2024届北京市第五十六中学高三物理第一学期期中教学质量检测试题含解析

2024届北京市第五十六中学高三物理第一学期期中教学质量检
测试题
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2．答题时请按要求用笔。

3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。

4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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，木板B放在粗糙的水平面上，木块A放在B的上面，A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在竖直墙上，用水平恒力F向左拉动B，使其以速度v做匀速运动，此时绳水平且拉力大小为F T，下面说法正确的是( )
A．若木板B以2v匀速运动，则拉力仍为F
B．绳上拉力F T与水平恒力F大小相等
C．木块A受到的是静摩擦力，大小等于F T
D．木板B受到一个静摩擦力和一个滑动摩擦力，合力大小等于F
2、如图所示，A为地球赤道表面的物体，B为环绕地球运行的卫星，此卫星在距离地球表面R/2的高度处做匀速圆周运动，且向心加速度的大小为a.已知地球同步卫星的轨道半径为6.6R，R为地球的半径，引常量为G.则下列说法正确的是( )
A．地球两极的重力加速度大小3a/2
B．物体A的线速度比卫星B的线速度大
C．地球的质量为
2 aR G
D ．地球的第一宇宙速度大小为
3 2
aR
3、从地面竖直向上抛出一物体，取地面为重力势能零点，该物体的机械能E 总和重力势能E p 随它离开地面的高度h 的变化如图所示。

重力加速度取10 m/s 2。

由图中数据可得
A ．物体的质量为1 kg
B ．h =0时，物体的速率为20 m/s
C ．h =2 m 时，物体的动能E k =50 J
D ．物体上升过程中所受的阻力为变力
4、同一词汇，在专业语言中和生活化语言中内涵经常不同，以下数据表示物理学中时间概念的是（ ） A ．学校作息时间表的数字
B ．中央电视台的新闻联播节目在19时开播
C ．第六届世界互联网大会于2019年10月20日上午9：30在乌镇正式开幕
D ．军运会男子800米自由泳决赛中，中国选手季新杰后程发力，游出7分53秒65，创赛会纪录夺冠
5、甲、乙两球在光滑水平轨道上同向运动，它们的动量分别是
4/P kg m s =⋅甲，8/P kg m s =⋅乙，甲追乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为'10/p kg m s =⋅乙，则关于甲球动量的大小和方向判断正确的是( )
A ．'2/P kg m s =⋅甲，方向与原来方向相反
B ．'2/P kg m s =⋅甲，方向与原来方向相同
C ．'4/P kg m s =⋅甲，方向与原来方向相反
D ．'4/P kg m s =⋅甲，方向与原来方向相同
6、最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展．若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s ，产生的推力约为4.8×106 N ，则它在1 s 时间内喷射的气体质量约为
A ．1.6×102 kg
B ．1.6×103 kg
C ．1.6×105 kg
D ．1.6×106 kg
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、如图所示，一质量为m 的小球用两根不可伸长的轻绳a 、b 连接，两轻绳的另一端分别系在竖直杆的A 、B 两点上，当两轻绳伸直时，a 绳与杆的夹角为30°
，b 绳水平，已知a 绳长为2L ，当竖直杆以自己为轴转动，角速度ω从零开始缓慢增大过程中，则下列说法正确的是( )
A ．从开始至b 绳伸直但不提供拉力时，绳a 对小球做功为0
B ．b 绳伸直但不提供拉力时，小球的向心加速度大小为
3
3
g C ．从开始至b 绳伸直但不提供拉力时，小球的机械能增加了5326mgL ⎛⎫
- ⎪ ⎪⎝⎭
D ．当3g
L
ω=
时，b 绳未伸直 8、有三颗质量相同的人造地球卫星， a 是放置在赤道附近还未发射的卫星， b 是靠近地球表面做圆周运动的卫星， c 是在高空的一颗地球同步卫星．比较三颗人造卫星的运动周期T 、线速度v 、角速度ω和向心力F ，下列判断正确的是（ ）
A ．a b c T T T <<
B ．a c b T T T =>
C ．a c b v v v <<
D ．a b c v v v =<
9、如图所示，光滑圆轨道固定在竖直平面内，两个光滑小球用轻杆相连，其长度刚好等于圆轨道的直径．已知A球质量为2m，B球的质量为m．由图中位置静止释放小球，运动到竖直位置过程中
A．B球到达最高点C时杆受到的是压力
B．B球到达最高点C时杆受到的是拉力
C．调整两小球的质量比，小球有可能达不到最高点
D．调整两小球的质量比，杆竖直时受到的作用力可能为零
10、如图所示，质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下，斜面以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体m与斜面体相对静止．则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中正确的是（）
A．支持力一定做正功B．摩擦力一定做正功
C．摩擦力可能不做功D．摩擦力可能做负功
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）长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮.轻绳跨过滑轮，一端与小车连接，车内放上5 个相同的钩码，另一端可悬挂钩码．小车的右端固定有宽度为d 的遮光片．利用如图的装置，实验小组探究质量一定时加速度与力的关系．他们进行了如下操作，完成步骤中的填空:
(1)从小车内取1 个钩码挂在轻绳的右端，将小车从A 处由静止释放，测出A、B 间的距离为x、遮光片通过光电门的时间为t1，则遮光片通过光电门的瞬时速度v1=____; 小车的加速度a1=______．(用已知和测得的物理量符号表示)
(2)再从小车内取1 个钩码挂在右端钩码的下方(共2 个)，仍将小车从A 处由静止释放，
测出遮光片通过光电门的时间为t2，用m 表示一个钩码的质量，用M 表示小车的质量(不含钩码)，为达到实验目的，本次操作需要验证的关系式为__________．(重力加速度为g，用已知和测得的物理量符号表示)
(3)依次取3、4、5 个钩码挂在轻绳右端，重复以上操作，得到一系列遮光片通过光电门的时间t．用F 表示右端所挂钩码的总重量，如果实验操作无误，作出的下列图象中正确的是_____
(4)下列措施中，能够减小实验误差的是_____
A、保证轻绳下端所挂钩码的总质量远小于小车与车内钩码的总质量
B、实验前应平衡摩擦力
C、细线在桌面上的部分应与长木板平行
D、图中AB 之间的距离应尽量小些
12．（12分）某同学想利用图示装置探究系统机械能守恒问题，设计了如下实验：
①将质量分别为m A和m B（B的质量含遮光片）的小球A、B分别固定于一轻杆的左右两端，使杆呈水平且处于静止状态，测量出转轴O到A球的距离L A和到B球的距离L B，光电门放置于转轴O的正下方，与转轴O的距离为L B
②释放轻杆使A、B两球随轻杆顺时针转动，光电门记录遮光片遮光的时间为△t
③测量出遮光片的宽度d必计算有关物理量，验证机械能守恒定律
④改变小球B 的质量，多次重复①〜③步骤
(1)小球B经过光电门时的速度v B表达式为v B= ______（用题中测量量表示）,此时小球A的速度v A表达式为A v _________用题中己知量、测量量表示）。

(2)如果系统的机械能守恒，应满足的关系式为________（已知重力加速度为g，用题中己知量、测量量表示）。

(3)验证实验结束后，该同学突发奇想：如果系统的机械能守恒，不断增大小球B的质
量为B m ，小球B 过最低点的速度v B 也将不断增大，那么v B 随m B 增大会趋于一个什么值？请你帮该同学解决：最终v B 的值会趋于_________ （已知重力加速度为g ，用题中已知量、测量量表示）。

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，在匀强磁场中倾斜放置的两根平行光滑的金属导轨，它
们所构成的导轨平面与水平面成θ＝30︒角，平行导轨间距L =1.0 m 。

匀强磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度B =0.20T 。

两根金属杆ab 和cd 可以在导轨上无摩擦地滑动。

两金属杆的质量均为m =0.20 kg ，电阻均为R =0.20Ω。

若用与导轨平行的拉力作用在金属杆ab 上，使ab 杆沿导轨匀速上滑并使cd 杆在导轨上保持静止，整个过程中两金属杆均与导轨垂直且接触良好。

金属导轨的电阻可忽略不计，取重力加速度g=10m/s 2。

求：
（1）通过金属杆的感应电流I ； （2）作用在金属杆ab 上拉力的功率P 。

14．（16分）5个相同的木块紧挨着静止放在地面上，如图所示，每块木块的质量为m ＝1kg ，长1l m =．它们与地面间的动摩擦因数10.1μ=，木块与地面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现有一质量为M ＝2.5kg 的小铅块（视为质点），以04/v m s =的初速度向右滑上左边第一木块的左端，它与木块的动摩擦因数20.2μ=．小铅块刚滑到第四块木块时，木块开始运动，重力加速度2
10/g m s =．求： （1）铅块刚滑到第四块木块时的速度；
（2）小铅块停止运动后，离第一块木块的左端多远？
15．（12分）如图所示装置由AB 、BC 、CD 三段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接，其中轨道AB 、CD 段是光滑的，水平轨道BC 的长度s =5 m ，轨道CD 足够长且倾角θ=37°，A 、D 两点离轨道BC 的高度分别为h 1=4.30 m 、h 2=1.35 m ．现让质量为m 的小滑块自A 点由静止释放．已知小滑块与轨道BC 间的动摩擦因数μ=0.5，重
力加速度g 取10 m/s 2，sin 37°
=0.6，cos 37°=0.8.求：
(1)小滑块第一次到达D 点时的速度大小； (2)小滑块最终停止的位置距B 点的距离．
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、A 【解题分析】
以B 为研究对象分析受力，当其匀速运动时，受力平衡，受力情况与速度大小无关，A 正确；以A 、B 整体为研究对象分析受力可知F ＝F T ＋F f 地，故绳子拉力小于水平恒力，B 错误；木块A 与B 之间发生相对滑动，所以A 所受摩擦力为滑动摩擦力，C 错误；木板B 受到两个滑动摩擦力，木板B 所受合力为零，D 错误；故选A 。

2、D 【解题分析】
根据万有引力等于向心力，结合同步卫星的加速度和轨道半径求出加速度关系。

地球赤道上的物体与同步卫星的角速度相等，根据a=rω2得出向心角速度关系，利用万有引力等于向心力求得地球的质量。

【题目详解】
卫星B 绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则有2
200
B B
B B Mm v m a G m r r ==，
又r 0=1.5 R ，对于地球两极的物体有G 2 Mm R '=m′g ，解得2
94aR M G
=
，g=2.25
a ，2
B v =
，故A C 错误；物体A 与地球同步卫星的角速度相等，根据v=ωr 知，同步卫星的线速度大于物体A 的线速度，又由2
2Mm v G m r r
=可知，同步卫星的线速度
小于卫星B 的线速度，故物体A 的线速度小于卫星B 的线速度，故B 错误；由
2
0102 GMm v m R R
=，并结合GM=gR 2，可得地球的第一宇宙速度为1
v ==故D 正确。

故选D 。

【题目点拨】
解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，并能灵活运用，注意赤道上的物体不是靠万有引力提供向心力。

3、C 【解题分析】
A.由图知，4m h =时则有：
80J p E =
由p E mgh =得物体的质量为： 2kg m =
故A 错误； B.0h =时，则有：
0p E =，E 总100J =
则物体的动能为：
k E E =总100J p E -=
由2
012
k E mv =
可得： 010m/s v =
故B 错误；
C. 2m h =时，则有：
40J p E =，E 总90J =
则物体的动能为：
k E E =总50J p E -=
故C正确；
D. 根据功能关系可得克服阻力所做的功等于械能减少量，故有：
E fh
∆=
可得物体在运动过程中受到的阻力恒为：
5N
f=
故D错误。

4、D
【解题分析】
A．学校作息时间表的数字表示的是上下课的时刻，选项A错误；
B．中央电视台的新闻联播节目在19时开播，“19时”表示的是时刻，选项B错误；C．第六届世界互联网大会于2019年10月20日上午9：30在乌镇正式开幕，“9：30”表示的是时刻，选项C错误；
D．军运会男子800米自由泳决赛中，中国选手季新杰后程发力，游出7分53秒65，创赛会纪录夺冠，“7分53秒65”表示的是时间，选项D正确。

5、B
【解题分析】
甲乙两球在碰撞过程中系统动量守恒，根据题意应用动量守恒定律求出甲球的动量大小和方向。

【题目详解】
两球碰撞过程系统动量守恒，以两球初动量方向为正方向，由动量守恒定律得：
'' P P P P
+=+
甲乙甲乙，代入数据解得：'2/
P kg m s
=⋅
甲
，方向与原方向相同，故B正
确，ACD错误。

【题目点拨】
本题考查了动量守恒定律的应用，两球碰撞过程动量守恒，应用动量守恒定律即可解题，解题时注意：动量是矢量，要注意动量的方向，注意正方向的选择。

6、B
【解题分析】
设该发动机在t s时间内，喷射出的气体质量为m，根据动量定理，Ft=mv，可知，
在1s内喷射出的气体质量
6
3
4.810
1.610
3000
m F
m kg kg
t v
⨯
====⨯，故本题选B．
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、BCD 【解题分析】
当b 绳刚要伸直时，对小球，由牛顿第二定律和向心力公式得水平方向有：
2
sin 302sin 30a v F m
L ︒=︒
，竖直方向有cos30a F mg ︒=，解得v =
球的机械能增加量为()2121cos30(226
E mg L mv mgL ∆=⋅-︒+
=-，由功能关
系可知，从开始至b 绳伸直但不提供拉力时，绳a 对小球做功为(2mgL ，故A
错误C 正确；b 绳刚好伸直无拉力时，小球的角速度为v L ω=
=，当
ω=
<b 未伸直，小球的向心加速度为2a L g ω==，故BD 正确． 8、BC
【解题分析】根据题意地球同步卫星c 周期c T 与地球自转周期相同，即与放在赤道的卫星a 的周期a T 相同，即a c T T =，根据2r
v T
π=
可知a c v v <；对表面卫星b 与同步卫
星c ，由22224π=Mm m r v G m r T r =可知2T π
=， v =c T >b T ，且b c v v > ；所以a c b T T T =>， a c b v v v << 故AD 错误，BC 正确．故选BC ．
9、ACD 【解题分析】
AB ．根据机械能守恒定律，B 球到达最高点时：
21
(2)32
mg mg R mv -=⋅
解得：
v =
设B 球在C 时杆受到的是压力，则杆对B 的支持力为N C ，则：
2
C v mg N m R
-= 解得：
13
C N mg = 假设正确，B 球到达最高点C 时杆受到的是压力，故A 项正确，B 项错误；
C ．如果两球质量相等，静止释放后，两球保持静止不动，故C 项正确；
D ．如果B 球在最高点所需向心力刚好等于B 球的重力，杆所受到的作用力为零。

而A 的向心力由A 得重力和圆轨道底端的支持力提供。

故D 项正确。

10、ACD
【解题分析】
由功的计算公式W FScos α=可知，支持力方向垂直斜面向上，与位移的方向夹角小于90︒，支持力一定做正功；
而摩擦力是否存在需要讨论：
当加速度较小时，摩擦力f F 沿斜面向上，即a gtan θ＜，摩擦力沿斜面向上，做负功；当加速度较大时，摩擦力f F 沿斜面向下，即a gtan θ＞，摩擦力沿斜面向下，做正功；当a gtan θ=时，摩擦力不存在，不做功，综上所述，B 是错误的．
点睛：本题考查灵活运用正交分解处理物理问题的能力，采用的是分解加速度，不是分解要求的力的方法，使解题过程简洁方便．
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、1d t ； 2212d xt ； 2
2
22(5)2d mg M m xt =+ ； D ； BC ； 【解题分析】
（1）遮光片通过光电门的瞬时速度v 1=1
d t ; 根据v 12
=2ax 可得小车的加速度22
112122v d a x xt ==． （2）对砝码和小车的整体，合外力为F=2mg ，加速度为22
2222
22v d a x xt ==；则需要验证的是F=M 整体a 2，即()2
2
2252d mg M m xt =+；
（3） 设下面挂的钩码重力为F ，则由（2）的分析可知：()2
252d F M m xt =+，即F-21t 为过原点的直线，可知选项D 正确；
（4）因此实验中研究对象是小车的钩码的整体，则不需要保证轻绳下端所挂钩码的总质量远小于小车与车内钩码的总质量，选项A 错误；实验前应平衡摩擦力，从而保证整体受的合外力等于F ，选项B 正确；细线在桌面上的部分应与长木板平行，以减小实验的误差，选项C 正确；图中AB 之间的距离应尽量大些，这样小车到达光电门处的速度较大些，可减小测量的误差，选项D 错误；故选BC.
【题目点拨】
本题考查验证牛顿第二定律的实验，要求能明确实验原理，认真分析实验步骤，从而明确实验方法；同时注意掌握图象处理数据的方法，能根据函数关系判断图象，明确对应规律的正确应用．
12、d t
∆ A B L d L t ∆ 22()()1122B B A A B A A B L d d m gL m gL m m t L t -=+∆∆
【解题分析】 (1)[1]由于遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度，小球B 经过光电门时的速度：
B d v t
=∆ [2]根据A 、B 角速度相等，则有：
A B A B
v v L L = 此时小球A 的速度为：
A A
B L d v L t
=∆ (2)[3]AB 为一系统，则其重力势能的减小量为：
B B P A A E m gL m gL ∆=-
动能的增量为：
2222(111122()2)2B A B A A k b a B L d d E m v m v m m t L t
∆=+=+∆∆ 机械能守恒要满足二者相等，即为：
22()()1122B B A A B A A B L d d m gL m gL m m t L t
-=+∆∆ (3)[4]系统的机械能守恒则有：
22(1122)B B A A A A B
B B B v L m gL m gL m m L v -=
+ 可得： 22112(2)A A B A B A B
B B B m m L gL gL m m L v v -=+ 不断增大小球B 的质量，当小球B 的质量趋势于无穷大时，则A B
m m 趋势于0，故有： 212
B B gL v = 解得：
2B B v gL =
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）5.0A ；（2）20W
【解题分析】对cd 棒：
解得：I=5A
（2）感应电动势:E=I ∙2R=2V
由E=BLv 解得：v=10m/s
对ab 和cd 的整体：
则拉力的功率：P=Fv=20W
14、（1）2m/s （2）14
81
m 【解题分析】
（1）设小铅块在前三块木块上运动的加速度大小为a 1，刚滑到第四块的速度为v 1 由牛顿第二定律得
μ2Mg =Ma 1
由运动学公式得
v 02-v 12=2a 1•3l
联立解得
v 1=2m/s
（2）设小铅块滑上4木块经过t秒和4、5木块达到共同速度，此过程小铅块、4、5木块对地位移为s1和s2，相对位移为△s，4、5木块运动的加速度为a2
μ2Mg-μ1（M+2m）g=2ma2
v1-a1t=a2t
s1＝v1t−1
2
a1t2
s2＝1
2
a2t2
△s=s1-s2联立解得
s1＝80 81
m
△s＝8
9
m
由于△s＜l（s1＜l）小铅块没有离开第四块木块，最后小铅块与4、5木块达共同速度起减速为零．小铅块与4、5木块达到共同速度为v2，一起减速的加速度大小为a3，减速位移为s3
μ1（2m+M）g=（2m+M）a3
v2=a2t
s3＝
2
2
3 2 v a
联立以上各式得
s3＝2 81
m
小铅块最终离1木块左端为s=3l+s1+s3
联立以上各式得
s=325 81
m
15、（1）3m/s (2)1.4m 【解题分析】
（1）小物块从A→B→C→D过程中，由动能定理得mg(h1−h2)−μmgs＝1
2
m v D2−0
将h1、h2、s、μ、g代入得：v D=3m/s
即小滑块第一次到达D点时的速度大小为3m/s．
（2）对小物块运动全过程利用动能定理，设小滑块在水平轨道上运动的总路程为S总有：mgh1=μmgs总
将h1、μ、g代入得S总=8.6m
故小物块最终停止的位置距B点的距离为2s-S总=1.4m
即小滑块最终停止的位置距B点的距离为1.4m．
【题目点拨】
本题关键灵活地选择物理过程运用动能定理列式求解，同时要注意摩擦力做的总功等于摩擦力与路程的积．。