北京市顺义牛栏山一中2024年物理高三第一学期期中学业质量监测模拟试题含解析

北京市顺义牛栏山一中2024年物理高三第一学期期中学业质量监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，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态。现有一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动。以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图像正确的是（）A． B．C． D．2、如图所示“牛顿摆”装置，5个完全相同的小钢球用轻绳悬挂在水平支架上，5根轻绳互相平行，5个钢球彼此紧密排列，球心等高．用1、2、3、4、5分别标记5个小钢球．当把小球1向左拉起一定高度，如图甲所示，然后由静止释放，在极短时间内经过小球间的相互碰撞，可观察到球5向右摆起，且达到的最大高度与球1的释放高度相同，如图乙所示．关于此实验，下列说法中正确的是（）A．上述实验过程中，5个小球组成的系统机械能守恒，动量守恒B．上述实验过程中，5个小球组成的系统机械能不守恒，动量不守恒C．如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度（如图丙所示），同时由静止释放，经碰撞后，小球4、5一起向右摆起，且上升的最大高度高于小球1、2、3的释放高度D．如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度（如图丙所示），同时由静止释放，经碰撞后，小球3、4、5一起向右摆起，且上升的最大高度与小球1、2、3的释放高度相同3、汽车的额定功率为90kW，路面的阻力恒为F，汽车行驶的最大速度为v.则()A．如果阻力恒为2F，汽车的最大速度为B．如果汽车牵引力为原来的二倍，汽车的最大速度为2vC．如果汽车的牵引力变为原来的，汽车的额定功率就变为45kWD．如果汽车做匀速直线运动，汽车发动机的输出功率就是90kW4、两根材料相同的均匀导线x和y串联在电路中，两导线沿长度方向的电势变化情况分别如图中的ab段和bc段图线所示，则导线x和y的横截面积之比为（）A．2∶1 B．1∶2 C．6∶1 D．1∶65、2019年春晚在舞《春海》中拉开帷幕．如图，五名领舞者在钢丝绳的拉动下以相同速度缓缓升起，下列说法中正确的是（）A．观众欣赏表演时可把领舞者看作质点B．2号和4号领舞者的重力势能一定相等C．3号领舞者的重力势能可能为负值D．她们在上升过程中机械能守恒6、如图所示，放在不计电阻的金属导轨上的导体棒ab,在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，钢制闭合线圈c将被螺线管吸引()A．向右做匀速运动B．向左做匀速运动C．向右做减速运动D．向右做加速运动二、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、如图是一汽车在平直路面上启动的速度-时间图像，t1时刻起汽车的功率保持不变．由图像可知（）A．0~t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变B．0~t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大C．t1~t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小D．t1~t2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变8、如图所示，固定的倾斜粗糙杆，杆与水平面夹角为α(0<α<45°)，杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，弹簧处于原长h时，让圆环由静止开始沿杆滑下，滑到杆的底端时速度恰好为零．若以地面为参考面，则在圆环下滑过程中（）A．圆环的机械能保持为mghB．弹簧的弹性势能先增大后减小再增大C．弹簧弹力一直对圆环做正功D．全过程弹簧弹性势能的增加量小于圆环重力势能的减少量9、如图所示，水平传送带能以恒定的速率v运行。现使一个可视为质点的物体，沿与水平传送带等高的光滑水平面以初速度v0从传送带左端滑上传送带，物体最终可能从传送带右端抛出，或从左端滑回光滑水平面，在此过程中，下列说法正确的是(A．传送带顺时针转动时，物体一定从右端抛出B．传送带逆时针转动时，物体一定从左端滑回光滑水平面C．传送带顺时针转动和逆时针转动，对物体做的功可能相同D．传送带顺时针转动和逆时针转动，物体与传送带因摩擦产生的内能可能相同10、如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平，两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等．现同时释放a、b，它们由静止开始运动，在随后的某时刻t，a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，a、b间的相互作用和重力可忽略．下列说法正确的是（）A．a的质量比b的大B．在t时刻，a的动能比b的大C．在t时刻，a和b的电势能相等D．在t时刻，a和b的动量大小相等三、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，某小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解．A、B为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负．A连接质量不计的细绳，并可沿固定的圆弧形轨道移动．B固定不动，通过光滑铰链连接一轻杆，将细绳连接在杆右端O点构成支架，调整使得O点位于圆弧形轨道的圆心处，保持杆沿水平方向．随后按如下步骤操作：①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB＝θ；②对两个传感器进行调零；③用另一绳在O点悬挂住一个钩码，记录两个传感器读数；④取下钩码，移动传感器A，改变θ角，重复上述步骤①②③④，得到图示数据表格a．（1）根据表格a，可知A传感器对应的是表中的力____（填“F1”或“F2”），并求得钩码质量为______kg（保留一位有效数字）；（2）换用不同钩码做此实验，重复上述实验步骤，得到数据表格b．则表格b中30°所对应的F2空缺处数据应为_______N；（3）实验中，让A传感器沿圆心为O的圆弧形（而不是其它的形状）轨道移动的主要目的是：__________A．方便改变A传感器的读数B．方便改变B传感器的读数C．保持轻杆右端O的位置不变D．方便改变细绳与杆的夹角θ12．（12分）实验室中要测量一只电压表的内电阻，供选择的仪器如下：①待测电压表V(量程0～1.5V，内阻约为500Ω左右)；②电流表A(量程0～10mA)；③定值电阻R(250Ω)；④滑动变阻器R1(0～20Ω)；⑤滑动变阻器R2(0～1000Ω)；⑥干电池(1.5V)；⑦开关S及导线若干．⑴为了方便电压的方便调节，滑动变阻器接成分压式接法，滑动变阻器应选________．(在空格内填写序号)⑵要利用所给器材较准确测量电压表的电阻，请在虚线框中画出完整的电路图__________．⑶把实物连线图补充完整______．⑷测量电压表、电流表多组读数V、I，然后以V为纵坐标，I为横坐标，作出相应图线，如图所示．若测得图线的斜率为k，待测压表内阻的表达式为RV=________.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，一束单色光以一定的入射角从A点射入玻璃球体，已知光线在玻璃球内经两次反射后，刚好能从A点折射回到空气中．已知入射角为45°，玻璃球的半径为，光在真空中传播的速度为3×108m/s，求：（I）玻璃球的折射率及光线第一次从玻璃球内出射时相对于射入玻璃球的光线的偏向角；（II）光线从A点进入及第一次从A点射出时在玻璃球体运动的时间．14．（16分）如图所示，长为、质量为的木板，放在水平地面上，木板向右运动的速度时，在木板前端轻放一个大小不计、质量为的小物块．木板与地面、物块与木板间的动摩擦因数均为，g取．求：（1）物块及木板的加速度大小．（2）物块滑离木板时的速度大小．15．（12分）如图所示，坐标平面第Ⅰ象限内存在大小为E＝4×105N/C、方向水平向左的匀强电场，在第Ⅱ象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场．比荷＝2.5×109C/kg的带正电的粒子，以初速度v0＝2×107m/s从x轴上的A点垂直x轴射入电场，OA＝0.2m，不计粒子的重力．（1）求粒子在电场中运动的加速度大小；（2）求粒子经过y轴时的位置到原点O的距离；（3）若要使粒子不能进入第Ⅲ象限，求磁感应强度B的取值范围．（不考虑粒子第二次进入电场后的运动情况）

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】

设物块P的质量为m，加速度为a，静止时弹簧的压缩量为x0，弹簧的劲度系数为k，由力的平衡条件得：mg=kx0；以向上为正方向，木块的位移为x时弹簧对P的弹力：F1=k（x0-x），对物块P，由牛顿第二定律得：F+F1-mg=ma，由以上式子联立可得：F=kx+ma。可见F与x是线性关系，且F随着x的增大而增大，当x=0时有：kx+ma=ma＞0，故B正确，ACD错误。2、D【解题分析】试题分析：上述实验过程中，小球5能够达到与小球1释放时相同的高度，说明系统机械能守恒，而且小球5离开平衡位置的速度和小球1摆动到平衡位置的速度相同，说明碰撞过程动量守恒，但随后上摆过程动量不守恒，动量方向在变化，选项AB错．根据前面的分析，碰撞过程为弹性碰撞．那么同时向左拉起小球1、2、3到相同高度（如图丙所示），同时由静止释放，那么球3先以与球4发生弹性碰撞，此后球3的速度变为0，球4获得速度后与球5碰撞，球5获得速度，开始上摆，同理球2与球3碰撞，最后球4以速度上摆，同理球1与球2碰撞，最后球3以速度上摆，所以选项C错D对．考点：动量守恒弹性碰撞3、A【解题分析】A：汽车速度达到最大时，做匀速运动，此时汽车的牵引力等于阻力，根据，当阻力加倍时，最大速度减半．故A项正确．B：牵引力加倍，只要阻力不变，最大速度不变．故B项错误．C：汽车的额定功率是不变的，故C项错误．D：汽车可以以某一恒定功率做匀速运动，不一定以额定功率．故D项错误．4、B【解题分析】试题分析：ab段和bc段的电势差分别为2V，4V，电流相等，根据欧姆定律得：．根据电阻定律得，，则，则横截面积之比：．故选B．考点：电阻定律;欧姆定律【名师点睛】本题考查了欧姆定律、电阻定律以及串并联电路的特点，要能从给定的图线中获取两电阻两端电压的大小，根据欧姆定律求解电阻；难度不大．5、C【解题分析】

A.观众欣赏表演时不可把领舞者看作质点，因为如果看领舞者看作质点，则没法欣赏，故A错误；B.2号和4号领舞者的重力势能不一定相等，因为两者的质量可能不一样，尽管高度相同，故B错误；C.如果把3号领舞者的上方规定为参考平面，则3号领舞者的重力势能可能为负值，故C正确；D.因为缓缓升起过程，钢丝线对她们做了功，所以她们在上升过程中机械能不守恒，故D错误．6、C【解题分析】

钢制闭合线圈c被螺线管吸引，根据楞次定律可知通过闭合线圈c的磁场在减弱，即螺线管中的磁场在减弱，导体棒切割磁感线产生的电流在螺旋管中产生磁场，所以导体棒切割磁感线产生的电流在减小，电动势也在减小，根据，可知导体棒应该减速运动A．向右做匀速运动，与分析不符，故A错误；B．向左做匀速运动，与分析不符，故B错误；C．向右做减速运动，与分析相符，故C正确D．向右做加速运动，与分析不符，故D错误；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】考点：功率、平均功率和瞬时功率．分析：由图可知，汽车从静止开始做匀加速直线运动，随着速度的增加，汽车的功率也要变大，当功率达到最大值之后，功率不能在增大，汽车的牵引力就要开始减小，以后就不是匀加速运动了，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，要想增加速度，就必须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值．解答：解：A、0～t1时间内，汽车的速度是均匀增加的，是匀加速运动，所以汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大，所以A错误．B、由A的分析可知，B正确．C、t1～t2时间内，汽车的功率已经达到最大值，功率不能再增加，所以汽车的牵引力在减小，加速度也要减小，所以C正确．D、由C的分析可知，D错误．故选BC．点评：这题考的知识点是汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动．本题属于恒定加速度启动方式，由于牵引力不变，根据p=Fv可知随着汽车速度的增加，汽车的实际功率在增加，此过程汽车做匀加速运动，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，要想增加速度，就必须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值．8、BD【解题分析】

初位置时弹簧的弹性势能为零，环的机械能为mgh，由于摩擦力做负功，弹力先做负功后做正功再做负功，所以环的机械能不守恒，故A错误；弹簧的弹性势能随弹簧的形变量的变化而变化，由图知弹簧先缩短后再伸长，故弹簧的弹性势能先增大再减小后增大，故B正确；弹簧的弹性势能先增大再减小后增大，弹力先做负功后做正功再做负功，故C错误；对于弹簧和物体系统，重力势能减小，弹性势能增加，同时摩擦生热，根据能量守恒定律，全过程弹簧弹性势能的增加量小于圆环重力势能的减少量，故D正确．9、ACD【解题分析】

若传送带顺时针转动时，无论物体的初速度v0与传送带的速度v的关系如何，物体一定从右端抛出，选项A正确；若传送带逆时针转动时，若物体的初速度v0较大，物体在传送带上做减速运动，到达最右端时速度还未减到零，此时也能到达传送带的最右端，选项B错误；若传送带顺时针转动，且物体在传送带上滑动的速度一直大于传送带的速度，则传送带对物体做功为-fL；若传送带逆时针转动，物体一直减速到最右端，此时传送带对物体做功也为-fL；两种情况下对物体做的功相同，选项C正确；物体与传送带因摩擦产生的内能为Q=f∆x，传送带顺时针转动和逆时针转动时，相对传送带的位移可能相同，则物体与传送带因摩擦产生的内能可能相同，选项D正确；故选ACD.10、BD【解题分析】试题分析本题考查电容器、带电微粒在电场中的运动、牛顿运动定律、电势能、动量定理及其相关的知识点．解析根据题述可知，微粒a向下加速运动，微粒b向上加速运动，根据a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，可知a的加速度大小大于b的加速度大小，即aa>ab．对微粒a，由牛顿第二定律，qE=maaa，对微粒b，由牛顿第二定律，qE=mbab，联立解得：>，由此式可以得出a的质量比b小，选项A错误；在a、b两微粒运动过程中，a微粒所受合外力等于b微粒，a微粒的位移大于b微粒，根据动能定理，在t时刻，a的动能比b大，选项B正确；由于在t时刻两微粒经过同一水平面，电势相等，电荷量大小相等，符号相反，所以在t时刻，a和b的电势能不等，选项C错误；由于a微粒受到的电场力（合外力）等于b微粒受到的电场力（合外力），根据动量定理，在t时刻，a微粒的动量等于b微粒，选项D正确．点睛若此题考虑微粒的重力，你还能够得出a的质量比b小吗？在t时刻力微粒的动量还相等吗？在t时间内的运动过程中，微粒的电势能变化相同吗？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、F1-0.955NC【解题分析】（1）因绳子只能提供拉力，故A传感器对应的是表中力F1，对节点O受力分析有F1sin30°=mg，解得m=0.05Kg

（2）对于O点，受力平衡，O点受到F1、F2即钩码向下的拉力，根据几何关系可知，

F2＝F1cos30°＝1.103×=0.955N，因为B受到的是压力，所以F2空缺处数据应为-0.955N．（3）实验中，让A传感器沿圆心为O的圆弧形轨道移动的主要目的是：保持轻杆右端O的位置不变，从而保证OB水平,故选C.12、R1【解题分析】