吉林省集安市第一中学2024年高三物理第一学期期中联考模拟试题含解析

吉林省集安市第一中学2024年高三物理第一学期期中联考模拟试题注意事项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、某同学釆用如图所示的装置来研究光电效应现象。某单色光照射光电管的阴极K时，会发生光电效应现象，闭合开关S，在阳极A和阴极K之间加反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，此时电压表显示的电压值U称为反向截止电压。现分别用频率为v1和v2的单色光照射阴极，测量到的反向截止电压分别为U1和U2设电子质量为m，电荷量为e，则下列关系式中不正确的是A．频率为的单色光照射阴极K时光电子的最大初速度B．阴极K金属的极限频率C．普朗克常量D．阴极K金属的逸出功2、如图所示，A、B两个小球在同一竖直线上，离地高度分别为2h和h，将两球水平抛出后，两球落地时的水平位移大小之比为1：2，则下列说法正确的是()A．A,B两球的初速度大小之比为1：4B．A,B两球的初速度大小之比为：2C．若两球同时落地，则两球抛出的时间差为D．若两球同时抛出，则落地的时间差为3、如图所示，A、B两小球从相同高度同时水平相向抛出，经过时间t在空中相遇。若两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为（）A．t B． C． D．4、如图所示是一种古老的舂米机．舂米时，稻谷放在石臼A中，横梁可以绕O轴转动，在横梁前端B处固定一舂米锤，当脚踏在横梁另一端C点往下压时，舂米锤便向上抬起．然后提起脚，舂米锤就向下运动，击打A中的稻谷，使稻谷的壳脱落变为大米．已知OC>OB，则在横梁绕O转动过程中()A．B、C的向心加速度相等B．B、C的线速度关系满足vB<vCC．B、C的角速度关系满足ωB<ωCD．舂米锤击打稻谷时对稻谷的作用力大于稻谷对舂米锤的作用力5、如图所示，长为3L的轻杆课绕水平转轴O转动，在杆两端分别固定质量均为m的球A、B（可视为质点），球A距轴O的距离为L．现给系统一定动能，使杆和球在竖直平面内转动．当球B运动到最高点时，水平转轴O对杆的作用力恰好为零，忽略空气阻力．已知重力加速度为g，则球B在最高点时，下列说法正确的是A．球B的速度为0 B．杆对球B的弹力为0C．球B的速度为 D．球A的速度等于6、下列叙述符合物理学史实的是（）A．牛顿提出了万有引力定律，并用实验测量了万有引力常量B．库仑最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场C．奥斯特对电磁感应现象的研究，将人类带人了电气化时代D．安培提出了分子电流假说，解释了磁铁的磁场和电流的磁场在本质上相同二、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、关于热现象，下列说法中正确的是()A．气体的温度升高时，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大B．自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的C．在完全失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁压强不变D．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向同性的特点E.一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加8、如图所示，光滑轨道ABCD是大型游乐设施过山车轨道的简化模型，最低点B处的入、出口靠近但相互错开，C是半径为R的圆形轨道的最高点，BD部分水平，末端D点与右端足够长的水平传送带无缝连接，传送带以恒定速度v逆时针转动，现将一质量为m的小滑块从轨道AB上某一固定位置A由静止释放，A离水平轨道BD高度差为h，滑块能通过C点后再经D点滑上传送带，设滑块与传送带之间动摩擦因数为，则（）A．固定位置A到B点的竖直高度可能为2RB．滑块在传送带上向右运动的最大距离为x=h/μC．滑块一定能重新回到出发点A处D．A离水平轨道BD高度差为h越大，滑块与传送带摩擦产生的热量越多9、如图所示为甲、乙两物体在同一直线上运动的位置坐标x随时间t变化的图像，已知甲对应的是图像中的直线，乙对应的是图像中的曲线，则下列说法正确的是()A．甲做匀减速直线运动B．乙做变速直线运动C．0～t1时间内两物体平均速度大小相等D．两物体的运动方向相反10、设同步卫星离地心的距离为r，运行速率为v1，加速度为a1；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球的半径为R，则下列正确的是（）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）用如图所示装置做“验证牛顿第二定律”的实验．实验中小车及砝码的总质量为m1，钩码质量为m1，并用钩码所受的重力作为小车受到的合力，用纸带测出小车运动的加速度．(1)下列说法正确的是______A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力B．实验时应先释放小车后接通电源C．本实验中m1应远大于m1D．在用图象探究加速度与质量关系时，应用图象(1)下图为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A点之间的距离，如图所示．已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端，则此次实验中小车运动的加速度的测量值a=_____m/s1．（结果保留两位有效数字）(3)实验时改变所挂钩码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度．根据测得的多组数据画出a-F关系图线，如图所示．此图线的AB段明显偏离直线，造成此现象的主要原因可能是____A．小车与平面轨道之间存在摩擦B．平面轨道倾斜角度过大C．所挂钩码的总质量过大D．所用小车的质量过大12．（12分）如图甲所示是利用气垫导轨验证机械能守恒定律的实验装置，导轨上安装了1、2两个光电门，滑块上固定一竖直遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连，细线与导轨平行．（1）用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度为_____mm．（2）在调整气垫导轨水平时，滑块不挂钩码和细线，接通气源后，给滑块一个初速度，使它从轨道右端向左运动，发现滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间．为调节气垫导轨水平，可采取的措施是_____．A．调节Q使轨道右端升高一些B．调节P使轨道左端升高一些C．遮光条的宽度应适当大一些D．滑块的质量增大一些（3）正确进行实验操作，测出滑块和遮光条的总质量M，钩码质量m，遮光条的宽度用d表示，重力加速度为g．现将滑块从图示位置由静止释放，实验中滑块经过光电门2时钩码未着地，测得两光电门中心间距s，由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为t1、t2，则验证机械能守恒定律的表达式是_____．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）已知万有引力常量，地球半径，月球和地球之间的距离，同步卫星距地面的高度，地球的自转周期，某同学根据以上条件，提出一种估算地球质量的方法：同步卫星绕地球作圆周运动，由得．（1）请判断上面的结果是否正确．如不正确，请给出正确的解法和结果．（2）若已知地球表面的重力加速度，请写出估算地球质量的方法．（3）若已知月球绕地球的运转周期，请写出估算地球质量的方法．14．（16分）如图所示，在某竖直平面内，光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径r=0.2m的四分之一细圆管CD，管口D端正下方直立一根劲度系数为k=100N/m的轻弹簧，弹簧一端固定，另一端恰好与管口D端平齐，一个质量为1kg的小球放在曲面AB上，现从距BC的高度为h=0.6m处静止释放小球，它与BC间的动摩擦因数μ=0.5，小球进入管口C端时，它对上管壁有FN=2.5mg的相互作用力，通过CD后，在压缩弹簧过程中滑块速度最大时弹簧弹性势能Ep=0.5J。取重力加速度g=10m/s2。求：(1)小球在C处受到的向心力大小；(2)在压缩弹簧过程中小球的最大动能Ekm；(3)小球最终停止的位置。15．（12分）己知万有引力常量，地球半径，月球和地球之间的距离，同步卫星距地面的高度，月球绕地球的运转周期，地球的自转周期，地球表面的重力加速度．（1）根据万有引力定律和牛顿第二定律说明：为什么不同物体在地球表面的自由落体加速度大小都是相等的?为什么高山上的自由落体加速度比地面的小?（2）某同学根据以上条件，提出一种估算地球质量的方法：同步卫星绕地球做圆周运动，由得请判断结果是否正确，并说明理由．如不正确，请给出正确的解法和结果．（3）请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果．

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.光电子在电场中做减速运动，根据动能定理得：则得光电子的最大初速度：故A不符题意；BCD.根据爱因斯坦光电效应方程得：联立可得普朗克常量为：代入可得金属的逸出功：阴极金属的极限频率为：故C符合题意，B、D不符题意。2、C【解题分析】

小球做平抛运动，由平抛运动规律可以求出小球的运动时间与水平速度，然后分析答题；【题目详解】A、小球做平抛运动，竖直方向有：，则运动时间：所以A球的运动时间：，B球的运动时间：．

所以．

由得，结合两球落地时的水平位移之比，可知A、B两球的初速度之比为，故AB错误；

C、若两球同时落地，则两球抛出的时间差：，故C正确；D、若两球同时抛出，则落地时间差：，故D错误．【题目点拨】本题考查了求小球的初速度与运动时间关系，知道小球做平抛运动，应用平抛运动规律可以解题．3、C【解题分析】

依据运动的独立性原理，在水平方向上，两球之间的距离得故选C。4、B【解题分析】

AC.由图可知，B与C属于同轴转动，则它们的角速度是相等的，即ωC=ωB.由：a=ω2r，而OC＞OB，可知C的向心加速度较大；故A错误，C错误；B.由于OC＞OB，由v=ωr，可知C点的线速度大；故B正确；D.锤对稻谷的作用力与稻谷对舂米锤的作用力是一对作用力与反作用力，二者大小相等；故D错误.5、D【解题分析】试题分析：球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力，即重力恰好提供向心力，有，解得，故AB错误，C正确；因为AB同轴转动，B的半径是A的两倍，所以有：，即，故D错误．考点：向心力、牛顿第二定律【名师点睛】本题中两个球组成的系统内部动能与重力势能相互转化，机械能守恒，同时两球角速度相等，线速度之比等于转动半径之比．6、D【解题分析】A.牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许用实验测量了万有引力常量，故A错误；B、物理学家法拉第最早引入了电场的概念，并提出用电场线形象表示电场，故B错误；C、法拉第对电磁感应现象的研究，将人类带人了电气化时代，故C错误；D.安培提出了分子电流假说，解释了磁铁的磁场和电流的磁场在本质上相同，故D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、BCE【解题分析】

A．根据理想气体的状态方程：可知气体的温度升高，若同时体积增大，则压强不一定增大；故A错误；B．根据熵原理，自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的，故B正确；C．气体的压强是大量的气体分子频繁地对器壁碰撞而产生的，则在完全失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁压强不变，故C正确；D．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点，故D错误；E．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气要吸收热量，但因分子动能不变，则其分子之间的势能增加，故E正确；故选BCE．8、BD【解题分析】若滑块恰能通过C点时AB的高度最低，有，由A到C根据动能定理知，联立解得，则AB最低高度为，A错误；设滑块在传送带上滑行的最远距离为x，则有动能定理有，解得，摩擦力做功转化为热量，所以该等式也可以写作，即，所以A离水平轨道BD高度差为h越大，滑块与传送带摩擦产生的热量越多，BD正确；若滑块从传送带最右端回到D点速度时速度大小不变即与滑上传送带时的速度大小相等时，则滑块可重新回到出发点A点，若小于这个速度，则不能回到A点，C错误．9、BD【解题分析】

结合题意分析题图易知，题图中图像的斜率等于速度，知甲沿负方向做匀速直线运动，故A错误．乙图像切线的斜率不断增大，说明乙的速度不断增大，做变速直线运动，故B正确．根据坐标的变化量等于位移知，0～t1时间内两物体位移大小不相等，方向相反，所以平均速度不相等，故C错误．根据图像的斜率等于速度可知，甲的速度为负，乙的速度为正，即两物体的运动方向相反，故D正确；故选BD．10、BD【解题分析】

AD．根据万有引力提供向心力，则有：解得：，则同步卫星，近地卫星联立得，A错误，D正确；BC．同步卫星与在赤道上的物体有相同的周期和角速度，则同步卫星的向心加速度为：赤道上物体的加速度为：联立得，B正确，C错误故选BD。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、CD1.0C【解题分析】试题分析：(1)当平衡了摩擦力后有计算后得，说明在该实验中，改变小车质量后不需要重新平衡摩擦力，A选项错误；实验时应该先接通电源再释放小车，以此保证在纸带上打下较多的点，也为了使打点计时器工作稳定后再进行实验，减小误差，B选项错误；由于小车运动的加速度有钩码提供，则有，而，当m1>>m1时有，所以C选项正确；由于小车加速度a与小车质量m1成反比，即可以看成，所以D选项正确．（1）小车的加速度为．(3)由可知，当钩码质量逐渐增加之后，加速度a逐渐变小，所以出现该现象．考点：本题考查实验验证牛顿第二定律即加速度与质量和力关系．12、5.40;B;;【解题分析】

（1）游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读．（2）根据滑块通过光电门的时间大小判断出速度的大小，从而确定哪一端偏低了．（3）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度得出滑块通过两光电门的瞬时速度，从而得出系统动能的增加量，根据下降的高度求出系统重力势能的减小量，得出所需验证的机械能守恒表达式．【题目详解】（1）游标卡尺的主尺读数为5mm，游标读数为0.05×8mm=0.40mm，则最终读数为5.40mm．（2）给滑块一个初速度，使它从轨道右端向左运动，发现滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间，可知速度越来越大，左端偏低，应调节P使轨道左端升高一些．故选B．（3）滑块通过两光电门的瞬时速度，，则系统重力势能的减小量△Ep=mgs，系统动能的增加量．则需验证的机械能守恒的表达式为：．故答案为（1）5.40（2）B（3）【题目点拨】考查掌握轨道是否水平的判定依据，这是物理实验的基础．同时处理实验时一定要找出实验原理，根据实验原理我们可以寻找需要测量的物理量和需要注意的事项，最后理解求解瞬时速度的方法四、计算题：