天津市部分区2024学年物理高三第一学期期中监测试题含解析

天津市部分区2024学年物理高三第一学期期中监测试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、2019年1月，我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆，在探测器“奔向”月球的过程中，用h表示探测器与地球表面的距离，F表示它所受的地球引力，能够描F随h变化关系的图像是A． B． C． D．2、一物体沿半径R的圆周运动一周，其位移的大小和路程分别是()A．2πR；0 B．0；2πR C．2R；2πR D．0；2R3、如图所示,将一个半圆形轨道固定在竖直面内,一滑块从左侧轨道的最高点沿轨道的切线进入轨道,之后沿轨道滑到最低点的过程中其速率不变,则（）A．滑块下滑过程中机械能守恒B．滑块下滑过程中所受合外力大小不变C．滑块下滑过程中重力的功率不变D．滑块沿右侧轨道上升过程中速率也不变4、为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示．当此车减速上坡时(仅考虑乘客与水平面之间的作用)，则乘客（）A．受到向后（水平向左）的摩擦力作用 B．处于超重状态C．不受摩擦力的作用 D．所受合力竖直向上5、如右图所示，斜面置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物体由静止下滑，在物体下滑过程中，下列说法正确的是()A．斜面的机械能不变B．物体的重力势能减少，动能增加C．斜面对物体的作用力垂直于接触面，不对物体做功D．物体的机械能守恒6、如图所示，分解一个水平向右的力F，F=6N，已知一个分力F1=4N和另一个分力F2与F的夹角为30°，以下说法正确的是（）A．只有唯一解B．一定有两组解C．可能有无数解D．可能有两组解二、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，一块木板B放在光滑的水平面上，在B上放一物体A，现以恒定的外力拉B，由于A、B间摩擦力的作用，A将在B上滑动，以地面为参照物，A、B都向前移动一段距离，在此过程中（）A．外力F做的功等于A和B的动能的增量B．B对A的摩擦力所做的功,等于A的动能的增量C．A对B的摩擦力所做的功,等于B对A的摩擦力所做的功D．外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和8、如图所示，光滑斜面固定在水平面上，顶端O有一小球，从静止释放，沿斜面运动到底端B的时间是t1．若给小球不同的水平初速度，落到斜面上的A点，经过的时间是t2，落到斜面底端B点，经过的时间是t3，落到水平面上的C点，经过的时间是t4，则()A． B． C． D．9、质量为M的半球形物体A和质量为m的球形物体B紧靠着放在倾角为的固定斜面上,并处于静止状态,如图所示,忽略B球表面的摩擦力,则关于物体受力情况的判断正确的是()A．物体A对物体B的弹力方向沿斜面向上B．物体A受到4个力的作用C．物体B对斜面的压力等于D．物体B对物体A的压力大于10、信使号探测器围绕水星运行了近4年，在信使号水星探测器陨落水星表面之前，工程师通过向后释放推进系统中的高压氦气来提升轨道，使其寿命再延长一个月，如图所示，释放氦气前，探测器在贴近水星表面的圆形轨道I上做匀速圆周运动，释放氦气后探测器进入椭圆轨道Ⅱ，忽略探测器在椭圆轨道上所受阻力．则下列说法正确的是A．探测器在轨道Ⅱ的运行周期比在轨道I的大B．探测器在轨道Ⅱ上某点的速率可能等于在轨道I上速率C．探测器在轨道I和轨道Ⅱ上经过E处时加速度相同D．探测器在轨道Ⅱ上远离水星过程中，势能和动能均增大三、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）某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像，图中力传感器可直接显示绳中拉力大小，他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示．(1)图线________是在轨道左侧抬高，成为斜面情况下得到的（选填“1”或“2”）；要想使得该图线过原点应______轨道的倾角（填“增大”或“减小”）(2)滑块和位移传感器发射部分的总质m=_______kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=_______．（g=10m/s2）(3)实验中是否要满足，滑块和位移传感器发射部分的总质量远远大于重物质量的条件?____．12．（12分）某同学探究加速度、力与质量的关系实验装置如下。（1）在实验之前，首先平衡摩擦力，使细线的拉力近似等于砝码及砝码盘所受的总重力，关于平衡摩擦力，下列正确的是：________。A．将木板右端适当垫高，放上小车让其沿板匀速下滑即可B．将木板右端适当垫高，放上小车，穿好纸带，让小车沿板滑下时，打点计时器在纸带上打下一系列等间距的点即可C．将木板右端适当垫高，放上小车，穿好纸带，小车前端用细绳绕过滑轮连接砝码盘（不放砝码），让小车匀速下滑即可D．平衡摩擦之后，通过增加或者减少小车上的砝码改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦（2）图乙是实验中得到的一条纸带，已知相邻计数点间还有四个点未画出，打点计时器所用电源频率为50Hz，由此可求出小车的加速度a=_____m/s2(计算结果保留三位有效数字)。（3）甲、乙、丙三名同学在做实验之前都将木板的右侧垫高，然后根据实验数据分别做出了和图象（小车的加速度为a，小车的质量为M，绳中拉力为F，砝码盘及砝码的质量总和为m）。由甲图可知砝码盘及砝码的总质量为_________kg（g取10m/s2），由乙图可知乙同学在操作中使木板的倾角过_________（选填“大”、“小”），分析丙图，图线上部分弯曲的原因是未满足____________。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,光滑轨道abcde定在竖直平面内,abc段是以O为圆心、半径R=0.lm的一小段圆弧,de段水平,该段轨道上放着质量分别为mA=2kg、mB=1kg的物块A、B(均可视为质点),A、B间系一轻质细绳和夹一轻质弹簧,细绳长度大干弹簧的自然长度，弹簧与A、B均不拴接；轨道右侧的光滑水平地面上停着一质最M=2kg、长L=0.6m的小车,小车上表面与de等高.用手推A、B压缩弹簧,静止时弹簧的弹性势能Ep=12J，然后同时放开A、B,绳在短暂时间内被拉断,之后A向左冲上轨道,经过轨道最高点b时受到轨道的支持力大小等于其重力的34,B向右滑上小车。已知(1)绳拉断后瞬间A的速度vA的大小(2)绳拉断过程绳对B的冲量I的大小；(3)B相对小车运动过程中两者因摩擦而产生的热量(计算结果可含有μ).14．（16分）如图所示，位于竖直平面内的轨道BCDE，由一半径为R=2m的光滑圆弧轨道BC和光滑斜直轨道DE分别与粗糙水平面相切连接而成．现从B点正上方H=1.2m的A点由静止释放一质量m=1kg的物块，物块刚好从B点进入圆弧轨道．已知CD的距离L=4m，物块与水平面的动摩擦因数=0.25，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力．求：(1)物块第一次滑到C点时的速度；(2)物块第一次滑上斜直轨道DE的最大高度；(3)物块最终停在距离D点多远的位置．15．（12分）在水平方向上有一电场，其电势随x坐标的变化规律如图所示．将一带电荷量q=+2×10-7C的粒子(重力不计)从坐标原点O由静止释放，粒子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动．求:(1)粒子在运动过程中受到的电场力大小F；(2)粒子从x轴0.5m处运动到4m处的动能增加量ΔEk．

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、D【解题分析】

根据万有引力定律可得：，h越大，F越小，故选项D符合题意；2、B【解题分析】

运动一周，初末位置在同一点，所以位移为0，路程为．故B正确，ACD错误．3、B【解题分析】

滑块下滑的过程中做匀速圆周运动，则动能不变，重力势能减小，机械能减小，选项A错误；滑块下滑的过程中做匀速圆周运动，合外力提供向心力，可知合力的大小不变，方向时刻改变，故B正确．重力不变，匀速运动的速度大小不变，速度在竖直方向上的分速度逐渐减小，则重力的功率减小，故C错误．在右侧轨道,滑块所受合力沿切线方向的分力与瞬时速度相反,故滑块做减速运动，选项D错误；故选B.4、A【解题分析】

AC．当减速上坡时，乘客加速度沿斜面向下，乘客有水平向左的分加速度，而静摩擦力必沿水平方向，所以受到向后（水平向左）的摩擦力作用，故A正确，C错误．B．当减速上坡时，整体的加速度沿斜面向下，乘客具有向下的分加速度，所以根据牛顿运动定律可知乘客处于失重状态，故B错误；D．由于乘客加速度沿斜面向下，根据牛顿第二定律得所受力的合力沿斜面向下，故D错误．5、B【解题分析】

在整个运动过程中，物体对斜面的压力对斜面做功，斜面的机械能不守恒，故A错误；物体下滑时，重力做正功，物体的重力势能减小，动能增加，故B正确；斜面对物体的作用力垂直于斜面，但在作用力方向上，物体有位移，斜面对物体的作用力对物体做功，故C错误；物体和斜面组成的系统在整个过程中只有重力做功，它们的机械能守恒；但物体受弹力做功；机械能不守恒，D错误．6、B【解题分析】试题分析：根据平行四边形定则或者三角形定则作图分析：若F1＜Fsin30°，无解；若F1=Fsin30°，唯一解；若F＞F1＞Fsin30°，两解；若F1＞F，唯一解．解：已知合力、一个分力的方向、另一个分力的大小，根据平行四边形定则作图，如图所示：由于F＞F1＞Fsin30°，即6N＞F1＞3N，故一定有两组解；故选：B．【点评】本题关键是根据平行四边形定则作图分析，知道合力与分力是等效替代关系；要注意题目中的数量关系：．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、BD【解题分析】

A.选择A和B作为研究对象，运用动能定理研究：B受外力F做功，A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑动，A、B对地的位移不等，故二者做功不等WF+（-f•△x）=△EkA+△EkB其中△x为A、B的相对位移．所以外力F做的功不等于A和B的动能的增量，故A错误．B.对A物运用动能定理，则有B对A的摩擦力所做的功，等于A的动能的增量，故B正确．C.A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑动，A、B对地的位移不等，故二者做功不等，故C错误．D.对B物体应用动能定理，WF-Wf=△EkBWf为B克服摩擦力所做的功，即WF=△EkB+Wf就是外力F对B做的功等于B的动能增量与B克服摩擦力所做的功之和，故D正确．8、BD【解题分析】

对三次平抛运动：平抛运动的时间取决于竖直的高度，所以其运动的时间关系是：t2＜t3=t4；对于沿斜面运动到B点和平抛到B点这两个运动：平抛的加速度是g，沿斜面运动的加速度的竖直分加速度是gsin2θ，所以沿斜面运动的加速度小，运动的时间长，即t1＞t3=t4；故AC错误，BD正确；故选BD．【题目点拨】本题关键建立运动模型，明确沿斜面运动是匀加速直线运动，其余三种运动是平抛运动，平抛运动的时间取决于竖直分运动的位移．9、BD【解题分析】对物体B受力分析，受重力、斜面的支持力和A对B的支持力，受力分析图如图所示由于弹力与接触面垂直，故A对B的支持力不是平行斜面向上，而是偏向上一点，A错误；根据平衡条件有：，，得，，则由牛顿第三定律可知，物体B对物体A的压力大于，物体B对斜面的压力小于，C错误，D正确；物体A受重力、支持力、摩擦力、B对A的压力，共4个力，B正确；选BD．【题目点拨】先对物体B受力分析，根据平衡条件判断A对B的弹力和斜面对B的支持力情况；再结合牛顿第三定律判断B对A的压力情况10、ABC【解题分析】由开普勒第三定律，探测器在轨道Ⅱ的运行半径比在轨道I的大，则有探测器在轨道Ⅱ的运行周期比在轨道I的大，故A正确；由轨道I的E点到轨道II需要点火加速，轨道II的E点到轨道II的F点机械能守恒，引力势能将增加，动能减小，速度减小，则有探测器在轨道Ⅱ上某点的速率可能等于在轨道I上速率，故B正确；地球对卫星的万有引力为G，由G＝ma，可得卫星在E点的加速度a＝，探测器在轨道I和轨道Ⅱ上经过E处时加速度相同，故C正确；探测器在轨道Ⅱ上远离水星过程中，机械能守恒，引力势能将增加，动能减小，故D错误；故选ABC。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、①减小1.51.2否【解题分析】

(1)[1]由图象①可知，当F=1时，a≠1．也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大，平衡摩擦力时木板的右端垫得过高．所以图线①是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的；[2]要想使得该图线过原点，即当有合力F时，才会产生加速度a，因此应减小轨道的倾角；(2)[3][4]根据得所以滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象斜率等于滑块和位移传感器发射部分的总质量的倒数．由图形b得加速度a和所受拉力F的关系图象斜率k=2，所以滑块和位移传感器发射部分的总质量m=1.5kg由图形b得，在水平轨道上F=1N时，加速度a=1，根据牛顿第二定律得F-μmg=1解得μ=1.2(3)[5]滑块和位移传感器发射部分受到的拉力由力传感器得出，实验过程中不需要控制滑块和位移传感器发射部分的总质量远远大于重物质量．12、BD1.600.01小M»m【解题分析】

(1)[1].平衡摩擦力时，将木板右端适当垫高，放上小车，穿好纸带，让小车沿板滑下时，打点计时器在纸带上打下一系列等间距的点即可，选项AC错误，B正确；平衡摩擦之后，通过增加或者减少小车上的砝码改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，选项D正确。(1)[1].相邻两计数点间还有四个计时点未画出，计数点间的时间间隔为：t=0.01×5=0.1s，

根据匀变速直线运动的推论△x=at1可知，小车的加速度为：=≈1.60m/s1．(3)[3].甲图中图线的斜率：所以小车受到的拉力：小车受到的拉力近似等于砝码盘及砝码的总重力，所以砝码盘及砝码的总质量：[4].在乙图中，当F＞0时，加速度a仍然等于0，是由于平衡摩擦力不足，说明可知乙同学在操作中使木板的倾角过小；

[5].随着F的增大，即砂和砂桶质量的增大，不再满足砂和砂桶远小于小车的质量，即M≫m，因此曲线上部出现弯曲现象；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)vA=1.5m/s(2)1kg⋅m/s(3)若0.3≤μ【解题分析】

(1)A物块在被绳拉断后，沿光滑轨道到达最高点B的过程，由动能定理：-在B点，由牛顿第二定律:m联立解得：v(2)弹簧弹开A和B的过程，满足系统的内力作用，外力之和为零，动量守恒0=系统的弹性势能转化为动能，系统的机械能守恒：E联立解得：v1=2绳拉断A物体的过程，由动量定理：I=故绳拉断B物体时拉力等大，时间相等，冲量等大，故I(3)对B由动量定理：I解得：v此后B滑上小车