江蘇省南通市田家炳中學2024學年物理高三上期末教學質量檢測模擬試題含解析

江蘇省南通市田家炳中學2024學年物理高三上期末教學質量檢測模擬試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區域內。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區域內作答，超出答題區域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，一個圓盤繞過圓心O且與盤面垂直的豎直軸勻速轉動角速度為，盤面上有一質量為m的物塊隨圓盤一起做勻速圓周運動，已知物塊到轉軸的距離為r，下列說法正確的是（）A．物塊受重力、彈力、向心力作用，合力大小為m2rB．物塊受重力、彈力、摩擦力、向心力作用，合力大小為m2rC．物塊受重力、彈力、摩擦力作用，合力大小為m2rD．物塊只受重力、彈力作用，合力大小為零2、米歇爾?麥耶和迪迪埃?奎洛茲因為發現了第一顆太陽系外行星﹣飛馬座51b而獲得2019年諾貝爾物理學獎。飛馬座51b與恒星相距為L，構成雙星系統（如圖所示），它們繞共同的圓心O做勻速圓周運動。設它們的質量分別為m1、m2且（m1＜m2），已知萬有引力常量為G．則下列說法正確的是（）A．飛馬座51b與恒星運動具有相同的線速度B．飛馬座51b與恒星運動所受到的向心力之比為m1：m2C．飛馬座51b與恒星運動軌道的半徑之比為m2：m1D．飛馬座51b與恒星運動周期之比為m1：m23、北斗衛星導航系統是我國自行研制開發的區域性三維衛星定位與通信系統(CNSS)，建成后的北斗衛星導航系統包括5顆同步衛星和30顆一般軌道衛星．對于其中的5顆同步衛星，下列說法中正確的是A．它們運行的線速度一定大于第一宇宙速度 B．地球對它們的吸引力一定相同C．一定位于赤道上空同一軌道上 D．它們運行的速度一定完全相同4、如圖所示，一個圓弧面在點與水平面相切，圓弧面的半徑。在兩點間放平面薄木板。一個小物塊以的速度從點滑上木板，并恰好能運動至最高點。物塊與木板間的動摩擦因數為，取。則小物塊向上運動的時間為（）A． B． C． D．5、如圖所示，四根等長的纜繩一端懸于起重機的吊鉤上，另一端分別系在一個正方形的框架上，框架下面懸吊著重物，起重機將重物以的速度沿豎直方向勻速向上吊起.若起重機的輸出功率為，每根纜繩與豎直方向的夾角均為，忽略吊鉤、框架及繩的重力，不計一切摩擦，，.則懸于吊鉤的每根纜繩的拉力大小為（）A． B．C． D．6、如圖，、兩盞電燈完全相同．當滑動變阻器的滑動頭向右移動時，則（）A．燈變亮，燈變亮 B．燈變暗，燈變亮C．燈變暗，燈變暗 D．燈變亮，燈變暗二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、兩根長度不同的細線下面分別懸掛兩個完全相同的小球A、B，細線上端固定在同一點，繞共同的豎直軸在水平面內做勻速圓周運動已知A球細線跟豎直方向的夾角為，B球細線跟豎直方向的夾角為，下列說法正確的是A．細線和細線所受的拉力大小之比為：1B．小球A和B的向心力大小之比為1：3C．小球A和B的角速度大小之比為1：1D．小球A和B的線速度大小之比為1：8、如圖所示。有一束平行于等邊三棱鏡橫截面ABC的紅光從空氣射向E點，并偏折到F點。已知入射方向與邊AB的夾角，E．F分別為邊AB．BC的中點，則（）A．該三棱鏡對紅光的折射率為B．光在F點發生全反射C．從F點出射的光束與入射到E點的光束的夾角為D．若改用紫光沿相同角度從E點入射，則出射點在F點左側9、一列簡諧波以1m/s的速度沿x軸正方向傳播。t=0時，該波傳到坐標原點O，O點處質點的振動方程為y=10sin10πt（cm）。P、Q是x軸上的兩點，其坐標xP=5cm、xQ=10cm，如圖所示。下列說法正確的是。A．該橫波的波長為0.2mB．P處質點的振動周期為0.1sC．t=0.1s時，P處質點第一次到達波峰D．Q處質點開始振動時，P處質點向-y方向振動且速度最大E.當O處質點通過的路程為1m時，Q處質點通過的路程為0.8m10、如圖，甲是帶負電物塊，乙是不帶電的絕緣足夠長木板。甲、乙疊放在一起置于光滑的水平地板上，地板上方空間有垂直紙面向里的勻強磁場。現用一水平恒力F拉乙木板，使甲、乙從靜止開始向左運動，甲電量始終保持不變，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則在此后運動過程中（）A．洛倫茲力對甲物塊不做功B．甲、乙間的摩擦力始終不變C．甲物塊最終做勻速直線運動D．乙木板直做勻加速直線運動三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）如圖所示，打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置驗證機械能守恒定律．該裝置中的打點計時器所接交流電源頻率是50Hz.(1)對于該實驗，下列操作中對減小實驗誤差有利的是________．A．精確測量出重物的質量B．兩限位孔在同一豎直線上C．重物選用質量和密度較大的金屬錘D．釋放重物前，重物離打點計時器下端遠些(2)按正確操作得到了一條完整的紙帶，由于紙帶較長，圖中有部分未畫出，如圖所示．紙帶上各點是打點計時器打出的計時點，其中O點為紙帶上打出的第一個點．①重物下落高度應從紙帶上計時點間的距離直接測出，下列測量值能完成驗證機械能守恒定律的選項有________．A．OA、OB和OG的長度B．OE、DE和EF的長度C．BD、BF和EG的長度D．AC、BF和EG的長度②用刻度尺測得圖中AB的距離是1.76cm，FG的距離是3.71cm，則可得當地的重力加速度是________m/s2.(計算結果保留三位有效數字)12．（12分）圖（甲）是演示簡諧運動圖像的裝置，它由一根較長的細線和較小的沙漏組成。當沙漏擺動時，漏斗中的細沙均勻流出，同時勻速拉出沙漏正下方的木板，漏出的細沙在板上會形成一條曲線，這條曲線可以理解為沙漏擺動的振動圖像。圖（乙）是同一個沙漏分別在兩塊木板上形成的曲線（圖中的虛線表示）。（1）圖（乙）的P處堆積的細沙比Q處_________________（選填“多”、“少”或“一樣多”）。（2）經測量發現圖（乙）中OB=O′B′，若木板1的移動速度v1=3m/s，則木板2的移動速度v2=_________________。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）某幼兒園設計的一個滑梯，由于場地大小的限制，滑梯的水平跨度確定為4m，如圖所示。已知滑梯與兒童褲料之間的動摩擦因數為0.4，為使兒童能從滑梯頂端由靜止滑下，且到達地面的速度不超過2m/s，取g等于10m/s2，求滑梯高度范圍。14．（16分）如圖所示，質量m的小環串在固定的粗糙豎直長桿上，從離地h高處以一定初速度向上運動，運動過程中與長桿之間存在大小的滑動摩擦力．小環能達到的最大高度為3h，求：(1)小環從h高處出發至第二次經過2h高處過程中，重力做功和摩擦力做功分別為多少？(2)在高中我們定義“由相互作用的物體的相對位置決定的能量”叫勢能，如相互吸引的物體和地球，其相對位置關系決定重力勢能．對比(1)問中兩力做功，說明為什么不存在與摩擦力對應的“摩擦力勢能”的概念．(3)以地面為零勢能面．從出發至小環落地前，小環的機械能E隨路程s的變化關系是什么？15．（12分）了測量所采集的某種植物種子的密度，一位同學進行了如下實驗：①取適量的種子，用天平測出其質量，然后將幾粒種子裝入注射器內；②將注射器和壓強傳感器相連，然后緩慢推動活塞至某一位置，記錄活塞所在位置的刻度V，壓強傳感器自動記錄此時氣體的壓強p；③重復上述步驟，分別記錄活塞在其它位置的刻度V和記錄相應的氣體的壓強p；④根據記錄的數據，作出﹣V圖線，并推算出種子的密度。（1）根據圖線，可求得種子的總體積約為_____ml（即cm3）。（2）如果測得這些種子的質量為7.86×10﹣3kg，則種子的密度為_____kg/m3。（3）如果在上述實驗過程中，由于操作不規范，使注射器內氣體的溫度升高，其錯誤的操作可能是_____、_____。這樣操作會造成所測種子的密度值_____（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解題分析】

對物體進行受力分析可知物體受重力、圓盤對它的支持力及摩擦力作用。物體所受的合力等于摩擦力，合力提供向心力。根據牛頓第二定律有：選項ABD錯誤，C正確。故選C。2、C【解題分析】

BD．雙星系統屬于同軸轉動的模型，具有相同的角速度和周期，兩者之間的萬有引力提供向心力，故兩者向心力相同，故BD錯誤；C．根據＝，則半徑之比等于質量反比，飛馬座51b與恒星運動軌道的半徑之比，即r1：r2＝m2：m1，故C正確；A．線速度之比等于半徑之比，即v1：v2＝m1：m2，故A錯誤。故選C.3、C【解題分析】第一宇宙速度是近地衛星的環繞速度，即是衛星環繞地球圓周運動的最大速度．而同步衛星的軌道半徑要大于近地衛星的軌道半徑，所以它們運行的線速度一定小于7.9km/s，故A錯誤．5顆同步衛星的質量不一定相同，則地球對它們的吸引力不一定相同，選項B錯誤；同步衛星的角速度與地球的自轉角速度，所以它們的角速度相同，故C正確．5顆衛星在相同的軌道上運行，速度的大小相同，方向不同，選項D錯誤；故選C.

點睛：地球的質量一定、自轉角速度和周期一定，同步衛星要與地球的自轉實現同步，就必須要角速度與地球自轉角速度相等，這就決定了它有確定的軌道高度和固定的速度大小．4、A【解題分析】

設木板長度為。向上滑動過程能量守恒，有如圖所示由幾何關系得，，又有運動過程有又有解以上各式得A正確，BCD錯誤。故選A。5、C【解題分析】

由可知，故重物的重力.設每跟纜繩的拉力大小為T根據共點力平衡條件可得，解得，故C正確.6、D【解題分析】當滑出向右移動時，滑動變阻器連入電路的電阻增大，所以外電路電阻增大，路端電壓增大，總電流減小，即B中的電流減小，所以B變暗，B兩端的電壓減小，而路端電壓是增大的，所以并聯電路兩端的電壓增大，即A兩端的電壓增大，所以A變亮，D正確．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BC【解題分析】A項：兩球在水平面內做圓周運動，在豎直方向上的合力為零，由：TAcos30°=mg，TBcos60°=mg，則，TB=2mg，所以，故A錯誤；B項：小球A做圓周運動的向心力FnA=mgtan30°=，小球B做圓周運動的向心力FnB=mgtan60°=，可知小球A、B的向心力之比為1：3，故B正確；C、D項：根據mgtanθ=m?htanθ?ω2=得，角速度，線速度可知角速度之比為1：1，線速度大小之比為1：3，故C正確，D錯誤．點晴：小球在水平面內做圓周運動，抓住豎直方向上的合力為零，求出兩細線的拉力大小之比．根據合力提供向心力求出向心力大小之比，結合合力提供向心力求出線速度和角速度的表達式，從而得出線速度和角速度之比．8、AC【解題分析】

A．如圖所示，作兩界面法線相交于D點，在AB界面，由幾何知識知，入射角為，折射角為，所以故A正確；B．光在BC界面上人射角為，則即臨界角則在BC面上不會發生全反射，故B錯誤；C．分析知BC面上折射角為，入射光線與出射光線相交于G點，，，則，，則所以從F點出射的光束與入射到E點的光束的夾角為，故C正確；D．紫光頻率比紅光頻率大，棱鏡對紫光的折射率大，若改用紫光沿相同角度從E點人射，則出射點在F點右側，D錯誤。故選AC。9、ACE【解題分析】

B．O點處質點振動方程為可知，波的振幅，起振方向為y軸正向，波動周期P點振動周期與O點振動周期相同，為0.2s，故B錯誤；A．波長故A正確；C．振動從O點傳到P點所需時間為故P處質點振動時間由于P處質點起振方向沿y軸向上，故經達到波峰，故C正確；D．由題意知，P、Q之間的距離為結合起振方向可知，Q處質點開始振動時，P處質點位移波峰，此時速度為零，故D錯誤；E．當O處質點通過的路程為1m時，有故經歷的時間為因為所以振動形式從O點傳到Q點所需時間為，所以Q處質點振動時間為，Q處質點通過的路程故E正確。故選ACE。10、AC【解題分析】

A．甲帶負電，向左運動時，由左手定則可知，甲受到的洛倫茲力的方向向上，與運動方向垂直，故洛倫茲力始終對甲不做功，A正確；BCD．根據可知，隨速度的增大，洛倫茲力增大，則甲對乙的壓力減小，同時乙對地面的壓力也減小，則乙與地面之間的摩擦力減小。①將兩者看做一個整體，開始時甲與乙一起做加速運動，整體受到地面給的摩擦力f減小，而F一定，根據牛頓第二定律得可知加速度a增大，對甲研究得到，乙對甲的摩擦力則得到f甲先增大。②當甲與乙之間的摩擦力增大到大于最大靜摩擦力后，甲與乙之間開始有相對運動，摩擦力變成滑動摩擦力隨著甲受到的洛倫茲力的增大，甲與乙之間的滑動摩擦力減小，直至摩擦力為零，然后甲在水平方向上合力為零，做勻速直線運動，乙先做變加速直線運動，故BD錯誤C正確。故選AC。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、BCBCD9.75【解題分析】

（1）[1]．因為在實驗中比較的是mgh、，的大小關系，故m可約去，不需要測量重錘的質量，對減小實驗誤差沒有影響，故A錯誤．為了減小紙帶與限位孔之間的摩擦圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線，這樣可以減小紙帶與限位孔的摩擦，從而減小實驗誤差，故B正確．實驗供選擇的重物應該相對質量較大、體積較小的物體，這樣能減少摩擦阻力的影響，從而減小實驗誤差，故C正確．釋放重物前，為更有效的利用紙帶，重物離打點計時器下端近些，故D錯誤，故選BC．（2）[2]．當知道OA、OB和OG的長度時，無法算出任何一點的速度，故A不符合題意；當知道OE、DE和EF的長度時，利用DE和EF的長度可以求出E點的速度，從求出O到E點的動能變化量，知道OE的長度，可以求出O到E重力勢能的變化量，可以驗證機械能守恒，故B符合題意；當知道BD、BF和EG的長度時，由BF和EG的長度，可以得到D點和F點的速度，從而求出D點到F點的動能變化量；由BD、BF的長度相減可以得到DF的長度，知道DF的長度，可以求出D點到F點重力勢能的變化量，即可驗證機械能守恒，故C項符合題意；當知道AC、BF和EG的長度時，可以分別求出B點和F點的速度，從而求B到F點的動能變化量，知道BF的長度，可以求出B到F點重力勢能的變化量，可以驗證機械能守恒，故D正確；故選BCD．（3）[3]．根據，解得．【題目點撥】根據實驗原理，結合實驗中的注意事項后分析解答；依據這段時間內的平均速度等于中時刻瞬時速度，從而確定動能的變化，再依據重力勢能表達式，進而確定其的變化，即可驗證，根據求出重力加速度．12、多4m/s【解題分析】

（1）[1]在圖（乙的處時，沙擺的速度最小，在處時，沙擺的速度最大，所以堆積的細沙比處多；（2）[2]根據單擺周期公式：它們在同一地點，且擺長相同，則周期相同，設為，段經歷的時間是：段經歷的時間為：設板長為，則：比較可得：。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案