2022年河南省郑州市八校物理高三第一学期期中质量跟踪监视试题含解析

2022-2023高三上物理期中模拟试卷 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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、在赤道平面内绕地球做匀速圆周运动的三颗卫星m1、m2、m3，它们的轨道半径分别为r1、r2、r3，且r1＞r2＞r3，其中m2为同步卫星，若三颗卫星在运动过程中受到的向心力大小相等，则(　　) A．相同的时间内，m1通过的路程最大 B．三颗卫星中，m3的质量最大 C．三颗卫星中，m3的速度最大 D．m1绕地球运动的周期小于24小时 2、如图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁．若再在斜面上加一物体m，且M、m相对静止，此时小车受力个数为（ ） A．3 B．4 C．5 D．6 3、如图所示，三根长度均为l的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距2l.现在C点上悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在D点上可施加的力的最小值为(　　) A．mg B． mg C． mg D． mg 4、如图所示为一物体做匀变速直线运动的速度-时间图像。已知物体在前 2s 内向东运动，则根据图像做出的以下判断中正确的是 A．物体在前 4s 内始终向东运动 B．物体在前 4s 内的加速度大小不变，方向始终向西 C．物体在前 4s 内的加速度大小不变，方向先向西，后向东 D．物体在第 2s 末回到出发点 5、如图所示，实线是一簇由负点电荷产生的电场线。一带电的粒子仅在电场力作用下通过电场，图中虚线为粒子的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。下列判断正确的是 （ ） A．a点场强小于b点场强 B．a点电势高于b点电势 C．带电粒子从a到b动能减小 D．带电粒子带负电 6、一个质量为m的小铁块沿半径为R的固定半圆轨道上端边缘由静止下滑，当滑到半球底部时，半圆轨道底部所受压力为铁块重力的1.8倍，则此下滑过程中铁块损失的机械能为 A．0.2mgR B．0.4mgR C．0.6mgR D．0.8mgR 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，质量相同的两物体a、b，用不可伸长的轻绳跨接在同一光滑的轻质定滑轮两侧，a在水平桌面的上方，b在水平粗糙桌面上。初始时用力压住b使a、b静止，撤去此压力后，a开始运动，在a下降的过程中，b始终未离开桌面。在此过程中 A．a的速率小于b的速率 B．两物体机械能的变化量相等 C．a的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量 D．绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的代数和为零 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、氢原子的能级图如图所示，关于大量氢原子的能级跃迁，下列说法正确的是(可见光的波长范围为4.0×10-7 m~7.6×10-7 m,普朗克常量h=6.6×10-34，真空中的光速c=3.0×108m/s) A．氢原子从高能级跃迁到基态时，会辐射γ射线 B．氢原子从n=4跃迁到n=3能级辐射的光具有显著的热效应 C．氢原子从n=3能级自发跃迁时，若辐射出能量最大与最小的两种光都能使某金属发生光电效应，则逸出光电子最大初动能之差为10.2eV D．氢原子从n=3能级自发跃迁时，辐射最大能量和最小能量所对应的光子动量之比为1209:189 10、如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T，小球在最高点的速度大小为v，其T­v2图象如图乙所示，则（　　） A．轻质绳长为 B．当地的重力加速度为 C．当v2＝c时，轻质绳的拉力大小为＋a D．只要v2≥b，小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为6a 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）在“探究加速度与力的关系”的实验中，采用如图1所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后面拉动的纸带经打点计时器打出的点计算得到．   (1)当M与m的大小关系满足______ 时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的总重力． (2)甲同学在探究加速度与力的关系时，根据测量数据作出的a一F图线，如图2(a)所示则实验存在的问题是________________ ． (3)乙、丙两同学用同一装置探究加速度与力的关系时，画出了各自得到的a一F图线，如图2(b)所示则是两同学做实验时______ 取值不同造成的． 12．（12分）（1）在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，某同学甲用毫米刻度尺测得摆线长；用游标卡尺测得摆球的直径如图所示，则摆球直径____________． 用秒表测得单摆完成次全振动的时间如图所示，则秒表的示数____________；若用给出的各物理量符号（L0、、、）表示当地的重力加速度，则计算的表达式为____________． （2）实验中同学甲发现测得的值偏小，可能的原因是_______ A．测摆线长时摆线拉得过紧 B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了 C．开始计时时，秒表过迟按下 D．实验中误将次全振动计为次 （3）为了提高实验精度，某同学乙在实验中通过改变几次摆长，并测出相应的周期，从而得到一组对应的与的数据，再以为横坐标、为纵坐标，建立坐标系，将所得数据进行连线，实验测得的数据如下表所示： 次数 摆长 次全振动时间 振动周期 振动周期的平方 请将表中第三次测量数据标在右图中，并在右图中作出随变化的关系图象__________． ②根据图象，可知当地的重力加速度为____________（保留位有效数字）． 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）一质量m=2.0kg的小物块以一定的初速度冲上一倾角θ=37°足够长的固定斜面，某同学利用传感器测出了小物块从一开始冲上斜面至最高点过程中多个时刻的瞬时速度，并绘出了小物块上滑过程中速度v随时间t的变化图像，如图所示。计算时取sin37°=0.6，cos37°=0.8，m/s2。最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。 （1）求小物块冲上斜面过程中加速度的大小a及上滑的最大距离x； （2）求小物块与斜面间的动摩擦因数μ； （3）请分析说明小物块能否返回出发点。 14．（16分）如图甲所示，自然伸长的轻弹簧左端固定在竖直墙上，右端在位置．质量为的物块（可视为质点）以初速度从距点的点处向左运动，与弹簧接触后压缩弹簧，将弹簧右端压到点位置后，又被弹簧弹回．离开弹簧后，恰好回到点．物块与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为． （）求物块从点出发又回到点的过程，克服摩擦力所做的功． （）求点和点间的距离． （）如图乙所示，若将另一个与完全相同的物块（可视为质点）与弹簧右端拴接，将放在右边，向左推、，使弹簧右端压缩到点位置，然后从静止释放，、共同滑行一段距离后分离．分离后物块向右滑行的最大距离是多少． 15．（12分）如图所示, 一根长为L的细绳,一端固定在O点 ,另一端系着一个小球,当球处在最低点时 ,此时给球一个水平初速度V0=2，绳子一直未断，试求该球相对于最低点所能达到的最大高度。 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 【解析】 根据万有引力提供向心力可得： ，解得：；由于r1＞r2＞r1，故v1＜v2＜v1，故m1的速度最大，在相同的时间内，m1通过的路程最大，故A错误，C正确．由于F万=可得，在向心力大小相等的情况下，由于r1＞r2＞r1，故m1＞m2＞m1．故B错误．据万有引力提供向心力可得：，可得卫星运动的周期T=2πr，显然轨道半径越大，卫星运动的周期越大，故m1的周期大于m2的周期，而卫星2的周期为24小时，故m1的周期大于24小时，故D错误．故选C． 点睛：卫星绕地球做匀速圆周运动，关键是万有引力提供向心力列出等式求解．只要掌握了万有引力提供向心力的几种不同的表达形式即可顺利此类问题． 2、B 【解析】 M、m相对静止，对整体分析知，整体受总重力和地面给的支持力，处于静止状态；对物体m受力分析，则m受到重力、支持力和静摩擦力；最后对M受力分析，受重力、m对它的垂直向下的压力和沿斜面向下的静摩擦力，同时地面对M有向上的支持力，因墙壁对小车不会有力的作用；则M共受到4个力．故B项正确，ACD三项错误． 3、C 【解析】 由题图可知，要想CD水平，各绳均应绷紧，则AC与水平方向的夹角为60°，结点C受力平衡，则受力分析如图所示，则CD绳的拉力 FT＝mgtan 30°＝mg D点受绳子拉力大小等于FT，方向向左．要使CD水平，D点两绳的拉力与外界的力的合力为零，则绳子对D点的拉力可分解为沿BD绳的力F1、另一分力F2，由几何关系可知，当力F2与BD垂直时，F2最小，而F2的大小即为施加的力的大小，故最小力 F＝FTsin 60°＝mg 故C正确。 4、B 【解析】 A．根据图像可知，物体前两秒运动方向为负，向东运动，后两秒运动方向为正，向西运动，故A错误； BC．从图像中可知图像的斜率不变，因此物体加速度不变，方向与初速度方向相反即向西，故B正确，C错误； D．由图可知，物体前2秒向东运动，后两秒内向西运动，而且物体前2秒位移为负，后2秒为正，图像和时间轴围成的面积代数和为零，4秒内总位移为零。所以物体在第2s末距出发点最远，故D错误。 5、C 【解析】 本题考查电场线与场强、电势和电势能之间的关系。 【详解】 A.电场线越密集场强越大，则a点场强大于b点场强，故A错误； B.沿电场线方向电势逐渐降低，则a点电势低于b点电势，故B错误； C.由图可知，带电粒子受到的电场力指向轨迹凹侧，与a到b的轨迹夹角为钝角，所以电场力做负功，动能减小，故C正确； D.由带电粒子的轨迹可知粒子受到的电场力指向轨迹凹侧，则粒子带正电，故D错误。 故选C。 6、C 【解析】 小球在最低点有，，可得最低点的动能为0.4mgR，则此下滑过程中铁块损失的机械能为mgR-0.4 mgR="0.6" mgR 故选C 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、AD 【解析】 将b的速度进行分解如下图所示： 由图可知，，可得，即a的速率小于b的速率，故A正确；绳对a做负功，对b做正功，则a的机械能减少，b的机械能增加。由于摩擦力对b做功，故ab系统总的机械能减少，则二者机械能的变化量不相等，故B错误；a的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量与产生的内能之和，故a的重力势能的减小量大于