2024年湖南省永州市祁陽縣第一中學(xué)高三物理第一學(xué)期期末質(zhì)量跟蹤監(jiān)視模擬試題含解析

2024年湖南省永州市祁陽縣第一中學(xué)高三物理第一學(xué)期期末質(zhì)量跟蹤監(jiān)視模擬試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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、如圖所示為氫原子能級的示意圖，下列有關(guān)說法正確的是A．處于基態(tài)的氫原子吸收10.5eV的光子后能躍遷至，n＝2能級B．大量處于n＝4能級的氫原子向低能級躍遷時(shí)，最多可輻射出3種不同頻率的光C．若用從n＝3能級躍遷到n＝2能級輻射出的光，照射某金屬時(shí)恰好發(fā)生光電效應(yīng)，則用從n＝4能級躍遷到n＝3能級輻射出的光，照射該金屬時(shí)一定能發(fā)生光電效應(yīng)D．用n＝4能級躍遷到n＝1能級輻射出的光，照射逸出功為6.34eV的金屬鉑產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為6.41eV2、帆船運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)員可以調(diào)節(jié)帆面與船前進(jìn)方向的夾角，使船能借助風(fēng)獲得前進(jìn)的動(dòng)力．下列圖中能使帆船獲得前進(jìn)動(dòng)力的是A． B．C． D．3、如圖所示，空間P點(diǎn)離地面足夠高，從P點(diǎn)以很小的速度向右水平拋出一個(gè)小球，小球能打在豎直的墻壁上，若不斷增大小球從P點(diǎn)向右水平拋出的初速度，則小球打在豎直墻壁上的速度大小A．一定不斷增大B．一定不斷減小C．可能先增大后減小D．可能先減小后增大4、2016年2月，物理學(xué)界掀起了“引力波”風(fēng)暴，證實(shí)了愛因斯坦100年前所做的預(yù)測。據(jù)報(bào)道，各種各樣的引力波探測器正在建造或者使用當(dāng)中?？赡艿囊Σㄌ綔y源包括致密雙星系統(tǒng)（白矮星、中子星和黑洞）。若質(zhì)量分別為m1和m2的A、B兩天體構(gòu)成雙星，如圖所示。某同學(xué)由此對該雙星系統(tǒng)進(jìn)行了分析并總結(jié)，其中結(jié)論不正確的是（）A．A、B做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為m2：m1B．A、B做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力大小之比為1：1C．A、B做圓周運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速之比為1：1D．A、B做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小之比為1：15、繼我國探月工程之后，2020年我國計(jì)劃啟動(dòng)火星探測任務(wù)，擇機(jī)發(fā)射火星探測器。若已知引力常量G和火星的半徑R，火星探測器環(huán)繞火星表面飛行的周期T，那么根據(jù)這些已知條件可估算（）A．火星的第一宇宙速度 B．火星的自轉(zhuǎn)角速度C．探測器的質(zhì)量 D．探測器受火星的引力6、關(guān)于牛頓第一定律和慣性有下列說法，其中正確的是（）A．由牛頓第一定律可知，物體在任何情況下始終處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)B．行星在圓周軌道上保持勻速率運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是慣性C．牛頓第一定律只是反映慣性大小的，因此也叫慣性定律D．運(yùn)動(dòng)物體如果沒有受到力的作用，將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng)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、回旋加速器的工作原理如圖所示，置于高真空中的D形金屬盒半徑為R。兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過狹縫的時(shí)間忽略不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與盒面垂直。A處粒子源產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，在加速器中被加速，加速電壓為U。下列說法正確的是（）A．交變電場的周期為B．粒子射出加速器的速度大小與電壓U成正比C．粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D．粒子第1次經(jīng)過狹縫后進(jìn)入磁場的半徑為8、如圖所示，一物塊從傾角為θ的斜面底端以初速度沿足夠長的斜面上滑，經(jīng)時(shí)間t速度減為零，再經(jīng)2t時(shí)間回到出發(fā)點(diǎn)，下列說法正確的是（）A．物塊上滑過程的加速度大小是下滑過程加速度大小的2倍B．物塊返回斜面底端時(shí)的速度大小為C．物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為D．物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為9、如圖甲所示，一個(gè)小球懸掛在細(xì)繩下端，由靜止開始沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中小球的機(jī)械能E與路程x的關(guān)系圖像如圖乙所示，其中O-x1過程的圖像為曲線，x1-x2過程的圖像為直線。忽略空氣阻力。下列說法正確的是A．O-x1過程中小球所受拉力大于重力B．小球運(yùn)動(dòng)路程為x1時(shí)的動(dòng)能為零C．O-x2過程中小球的重力勢能一直增大D．x1-x2過程中小球一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng)10、如圖所示，空中飛椅在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，飛椅和人的質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)半徑為R，角速度大小為ω，鋼繩與豎直方向的夾角為θ，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。下列說法正確的是A．運(yùn)動(dòng)周期為B．線速度大小為ωRC．鋼繩拉力的大小為mω2RD．角速度θ與夾角的關(guān)系為gtanθ=ω2R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）用如圖所示裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，輕繩兩端系著質(zhì)量相等的物體A、B，物體B上放一金屬片C，鐵架臺上固定一金屬圓環(huán)，圓環(huán)處在物體B的正下方，金屬片C與圓環(huán)間的高度差為h，將A、B、C組成的系統(tǒng)由靜止釋放．當(dāng)物體B穿過圓環(huán)時(shí)，金屬片C被擱置在圓環(huán)上，兩個(gè)固定在鐵架臺P1、P2處的光電門，通過電子計(jì)時(shí)器可測出物體B通過P1、P2這段距離的時(shí)間．(1)若測得P1、P2之間的距離為d，物體B通過這段距離的時(shí)間為t，則物體B剛穿過圓環(huán)后的速度v＝________．(2)若物體A、B的質(zhì)量均用M表示，金屬片C的質(zhì)量用m表示，重力加速度為g，該實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證了等式____________成立，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．(3)本實(shí)驗(yàn)中的測量儀器除刻度尺、光電門、電子計(jì)時(shí)器外，還需要________．12．（12分）為了探究加速度與力的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，帶滑輪的長木板水平放置，板上有兩個(gè)光電門相距為d，滑塊通過細(xì)線與重物相連，細(xì)線拉力大小F等于力傳感器的示數(shù)。讓滑塊從光電門1由靜止釋放，記下滑到光電門2的時(shí)間t。改變重物質(zhì)量，重復(fù)以上操作5次，處理數(shù)據(jù)后得到下表中的5組結(jié)果。根據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫出如圖所示的a-F圖像，已知重力加速度g=10m/s2，根據(jù)圖像可求出滑塊質(zhì)量m=______kg，滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=________。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）如圖甲所示，在邊界為L1L2的豎直狹長區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.02T，在L1的左側(cè)充滿斜向上與水平方向夾角為45°的勻強(qiáng)電場E1（E1大小未知）。一帶正電的微粒從a點(diǎn)由靜止釋放，微粒沿水平直線運(yùn)動(dòng)到L1邊界上的b點(diǎn)，這時(shí)開始在L1L2之間的區(qū)域內(nèi)加一豎直方向周期性變化的勻強(qiáng)電場E2，E2隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示（E2>0（1）微粒的比荷qm（2）a點(diǎn)到b點(diǎn)的距離；（3）將邊界L2左右移動(dòng)以改變正交場的寬度，使微粒仍能按上述運(yùn)動(dòng)過程通過相應(yīng)的區(qū)域，求電場E2變化周期14．（16分）如圖所示，水平地面上有一長L=2m、質(zhì)量M=1kg的長板，其右端上方有一固定擋板。質(zhì)量m=2kg的小滑塊從長板的左端以v0=6m/s的初速度向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)長板在水平拉力F作用下以v=2m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，滑塊與擋板相碰后速度為0，長板繼續(xù)勻速運(yùn)動(dòng)，直到長板與滑塊分離。己知長板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.4，滑塊與長板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.5，重力加速度g取10m/s2。求：（1）滑塊從長板的左端運(yùn)動(dòng)至擋板處的過程，長板的位移x；（2）滑塊碰到擋板前，水平拉力大小F；（3）滑塊從長板的左端運(yùn)動(dòng)至與長板分離的過程，系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量Q。15．（12分）為了保證行車安全，車輛在行進(jìn)過程中應(yīng)保持足夠的安全距離。現(xiàn)在有甲、乙兩輛汽車在同一直線車道上勻速行駛，甲車速度,乙車速度，甲車在前，乙車在后。當(dāng)兩車相距時(shí)，兩車司機(jī)同時(shí)看到前方正在發(fā)生山體滑坡，于是立即采取制動(dòng)措施，剎車的加速度大小分別為。如果不考反應(yīng)時(shí)間與車身的長度，那么兩車能否避免相碰？

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】

A．處于基態(tài)的氫原子吸收10.2eV的光子后能躍遷至n=2能級，不能吸收10.2eV的能量．故A錯(cuò)誤；B．大量處于n=4能級的氫原子，最多可以輻射出，故B錯(cuò)誤；C．從n=3能級躍遷到n=2能級輻射出的光的能量值大于從n=4能級躍遷到n=3能級輻射出的光的能量值，用從n=3能級躍遷到n=2能級輻射出的光，照射某金屬時(shí)恰好發(fā)生光電效應(yīng)，則用從n=4能級躍遷到n=3能級輻射出的光，照射該金屬時(shí)不一定能發(fā)生光電效應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D．處于n=4能級的氫原子躍遷到n=1能級輻射出的光的能量為：，根據(jù)光電效應(yīng)方程，照射逸出功為6.34eV的金屬鉑產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為：，故D正確；2、D【解題分析】

船所受風(fēng)力與帆面垂直，將風(fēng)力分解成沿船前進(jìn)方向和垂直于船身方向．船在垂直船身方向受到的阻力能抵消風(fēng)力垂直于船身方向的分量【題目詳解】A、A圖中船所受風(fēng)力垂直于船前進(jìn)方向，沿船前進(jìn)方向的分力是零．故A項(xiàng)錯(cuò)誤．B、將B圖中風(fēng)力分解后沿船前進(jìn)方向分力與船前進(jìn)方向相反，故B項(xiàng)錯(cuò)誤．C、將C圖中風(fēng)力分解后沿船前進(jìn)方向分力與船前進(jìn)方向相反，故C項(xiàng)錯(cuò)誤．D、將D圖中風(fēng)力分解后沿船前進(jìn)方向分力與船前進(jìn)方向相同，能使使帆船獲得前進(jìn)動(dòng)力．故D項(xiàng)正確．3、D【解題分析】

設(shè)P點(diǎn)到墻壁的距離為d，小球拋出的初速度為v0，運(yùn)動(dòng)時(shí)間豎直速度剛小球打到墻壁上時(shí)速度大小為v=根據(jù)數(shù)學(xué)知識：即。由此可見速度有最小值，則小球打在豎直墻壁上的速度大小可能先減小后增大。A．一定不斷增大。故A不符合題意。B．一定不斷減小。故B不符合題意。C．可能先增大后減小。故C不符合題意。D．可能先減小后增大。故D符合題意。4、D【解題分析】

AB．因?yàn)閮商祗w的角速度相同，由萬有引力提供向心力可知兩天體的向心力大小相等，半徑之比為AB正確；C．根據(jù)角速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系可知兩天體轉(zhuǎn)速相同，C正確；D．由得D錯(cuò)誤。本題選不正確的，故選D。5、A【解題分析】

A．由題中條件可求火星的第一宇宙速度選項(xiàng)A正確；B．由題中條件不能求解火星的自轉(zhuǎn)角速度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)而探測器的質(zhì)量m從兩邊消掉了，則不能求解探測器的質(zhì)量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．探測器的質(zhì)量未知，則不能求解探測器受火星的引力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。6、D【解題分析】

A．根據(jù)牛頓第一定律知，物體只有在不受外力，或者所受合外力為零時(shí)，才能處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，A錯(cuò)誤；B．行星在圓周軌道上保持勻速率運(yùn)動(dòng)是由于受到改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的萬有引力作用，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是不斷變化的，則B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．牛頓第一定律反映物體具有慣性這種性質(zhì)，并不能反映物體慣性的大小，C錯(cuò)誤；D．運(yùn)動(dòng)物體如果沒有受到力的作用，將保持原來的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，D項(xiàng)中說法符合牛頓第一定律，D正確；故選D。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、CD【解題分析】

A．為了能夠使粒子通過狹縫時(shí)持續(xù)的加速，交變電流的周期和粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)周期相同，即A錯(cuò)誤；B．粒子最終從加速器飛出時(shí)解得粒子飛出回旋加速器時(shí)的速度大小和無關(guān)，B錯(cuò)誤；C．粒子在電場中加速的次數(shù)為，根據(jù)動(dòng)能定理粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間C正確；D．粒子第一次經(jīng)過電場加速進(jìn)入磁場，洛倫茲力提供向心力解得D正確。故選CD。8、BC【解題分析】

A．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式得：則：x相同，t是2倍關(guān)系，則物塊上滑過程的加速度大小是下滑過程加速度大小的4倍，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式得：，則物塊上滑過程的初速度大小是返回斜面底端時(shí)的速度大小的2倍，故B正確；CD．以沿斜面向下為正方向，上滑過程，由牛頓第二定律得：mgsinθ+μmgcosθ=ma1下滑過程，由牛頓第二定律得：mgsinθ-μmgcosθ=ma2又a2=4a1聯(lián)立解得：故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。9、BD【解題分析】

A．小球在豎直向上的拉力和豎直向下的重力下運(yùn)動(dòng)，拉力做功改變小球的機(jī)械能，則：可知題中機(jī)械能-路程圖像斜率的大小為拉力的大?。籓-x1過程中小球所受拉力豎直向上且減小，拉力做正功，小球的機(jī)械能增加，開始時(shí)小球從靜止開始加速，拉力大于重力，運(yùn)動(dòng)過程中拉力逐漸減小，x1之后，拉力豎直向上做負(fù)功，小球向下運(yùn)動(dòng)，所以x1處速度為零，動(dòng)能為零，說明O-x1過程中小球先加速后減速，所以在減速階段拉力小于重力，A錯(cuò)誤，B正確；C．O-x1過程中小球向上運(yùn)動(dòng)，重力做負(fù)功，重力勢能增大，x1-x2過程中小球向下運(yùn)動(dòng)，重力做正功，重力勢能減小，C錯(cuò)誤；D．x1-x2過程中重力大于拉力，小球向下運(yùn)動(dòng)，圖像斜率不變，拉力不變，所以小球加速度恒定，向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，D正確。故選BD。10、BD【解題分析】

A．運(yùn)動(dòng)的周期：A錯(cuò)誤；B．根據(jù)線速度和角速度的關(guān)系：B正確；CD．對飛椅和人受力分析：根據(jù)力的合成可知繩子的拉力：根據(jù)牛頓第二定律：化解得：，C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。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、d/t天平【解題分析】(1)由于A、B兩物體的質(zhì)量相等，當(dāng)物體B通過圓環(huán)，金屬片C被擱置在圓環(huán)上后，A、B系統(tǒng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故物體B剛穿過圓環(huán)后的速度．(2)A、B、C系統(tǒng)由初態(tài)至金屬片C被擱置在賀環(huán)上的教程中，系統(tǒng)減少的重力勢能為，系統(tǒng)增加的動(dòng)能．若，則可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．(3)從表達(dá)式可得：本實(shí)驗(yàn)中的測量儀器除刻度尺、光電門、電子計(jì)時(shí)器外，還需要天平來測量物體及金屬片的質(zhì)量．12、0.25（0.24～0.26均正確）0.20（0.19～0.21均正確）【解題分析】

[1][2]根據(jù)F﹣μmg＝ma得a＝﹣μg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質(zhì)量的倒數(shù)，由圖形得加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象斜率k＝4，所以滑塊質(zhì)量m＝0.25kg由圖形得，當(dāng)F＝0.5N時(shí)，滑塊就要開始滑動(dòng)，所以滑塊與軌道間的最大靜摩擦力等于0.5N，而最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，即μmg＝0.5N解得μ＝0.20四、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）5.0×10【解題分析】

(1)由微粒運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)后做一次完整的圓周運(yùn)動(dòng)可知q解得q(2)分析可知微粒從b到c和從c到d均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)速度為v，則由受力分析及平衡條件得qvB=q代入數(shù)據(jù)結(jié)合(1)的分析解得v=2.0由題意分析可知，微粒從a到b做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，合力一定由a指向b，受力分析如圖甲所示根據(jù)幾何關(guān)系可知F故微粒從a到b過程中由動(dòng)能定理得F代入數(shù)據(jù)解得x(3)微粒在正交場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，可得qvB=m結(jié)合前面分析代入數(shù)據(jù)解得軌道半徑R=0.2mT由于R和T'均恒定不變，故正交場的寬度L恰好等于2R時(shí)交變電場E2的周期微粒從圖中b運(yùn)動(dòng)到c所用的時(shí)間t=故電場E2變化周期T的最小值T14、（1）0.8m；（2）2N；（3）48J【解題分析】

（1）（5分）滑塊在板上做勻減速運(yùn)動(dòng)，a