2024学年辽宁省重点中学物理高三第一学期期中学业水平测试模拟试题含解析

2024学年辽宁省重点中学物理高三第一学期期中学业水平测试模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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，水平传送带顺时针匀速转动，一物块轻放在传送带左端，当物块运动到传送带右端时恰与传送带速度相等，若传送带仍保持匀速但速度加倍，将物块轻放在传送带左侧，本次物块在传送带上运动的时间与传送带速度加倍前相比，下列判断正确的是()A．变为原来的一半 B．变为原来的2倍C．不变 D．变为原来的4倍2、将验证动量守恒定律的实验装置搬到竖直墙壁的附近，调整仪器，使球A从斜轨上由静止释放，并在水平轨道末端与球B发生正碰后，两球都能打在墙上。已知A、B两球半径相同，A球的质量大于B球的质量，则下列说法正确的是A．此装置无法验证动量守恒定律B．碰撞后瞬间，A球的速度大于B球的速度C．碰撞后，A、B两球同时打到墙上D．碰撞后，A球在墙上的落点在B球落点的下方3、“嫦娥一号”在距离月面200km高度的月极轨道，做周期为127分钟绕月运动，进行包括月球南北极、月球背面的全月探测工作。月球半径为1738km，万有引力恒量G＝6.6710－11Nm2/kg2。由上述资料无法估算出A．月球的质量B．月球的平均密度C．月球自转的周期D．月球表面的重力加速度4、如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止。现用力F沿斜面向上推A，但A、B仍未动，则施力F后，下列说法正确的是（）A．A、B之间的摩擦力一定变大 B．B与墙之间可能没有摩擦力C．B与墙面间的弹力可能不变 D．B与墙面间的弹力变大5、在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程．在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的说法是A．在对自由落体运动的研究中，伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证B．牛顿应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”观点C．胡克认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比D．亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快6、如图所示，水平放置的转盘以一定角速度做匀速圆周运动，放在转盘上的小物块儿跟着转盘一起做匀速圆周运动，与圆盘保持相对静止，则下列说法正确的是()A．小物块处在平衡状态B．小物块受到的摩擦力与物块的线速度方向相反C．在角速度一定时，物块到转轴的距离越远，物块越不容易脱离圆盘D．在小物块到转轴距离一定时,物块运动周期越小，物块越容易脱离圆盘二、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，水平光滑长杆上套有小物块A，细线跨过位于O点的轻质光滑定滑轮，一端连接A，另一端悬挂小物块B，物块A、B质量相等．C为O点正下方杆上的点，滑轮到杆的距离OC＝h，重力加速度为g.开始时A位于P点，PO与水平方向的夹角为，现将A、B由静止释放，下列说法正确的是()A．物块A由P点出发第一次到达C点过程中，速度先增大后减小B．物块A经过C点时的速度大小为C．物块A在杆上长为的范围内做往复运动D．在物块A由P点出发第一次到达C点过程中，物块B克服细线拉力做的功小于B重力势能的减少量8、如图所示，AB是与水平方向成30°角的斜面，一个小铜块用细线悬挂于O点，用圆珠笔尖靠着线的左侧，沿斜面向右上方以速率v=m/s匀速运动，运动中始终保持悬线竖直，下列说法正确的是（）A．铜块的速度大小为2m/sB．铜块的速度大小为m/sC．铜块的速度与水平方向成60°角D．绳子的拉力大小等于铜块的重力9、下列说法中正确的是（）A．第二类永动机是不可能制造出来的，尽管它不违反热力学第一定律，但它违法热力学第二定律B．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映C．同一温度下，气体分子速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律D．物体熔化时吸热，分子平均动能不一定增加E.只知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数就可以算出气体分子的体积10、一个作匀加速直线运动的物体，先后经过A、B两点时的速度分别是v和7v，所用时间是t，则下列判断正确的是：A．物体的加速度大小是B．经过AB中点的速度是C．经过AB中间时刻的速度是D．前时间通过的位移比后时间通过的位移少三、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）某同学用图甲所示的装置完成了“验证机械能守恒定律”的实验.（1）首先利用20分度的游标卡尺测出了小球的直径，其示数如图乙所示，该示数为____cm；（2）将该小球由光电门1的正上方无初速度释放，先后通过光电门1、2,通过电脑显示的时间分别为、，若小球的直径为，该小组的同学测出两光电门之间的距离为，重力加速度大小用g表示，若小球的机械能守恒，则需要验证的关系式为_________.(用题中所给字母表示）（3）本题“用小球通过光电门的平均速度表示小球球心通过光电门的瞬时速度”，但从严格意义上讲是不准确的，小球通过光电门的平均速度____(选填“〉”或“<”）小球球心通过光电门的瞬时速度.12．（12分）如图所示的实验装置可以用来验证机械能守恒定律。左侧重物A带有挡光片，其总质量为m，右侧重物B质量为M，两重物由跨过光滑定滑轮的绳相连。光电门可以测量挡光片经过光电门时的挡光时间，挡光片的宽度用b表示，挡光片与光电门之间的距离用h表示，挡光片通过光电门时的平均速度可看成挡光片通过光电门时的瞬时速度。(1)实验开始之前，先用游标卡尺测量挡光片的宽度b。按上图所示连接实验器材，实验时两重物由静止开始运动，重物A、B的质量应满足的关系为M________m.(填大于、等于、小于)(2)在实验过程中，与光电门相连的数字毫秒计记录下挡光片的挡光时间为t，则挡光片通过光电门时的瞬时速度可表示为v=_____________。(用题中所给字母表示)(3)两重物从静止开始运动，当挡光片经过光电门时，两重物组成的系统动能增加量可表示=____________，系统的重力势能减少量可表示为=___________，在实验误差允许的范围内，若满足=，则可认为系统的机械能守恒。(重力加速度为g)(4)为了减小偶然误差,实验时多次改变挡光片到光电门的距离h，作出的v2−h图象为一直线，并测得该图象的斜率为k，则重力加速度表达式g=_____________。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，一个横截面为直角三角形的三棱镜，A=30°，C＝90°．三棱镜材料的折射率是．一束与BC面成角的光线射向BC面．（1）试通过计算说明在AC面下方能否观察到折射光线？（2）作出三棱镜内完整的光路图，指出最终的出射光线与最初的入射光线之间的夹角．14．（16分）在长期的科学实践中，人类已经建立起各种形式的能量概念及其量度的方法，其中一种能量是势能。势能是由于各物体间存在相互作用而具有的、由各物体间相对位置决定的能。如重力势能、弹性势能、分子势能、电势能等。（1）如图1所示，内壁光滑、半径为R的半圆形碗固定在水平面上，将一个质量为m的小球（可视为质点）放在碗底的中心位置C处。现给小球一个水平初速度v0（v0<），使小球在碗中一定范围内来回运动。已知重力加速度为g。a.若以AB为零势能参考平面，写出小球在最低位置C处的机械能E的表达式；b.求小球能到达的最大高度h；说明小球在碗中的运动范围，并在图1中标出。（2）如图2所示，a、b为某种物质的两个分子，以a为原点，沿两分子连线建立x轴。如果选取两个分子相距无穷远时的势能为零，则作出的两个分子之间的势能EP与它们之间距离x的EP-x关系图线如图3所示。假设分子a固定不动，分子b只在ab间分子力的作用下运动（在x轴上）。当两分子间距离为r0时，b分子的动能为EK0（EK0<EP0）。求a、b分子间的最大势能EPm；并利用图3，结合画图说明分子b在x轴上的运动范围。15．（12分）如图所示，光滑半圆形轨道MNP竖直固定在水平面上，直径MP垂直于水平面，轨道半径R＝0.5m．质量为m1的小球A静止于轨道最低点M，质量为m1的小球B用长度为1R的细线悬挂于轨道最高点P．现将小球B向左拉起，使细线水平，以竖直向下的速度v0＝4m/s释放小球B，小球B与小球A碰后粘在一起恰能沿半圆形轨道运动到P点．两球可视为质点，g＝10m/s1，试求：(1)B球与A球相碰前的速度大小；(1)A、B两球的质量之比m1∶m1．

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、C【解题分析】

物块在传送带上做匀加速直线运动，结合位移时间公式分析比较运动的时间．【题目详解】一物块轻放在传送带左端，当物块运动到传送带右端时恰与传送带速度相等，知物块向右做匀加速直线运动，传送带速度增大，物块仍然做匀加速直线运动，到达右端时速度未达到传送带速度，根据x=12at2知，运动的时间相同.故C正确，ABD错误．故选2、D【解题分析】

两球碰撞后均做平抛运动，根据高度比较平抛运动的时间，碰撞过程中动量守恒，运用水平位移与时间的比值代替速度得出动量守恒的表达式，从而验证动量守恒定律；【题目详解】A、碰撞前后小球均做平抛运动，在竖直方向上：h=12gt2，平抛运动时间：t=2hg，

设轨道末端到木条的水平位置为x，未放B球时，小球A下落的高度为h1，放上小球B后，A和B碰撞后下落的高度分别为h2和h3，则碰撞前后小球做平抛运动的初速度分别为：vA=x2h1g，B、由碰撞的实际过程可知，碰撞后瞬间，由于A球质量大于B球质量，则导致A球的速度小于B球的速度，故选项B错误；C、由上面分析可知vA'<vB'，导致h2>h3【题目点拨】解决本题的关键知道平抛运动的时间由高度决定，与初速度无关，知道碰撞的过程中，动量守恒，运用水平位移与时间的比值代替速度得出动量守恒的表达式，从而验证动量守恒定律。3、C【解题分析】

设月球的质量为M，半径为R，“嫦娥一号”的质量为m、轨道为r，周期为T，由万有引力提供向心力得则得到月球的质量月球的密度为月球表面的物体重力近似等于月球对它的万有引力，则有则有由题分析嫦娥一号的轨道半径r、周期T，月球的半径都已知，则可估算出月球的密度为ρ、月球的质量M和月球表面的重力加速度，不能估算月球的自转周期。故选C。4、D【解题分析】

A．对A物体，开始受重力、B对A的支持力和静摩擦力平衡，当施加F后，仍然处于静止，开始A所受的静摩擦力大小为，若，则A、B之间的静摩擦力大小还是等于，所以A、B之间的摩擦力可能不变，故A错误；B．对整体分析，因为AB不动，弹簧的形变量不变，则弹簧的弹力不变，开始弹簧的弹力等于A、B的总重力，施加F后，弹簧的弹力不变，总重力不变，根据平衡知，则B与墙之间一定有摩擦力，摩擦力大小等于力F在竖直方向的分力，方向竖直向下，故B错误；CD．以整体为研究对象，开始时B与墙面的弹力为零，施加力F后，B与墙面的弹力变为Fcosα，弹力增大，故C错误，D正确。故选D。5、C【解题分析】

伽利略猜想自由落体运动的速度与下落时间成正比，但没有直接用实验进行验证，故A错误；伽利略应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的观点，选项B错误；胡克认为只有在不超过弹簧的弹性限度时，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比；故C正确；亚里士多德认为两个物体从同一高度自由落下，重物体比轻物体下落的要快．故D错误．故选C.6、D【解题分析】

A．物体有向心加速度，不是平衡态，故A错误；B．小物块受到的摩擦力与物块的线速度方向垂直，选项B错误；C．根据，在角速度一定时，物块到转轴的距离越远，物块越容易脱离圆盘，选项C错误；D．根据可知，在小物块到转轴距离一定时，物块运动周期越小，物块越容易脱离圆盘，选项D正确；故选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、BC【解题分析】

A．物块A由P点出发第一次到达C点过程中，绳子拉力对A做正功，其余的力不做功，所以物体A的动能不断增大，速度不断增大，故A错误．

B．物体到C点时物块B的速度为零．设物块A经过C点时的速度大小为v．根据系统的机械能守恒得：，得，故B正确．

C．由几何知识可得，由于A、B组成的系统机械能守恒，由对称性可得物块A在杆上长为2h的范围内做往复运动．故C正确．

D．物体到C点时物块B的速度为零．根据功能关系可知，在物块A由P点出发第一次到达C点过程中，物块B克服细线拉力做的功等于B重力势能的减少量，故D错误．8、BCD【解题分析】解:A、铜块参与了平行于斜面方向的匀速直线运动和竖直方向上的匀速直线运动,两个分速度大小相等,都为v,根据平行四边形定则知,.合速度的方向与水平方向的夹角为.故B、C正确,A错误.

D、由上分析可以知道,铜块做匀速直线运动,则绳子的拉力大小等于铜块的重力,所以D选项是正确的;

所以BCD选项是正确的.9、ACD【解题分析】

A．第二类永动机是不可能制造出来的，尽管它不违反热力学第一定律，但它违法热力学第二定律，故A正确；B．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，是由于液体分子规则的碰撞造成的，则布朗运动反映了液体中分子的无规则运动，故B错误．C．根据麦克斯韦统计规律可知，同一温度下，气体分子速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律，故C正确．D．温度是分子的平均动能的标志，晶体熔化时吸热，温度不变，所以分子平均动能不增加，故D正确；E．只知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数可以算出气体分子所占空间的大小，不能计算出气体分子的体积，故E错误。故选ACD。10、BCD【解题分析】根据，则物体经过ab中点位置的速度为，故A错误．根据平均速度推论知，经过ab中间时刻的瞬时速度，故B正确．前时间内的平均速度，后时间内的平均速度，根据可知前时间通过的位移比后时间通过的位移小，选项C错误；物体运动的加速度，故D正确．故选BD．点睛：解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，即中间时刻的速度，中间位移的速度，并能灵活运用，有时运用推论求解会使问题更加简捷．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、0.575<【解题分析】

（1）[1]小球的直径：mm+0.05mm×15=5.75mm=0.575cm；（2）[2]小球通过光电门1的速度为小球通过光电门2的速度为所以动能的增加量为小球通过两光电门过程中重力势能的减小量为若小球的机械能守恒，则有：化简得：（3）[3]小球通过光电门的平均速度等于该过程中间时刻的瞬时速度，因小球做加速运动，在中间时刻时小球球心还没到达光电门位置，所以小球通过光电门的平均速度小于小球球心通过光电门的瞬时速度。12、大于