天津市河西區(qū)2023-2024學年高三上學期期末考試物理模擬試題（含答案）

天津市河西區(qū)2023-2024學年高三上學期期末考試物理模擬試題一、單選題（本大題共8小題）1．光頭強在遠處看見樹在搖晃，走近一看，發(fā)現(xiàn)是熊大靠在樹干上正在撓癢癢。那么下列說法正確的是（）A．樹木搖晃的頻率就是熊大來回踏動的頻率B．熊大來回蹭動得越快，樹木晃動就越大C．熊大蹭樹的位置越靠下，樹木震動的越快D．熊大蹭樹的位置越靠上，樹木震動的越快2．在一些活動慶典上經(jīng)常用氣球懸掛標語以示慶祝。如圖所示，一只氣球在風中處于靜止狀態(tài)，風對氣球的作用力水平向右。細繩與豎直方向的夾角為α，繩的拉力為T，則風對氣球作用力的大小為（）A． B． C． D．3．質(zhì)量為M的小孩站在質(zhì)量為m的滑板上，小孩和滑板均處于靜止狀態(tài)，忽略滑板與地面間的摩擦．小孩沿水平方向躍離滑板，離開滑板時的速度大小為v，此時滑板的速度大小為．A． B． C． D．4．2022年北京冬季奧運會。計劃于2022年2月4日開幕。滑雪項目是非常好看的項目。如圖所示，某滑雪運動員（可視為質(zhì)點）由坡道進入豎直面內(nèi)的圓弧形滑道AB，從滑道的A點滑行到最低點B的過程中，由于摩擦力的存在，運動員的速率不變，則運動員沿AB下滑過程中，下列說法正確的是（）A．所受合外力始終為零 B．合外力做功一定為零C．合外力做功不一定為零 D．所受摩擦力大小不變5．明朝的《天工開物》記載了我國古代勞動人民的智慧。如圖所示，可轉(zhuǎn)動的把手上a點到轉(zhuǎn)軸的距離為2R，轆轤邊緣b點到轉(zhuǎn)軸的距離為R。人甲轉(zhuǎn)動把手，把井底的人乙加速拉起來，則（）A．a(chǎn)點的角速度大于b點的角速度 B．a(chǎn)點的線速度小于b點的線速度C．繩對乙拉力的沖量等于乙的動量變化量 D．繩對乙的拉力大于乙的動量變化率6．“復興號”動車組用多節(jié)車廂提供動力，從而達到提速的目的?？傎|(zhì)量為m的動車組在平直的軌道上行駛。該動車組有四節(jié)動力車廂，每節(jié)車廂發(fā)動機的額定功率均為P，若動車組所受的阻力與其速率成正比（Fβ=kv，k為常量），動車組能達到的最大速度為vm。下列說法正確的是（

）A．動車組在勻加速啟動過程中，牽引力恒定不變B．若四節(jié)動力車廂輸出功率均為額定值，則動車組從靜止開始做勻加速運動C．若四節(jié)動力車廂輸出的總功率為2.25P，則動車組勻速行駛的速度為D．若四節(jié)動力車廂輸出功率均為額定值，動車組克服的阻力為7．有兩位同學利用假期分別去參觀位于天津市的“南開大學”和上海市的“復旦大學”，他們各自利用那里的實驗室中DIS系統(tǒng)探究了單擺周期T和擺長L的關(guān)系。然后通過互聯(lián)網(wǎng)交流實驗數(shù)據(jù)，并用計算機繪制了如圖甲所示的圖像。另外，去“復旦大學”做研究的同學還利用計算機繪制了他實驗用的a、b兩個擺球的振動圖像，如圖乙所示。已知上海的重力加速度小于天津的重力加速度。下列說法正確的是（）A．甲圖中“南開大學”的同學所測得的實驗結(jié)果對應的圖線是AB．甲圖中圖線的斜率表示對應所在位置的重力加速度C．由乙圖可知，a、b兩擺球振動周期之比為3：4D．由乙圖可知，t=1s時b球振動方向沿y軸負方向8．如圖所示，A、B兩籃球從相同高度同時拋出后直接落入籃筐，落入籃筐時的速度方向相同，下列判斷正確的是（）

A．A比B后落入籃筐B(yǎng)．A、B運動的最大高度相同C．A在最高點的速度比B在最高點的速度小D．A、B上升到某一相同高度時的速度方向相同二、多選題（本大題共2小題）9．如圖甲是一列簡諧橫波在t=0.2s時刻的波形圖像，P是距離原點1.5m的一個質(zhì)點，Q是距離原點2m的一個質(zhì)點，圖乙是質(zhì)點Q的振動圖像。下列說法正確的是（）A．這列簡諧波的傳播方向為方向B．這列簡諧波的波速為10m/sC．t=0.4s到t=0.6s質(zhì)點P通過的路程D．0.3s時P的速度正在增大，加速度正在減小10．如圖所示，輕質(zhì)彈簧下端固定在粗糙斜面底端，一小物塊從斜面頂端由靜止滑下并壓縮彈簧，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，則物塊下滑過程中，物塊的動量p、重力勢能Ep、彈簧的彈力F、彈性勢能E隨時間t或位移x的關(guān)系圖像可能正確的是（

）A．

B．

C．

D．

三、實驗題（本大題共1小題）11．某物理興趣小組設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置。在足夠大的水平平臺上的A點放置一個光電門，其右側(cè)摩擦很小，可忽略不計，左側(cè)為粗糙水平面。當?shù)刂亓铀俣却笮間。采用的實驗步驟如下：A．在小滑塊a上固定一個寬度為d的窄擋光片；B．用天平分別測出小滑塊a（含擋光片）和小球b的質(zhì)量C．在a和b間用細線連接，中間夾一被壓縮了的輕短彈簧（與a、b不連接），靜止放置在平臺上：D．細線燒斷后，a、b瞬間被彈開，向相反方向運動；E．記錄滑塊a通過光電門時擋光片的遮光時間t；F．小球b從平臺邊緣飛出后，落在水平地面的B點，用刻度尺測出平臺距水平地面的高度h及平臺邊緣鉛垂線與B點之間的水平距離s；G．改變彈簧壓縮量，進行多次測量。（1）用游標卡尺測量擋光片的寬度，如圖乙所示，則擋光片的寬度為mm。（2）針對該實驗裝置和實驗結(jié)果，a經(jīng)過光電門的速度大小為；b離開平臺水平速度=。（3）該實驗要驗證“動量守恒定律”，則只需驗證a、b兩物體彈開后的動量大小相等，即（用上述實驗所涉及物理量的字母表示）；若該實驗的目的是求彈簧的最大彈性勢能，則彈簧的的彈性勢能為（用上述實驗所涉及物理量的字母表示）。四、解答題（本大題共3小題）12．如圖所示，懸掛于豎直彈簧下端的小球質(zhì)量為m，運動速度的大小為v，方向向下。經(jīng)過時間t，小球的速度大小為v，方向變?yōu)橄蛏?。忽略空氣阻力，重力加速度為g，求該運動過程中：（1）小球所受合外力所做的功；（2）小球所受彈簧彈力沖量的大小。

13．如圖所示，一只質(zhì)量為10g的蜘蛛在豎直墻壁與地面之間結(jié)網(wǎng)時，AB為拉出的第一根直線蛛絲，AB與水平地面之間的夾角為53°，A點到地面的距離為1.2m。蜘蛛從豎直墻壁上距地面1.0m的C點水平跳出，恰好能跳落到蛛絲上。重力加速度g取，不計空氣阻力，，。求：（1）水平速度的大??；（2）剛落到蛛絲上時，蜘蛛重力的瞬時功率P。14．如圖所示，鼓形輪的半徑為R，可繞固定的光滑水平軸O轉(zhuǎn)動。在輪上沿相互垂直的直徑方向固定四根直桿，桿上分別固定有質(zhì)量為m的小球，球與O的距離均為。在輪上繞有長繩，繩上懸掛著質(zhì)量為M的重物。重物由靜止下落，帶動鼓形輪轉(zhuǎn)動。重物落地后鼓形輪勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的角速度為。繩與輪之間無相對滑動，忽略鼓形輪、直桿和長繩的質(zhì)量，不計空氣阻力，重力加速度為g。求：(1)重物落地后，小球線速度的大小v；(2)重物落地后一小球轉(zhuǎn)到水平位置A，此時該球受到桿的作用力的大小F；(3)重物下落的高度h。

答案1．【正確答案】A【詳解】ACD．樹木的搖晃是受迫振動，振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，即樹木搖晃的頻率就是熊大來回踏動的頻率，A正確，CD錯誤；B．當驅(qū)動力的頻率與樹木的頻率越接近時，樹木的振幅就越大，因為樹木的固有頻率未知，無法確定當驅(qū)動力頻率增大時樹木的振幅，B錯誤。選A。2．【正確答案】C【詳解】對氣球受力分析如圖所示根據(jù)平衡條件，水平方向有，選C。3．【正確答案】B【詳解】設(shè)滑板的速度為，小孩和滑板系統(tǒng)動量守恒得：，解得：，B正確．4．【正確答案】B【詳解】A．運動員從A點滑到B點的過程中速率不變，則運動員做勻速圓周運動，其所受合外力指向圓心，A錯誤；BC．由動能定理可知，動能不變，合外力做功一定為零，B正確，C錯誤；D．因做勻速圓周運動，因此運動員所受滑動摩擦力大小和重力沿圓弧的切線方向的分力相同，設(shè)運動方向與水平面的夾角為，即，角度在逐漸減小，因此摩擦力逐漸減小，D錯誤。選B。5．【正確答案】D【詳解】AB．因ab兩點同軸轉(zhuǎn)動，則a點的角速度等于b點的角速度，根據(jù)v=ωr，因a點轉(zhuǎn)動半徑較大，可知a點的線速度大于b點的線速度，選項AB錯誤；CD．根據(jù)動量定理，即，即繩對乙拉力和重力的合力的沖量等于乙的動量變化量，繩對乙的拉力大于乙的動量變化率，選項C錯誤，D正確。選D。6．【正確答案】C【詳解】A．對動車由牛頓第二定律有，若動車組在勻加速啟動，即加速度恒定，但，隨速度增大而增大，則牽引力也隨阻力增大而變大，A錯誤；B．若四節(jié)動力車廂輸出功率均為額定值，則總功率為4P，由牛頓第二定律有，可知加速啟動的過程，牽引力減小，阻力增大，則加速度逐漸減小，B錯誤；C．若四節(jié)動力車廂輸出的總功率為2.25P，則動車組勻速行駛時加速度為零，有，而以額定功率勻速時，有，聯(lián)立解得，C正確、D錯誤。選C。7．【正確答案】D【詳解】AB．根據(jù)單擺的周期公式，得，圖線的斜率，上海的重力加速度小于天津的重力加速度，由甲圖可知，圖線B的斜率較小，則對應的重力加速度較大，甲圖中“南開大學”的同學所測得的實驗結(jié)果對應的圖線是B，AB錯誤；C．周期指完成一次全振動所需的時間，由圖乙可知，，a、b兩擺球振動周期之比為2：3，C錯誤；D．由乙圖可知，t=1s時b球處于平衡位置向y軸負方向振動，D正確。選D。8．【正確答案】AD【詳解】ABC．運用逆向思維。認為籃球從籃筐處以相同方向逆向斜拋，初速度越大，落點越遠，所以。將速度沿水平方向和豎直方向進行分解，可得，可得A、B兩籃球在空中運動的時間滿足，由斜拋運動的規(guī)律，可知在豎直方向得最大高度為，則有，A正確，BC錯誤；D．如圖所示在同一高度取P、O、E三點，則P、O兩點分別是兩個拋物線上E點的軸對稱點，根據(jù)拋物線的對稱性，過PO兩點的切線都和直線L對稱，則過PO兩點的切線平行，當AB上升到某一相同高度時速度方向相同，D正確。選AD。9．【正確答案】BC【詳解】A．乙圖為Q點的振動圖像，由圖可知，當t=0.2s時，Q點的振動方向沿著y軸的負方向，對甲圖，由同側(cè)法可知，這列簡諧波的傳播方向為-x方向，A錯誤；B．由甲、乙兩圖可知T=0.4s，λ=4m，則由波速與波長、周期的關(guān)系可得，B正確；C．從t=0.4s到t=0.6s，P點振動了半個周期，P點通過的路程為，C正確；D．與0.2s時相比，0.3s時這列波向左傳播了，此時P點正在遠離平衡位置向下振動，可知此時P點的速度在減小，加速度在增大，D錯誤。選BC。10．【正確答案】AB【詳解】A．物塊沿斜面下滑時，合外力先不變，接觸彈簧后所受的合外力先逐漸減小，當向上的彈力和向上的摩擦力之和等于重力沿斜面向下的分量時，此時合力為零；然后繼續(xù)向下運動時合力向上變大，在最低點時合力最大；因p-t圖像的斜率，由圖像可知，斜率先不變、后減小，再反向增加，可知圖像A正確；B．根據(jù)，可知重力勢能隨x線性減小，選項B正確；C．物塊接觸彈簧之前，彈簧彈力為零；接觸彈簧之后，彈簧彈力隨位移x按線性增加，則選項C錯誤；D．物塊接觸彈簧之前，彈簧彈性勢能為零；接觸彈簧之后，彈簧彈性勢能隨x逐漸變大，但是圖像為開口向上的拋物線形狀，則選項D錯誤。選AB。11．【正確答案】3.80mm；；；；【詳解】（1）[1]擋光片的寬度（2）[2]很短時間內(nèi)的平均速度近似等于瞬時速度，a經(jīng)過光電門的速度大小為，[3]b球離開平臺后做平拋運動，根據(jù)，，解得（3）[4]驗證動量守恒，應該驗證，因此動量守恒定律的表達式為；[5]彈性勢能大小為，代入數(shù)據(jù)整理得12．【正確答案】（1）0；（2）【詳解】（1）以小球為研究對象，根據(jù)動能定理（2）取向上為正方向，根據(jù)動量定理，，解得13．【正確答案】（1）；（2）【詳解】（1）設(shè)蜘蛛跳出后經(jīng)過時間t到達蛛絲，根據(jù)平拋運動規(guī)律可得

①，

②，由題意可知，蜘蛛到達蛛絲時速度方向恰好沿蛛絲方向，所以

③，聯(lián)立①②③解得

④，根據(jù)幾何關(guān)系可得

⑤，聯(lián)立④⑤解得

⑥，聯(lián)立②③⑥解