2024屆山西省孝義中學(xué)物理高三上期中經(jīng)典模擬試題含解析

2024屆山西省孝義中學(xué)物理高三上期中經(jīng)典模擬試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖，光滑的水平面上固定著一個半徑在逐漸減小的螺旋形光滑水平軌道。一個小球以一定速度沿軌道切線方向進入軌道，關(guān)于小球的角速度和向心加速度大小變化說法正確的是(）A．增大、減小 B．減小、增大 C．增大、增大 D．減小、減小2、如圖，光滑圓軌道固定在豎直面內(nèi)，一質(zhì)量為m的小球沿軌道做完整的圓周運動.已知小球在最低點時對軌道的壓力大小為N1，在高點時對軌道的壓力大小為N2.重力加速度大小為g，則N1A．3mgB．4mgC．5mgD．6mg3、如圖所示，一定質(zhì)量的物體用輕繩AB懸掛于天花板上，用水平向左的力F緩慢拉動繩的中點O，用T表示繩OB段拉力的大小，在O點向左移動的過程中（）A．F逐漸變大，T逐漸變大 B．F逐漸變大，T不變C．F逐漸變小，T不變 D．F逐漸變小，T逐漸變小4、一個帶正電的質(zhì)點，電荷量q=2.0×10-9C，在靜電場中由a點移動到b點，在這過程中，除電場力外，其他外力做的功為6.0×10-5J，質(zhì)點的動能增加了8.0×10-5J，則a、b兩點間的電勢差Uab為（）A．1×104VB．-1×104VC．4×104VD．-7×104V5、如圖所示，將一光滑的質(zhì)量為4m半徑為R的半圓槽置于光滑水平面上，在槽的左側(cè)緊挨有一個質(zhì)量為m的物塊，今讓一質(zhì)量也為m的小球自左側(cè)槽口A的正上方高R處從靜止開始落下，與半圓槽相切自A點進入槽內(nèi)，則以下結(jié)論中正確的是（)A．小球在半圓槽內(nèi)第一次由A到最低點B的運動過程中，槽的支持力對小球不做功B．小球第一次運動到半圓槽的最低點B時，小球與槽的速度大小之比為4:1C．小球第一次在半圓槽的最低點B時對槽的壓力為D．物塊最終的動能為6、如圖所示，光滑絕緣半球形的碗固定在水平地面上，可視為質(zhì)點的帶電小球1、2的電荷分別為Q1、Q2，其中小球1固定在碗底A點，小球2可以自由運動，平衡時小球2位于碗內(nèi)的B位置處，如圖所示．現(xiàn)在改變小球2的帶電量，把它放置在圖中C位置時也恰好能平衡，已知AB弦是AC弦的兩倍，則（）A．小球在C位置時的電量是B位置時電量的一半B．小球在C位置時的電量是B位置時電量的四分之一C．小球2在B點對碗的壓力大小等于小球2在C點時對碗的壓力大小D．小球2在B點對碗的壓力大小大于小球2在C點時對碗的壓力大小二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、雙星系統(tǒng)中兩個星球A、B的質(zhì)量都是m，相距L，它們正圍繞兩者連線上某一點做勻速圓周運動。實際觀測該系統(tǒng)的周期T要小于按照力學(xué)理論計算出的周期理論值T0，且＝k(k＜1)，于是有人猜測這可能是受到了一顆未發(fā)現(xiàn)的星球C的影響，并認為C位于A、B的連線正中間，相對A、B靜止，則下列說法正確的是()A．A、B組成的雙星系統(tǒng)周期理論值B．A、B組成的雙星系統(tǒng)周期理論值C．C星的質(zhì)量為D．C星的質(zhì)量為8、如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的水平盤上，沿半徑方向放著用細線相連的物體A和B，A和B質(zhì)量都為m。它們分居在圓心兩側(cè)，與圓心距離分別為RA＝r，RB＝2r，A、B與盤間的動摩擦因數(shù)μ相同。若最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動時，下列說法正確的是（）A．此時繩子張力為T＝3μmgB．此時圓盤的角速度為ω＝C．此時A所受摩擦力方向沿半徑指向圓心D．此時燒斷繩子物體A、B仍將隨盤一塊轉(zhuǎn)動9、如圖所示，傳送帶的水平部分長為，傳動速率為，在其左端無初速度釋放一小木塊，若木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，則木塊從左端運動到右端的時間可能是（）A． B． C． D．10、如圖所示，光滑的輕滑輪通過支架固定在天花板上，一足夠長的細繩跨過滑輪，一端懸掛小球b，另一端與套在水平細桿上的小球a連接。在水平拉力F作用下小球a從圖示虛線位置開始緩慢向右移動(細繩中張力大小視為不變)。已知小球b的質(zhì)量是小球a的2倍，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力，小球a與細桿間的動摩擦因數(shù)為33，則下列說法正確的是A．拉力F的大小一直增大B．拉力F的大小先減小后增大C．支架對輕滑輪的作用力大小逐漸增大D．當(dāng)細繩與細桿的夾角為60°時，拉力F的大小為(2-33)三、實驗題：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）某同學(xué)設(shè)計了如圖1所示的裝置來探究碰撞過程中動置的變化規(guī)律，在小車A后連著紙帶，電磁打點計時器電源頻率為50Hz，長木板下墊著小木片用以平衡摩擦力；在小車A的前端粘有橡皮泥，推動小車A使之做勻速直線運動，然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速直線運動．（1）若己得到打點紙帶如圖2所示，并測得各計數(shù)點間距離標(biāo)在圖上，A為運動起始的第一點．則應(yīng)選_____段來計算小車A的碰前速度，應(yīng)選_____段來計算小車A和小車B碰后的共同速度（選填“AB”、“BC”、“CD’或“DE”）（2）己測得小車A的質(zhì)量mA=0.40kg，小車B的質(zhì)量mB=0.20kg，由以上的測量結(jié)果可得：碰前兩小車的總動量為_____kgm/s．碰后兩小車的總動量為_____kgm/s（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）12．（12分）如圖甲所示是某同學(xué)在探究“物體質(zhì)量一定時，加速度與合外力的關(guān)系”的實驗裝置，實驗時將小車從光電門A的右側(cè)由靜止釋放，與光電門連接的數(shù)字計時器可以測量遮光片經(jīng)過光電門A、B所用的時間tA、tB，回答下列問題．(1)下列實驗要求必須滿足的是________．A．保證沙桶和沙的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量B．保持沙和沙桶的質(zhì)量不變C．保持穿過光電門的細線與長木板平行D．保持小車的質(zhì)量不變(2)為測算小車的加速度，實驗中還需要測量的物理量有________和________________．(3)實驗中改變沙和沙桶的質(zhì)量，得到小車加速度a與測力計示數(shù)F的對應(yīng)關(guān)系如圖乙所示，圖線不經(jīng)過原點，可能的原因是__________．四、計算題：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,質(zhì)量為的物體置于傾角為的固定且足夠長的斜面上,對物體施以平行于斜面向上的拉力F，時撤去拉力,物體速度與時間v-t的部分圖象如圖乙所示。()問：（1）物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為多少？（2）拉力F的大小為多少？14．（16分）如圖所示，某同學(xué)在一張水平放置的白紙上畫一個小標(biāo)記“●”(圖中O點）,然后用橫截面為等邊三角形ABC的三棱鏡壓在這個標(biāo)記上，小標(biāo)記位于AC邊上．D位于AB邊上．過D點做AC邊的垂線交AC于F．該同學(xué)在D點正上方向下順著直線DF的方向觀察．恰好可以看到小標(biāo)記的像．過0點做AB邊的垂線交直線DF于E，DE=2cm，EF=lcm．不考慮光線在三棱鏡中的反射，則：①畫出光路圖；②求三棱鏡的折射率．15．（12分）如圖所示，一質(zhì)量m＝1．2kg的足夠長平板小車靜置在光滑水平地面上，質(zhì)量m2＝1．1kg的小物塊（可視為質(zhì)點）置于小車上A點，其與小車間的動摩擦因數(shù)＝1．41，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．現(xiàn)給小物塊一個方向水平向右、大小為v1＝6m／s的初速度，同時對小物塊施加一個方向水平向左、大小為F＝1．6N的恒力．取g＝11m／s2，求：（1）初始時刻，小車和小物塊的加速度大?。?）經(jīng)過多長時間小物塊與小車速度相同？此時速度為多大？（3）小物塊向右運動到最大位移的過程中，恒力F做的功和系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能?

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解題分析】

軌道對小球的支持力與速度方向垂直，則軌道對小球的支持力不做功，根據(jù)動能定理，合力不做功，則動能不變，即小球的線速度大小不變；根據(jù)v=ωr，線速度大小不變，轉(zhuǎn)動半徑減小，故角速度變大；根據(jù)，線速度不變轉(zhuǎn)動半徑減小，故向心加速度增加；A.增大、減小，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.減小、增大，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.增大、增大，與結(jié)論相符，選項C正確；D.減小、減小，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；2、D【解題分析】試題分析：在最高點，根據(jù)牛頓第二定律可得N2+mg=mv22r考點：考查機械能守恒定律以及向心力公式【名師點睛】根據(jù)機械能守恒定律可明確最低點和最高點的速度關(guān)系；再根據(jù)向心力公式可求得小球在最高點和最低點時的壓力大小，則可求得壓力的差值．要注意明確小球在圓環(huán)內(nèi)部運動可視為繩模型；最高點時壓力只能豎直向下．3、B【解題分析】以結(jié)點O為研究對象受力分析如下圖所示：

由題意知點O緩慢移動，即在移動過程中始終處于平衡狀態(tài)，則可知：

繩OB的張力TB=mg

根據(jù)平衡條件可知：

Tcosθ-TB=0

Tsinθ-F=0

由此兩式可得：

F=TBtanθ=mgtanθ

在結(jié)點O被緩慢拉動過程中，夾角θ增大，由三角函數(shù)可知：F和T均變大，故A正確，BCD錯誤．故選A.4、A【解題分析】

質(zhì)點在靜電場中由A點移到B點的過程中，電場力和其他外力對質(zhì)點做功，引起質(zhì)點動能的增加．電場力做功為Wab=qUab，根據(jù)動能定理求解a、b兩點間的電勢差Uab．【題目詳解】根據(jù)動能定理得：qUab+W其他=△Ek得：Uab=，故A正確，BCD錯誤；故選A．5、C【解題分析】

A.小球從A運動到B的過程中，小球?qū)Π雸A槽的壓力方向向左下方，所以半圓槽要向左推動物塊一起運動，因而小球參與了兩個運動：一個是沿半圓槽的圓周運動，另一個是與半圓槽一起向左運動，小球所受支持力方向與速度方向并不垂直，而是大于90°，故槽的支持力對小球做負功，故A錯誤；B.由小球、半圓槽和物塊組成的系統(tǒng)在水平方向不受外力，故球、半圓槽和物塊在水平方向動量守恒，取向右為正，則有：mv1?(4m+m)v2=0，解得：v1：v2=5：1，故B錯誤；C.根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒得：，聯(lián)立解得：，，小球第一次在最低點，由牛頓第二定律得：，聯(lián)立解得：，故C正確；D.當(dāng)小球從B到C的過程中，小球?qū)Π雸A槽有向右下方的壓力，半圓槽開始減速，與物塊分離，則物塊最終以的速度向左勻速運動，則物塊的動能為：，故D錯誤。6、C【解題分析】

AB．對小球2受力分析，如圖所示，小球2受重力、支持力、庫侖力，其中F1為庫侖力F和重力mg的合力，根據(jù)三力平衡原理可知，F(xiàn)1=FN．由圖可知，△OAB∽△BFF1設(shè)半球形碗的半徑為R，AB之間的距離為L，根據(jù)三角形相似可知，即所以FN=mg①②當(dāng)小球2處于C位置時，AC距離為，故，根據(jù)庫侖定律有：所以，即小球在C位置時的電量是B位置時電量的八分之一，故AB均錯誤；CD．由上面的①式可知FN=mg，即小球2在B點對碗的壓力大小等于小球2在C點時對碗的壓力大小，故C正確，D錯誤。故選C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解題分析】

兩星球的角速度相同，根據(jù)萬有引力充當(dāng)向心力，則有：可得：兩星球繞連線的中點轉(zhuǎn)動，則有：所以：由于C的存在，雙星的向心力由兩個力的合力提供，則：又：＝k聯(lián)立解得：M=故選BD。8、AB【解題分析】

ABC．A、B兩物體相比，B物體所需要的向心力較大，當(dāng)轉(zhuǎn)速增大時，B先有滑動的趨勢，此時B所受的靜摩擦力沿半徑指向圓心，A所受的靜摩擦力沿半徑背離圓心；當(dāng)剛要發(fā)生相對滑動時，以B為研究對象，有以A為研究對象，有由以上兩式得，故AB正確，C錯誤；D．若燒斷繩子，由摩擦力提供向心力，則臨界角速度對A物體解得對B物體解得，則A、B的向心力都不足，都將做離心運動，故D錯誤。故選AB。9、ACD【解題分析】

A．木塊在傳送帶上先做勻加速直線運動，速度達到傳送帶速度后一起做勻速直線運動。勻加速直線運動的加速度a=μg勻加速運動的時間勻加速直線運動的位移勻速運動的時間則木塊從左端運動到右端的時間故A正確；BD．木塊在傳送帶上可能一直做勻加速直線運動，到達右端的速度恰好為v，根據(jù)平均速度推論知則運動的時間故B錯誤，D正確；C．木塊在傳送帶上可能一直做勻加速直線運動，根據(jù)得故C正確。故選ACD。10、AD【解題分析】

AB、設(shè)a的質(zhì)量為m，則b的質(zhì)量為2m；以b為研究對象，豎直方向受力平衡，可得繩子拉力始終等于b的重力，即T=2mg，保持不變；以a為研究對象，受力如圖所示，設(shè)繩子與水平方向夾角為θ，支持力FN=2mgsinθ-mg，向右緩慢拉動的過程中，θ角逐漸減??；θ≥300時，水平方向：F=2mgcosθ+f=2mgcosθ+μ(2mgsinθ-mg)=2mg(cosθ+μsinθ)-μmg，由于：cosθ+μsinθ=cosθ+33sinθ=23(sin60°cosθ+cos60°sinθ)=23sin(60°+θ)由于θ從90°開始逐漸減小300，可知水平拉力增大；θ<300時，水平方向：F=f+2mgcosθ=2mgcosθ+μ(mg-2mgsinθ)=2mg(cosθ-μsinθ)+μmg，C、向右緩慢拉動的過程中，兩個繩子之間的夾角逐漸增大，繩子的拉力不變，所以繩子的合力減小，則繩子對滑輪的作用力逐漸減小，根據(jù)共點力平衡的條件可知，支架對輕滑輪的作用力大小逐漸減小，故C錯誤；D、當(dāng)細繩與細桿的夾角為60°時，拉力F的大小為：F=2mg(cosθ+μsinθ)-μmg=2mg(cos60°+33sin60°)-3故選AD?！绢}目點撥】以b為研究對象可得繩子拉力始終保持不變，再以a為研究對象，根據(jù)共點力的平衡條件列方程求解摩擦力和拉力F的變化情況；隨著a的右移，分析繩子與豎直方向的夾角變化情況，再分析兩段繩子合力變化情況即可。三、實驗題：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）BCDE（2）0.4220.420【解題分析】解：（1）推動小車由靜止開始運動，故小車有個加速過程，在碰撞前做勻速直線運動，即在相同的時間內(nèi)通過的位移相同，故BC段為勻速運動的階段，故選BC計算碰前的速度；碰撞過程是一個變速運動的過程，而A和B碰后的共同運動時做勻速直線運動，故在相同的時間內(nèi)通過相同的位移，故應(yīng)選DE段來計算碰后共同的速度（2）碰前系統(tǒng)的動量即A的動量，則P1=mAv0=mA=0.40×=0.422kg?m/s，碰后的總動量P2=mAvA+mBvB=（mA+mB）v2=（mA+mB）=0.60×=0.420kg?m/s；12、CD遮光片的寬度光電門AB間的距離未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足【解題分析】（1）由于該實驗的連接方式，重物和小車不具有共同的加速度，小車是在繩的拉力下加速運動，此拉力可由測力計示數(shù)獲得，不需要用重物的重力來代替，故不要求沙桶和沙的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，故A錯誤；根據(jù)控制變量法原理可知，探究“物體質(zhì)量一定，加速度與合外力的關(guān)系”時要保持小車的質(zhì)量不變，改變沙和沙桶的質(zhì)量，故B錯誤，D正確；保持穿過光電門的細線與長木板平行，使平衡摩擦力后，繩子的拉力等于小車受到的合外力，故C正確；故選CD．

（2）已經(jīng)知道遮光片經(jīng)過光電門A、B所用的時間tA、tB，則需要測量遮光片的寬度d，從而求出經(jīng)過AB時的速度，要求出加速度，根據(jù)勻變速直線運動位移速度公式即可求解，所以還要測出光電門AB間的距離；

（3）圖線不通過坐標(biāo)原點，F(xiàn)不為零時，加速度仍為零，知實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，系統(tǒng)仍存在摩擦力．

點睛：本題第1問選項A為易錯選項，這個是課本參考實驗的改進版，用這種方法可以準確得到小車受到的合外力，而不需要用重物的重力來近似代替，是一個比課本參考方案更好的辦法，題目價值很高．四、計算