2024届安徽省淮南四中物理高三上期中学业质量监测模拟试题含解析

2024届安徽省淮南四中物理高三上期中学业质量监测模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，一物块放置在倾角为θ的斜面体上，斜面体放置于水平地面．若用与水平方向成α角、大小为F的力推物块恰能使其在斜面体上匀速下滑，斜面体始终静止．下列关于斜面体受地面摩擦力的说法正确的是（）A．大小为0B．方向水平向左，大小为FsinαC．方向水平向左，大小为FcosθD．方向水平向左，大小为Fcosα2、在甲、乙、丙、丁四幅图中，滑轮本身所受的重力忽略不计，滑轮的轴安装在一根轻木杆P上，一根轻绳绕过滑轮，端固定在墙上，端下面挂一个质量为的重物，当滑轮和重物都静止不动时，甲、丙、丙、丁图中木杆P与竖直方向的夹角均为，乙图中木杆P竖直。假设甲、乙、丙、丁四幅图中滑轮受到木杆P的弹力的大小依次为、、、，则以下判断正确的是（）A． B．C． D．3、已知均匀带电球壳内部电场强度处处为零，电势处处相等．如图所示，正电荷均匀分布在半球面上，Ox为通过半球顶点与球心O的轴线．A、B为轴上的点，且OA=OB．则下列判断正确的是（）A．A点的电场强度与B点的电场强度相同B．A点的电势等于B点的电势C．在A点由静止开始释放重力不计的带正电粒子，该粒子将做匀加速直线运动D．带正电的粒子在O点的电势能为零4、如图所示，质量满足mA＝2mB＝3mC的三个物块A、B、C，A与天花板之间，B与C之间均用轻弹簧相连，A与B之间用细绳相连，当系统静止后，突然剪断AB间的细绳，则此瞬间A、B、C的加速度分别为(取向下为正)()A．－g、2g、0 B．－2g、2g、0C．－g、g、0 D．－2g、g、g5、如图所示，一个小型水电站，其交流发电机的输出电压U1一定，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R.T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4.下列说法正确的是()A．当用户的用电器增多时，U2减小，U4变小B．当用户的用电器增多时，P1变大，P3减小C．输电线上损失的功率为ΔP＝D．要减小线路的损耗，应增大升压变压器的匝数比，同时应增大降压变压器的匝数比6、从同一点沿不同方向拋出质量相同的A、B两球，返回同一高度时，两球再次经过同一点，如图所示。如果不计空气阻力，关于两球的运动，下列说法正确的是A．在空中运动时小球A速度的变化率大于小球B速度的变化率B．小球A在空中运动的时间大于小球B在空中运动的时间C．A、B两球落地时速度一定相等D．两球落地时重力做功的功率可能相等二、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，水平光滑轨道宽度和轻质弹簧自然长度均为d．两物体m1和m2与弹簧连接，m2的左边有一固定挡板．m1由图示位置静止释放，当m1与m2相距最近时m1速度为v1，己知m1＜m2，则在以后的运动过程中（）A．m1的最小速度是mB．存在某段时间m1向左运动C．m2的最大速度是v1D．m2的最大速度是28、如图，在光滑水平面上，放着两块长度相同，质量分别为M1和M2的木板，在两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块。开始时，各物均静止，今在两物体上各作用一水平恒力F1、F2，当物块和木板分离时，两木板的速度分别为v1和v2，物体和木板间的动摩擦因数相同，下列说法正确的是（）A．若F1=F2，M1>M2，则v1>v2B．若F1>F2，M1>M2，则v1<v2C．若F1>F2，M1=M2，则v1>v2D．若F1<F2，M1=M2，则v1>v29、一足够长的木板B静置于光滑水平面上，如图甲所示，其上放置小滑块A，木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用，现用传感器测出木板B的加速度a，从而得到如图乙所示的图象，g取。下面判断错误的是（）A．滑块A与木板B之间的动摩擦因数为0.2 B．滑块A的质量为4kgC．当时滑块A的加速度为 D．当时木板B加度为10、如图所示，竖直光滑杆固定在地面上，套在杆上的轻质弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧(在弹性限度范围内)至离地高度h=0.1m处，滑块与弹簧不拴接．现由静止释放滑块，通过传感器测量滑块的速度和离地高度并作出滑块的Ek-h图像，其中高度从0.2m上升到0.35m范围内图像为直线，其余部分为曲线．滑块可视为质点，以地面为零势能参考面，重力加速度g取10m/s2，由图像可知A．轻弹簧原长为0.2mB．滑块的质量为0.2kgC．弹簧弹性势能最大为0.5JD．滑块机械能最大为0.5J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）国标规定自来水在时电阻率应大于．某同学利用图甲电路测量自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞活塞电阻可忽略，右活塞固定，左活塞可自由移动，实验器材还有：电源电动势约为3V，内阻可忽略，电压表量程为3V，内阻很大，电压表量程为3V，内阻很大，定值电阻阻值），定值电阻（阻值），电阻箱R(最大阻值9999Ω)，单刀双掷开关S，导线若干，游标卡尺，刻度尺，实验步骤如下：A．用游标卡尺测量玻璃管的内径dB．向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度LC．把S拨到1位置，记录电压表示数D．把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表示数与电压表示数相同，记录电阻箱的阻值RE.改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤C、D，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值RF.断开S，整理好器材（1）测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙，则______mm；（2）玻璃管内水柱的电阻的表达式为Rx______用R1、R2、R表示；（3）利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图丙所示的图象，则坐标轴的物理量分别为______；（4）本实验中若电压表内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将______填“偏大”、“不变”或“偏小”．12．（12分）某同学安装如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。如图乙所示是该实验得到的一条点迹清晰的纸带的一部分；现要取A、B两点来验证实验，已知电火花计时器每隔0.02s打一个点。（1）为提高实验精度，应该选择哪种重物_____A．10克塑料球B．200克金属重锤（2）根据图乙中纸带可以判断实验时纸带的_____（选填“左”或“右”）端和重物相连接。（3）纸带上打下计数点A时的速度vA＝_____m/s（结果保留两位有效数字），同理可以算出vB。（4）要验证机械能守恒定律，实验还需测出_____。（5）经过测量计算后，某同学画出了如图所示的E﹣h图线，h为重物距地面的高度，则图中表示动能随高度变化的曲线为_____（填“图线A”或“图线B”）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，质量为的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为的物体B相连，弹簧的劲度系数为，A、B都处于静止状态．一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体A，一端连轻挂钩．开始时各段绳都处于伸直状态，A上方的一段绳沿竖直方向．在挂钩上系一质量为的物体C并从静止状态释放，恰好能够到达地面．已知它恰能使B离开地面但不继续上升．现将质量为的物体D系在挂钩上后再举高H=0.8m（未触及滑轮）然后由静止释放（g取，空气阻力不计）．求：（1）C从释放到落地过程中弹簧弹性势能的变化（2）D刚刚落至地面时的速度（结果可保留根号）14．（16分）如图所示，内壁光滑、截面积不相等的圆柱形气缸竖直放置，气缸上、下两部分的横截面积分别为2S和S.在气缸内有A、B两活塞封闭着一定质量的理想气体，两活塞用一根长为l的细轻杆连接，两活塞导热性能良好，并能在气缸内无摩擦地移动．已知活塞A的质量是2m，活塞B的质量是m.当外界大气压强为p0、温度为T0时，两活塞静止于如图所示位置．若用一竖直向下的拉力作用在B上，使A、B一起由图示位置开始缓慢向下移动l/2的距离，又处于静止状态，求这时气缸内气体的压强及拉力F的大小．设整个过程中气体温度不变．15．（12分）如图所示，光滑水平面上放着质量都为m的物块A和B，A紧靠着固定的竖直挡板，A、B间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与A、B均不拴接)，用手挡住B不动，此时弹簧弹性势能为,在A、B间系一轻质细绳，细绳的长略大于弹簧的自然长度．放手后绳在短暂时间内被拉断，之后B继续向右运动，一段时间后与向左匀速运动、速度为v0的物块C发生碰撞，碰后B、C立刻形成粘合体并停止运动，C的质量为2m．求：(1)B、C相撞前一瞬间B的速度大小；(2)绳被拉断过程中，绳对A所做的W．

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、D【解题分析】

因为斜面静止，而物块匀速下滑，故对斜面和木块的整体受力分析可知，水平方向有：f地=Fcosα，方向水平向左，故选D．2、B【解题分析】

由题可知本题考查力的平衡。【题目详解】轻绳上的拉力大小等于重物所受的重力，设滑轮两侧轻绳之间的夹角为，滑轮受到木杆P的弹力等于滑轮两侧轻绳拉力的合力，即由夹角关系可得故B正确，ACD错误。故选B。3、A【解题分析】

A、将题中半球壳补成一个完整的球壳，且带电均匀，设左、右半球在A点产生的场强大小分别为E2和E2．由题知，均匀带电球壳内部电场强度处处为零，则知E2=E2.根据对称性可知，左、右半球在B点产生的场强大小分别为E2和E2．且E2=E2.则在图示电场中，A的场强大小为E2，方向向右．B的场强大小为E2，方向向右，所以A点的电场强度与B点的电场强度相同；故A正确.B、根据电场的叠加原理可知，x轴上电场线方向向右，则A点的电势高于B点的电势；故B错误.C、在A点由静止开始释放重力不计的带正电粒子，由于电场强度是变化的，所以粒子所受的电场力是变化的，则该粒子将做变加速直线运动；故C错误.D、电场线方向向右，O点的电势高于无穷远处电势，则O点的电势大于零；故D错误.故选A.【题目点拨】本题解题关键是抓住对称性，找出两部分球面上电荷产生的电场关系．左半球面在A点的场强与缺失的右半球面在B点产生的场强大小相等，方向相反是解题的关键．4、C【解题分析】试题分析：设C物体的质量为m，则A物体的质量为3m，B物体的质量为1.5m，剪断细线前，对BC整体受力分析，受到总重力和细线的拉力而平衡，故T=2.5mg；再对物体A受力分析，受到重力、细线拉力和弹簧的拉力；剪断细线后，重力和弹簧的弹力不变，细线的拉力减为零，故物体A受到的力的合力等于2.5mg，向上，根据牛顿第二定律得A的加速度为；物体C受到的力不变，合力为零，故C的加速度为aC=0；剪断细线前B受重力、绳子的拉力和弹簧的拉力，他们合力为零；剪短细线后，绳子的拉力突变为零，重力和弹簧的弹力不变，故B合力大小等于绳子的拉力2.5mg，方向竖直向下，根据牛顿第二定律得B的加速度为，可知ABD错误，C正确；故选C.考点：牛顿第二定律【名师点睛】本题是力学中的瞬时问题，关键是先根据平衡条件求出各个力，然后根据牛顿第二定律列式求解加速度；同时要注意轻弹簧的弹力与形变量成正比，来不及突变，而细线的弹力是有微小形变产生的，故可以突变．5、D【解题分析】

A．交流发电机的输出电压U1一定，匝数比没变，根据，知U2不变，故A错误；B．当用户的用电器增多时，用户消耗的电功率变大，则输入功率增大，即P3变大，故B错误；C．输电线上损失的功率，输电线上损失的电压U损小于U2，故C错误；D．输送功率一定时，根据P=UI和P损=I2R知，要减小线路的损耗，应增大输送电压，又U1一定，根据，可知应增大升压变压器的匝数比，U3=U2-IR，U2增大，I2减小，所以U3增大，用户电压不变，根据，知，应增大降压变压器的匝数比，故D正确．6、B【解题分析】

A.两球在空中运动时，只受重力，加速度为都为g，所以两球在空中运动时速度的变化率相等.故A错误.B.由图可知，两球在竖直方向上做竖直上抛运动，A球上升的高度大，即A球的竖直分速度大于B球的竖直分速度，所以A球运动的时间长.故B正确.C.由B分析可知，A球的竖直分速度大于B球的竖直分速度，则A球运动的时间长。根据题意可知两球水平方向距离相等，则A球的水平分速度小于B球的水平分速度，两球在整个运动过程中，机械能守恒，根据运动的合成可知，两球落地时速度不一定相等.故C错误.D.由B分析可知，A球的竖直分速度大于B球的竖直分速度，所以两球落地时重力做功的功率A球的大于B球的.故D错误.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、BD【解题分析】从小球m1到达最近位置后继续前进，此后拉到m2前进，m1减速，m2加速，达到共同速度时两者相距最远，此后m1继续减速，m2加速，当两球再次相距最近时，m1达到最小速度，m2达最大速度：两小球水平方向动量守恒，速度相同时保持稳定，一直向右前进，选取向右为正方向，则：m1v1=m1v1′+m2v212m1v12=12m1v1′2+12m2v解得：v1′=m1-m2m1+m故m2的最大速度为2m1m1+m2v1，此时由于m1＜m2，可知当m2的速度最大时，m1的速度小于1，即m1的速度方向为向左，所以m1的最小速度等于1．故AC错误，BD正确；故选BD．8、BD【解题分析】首先看F1=F1时情况：由题很容易得到两物块所受的摩擦力大小是相等的，因此两物块的加速度相同，设两物块的加速度大小为a，对于M1、M1，滑动摩擦力即为它们的合力，设M1的加速度大小为a1，M1的加速度大小为a1，根据牛顿第二定律得：因为a1=μmgM1，a2=μmgM2，其中m为物块的质量．设板的长度为L，它们向右都做匀加速直线运动，当物块与木板分离时：物块与M1的相对位移L=12at11-12a1t11；物块与M1的相对位移L=12at11-12a1t11；若M1＞M1，a1＜a1，所以得：t1＜t1；M1的速度为v1=a1t1，M1的速度为v若F1＞F1、M1>M1，根据受力分析和牛顿第二定律，则M1上的物块的加速度大于M1上的物块的加速度，即aa＞ab；由于M1>M1，所以M1的加速度小于M1加速度，即a1<a1．它们向右都做匀加速直线运动，当物块与木板分离时：物块与M1的相对位移L=12aat11-12a1t11

物块与M1的相对位移L=12abt11-12a1由于aa＞ab，所以得：t1＜t1，则v1＜v1，故B正确．若F1＞F1、M1=M1，根据受力分析和牛顿第二定律，则M1上的物块的加速度大于M1上的物块的加速度，即aa＞ab；由于M1=M1，所以M1、M1加速度相同，设M1、M1加速度为a．它们向右都做匀加速直线运动，当物块与木板分离时：物块与M1的相对位移L=12aat11-12at11

物块与M1的相对位移L=12abt11-12at11；由于aa＞ab，所以得：t1＜t1，则v1＜v1，故C错误．

若F1＜F1、M1=M1，aa＜ab，则v1＞v19、BD【解题分析】

令A、B的质量分别为m和M，当F=8N时，m和M整体的加速度为a=2m/s2，对整体分析，由牛顿第二定律有F=（M+m）a代入数据解得M+m=4kg当F＞8N时，对M，根据牛顿第二定律得知图线的斜率解得M=1kg则滑块的质量m=3kg根据F＞8N的图线知，F=6N时，a=0，即代入数据解得μ=0.2当F=12N时，对滑块，根据牛顿第二定律得μmg=ma′解得a′=μg=2m/s2故AC正确，不符合题意；BD错误，符合题意。故选BD。10、AC【解题分析】试题分析：在Ek-h图象中，图线的斜率表示了滑块所受的合外力，由于高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线，其余部分为曲线，说明滑块在从0.2m上升到0.35m范围内所受作用力为恒力，所以从h＝0.2m，滑块与弹簧分离，故选项A正确；在从0.2m上升到0.35m范围内，图线的斜率绝对值为：k＝mg＝2N，所以：m＝0.2kg，故选项B错误；根据能的转化与守恒可知，当滑块上升至最大高度时，增加的重力势能即为弹簧最大弹性势能，所以Epm＝mgΔh＝0.2×10×(0.35－0.1)J＝0.5J，故选项C正确；在滑块整个运动过程中，系统的动能、重力势能、弹性势能之间相互转化，因此动能最大时，滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小，根据能的转化与守恒可知：Epmin＝E－Ekm＝Epm＋mgh0－Ekm＝0.5J＋0.2×10×0.1J－0.32J＝0.38J，故选项D错误．考点：本题主要考查了能量守恒定律和图象的理解与应用问题，属于中档偏高题．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、30.00纵坐标应该表示电阻箱阻值R，横坐标应该表示对应水柱长度的偏大【解题分析】

［1］游标卡尺的主尺读数为3.0cm=30mm，20分度游标尺上第0个刻度和主尺上刻度对齐，所以最终读数为30.00mm；［2］设把S拨到1位置时，电压表V1示数为U，则此时电路电流为，总电压当把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同也为U，则此时电路中的电流为，总电压由于两次总电压相等，都等于电源电动势E，可得，解得玻璃管内水柱的电阻的表达式［3］由电阻定律电阻箱阻值R=所以纵坐标应该表示电阻箱阻值R，横坐标应该表示对应水柱长度的；［4］若电压表V2内阻不是很大，则把S拨到2位置时，此时电路电流大于，实际总电压将大于=+U所以测量的将偏大，因此自来水电阻率测量结果将偏大．12、B右0.39AB之间的距离图线B【解题分析】

(1)[1]为减小阻力对实验的影响，为减小实验误差，重物应选择质量大、体积小、密度大的材料，故A错误，B正确；故选B。(2)[2]重物下落时做匀加速运动，故纸带上点的间隔应越来越远，故应该是右端连接重物；(3)[3]A点速度为(4)[4]要验证机械能守恒需要验证某一过程中重力势能减少量等于该过程的动能增加量，知道A、B两点速度后，可以计算动能增加量，要计算重力势能减少量，需要知道AB间的距离；(5)[5]物体做自由落体运动，高度越低，动能越大，故表示动能随高度变化的曲线为图线B。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、（1）-1.5J，（2）.【解题分析】试题分析：（1）开始时A、B均处于平衡状态，由平衡条件可以求出开始时弹簧的弹力以及弹簧从长度；C到达最低点时，B恰好离开地面，此时弹簧的弹力等于B的重力，C下降的距离等于弹簧从被压缩到回复原长再到被拉长的形变量的长度，求出开始弹簧的压缩量，再求出弹簧的伸长量，即可求出C下降的距离．然后结合机械能守恒即可求出弹簧的弹性势能的变化；（2）由机械能守恒求出轻绳刚刚被拉直时D的速度，然后由动量守恒求出A与D的共同速度