天津市部分區(qū)2024學(xué)年物理高三第一學(xué)期期中監(jiān)測試題含解析

天津市部分區(qū)2024學(xué)年物理高三第一學(xué)期期中監(jiān)測試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、2019年1月，我國嫦娥四號探測器成功在月球背面軟著陸，在探測器“奔向”月球的過程中，用h表示探測器與地球表面的距離，F(xiàn)表示它所受的地球引力，能夠描F隨h變化關(guān)系的圖像是A． B． C． D．2、一物體沿半徑R的圓周運(yùn)動(dòng)一周，其位移的大小和路程分別是()A．2πR；0 B．0；2πR C．2R；2πR D．0；2R3、如圖所示,將一個(gè)半圓形軌道固定在豎直面內(nèi),一滑塊從左側(cè)軌道的最高點(diǎn)沿軌道的切線進(jìn)入軌道,之后沿軌道滑到最低點(diǎn)的過程中其速率不變,則（）A．滑塊下滑過程中機(jī)械能守恒B．滑塊下滑過程中所受合外力大小不變C．滑塊下滑過程中重力的功率不變D．滑塊沿右側(cè)軌道上升過程中速率也不變4、為了讓乘客乘車更為舒適，某探究小組設(shè)計(jì)了一種新的交通工具，乘客的座椅能隨著坡度的變化而自動(dòng)調(diào)整，使座椅始終保持水平，如圖所示．當(dāng)此車減速上坡時(shí)(僅考慮乘客與水平面之間的作用)，則乘客（）A．受到向后（水平向左）的摩擦力作用 B．處于超重狀態(tài)C．不受摩擦力的作用 D．所受合力豎直向上5、如右圖所示，斜面置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物體由靜止下滑，在物體下滑過程中，下列說法正確的是()A．斜面的機(jī)械能不變B．物體的重力勢能減少，動(dòng)能增加C．斜面對物體的作用力垂直于接觸面，不對物體做功D．物體的機(jī)械能守恒6、如圖所示，分解一個(gè)水平向右的力F，F(xiàn)=6N，已知一個(gè)分力F1=4N和另一個(gè)分力F2與F的夾角為30°，以下說法正確的是（）A．只有唯一解B．一定有兩組解C．可能有無數(shù)解D．可能有兩組解二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、如圖，一塊木板B放在光滑的水平面上，在B上放一物體A，現(xiàn)以恒定的外力拉B，由于A、B間摩擦力的作用，A將在B上滑動(dòng)，以地面為參照物，A、B都向前移動(dòng)一段距離，在此過程中（）A．外力F做的功等于A和B的動(dòng)能的增量B．B對A的摩擦力所做的功,等于A的動(dòng)能的增量C．A對B的摩擦力所做的功,等于B對A的摩擦力所做的功D．外力F對B做的功等于B的動(dòng)能的增量與B克服摩擦力所做的功之和8、如圖所示，光滑斜面固定在水平面上，頂端O有一小球，從靜止釋放，沿斜面運(yùn)動(dòng)到底端B的時(shí)間是t1．若給小球不同的水平初速度，落到斜面上的A點(diǎn)，經(jīng)過的時(shí)間是t2，落到斜面底端B點(diǎn)，經(jīng)過的時(shí)間是t3，落到水平面上的C點(diǎn)，經(jīng)過的時(shí)間是t4，則()A． B． C． D．9、質(zhì)量為M的半球形物體A和質(zhì)量為m的球形物體B緊靠著放在傾角為的固定斜面上,并處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示,忽略B球表面的摩擦力,則關(guān)于物體受力情況的判斷正確的是()A．物體A對物體B的彈力方向沿斜面向上B．物體A受到4個(gè)力的作用C．物體B對斜面的壓力等于D．物體B對物體A的壓力大于10、信使號探測器圍繞水星運(yùn)行了近4年，在信使號水星探測器隕落水星表面之前，工程師通過向后釋放推進(jìn)系統(tǒng)中的高壓氦氣來提升軌道，使其壽命再延長一個(gè)月，如圖所示，釋放氦氣前，探測器在貼近水星表面的圓形軌道I上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，釋放氦氣后探測器進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，忽略探測器在橢圓軌道上所受阻力．則下列說法正確的是A．探測器在軌道Ⅱ的運(yùn)行周期比在軌道I的大B．探測器在軌道Ⅱ上某點(diǎn)的速率可能等于在軌道I上速率C．探測器在軌道I和軌道Ⅱ上經(jīng)過E處時(shí)加速度相同D．探測器在軌道Ⅱ上遠(yuǎn)離水星過程中，勢能和動(dòng)能均增大三、實(shí)驗(yàn)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）某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置，通過改變重物的質(zhì)量，利用計(jì)算機(jī)可得滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖像，圖中力傳感器可直接顯示繩中拉力大小，他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條a-F圖線，如圖（b）所示．(1)圖線________是在軌道左側(cè)抬高，成為斜面情況下得到的（選填“1”或“2”）；要想使得該圖線過原點(diǎn)應(yīng)______軌道的傾角（填“增大”或“減小”）(2)滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)m=_______kg；滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=_______．（g=10m/s2）(3)實(shí)驗(yàn)中是否要滿足，滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于重物質(zhì)量的條件?____．12．（12分）某同學(xué)探究加速度、力與質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)裝置如下。（1）在實(shí)驗(yàn)之前，首先平衡摩擦力，使細(xì)線的拉力近似等于砝碼及砝碼盤所受的總重力，關(guān)于平衡摩擦力，下列正確的是：________。A．將木板右端適當(dāng)墊高，放上小車讓其沿板勻速下滑即可B．將木板右端適當(dāng)墊高，放上小車，穿好紙帶，讓小車沿板滑下時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列等間距的點(diǎn)即可C．將木板右端適當(dāng)墊高，放上小車，穿好紙帶，小車前端用細(xì)繩繞過滑輪連接砝碼盤（不放砝碼），讓小車勻速下滑即可D．平衡摩擦之后，通過增加或者減少小車上的砝碼改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦（2）圖乙是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz，由此可求出小車的加速度a=_____m/s2(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。（3）甲、乙、丙三名同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)之前都將木板的右側(cè)墊高，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別做出了和圖象（小車的加速度為a，小車的質(zhì)量為M，繩中拉力為F，砝碼盤及砝碼的質(zhì)量總和為m）。由甲圖可知砝碼盤及砝碼的總質(zhì)量為_________kg（g取10m/s2），由乙圖可知乙同學(xué)在操作中使木板的傾角過_________（選填“大”、“小”），分析丙圖，圖線上部分彎曲的原因是未滿足____________。四、計(jì)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）如圖所示,光滑軌道abcde定在豎直平面內(nèi),abc段是以O(shè)為圓心、半徑R=0.lm的一小段圓弧,de段水平,該段軌道上放著質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg的物塊A、B(均可視為質(zhì)點(diǎn)),A、B間系一輕質(zhì)細(xì)繩和夾一輕質(zhì)彈簧,細(xì)繩長度大干彈簧的自然長度，彈簧與A、B均不拴接；軌道右側(cè)的光滑水平地面上停著一質(zhì)最M=2kg、長L=0.6m的小車,小車上表面與de等高.用手推A、B壓縮彈簧,靜止時(shí)彈簧的彈性勢能Ep=12J，然后同時(shí)放開A、B,繩在短暫時(shí)間內(nèi)被拉斷,之后A向左沖上軌道,經(jīng)過軌道最高點(diǎn)b時(shí)受到軌道的支持力大小等于其重力的34,B向右滑上小車。已知(1)繩拉斷后瞬間A的速度vA的大小(2)繩拉斷過程繩對B的沖量I的大??；(3)B相對小車運(yùn)動(dòng)過程中兩者因摩擦而產(chǎn)生的熱量(計(jì)算結(jié)果可含有μ).14．（16分）如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的軌道BCDE，由一半徑為R=2m的光滑圓弧軌道BC和光滑斜直軌道DE分別與粗糙水平面相切連接而成．現(xiàn)從B點(diǎn)正上方H=1.2m的A點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)量m=1kg的物塊，物塊剛好從B點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道．已知CD的距離L=4m，物塊與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.25，重力加速度g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力．求：(1)物塊第一次滑到C點(diǎn)時(shí)的速度；(2)物塊第一次滑上斜直軌道DE的最大高度；(3)物塊最終停在距離D點(diǎn)多遠(yuǎn)的位置．15．（12分）在水平方向上有一電場，其電勢隨x坐標(biāo)的變化規(guī)律如圖所示．將一帶電荷量q=+2×10-7C的粒子(重力不計(jì))從坐標(biāo)原點(diǎn)O由靜止釋放，粒子僅在電場力作用下沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)．求:(1)粒子在運(yùn)動(dòng)過程中受到的電場力大小F；(2)粒子從x軸0.5m處運(yùn)動(dòng)到4m處的動(dòng)能增加量ΔEk．

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解題分析】

根據(jù)萬有引力定律可得：，h越大，F(xiàn)越小，故選項(xiàng)D符合題意；2、B【解題分析】

運(yùn)動(dòng)一周，初末位置在同一點(diǎn)，所以位移為0，路程為．故B正確，ACD錯(cuò)誤．3、B【解題分析】

滑塊下滑的過程中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則動(dòng)能不變，重力勢能減小，機(jī)械能減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；滑塊下滑的過程中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合外力提供向心力，可知合力的大小不變，方向時(shí)刻改變，故B正確．重力不變，勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小不變，速度在豎直方向上的分速度逐漸減小，則重力的功率減小，故C錯(cuò)誤．在右側(cè)軌道,滑塊所受合力沿切線方向的分力與瞬時(shí)速度相反,故滑塊做減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B.4、A【解題分析】

AC．當(dāng)減速上坡時(shí)，乘客加速度沿斜面向下，乘客有水平向左的分加速度，而靜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正確，C錯(cuò)誤．B．當(dāng)減速上坡時(shí)，整體的加速度沿斜面向下，乘客具有向下的分加速度，所以根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律可知乘客處于失重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；D．由于乘客加速度沿斜面向下，根據(jù)牛頓第二定律得所受力的合力沿斜面向下，故D錯(cuò)誤．5、B【解題分析】

在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，物體對斜面的壓力對斜面做功，斜面的機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；物體下滑時(shí)，重力做正功，物體的重力勢能減小，動(dòng)能增加，故B正確；斜面對物體的作用力垂直于斜面，但在作用力方向上，物體有位移，斜面對物體的作用力對物體做功，故C錯(cuò)誤；物體和斜面組成的系統(tǒng)在整個(gè)過程中只有重力做功，它們的機(jī)械能守恒；但物體受彈力做功；機(jī)械能不守恒，D錯(cuò)誤．6、B【解題分析】試題分析：根據(jù)平行四邊形定則或者三角形定則作圖分析：若F1＜Fsin30°，無解；若F1=Fsin30°，唯一解；若F＞F1＞Fsin30°，兩解；若F1＞F，唯一解．解：已知合力、一個(gè)分力的方向、另一個(gè)分力的大小，根據(jù)平行四邊形定則作圖，如圖所示：由于F＞F1＞Fsin30°，即6N＞F1＞3N，故一定有兩組解；故選：B．【點(diǎn)評】本題關(guān)鍵是根據(jù)平行四邊形定則作圖分析，知道合力與分力是等效替代關(guān)系；要注意題目中的數(shù)量關(guān)系：．二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、BD【解題分析】

A.選擇A和B作為研究對象，運(yùn)用動(dòng)能定理研究：B受外力F做功，A對B的摩擦力與B對A的摩擦力是一對作用力與反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑動(dòng)，A、B對地的位移不等，故二者做功不等WF+（-f?△x）=△EkA+△EkB其中△x為A、B的相對位移．所以外力F做的功不等于A和B的動(dòng)能的增量，故A錯(cuò)誤．B.對A物運(yùn)用動(dòng)能定理，則有B對A的摩擦力所做的功，等于A的動(dòng)能的增量，故B正確．C.A對B的摩擦力與B對A的摩擦力是一對作用力與反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑動(dòng)，A、B對地的位移不等，故二者做功不等，故C錯(cuò)誤．D.對B物體應(yīng)用動(dòng)能定理，WF-Wf=△EkBWf為B克服摩擦力所做的功，即WF=△EkB+Wf就是外力F對B做的功等于B的動(dòng)能增量與B克服摩擦力所做的功之和，故D正確．8、BD【解題分析】

對三次平拋運(yùn)動(dòng)：平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間取決于豎直的高度，所以其運(yùn)動(dòng)的時(shí)間關(guān)系是：t2＜t3=t4；對于沿斜面運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)和平拋到B點(diǎn)這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)：平拋的加速度是g，沿斜面運(yùn)動(dòng)的加速度的豎直分加速度是gsin2θ，所以沿斜面運(yùn)動(dòng)的加速度小，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長，即t1＞t3=t4；故AC錯(cuò)誤，BD正確；故選BD．【題目點(diǎn)撥】本題關(guān)鍵建立運(yùn)動(dòng)模型，明確沿斜面運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其余三種運(yùn)動(dòng)是平拋運(yùn)動(dòng)，平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間取決于豎直分運(yùn)動(dòng)的位移．9、BD【解題分析】對物體B受力分析，受重力、斜面的支持力和A對B的支持力，受力分析圖如圖所示由于彈力與接觸面垂直，故A對B的支持力不是平行斜面向上，而是偏向上一點(diǎn)，A錯(cuò)誤；根據(jù)平衡條件有：，，得，，則由牛頓第三定律可知，物體B對物體A的壓力大于，物體B對斜面的壓力小于，C錯(cuò)誤，D正確；物體A受重力、支持力、摩擦力、B對A的壓力，共4個(gè)力，B正確；選BD．【題目點(diǎn)撥】先對物體B受力分析，根據(jù)平衡條件判斷A對B的彈力和斜面對B的支持力情況；再結(jié)合牛頓第三定律判斷B對A的壓力情況10、ABC【解題分析】由開普勒第三定律，探測器在軌道Ⅱ的運(yùn)行半徑比在軌道I的大，則有探測器在軌道Ⅱ的運(yùn)行周期比在軌道I的大，故A正確；由軌道I的E點(diǎn)到軌道II需要點(diǎn)火加速，軌道II的E點(diǎn)到軌道II的F點(diǎn)機(jī)械能守恒，引力勢能將增加，動(dòng)能減小，速度減小，則有探測器在軌道Ⅱ上某點(diǎn)的速率可能等于在軌道I上速率，故B正確；地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力為G，由G＝ma，可得衛(wèi)星在E點(diǎn)的加速度a＝，探測器在軌道I和軌道Ⅱ上經(jīng)過E處時(shí)加速度相同，故C正確；探測器在軌道Ⅱ上遠(yuǎn)離水星過程中，機(jī)械能守恒，引力勢能將增加，動(dòng)能減小，故D錯(cuò)誤；故選ABC。三、實(shí)驗(yàn)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、①減小1.51.2否【解題分析】

(1)[1]由圖象①可知，當(dāng)F=1時(shí)，a≠1．也就是說當(dāng)繩子上沒有拉力時(shí)小車就有加速度，該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中平衡摩擦力過大，即傾角過大，平衡摩擦力時(shí)木板的右端墊得過高．所以圖線①是在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的；[2]要想使得該圖線過原點(diǎn)，即當(dāng)有合力F時(shí)，才會產(chǎn)生加速度a，因此應(yīng)減小軌道的傾角；(2)[3][4]根據(jù)得所以滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象斜率等于滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量的倒數(shù)．由圖形b得加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象斜率k=2，所以滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m=1.5kg由圖形b得，在水平軌道上F=1N時(shí)，加速度a=1，根據(jù)牛頓第二定律得F-μmg=1解得μ=1.2(3)[5]滑塊和位移傳感器發(fā)射部分受到的拉力由力傳感器得出，實(shí)驗(yàn)過程中不需要控制滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于重物質(zhì)量．12、BD1.600.01小M?m【解題分析】

(1)[1].平衡摩擦力時(shí)，將木板右端適當(dāng)墊高，放上小車，穿好紙帶，讓小車沿板滑下時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列等間距的點(diǎn)即可，選項(xiàng)AC錯(cuò)誤，B正確；平衡摩擦之后，通過增加或者減少小車上的砝碼改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力，選項(xiàng)D正確。(1)[1].相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為：t=0.01×5=0.1s，

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論△x=at1可知，小車的加速度為：=≈1.60m/s1．(3)[3].甲圖中圖線的斜率：所以小車受到的拉力：小車受到的拉力近似等于砝碼盤及砝碼的總重力，所以砝碼盤及砝碼的總質(zhì)量：[4].在乙圖中，當(dāng)F＞0時(shí)，加速度a仍然等于0，是由于平衡摩擦力不足，說明可知乙同學(xué)在操作中使木板的傾角過小；

[5].隨著F的增大，即砂和砂桶質(zhì)量的增大，不再滿足砂和砂桶遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，即M?m，因此曲線上部出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象；四、計(jì)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、(1)vA=1.5m/s(2)1kg?m/s(3)若0.3≤μ【解題分析】

(1)A物塊在被繩拉斷后，沿光滑軌道到達(dá)最高點(diǎn)B的過程，由動(dòng)能定理：-在B點(diǎn)，由牛頓第二定律:m聯(lián)立解得：v(2)彈簧彈開A和B的過程，滿足系統(tǒng)的內(nèi)力作用，外力之和為零，動(dòng)量守恒0=系統(tǒng)的彈性勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒：E聯(lián)立解得：v1=2繩拉斷A物體的過程，由動(dòng)量定理：I=故繩拉斷B物體時(shí)拉力等大，時(shí)間相等，沖量等大，故I(3)對B由動(dòng)量定理：I解得：v此后B滑上小車