2024届江苏省南通市天星湖中学物理高三上期中质量检测模拟试题含解析

2024届江苏省南通市天星湖中学物理高三上期中质量检测模拟
试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。

用2B 铅笔将试卷类型（B ）填涂在答题卡相应位置上。

将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。

2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。

答案不能答在试题卷上。

3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。

不按以上要求作答无效。

4．考生必须保证答题卡的整洁。

考试结束后，请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、如图甲，光滑平行的、足够长的金属导轨ab 、cd 所在平面与水平面成θ角，b 、c 两端接有阻值为R 的定值电阻．阻值为r 的金属棒PQ 垂直导轨放置，其他部分电阻不计．整个装置处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上．从t ＝0时刻开始，棒受到一个平行于导轨向上的外力F ，使棒由静止开始沿导轨向上运动，运动中棒始终与导轨垂直且接触良好，通过R 的感应电流随时间t 变化的图象如图乙所示．下面分别给出了穿过回路PQcb 的磁通量Φ、磁通量的变化率t
φ∆∆、电阻R 两端的电势差U 和通过棒上某横截面的总电荷量q 随运动时间t 变化的图象，其中正确的是( )
A ．
B ．
C ．
D ．
2、如图所示，间距为L 、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端有一阻值为R 的电阻，一质量为m 、电阻也为R 的金属棒横跨在导轨上，棒与导轨接触
良好.整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B 的匀强磁场中，金属棒以初速度0v 沿导轨向右运动，前进距离为s ）在金属棒整个运动过程中，下列说法正确的是
A ．金属棒运动平均速度大于02v
B ．金属棒d 克服安培力做的功等于电阻R 上产生的焦耳热
C ．通过电阻R 电荷量为2BLs R
D ．电阻R 上产生的焦耳热为2012Q mv =
3、如图所示，可视为质点的小球，位于半径为3m 的半圆柱体左端点A 的正上方某处，以一定的初速度水平抛出小球，其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于B 点．过B 点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为60°，则小球的初速度为(不计空气阻力，g ＝10m/s 2) ( )
A ．35m/s
B ．43m/s
C ．553m/s
D ．152
m/s 4、有一直角V 形槽固定在水平面上，其截面如图所示，BC 面与水平面间夹角为60°，有一质量为m 的正方体均匀木块放在槽内，木块与BC 面间的动摩擦因数为μ，与AB 面间无摩擦，现用垂直于纸面向里的力推木块使之沿槽运动，则木块受的摩擦力为（ ）
A ．12mg μ
B 3mg
C ．22mg μ
D ．mg μ
5、如图所示，在通电直导线下方，有一电子沿平行导线方向以速度v 开始运动，则( )
A．将沿轨迹Ⅰ运动，半径越来越小
B．将沿轨迹Ⅰ运动，半径越来越大
C．将沿轨迹Ⅱ运动，半径越来越小
D．将沿轨迹Ⅱ运动，半径越来越大
6、汽车在平直路面以10m/s的速度匀速驶向十字路口，当行驶至距路口停车线15m处时，绿灯还有3s熄灭，若从此刻开始计时，该汽车在绿灯熄灭时刚好停在停车线处，则汽车运动的v-t图像可能是下图中的( )
A．B．
C．D．
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、据报道2016 年1 月1 日郑州发生了万伏电缆落地，持续大火将路面烧焦成大坑的事件。

高压电线落地可能导致行人跨步触电，如图所示，设人的两脚M N间跨步距离为d，触地点O 流入大地的电流为I，大地的电阻率为ρ，O N 间的距离为R。

电流在以O点为圆心半径为r 的半球面上均匀分布，其电流密度为，电流密度乘以电阻率等于电场强度，该场强可以等效于把点电荷Q 放在真空中O 点处产生的场强。

下列说法正确的是( )
A．等效点电荷Q 电量为(K 为静电力常量)
B．若图中的N、M处于O点左侧，且N、M、O点共线，则两脚间的跨步电压可能等于
C．两脚间的跨步电压不可能为零
D．两脚并拢跳离触地点是防跨步触电的一种有效方法
8、如图所示为一种儿童玩具，在以O点为圆心的四分之一竖直圆弧轨道上，有一个光滑的小球(不能视为质点)，O＇为小球的圆心．挡板OM沿着圆弧轨道的半径，以O点为转轴，从竖直位置开始推着小球缓慢的顺时针转动(垂直水平面向里看)，到小球触到水平线的过程中
A．圆弧轨道对小球的支持力逐渐增大
B．圆弧轨道对小球的支持力逐渐减小
C．挡板对小球的支持力逐渐增大
D．挡板对小球的支持力逐渐减小
9、如图所示，小球放在光滑的墙与装有铰链的光滑薄板之间，薄板在F′作用下逆时针转动，在墙与薄板之间的夹角θ缓慢地从90°逐渐减小的过程中（）
A．小球对薄板的正压力增大
B．小球对墙的正压力减小
C．小球对墙的压力先减小，后增大
D．小球对薄板的压力不可能小于小球的重力
t=时刻，10、如图所示，水平传送带匀速运动，在传送带的右侧固定一弹性挡杆.在0
将工件轻轻放在传送带的左端，当工件运动到弹性挡杆所在的位置时与挡杆发生碰撞，已知碰撞时间极短，不计碰撞过程的能量损失.则从工件开始运动到与挡杆第二次碰撞前的运动过程中，工件运动的v t-图像可能是（）
A．B．
C．D．
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）如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

(1)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。

但是，可以通过仅测量
________(填选项前的符号)，间接地解决这个问题。

A．小球开始释放高度h
B．小球抛出点距地面的高度H
C．小球做平抛运动的射程
(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射球m1多次从倾斜轨道上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP，然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复。

接下来要完成的必要步骤是________。

(填选项前的符号)
A．用天平测量两个小球的质量m1、m2
B．测量小球m1开始释放高度h
C．测量抛出点距地面的高度H
D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
E．测量平抛射程OM、ON
(3)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_________[用(2)中测量的量表示]
(4)若两球发生弹性正碰，则OM、ON、OP之间一定满足的关系是________(填选项前的符号)。

A.OP=ON-OM B．2OP=ON+OM C．OP-ON=2OM
12．（12分）如图所示，某小组同学利用DIS 实验装置研究支架上力的分解．A、B 为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负．A 连接质量不计的细绳，并可沿固定的圆弧形轨道移动．B 固定不动，通过光滑铰链连接一轻杆，将细绳连接在杆右端O 点构成支架，调整使得O 点位于圆弧形轨道的圆心处，保持杆沿水平方向．随后按如下步骤操作：
①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB＝θ；
②对两个传感器进行调零；
③用另一绳在O 点悬挂住一个钩码，记录两个传感器读数；
④取下钩码，移动传感器A，改变θ 角，重复上述步骤①②③④，得到图示数据表格a．（1）根据表格a，可知A 传感器对应的是表中的力____（填“F1”或“F2”），
并求得钩码质量为______kg （保留一位有效数字）；
（2）换用不同钩码做此实验，重复上述实验步骤，得到数据表格b．则表格b 中30°所对应的F2 空缺处数据应为_______N；
（3）实验中，让A 传感器沿圆心为O 的圆弧形（而不是其它的形状）轨道移动的主要目的是
：__________
A．方便改变A 传感器的读数B．方便改变B 传感器的读数
C．保持轻杆右端O 的位置不变D．方便改变细绳与杆的夹角θ
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）运用牛顿运动定律可以有效地解决动力学问题，请根据所学习到的有关牛顿运动定律的相关知识，解决下列问题．
（1）如图，物块A放在光滑水平桌面上，其中B的重力mg，A的质量为M，试求物块A的加速度的大小．
（2）在一节火车车厢内有一个光滑的水平桌面，桌上有一个小球，开始时小球和车厢均处于静止状态，如果火车突然加速向前开动，如果以火车为参考系，小球会运动吗?牛顿第一定律适用吗?请分析说明理由．
14．（16分）如图所示，将横截面积S=100cm2、容积为V=5L，开口向上的导热良好的气缸，置于t1=－13C 的环境中。

用厚度不计的轻质活塞将体积为V1=4L的理想气体封闭在气缸中，气缸底部有一个单向阀门N。

外界大气压强p0=1.0×105Pa，重力加速
g=10m/s2，不计一切摩擦。

求：
(i)将活塞用卡销Q锁定，用打气筒通过阀门N给气缸充气，每次可将体积V0=100mL，压强为p0的理想气体全部打入气缸中，则打气多少次，才能使其内部压强达到1.2p0；(ii)当气缸内气体压强达到1.2p0时，停止打气，关闭阀门N，将质量为m=20kg的物体放在活塞上，然后拔掉卡销Q，则环境温度为多少摄氏度时，活塞恰好不脱离气缸。

15．（12分）一个放在水平地面上的物块，其质量为m = 1kg ，受到水平推力F = 11N 作用，使物块从静止开始运动，2s 后撤去推力F ，若物块与地面的摩擦因数为μ= 1．4， 求：（1）加速过程的加速度大小．
（2）物块在地面上运动的总位移．
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、B
【解题分析】
A ．由于产生的感应电动势是逐渐增大的，而选项A 描述磁通量与时间关系中斜率不变，产生的感应电动势不变，故A 错误；
B ．回路中的感应电动势为E t
∆Φ=∆，感应电流为 I ＝()E R r R r t
∆Φ=++∆ 由图乙可知
I ＝kt
即
()R r t
∆Φ+∆＝kt 故有
t
Φ∆∆＝kt (R ＋r ) 故B 正确；
C ．I 均匀增大，棒两端的电势差
U ab ＝IR ＝ktR
则知U ab 与时间t 成正比，故C 错误；
D ．通过导体棒的电荷量为
q ＝It ＝kt 2
故q －t 图象为抛物线，并非过原点的直线，故D 错误。

故选B 。

2、C
【解题分析】
A.金属棒在整个运动过程中，受到竖直向下的重力，竖直向上的支持力，这两个力合力为零，受到水平向左的安培力，金属棒受到的合力为安培力：
22•222E BLv B L v F BIL BL BL R R R
==== 金属棒受到安培力作用而做减速运动，速度v 不断减小，安培力不断减小，加速度不断减小，故金属棒做加速度逐渐减小的变减速运动，所以平均速度小于02
v ，故A 错误； B.由能量守恒知金属棒ab 克服安培力做的功等于电阻R 和金属棒上产生的焦耳热，故B 错误；
C. 整个过程中通过导体截面的电荷量
2E q I t t R ==
∆∆
又 BLs E t t
∆Φ==∆∆ 联立得：2BLs q R
=，故C 正确； D. 整个过程中由动能定理可得：
2102
W mv --= 解得克服安培力做功为：
2012
W mv = 所以产生的总热量为 2012Q mv =
所以电阻R 上产生的焦耳热为
201124R Q Q mv == 故D 错误。

3、A
【解题分析】
飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B 点，可知速度与水平方向的夹角为30，设位移与
水平方向的夹角为θ，则有tan 303tan 26θ==，又因为tan 32y y x R θ==，所以可得竖直方向上的位移为34y R =．在竖直方向有2y 322
v gy gR ==，代入0tan 30y v v =
，可得0333310335/22
v gR m s ==⨯⨯=．故A 正确． 4、A 【解题分析】
先将重力按照实际作用效果正交分解，求解出正压力，然后根据滑动摩擦定律求解摩擦力．
【题目详解】
将重力按照实际作用效果正交分解，如图
故F 2=mgsin30°
=12mg ，滑动摩擦力为f=μF 1＝12
μmg ，故选A ． 5、A
【解题分析】 CD ．由安培定则可知，通电直导线在其下方的磁场垂直纸面向里，如图所示，根据左手定则可知，电子所受洛伦兹力的方向向上，所以沿轨迹Ⅰ运动，故CD 错误；
AB ．因离导线越近，磁感应强度越大，根据Bqv ＝m 2
v r
可知，轨迹半径越来越小，所以A 正确，B 错误。

故选A 。

6、A
【解题分析】试题分析：在v-t 图像中图像与横坐标围成的面积表示位移，根据题意可知汽车速度为零时，走过的位移刚好为15m ，据此分析． 此图线表示汽车发生的位移为1103152A x m =
⨯⨯=，A 正确；B 图的面积小于A 图中的面积，可知15B x m <，B 错误；C 图中1101102202
C x m =⨯+⨯⨯=（），C 错误；
D 图中1100.510 2.517.52D x m =⨯+⨯⨯=（），D 错误．
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
【解题分析】
根据题意有：，解得．故A 正确。

N 点处电流密度为，由于MN
间的电场是非匀强电场，电场强度越靠近O 点越大，则知MN 间的场强大于
，MN 两脚间跨步电压大于．故B 错误。

当两脚位于同一等势线上时即两脚到O 点的距离相等时，跨步电压为零。

故C 错误。

两脚并拢时跨步电压较小，跳离触地点是防跨步触电的一种有效方法。

故D 正确。

故选AD 。

【题目点拨】
本题是信息给予题，要读懂题意，抓住有效信息是关键，可采用类比的方法理解，将电流场与点电荷的静电场模拟分析。

8、BC
【解题分析】
对小球受力分析如图：
当从竖直位置开始推着小球缓慢的顺时针转动，到小球触到水平线的过程中，由几何关系
可知，N 1与N 2之间的夹角保持不变，N 1与竖直方向之间的夹角逐渐减小，N 2与竖直方向之
间的夹角逐渐增大，根据平行四边形定则可知，圆弧轨道对小球的支持力逐渐减小，故A错误，B正确；挡板对小球的支持力逐渐增大，故C正确，D错误．
9、AD
【解题分析】
根据小球重力的作用效果，可以将重力G分解为小球压板的力F1和小球压墙的力F2，作出平行四边形如图所示，当θ减小时，F1、F2均增大，而且在初始（θ＝90°）时，F1最小，等于G，所以AD项均正确。

10、CD
【解题分析】
工件与弹性挡杆发生碰撞后，其速度的方向改变，应取负值，故AB错误；工件与弹性挡杆发生碰撞前的加速过程中和工件与弹性挡杆碰撞后的减速过程中所受滑动摩擦力不变，所以两过程中加速度大小不变，工件运动至与弹性挡杆碰撞前，可能做匀加速直线运动，也可能与传送带一起做匀速直线运动，故CD正确.
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、C ADE m1·OM＋m2·ON＝m1·OP A
【解题分析】
（1）小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间相等，小球的水平位移与小球的初速度成正比，可以用小球的水平位移代替其初速度，即测量射程，故C正确，ABD错误。

（2）要验证动量守恒定律定律，即验证：m1v1=m1v2+m2v3，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：m1v1t= m1v2t+ m2v3t，得：m1OP=m1OM+m2ON，因此实验需要过程为：测量两球的质量、确定落点从而确定小球的水平位移，故选ADE。

（3）由（2）可知，实验需要验证：m1OP=m1OM+m2ON。

（4）根据弹性碰撞的公式，碰撞后两球的速度为：，显然
v2-v1=v0，因平抛运动中的时间相等，所以有：OP=ON-OM，故A正确，BCD错误。

12、F10.05-0.955N C
【解题分析】
（1）因绳子只能提供拉力，故A 传感器对应的是表中力F 1，对节点O 受力分析有F 1sin30°=mg，解得m=0.05Kg
（2）对于O 点，受力平衡，O 点受到F 1、F 2即钩码向下的拉力，根据几何关系可知，
F 2＝F 1
，因为B 受到的是压力，所以F 2空缺处数据应为-0.955N ． （3）实验中，让A 传感器沿圆心为O 的圆弧形轨道移动的主要目的是：保持轻杆右端O 的位置不变，从而保证OB 水平,故选C.
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）mg M m
+ （2）见解析 【解题分析】（1）依据牛二定律()mg M m a =+，解得mg a M m =
+． （2）小球的运动对于以地面为参考系而言是容易解释的，因为小球具有惯性；而对于桌面而言，就不容易解释了，小球没有受到作用力，但是它突然就运动了，故牛顿运动定律在非惯性参考系中是不成立的．
14、 (i)8；(ii)52C ︒
【解题分析】
(1)由玻意耳定律得
()010011.2p V nV p V +=
其中14L V =，0100mL V =，n 为打气次数，代入数值解得：
8n =
(ii)初态气体温度为11273K 260K T t =+=，最终稳定时，体积为5L V =，内部气体压强为
520 1.210Pa mg p p S
=+=⨯ 即拔掉卡销后，缸内气体压强不变，由盖·吕萨克定律得：
112V V T T =，解得 2325K T =
则气缸内气体的温度为
22273K 52t T =-=℃
15、（1）6m/s 2
（2）31m
【解题分析】
试题分析：（1）物体水平推力F 作用下做匀加速运动时，受到重力、地面的支持力和滑动摩擦力、推力共四个力作用，由牛顿第二定律得：F-f=ma
又有：f=μN=μmg 联立得：2100.4106/?1
F a g m s m μ=
-=-⨯= （2）物体做匀加速运动的位移为：x 1=12at 2=12×6×22m=12m 撤去F 时物体的速度为：v=at=12m/s
撤去F 后，物体滑行的过程，由动能定理得：-μmgx 2=1-
12mv 2 代入数据得：x 2=18m
故物体的总位移为：x=x 1+x 2=31m
考点：牛顿第二定律；动能定理的应用。