2024年河南省郑州市四校高三物理第一学期期中学业水平测试模拟试题含解析

2024年河南省郑州市四校高三物理第一学期期中学业水平测试模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、测速仪安装有超声波发射和接受装置，如图所示，B为测速仪，A为汽车，两者相距335m，某时刻B发出超声波，同时A由静止开始作匀加速直线运动。当B接收到反射回来的超声波信号时，AB相距355m，已知声速为340m/s，则汽车的加速度大小为（）A．20m/s2 B．10m/s2 C．5m/s2 D．无法确定2、关于曲线运动的性质，以下说法中正确的是()A．曲线运动一定是变速运动B．变速运动一定是曲线运动C．曲线运动一定是变加速运动D．物体运动的加速度数值、速度数值都不变的运动一定是直线运动3、用图甲所示实验装置研究光电效应现象，分别用，，三束光照射光电管阴极，得到光电管两端的电压与相应的光电流的关系如图乙所示，其中，两束光照射时对应的遏止电压相同，均为，根据你所学的相关理论，下列论述不正确的是（）A．，两束光的光强相同 B．，两束光的频率相同C．光束的光的波长最短 D．光束光子的动量最大4、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5、下列速度表示平均速度的是（）A．子弹射出枪口时的速度是600m/sB．汽车速度计某时刻的读数是80km/hC．运动员冲过终点时的速度是10m/sD．预计在未来的24h，台风中心将以25km/h的速度向海岸移动6、如图所示，一足够长的木板在光滑水平面上以速度v向右匀速运动，现将质量为m的物体竖直向下轻轻地放置在木板上的右端，已知物体和木板之间的动摩擦因数为μ。为保持木板的速度不变，须对木板施一水平向右的作用力F。从物体放到木板上到它相对木板静止的过程中，力F做的功为（）A． B． C．mv2 D．2mv2二、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、入冬以来,雾霾天气频发,发生交通事故的概率比平常高出许多,保证雾霾中行车安全显得尤为重要;在雾天的平直公路上,甲、乙两汽车同向匀速行驶,乙在前,甲在后.某时刻两车司机听到警笛提示,同时开始刹车,结果两车刚好没有发生碰撞.图示为两车刹车后匀减速运动的v-t图象,以下分析正确的是()A．甲刹车的加速度的大小为0.5m/s2B．两车刹车后间距一直在减小C．两车开始刹车时的距离为100mD．两车都停下来后相距12.5m8、下列说法正确的是A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关B．两列波相遇时，在重叠的区域里，支点的位移等于两波单独传播时引起的位移的大小之和C．小明跑步离开小芳时，听到小方喊她的声音比平时的音调低D．光的偏振现象说明光是纵波E.紫外线的波长比红外线的波长短9、高跷运动是一项新型运动，图甲为弹簧高跷．当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后．人就向上弹起，进而带动高跷跳跃，如图乙．则下列说法正确的是（）A．人向上弹起过程中，先处于超重状态，后处于失重状态B．人向上弹起过程中，踏板对人的作用力大于人对踏板的作用力C．弹簧压缩到最低点时，高跷对人的作用力大于人的重力D．弹簧压缩到最低点时，高跷对地的压力等于人和高跷的总重力E.弹簧压缩到最低点时，因为人处于超重状态，所以高跷对地的压力大于人和高跷的总重力10、下列说法中正确的是________A．做简谐运动的质点，离开平衡位置的位移相同时，加速度也相同B．做简谐运动的质点，经过四分之一周期，所通过的路程一定是一倍振幅C．根据麦克斯电磁场理论可知，变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场D．双缝干涉实验中，若只减小双缝到光屏间的距离，两相邻亮条纹间距离将变大E.声波从空气传入水中时频率不变，波长变长．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）某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为l1，如图甲所示。图乙是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺（最小分度是1mm），上位置的放大图，示数l1=________cm。在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同的钩码，静止时弹簧长度分别为l2、l3、l4、l5。已知每个钩码质量为50g。挂2个钩码时，弹簧弹力F2=______N（当地重力加速度g=9.8m/s2）。要得到弹簧的伸长量x，还需要测量的是________。12．（12分）在研究小车匀变速运动规律时,某同学根据所学知识设计了如下实验步骤:A．把打点计时器固定在斜面上,连接好电路；B．把小车停放在靠近打点计时器处,接通电源后放开小车；C．换上纸带,重复三次,选择一条理想的纸带；D．把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车车尾；E.断开电源,取下纸带.(1)合理的实验顺序应为_____________________.若如图是该实验得到的一条纸带,从0点开始每5个计时点取一个记数点,依照打点的先后顺序依次编为1、2、3、4,5、6,测得:s(2)相邻两记数点间的时间间隔为________s.(3)物体的加速度大小__________ms2，方向与物体运动方向______(选填“相同”或“(4)打点计时器打下记数点3时,物体的速度大小v3=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）质量为M=3kg的平板车放在光滑的水平面上，在平板车的最左端有一小物块(可视为质点)，物块的质量为m=1kg，小车左端上方如图所示固定着一障碍物A，初始时，平板车与物块一起以水平速度v0=2m/s向左运动，当物块运动到障碍物A处时与A发生无机械能损失的碰撞，而小车继续向左运动，取重力加速度g=10m/s2.（1）设平板车足够长，求物块与障碍物第一次碰撞后，物块与平板车所能获得的共同速度；（2）设平板车足够长，物块与障碍物第一次碰撞后，物块向右运动对地所能达到的最大距离是s=0.4m，求物块与A第一次碰撞后到第二次碰撞前相对小车滑动的距离.14．（16分）如图所示，质量为2m的小滑块P和质量为m的小滑块Q都视作质点，与轻质弹簧相连的Q静止在光滑水平面上．P以某一初速度v向Q运动并与弹簧发生碰撞，问：（1）弹簧的弹性势能最大时，P，Q的速度各为多大？（2）弹簧的最大弹性势能是多少？15．（12分）地铁列车可实现零排放，是替代燃油公交车的理想交通工具。若一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动，先匀加速运动20s达到最高速度72km/h，再匀速运动80s。接着匀减速运动15s到达乙站停住。设列车在匀加速运动阶段牵引力为1×106N，匀速阶段牵引力的功率为6×103kW，忽略匀减速运动阶段牵引力所做的功。(1)求甲站到乙站的距离；(2)如果使用燃油公交车作为交通工具，从甲站到乙站牵引力做的功与地铁列车牵引力的功相同，求公变车排放气体污染物的质量。(燃油公交车牵引力每做1焦耳功，排放气体行体物3×10-6g)

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】

设汽车运动的加速度为a，时间为t，则=355−335=20m超声波来回的时间也为t，超声波做匀速直线运动，所以单程的时间为，汽车做初速度为零的匀加速运动，所以在单程时间内，汽车开过的位移5m，则超声波追上汽车时，经过的位移x=335+5=340m所以将t=2s代入=355−335=20m解得a=10m/s2故B正确，ACD错误。故选B。2、A【解题分析】

AB.曲线运动速度一定变化，所以一定是变速运动；匀加速直线运动就是变速运动，但不是曲线的，选项A符合题意，选项B不符合题意；C.平抛运动就是物体加速度大小不变的曲线运动，选项C不合题意；D.匀速圆周运动就是运动的加速度数值、速度数值都不变的曲线运动，选项D不合题意3、A【解题分析】

A.由图可知，的饱和电流最大，因此光束照射时单位时间内产生的光电子数量最多，故A错误；BC.光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，对应的光的频率为截止频率，可知，根据，入射光的频率越高，对应的截止电压越大，光、光的截止电压相等，所以光、光的频率相等，则它们的最大初动能也相等，而光的频率最大，能量大，则最大初动能也大，且对应的波长最小，故B，C正确；D．由于光的频率最大，根据，则光动量最大，故D正确。故选A。4、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。5、D【解题分析】

A．子弹射出枪口时的速度是600m/s，表示瞬时速度，选项A错误；B．汽车速度计某时刻的读数是80km/h，表示瞬时速度，选项B错误；C．运动员冲过终点时的速度是10m/s，表示瞬时速度，选项C错误；D．预计在未来的24h，台风中心将以25km/h的速度向海岸移动，表示平均速度，选项D正确；6、C【解题分析】

物体和木板之间的摩擦力f=μmg对于木板，要保持速度v不变，有F=f=μmg对于物体，根据牛顿第二定律μmg=ma解得a=μg；物体做匀加速直线运动，有此时木块的位移则水平向右的作用力F做功故C正确，ABD错误。故选C。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、CD【解题分析】

甲车的加速度，加速度大小为1m/s1．故A错误。在0-10s内，甲的速度大于乙的速度，甲在乙的后面，两者间距减小。10s后，甲的速度小于乙的速度，两者距离增大，故B错误。乙车的加速度，两车刚好没有发生碰撞，此时两车速度相等，所经历的时间为10s，此时甲车的位移x甲=v甲t+a甲t1=15×10-×1×400m=300m，乙车的位移x乙=v乙t+a乙t1=15×10-×0.5×400m=100m，所以两车开始刹车时的距离为S=x甲-x乙=100

m，故C正确。10s时，甲乙的速度都为v=v甲+a1t=15-10=5m/s，根据图象与坐标轴围成的面积表示位移可知，两车都停下来后相距△x=×（30-15）×5=11.5m，故D正确。故选CD。8、ACE【解题分析】

电磁波在真空中的传播速度为与电磁波的频率无关，故A正确；两列波相遇时，在重叠的区域里，质点的位移等于两波单独传播时引起的位移的矢量之和，故B错误；根据多普勒效应可知小明跑步离开小芳时，听到小方喊她的声音比平时的音调低，故C正确；光的偏振现象是横波特有的特征，故D错误；紫外线的频率大于红外线的频率根据可知紫外线的波长比红外线的波长短，故E正确；故选ACE9、ACE【解题分析】A项，人向上弹起过程中，人应该经历了先加速后减速的过程，所以先有向上的加速度，后有向下的加速度，当弹簧弹力大于人的重力时，人处于超重状态，当弹簧弹力小于人的重力时，人处于失重状态，故A项正确．B项，踏板对人的作用力与人对踏板的作用力是一对相互作用力，根据牛顿第三定律，二者大小始终相等，故B项错误．C项，弹簧压缩到最低点时，人有竖直向上的加速度，根据牛顿第二定律，可知高跷对人的作用力大于人的重力，故C项正确．D项，同理以高跷和人的系统为研究对象，弹簧压缩到最低点时，根据牛顿第二定律，地对高跷的压力大于人和高跷的总重力，再根据牛顿第三定律，可知高跷对地的压力大于人和高跷的总重力，故D项错误，E项正确；综上所述本题答案是：ACE10、ACE【解题分析】

做简谐运动的质点，离开平衡位置的位移相同时，回复力相同，故加速度也相同，选项A正确；做简谐运动的质点，经过四分之一周期，只有从平衡位置或者从位移最大或最小的位置计时，所通过的路程一定是一倍振幅，选项B错误；根据麦克斯电磁场理论可知，变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场，选项C正确；双缝干涉实验中，根据可知，若只减小双缝到光屏间的距离，两相邻亮条纹间距离将变小，选项D错误；声波从空气传入水中时频率不变，波速变大，根据可知波长变长，选项E正确；故选ACE.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、21.740.98弹簧原长【解题分析】

[1]由mm刻度尺的读数方法可知图2中的读数为：21.74cm；[2]挂2个钩码时，重力为：由平衡关系可知，弹簧的拉力为0.98N；[3]本实验中需要测量的是弹簧的形变量，故还应测量弹簧的原长；12、（1）ADBEC；（2）0.1；（3）0.78，相反；（4）0.1．【解题分析】

（1）安排实验步骤要本着先安装器材，然后进行实验，实验完毕整理器材的思路进行，一般每完成一次实验，都要进行重复实验．

（2）打点计时器每隔0.02s打一次点，根据打点间隔可以求出记数点之间的时间间隔；

（3）利用逐差法可以求出加速度的大小，根据减速还是减速判断加速度的方向；

（4）在匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度，据此可求出打各点时的瞬时速度大小．【题目详解】（1）实验步骤的安排要符合逻辑，要符合事物发展的进程，一般都是先要安装器材，准备实验，然后进行实验的总体思路进行，据此可知该实验的顺序为：ADBEC．

（2）打点计时器每隔0.02s打一次点，由于两个记数点之间有5个间隔，因此相邻两记数点间的时间间隔为：T=5T0=0.1s．

（3）根据△x=aT2，将△x=0.78cm，T=0.1s带入得：a=△xT2＝0.78×四