y 2的过程中，物块的动量变化为零，则所受合力的冲量为零，选项B 正确；
C ．若从记录纸上坐标原点开始计时，到记录笔第一次运动到 y 2的过程中，物块的动能变化为零，则物块重力势能的减少量等于弹性势能的增加量，选项C 正确；
D ．若从记录纸上坐标原点开始计时，到记录笔第一次运动到 y 2的过程中，物块先向下加速后向下减速，则先处于失重状态后处于超重状态，选项D 错误；
故选ABC ．
10、AC
【解题分析】
7.9km/s 为第一宇宙速度，也为最大轨道环绕速度，故天宫二号在轨道Ⅰ上运行通过远
地点A 点的速度一定小于7.9km/s ，A 正确；根据开普勒第三定律3
2 R k T
=，因为轨道Ⅰ的半长轴小于圆轨道Ⅱ的半径，所以“天宫二号”在轨道Ⅰ上运行的周期小于在轨道Ⅱ
上运行的周期，B 错误；根据2
2Mm v G m r r
=
可得v =度越小，若轨道I 为圆周，则在轨道I 上的速度大于在轨道II 上的速度，而轨道I 为椭圆，即在B 点需要点火加速，所以在B 点的速度一定大于Ⅱ轨道的速度，C 正确；从
轨道I 变轨到轨道II ，需要在A 点点火加速逃逸，即外力做正功，机械能增大，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、0.3800； 1d t ∆； 2d t ∆ ； 22211[()()]2d d mgH m t t =-∆∆ ；
【解题分析】
（1）小球直径：d=3.5mm+0.01mm×30.0=3.800mm=0.3800cm
（2）小球通过光电门1、2的速度分别为：11
d v t =∆ . 22d v t =∆ （3）若小球的机械能守恒，则需要验证的关系式为
22211122d d mgH m m t t ⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪∆∆⎝⎭⎝⎭ 即：22
212d d gH t t ⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪∆∆⎝⎭⎝⎭ 点睛：解决本题的关键知道实验的原理，通过原理确定所需测量的物理量，以及要验证的关系式；在平时的学习中，需加以总结，要熟记求纸带上某点瞬时速度的求法．
12、 0.50 2.00 1.97 v 0=v B
【解题分析】（1）小球直径为d=5m m+0.05mm×0=5.00mm；
利用小球通过光电门的平均速度代替瞬时速度，因此有：
-3
-3
5.0010=2.00/2.510B d v m s t ⨯=⨯＝ （2）根据平抛运动规律有：h ＝
12
gt 2 x=v 0t
联立解得：v 0=2.00m/s ．
（3）若球通过光电门的速度v B 与由平抛运动规律求解的平抛初速度v 0相等，则说明没有能量损失，机械能守恒．
点睛：该题从新的角度来验证机械能守恒，在原来问题上有所创新，无论怎么变化，明确实验原理是解答实验问题的根本．
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
R ；（2
【解题分析】
（1）地球表面重力与万有引力相等，即
2mM mg G
R
= 可得 GM =gR 2
同步卫星圆周运动的向心力由万有引力提供，有：
2224()()mM G m R h R h T π=++ 由此可得同步卫星离地面的高度
h =22324gR T R π
- （2）根据线速度与周期的关系有：
v =2()R h T π+=232gR T
π 14、（1）224U d B （2）23812d B U π⎛⎫+⋅ ⎪ ⎪⎝⎭或23423Bd U π⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭
【解题分析】
（1）粒子从静止被加速的过程，根据动能定理得：2012qU mv =，解得：02qU v m = 根据题意，下图为粒子的运动轨迹，由几何关系可知，该粒子在磁场中运动的轨迹半径为：22
r d =
粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即：200v qv B m r
= 联立方程得：224q U m d B
= （2）根据题意，粒子在磁场中运动的轨迹为四分之一圆周，长度112=
244S r d π⋅=
粒子射出磁场后到运动至x 轴，运动的轨迹长度26tan 306
S r d =⋅= 粒子从射入磁场到运动至x 轴过程中，一直匀速率运动，则120
S S
t v += 解得：28d B t U π⎛=+⋅
⎝⎭
或2423Bd t U π⎛=+ ⎝⎭
15、（1）200N （2）200N s ⋅（3）见解析
【解题分析】
（1）建筑材料所受支持力
cos N mg θ=
所受滑动摩擦力
cos 40N f N mg μμθ===
（2）取沿斜面向下为正方向，设建筑材料下滑的加速度为a ，根据牛顿第二定律有 sin mg f ma θ-=
设建筑材料下滑时间为t ，根据位移公式有
L=212
at 在下滑整个过程中重力的冲量大小
200N s G I mgt ==⋅
（3）设建筑材料滑到斜面底端时的速度为v ，对于其下滑过程，根据动能定理有
21sin cos 2
mgL mg L mv θμθ
-⋅= 解得
v =
因v 与m 无关，故改变m ，不能改变速度v 的大小．。