2024学年浙江省杭州市五校联考物理高三上期中考试模拟试题含解析

2024学年浙江省杭州市五校联考物理高三上期中考试模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、如图所示，在水平向右的匀强磁场中，有一倾角为α的光滑固定斜面，斜面上垂直纸面放置一根长为L、质量为m的通电直导体棒，导体棒中的电流为I、方向垂直纸面向外，导体棒刚好能静止在斜面上；重力加速度为g。则匀强磁场的磁感应强度大小为（）A．B．C．D．2、如图所示是磁带录音机的磁带盒的示意图，A、B为缠绕磁带的两个轮子边缘上的点，两轮的半径均为r，在放音结束时，磁带全部绕到了B点所在的轮上，磁带的外缘半径R=3r，C为磁带外缘上的一点．现在进行倒带，则此时（）A．A,B,C三点的周期之比为3：1：3B．A,B,C三点的线速度之比为3：1：3C．A,B,C三点的角速度之比为1：3：3D．A,B,C三点的向心加速度之比为6：1：33、如图所示，小球从竖直砖墙某位置静止释放做初速为零的匀加速直线运动，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置。连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度为d。根据图中的信息，下列判断不正确的是()A．位置“1”是小球释放的初始位置B．小球在位置“3”的速度大小为C．小球下落的加速度大小为D．小球在位置5的速度大小为4、如图所示，三个形状不规则的石块a、b、c在水平桌面上成功地叠放在一起静止不动，下列说法正确的是（）A．c与水平桌面间的动摩擦因数μ=0B．c对b的作用力一定竖直向上C．b对a的支持力是由于a物体发生形变产生的D．a对b的压力就是a物体的重力5、国际单位制（缩写SI）定义了米（m）、秒（s）等7个基本单位，其他单位均可由物理关系导出。例如，由m和s可以导出速度单位m·s–1。下列几个物理量的单位正确的是A．滑动摩擦因数μ的单位N/kgB．功W的单位是kg•m/s2C．万有引力恒量G的单位是N•kg2/m2D．劲度系数k的单位是kg/s26、质量m=1kg的物体在光滑水平面上由静止开始沿直线运动，所受水平外力F与运动距离x的关系如图所示．对图示的全过程进行研究，下列叙述正确的是（）A．外力做的功为28JB．物体的运动时间为5sC．外力做功的平均功率约为5.7WD．物体运动到x=5m处时，外力做功的瞬时功率为25W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，用水平力F拉着一物体在水平地面上做匀速直线运动，从时刻起水平力F的大小随时间均匀减小，到时刻，减小为零．物体所受的摩擦力随时间变化的图像可能是（）A． B．C． D．8、水平地面上固定有两个高度相同的粗糙斜面体甲和乙，斜面长分别为s、L1，如图所示。两个完全相同的小滑块A、B可视为质点，同时由静止开始从甲、乙两个斜面的顶端释放，小滑块A一直沿斜面甲滑到底端C点，而小滑块B沿斜面乙滑到底端P点后又沿水平面滑行距离L2到D点（小滑块B在P点从斜面滑到水平面时速度大小不变），且s＝L1＋L2。小滑块A、B与两个斜面以及水平面间的动摩擦因数相同，则（）A．滑块A到达底端C点时的动能一定比滑块B到达D点时的动能小B．两个滑块在斜面上加速下滑的过程中，到达同一高度时，动能可能相同C．A、B两个滑块从斜面顶端分别运动到C、D的过程中，滑块A重力做功的平均功率小于滑块B重力做功的平均功率D．A、B两个滑块从斜面顶端分别运动到C、D的过程中，由于克服摩擦而产生的热量一定相同9、如图所示，在一根长为L的细线下面系一质量为m的小球，将小球拉离竖直位置，使悬线与竖直方向成α角，给小球一个初速度，使小球在水平面内做匀速圆周运动，悬线旋转形成一个圆锥面，这就是常见的圆锥摆模型。关于圆锥摆，下面说法正确的是（）A．小球质量越大，圆锥摆的周期越小B．小球线速度v越大，圆锥摆的周期T越大C．悬点距离小球轨道平面越高，圆锥摆的周期T越大D．小球做匀速圆周运动的线速度v越大，小球的向心加速度越大10、如图所示，与水平面成θ角的传送带，在电动机的带动下以恒定的速率顺时针运行．现将质量为m的小物块从传送带下端A点无初速地放到传送带上，经时间t1物块与传送带达到共同速度，再经时间t2物块到达传送带的上端B点，已知A、B间的距离为L，重力加速度为g，则在物块从A运动到B的过程中，以下说法正确的是A．在t1时间内摩擦力对物块做的功等于mv2B．在t1时间内物块和传送带间因摩擦而产生的内能等于物块机械能的增加量C．在t1+t2时间内传送带对物块做的功等于mgLsinθ+mv2D．在t1+t2时间内因运送物块，电动机至少多消耗mgLsinθ+mv2的电能三、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）（1）在“探究求合力的方法”的实验中，下列操作正确的是____A．在使用弹簧秤时，使弹簧秤与木板平面平行B．在使用弹簧秤前，先调整零刻度C．橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上D．描点确定拉力方向时，两点之间的距离应尽可能大一些（2）在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，两个相同的小车放在光滑水平板上，前段各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘中可放重物，小车的停和动通过用黑板擦按住小车后的细战和抬起来控制，如图甲所示，实验要求小盘和重物所受的重力近似等于使小车做匀加速直线运动的力．请指出图乙中错误之处：_________________．调整好装置后，在某次实验中测得两小车的位移分别是15cm和25cm，则两车的加速度之比为___________________．12．（12分）测量木块与木板间动摩擦因数，某小组设计了使用位移传感器的图示实验装置，让木块从倾斜木板上一点A静止释放，位移传感器连接计算机描绘了滑块相对传感器的位移随时间变化规律如图：（1）根据下述图线计算时刻速度=，时刻速度=，木块加速度（用图中给出、、、、表示）；（2）已知重力加速度为g，测得木板的倾角为，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数．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，平板车P的质量为M，质量为m的小物块Q大小不计，位于平板车的左端，系统原来静止在光滑水平地面上．一不可伸长的轻质细绳长为R，一端悬于Q正上方高为R处，另一端系一质量也为m的小球(大小不计)．今将小球拉至悬线与竖直位置成60°角，由静止释放，小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短，且无能量损失．已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍，Q与P之间的动摩擦因数为μ，M∶m＝4∶1，重力加速度为g．求：(1)小物块Q离开平板车时速度为多大？(2)平板车P的长度为多少？14．（16分）如图所示，弹簧的一端固定，另一端连接一个物块，弹簧质量不计．物快（可视为质点）的质量为，在水平桌面上沿轴运动，与桌面间的动摩擦因数为．以弹簧原长时物块的位置为坐标原点，当弹簧的伸长量为时，物块所受弹簧弹力大小为，为常量．（）请画出随变化的示意图；并根据图象求物块沿轴从点运动到位置的过程中弹力所做的功．（）物块由向右运动到，然后由返回到，在这个过程中，．求弹力所做的功，并据此求弹性势能的变化量；．求滑动摩擦力所做的功；并与弹力做功比较,说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念，为什么？15．（12分）如图所示,光滑轨道abcde定在竖直平面内,abc段是以O为圆心、半径R=0.lm的一小段圆弧,de段水平,该段轨道上放着质量分别为mA=2kg、mB=1kg的物块A、B(均可视为质点),A、B间系一轻质细绳和夹一轻质弹簧,细绳长度大干弹簧的自然长度，弹簧与A、B均不拴接；轨道右侧的光滑水平地面上停着一质最M=2kg、长L=0.6m的小车,小车上表面与de等高.用手推A、B压缩弹簧,静止时弹簧的弹性势能Ep=12J，然后同时放开A、B,绳在短暂时间内被拉断,之后A向左冲上轨道,经过轨道最高点b时受到轨道的支持力大小等于其重力的34,B向右滑上小车。已知(1)绳拉断后瞬间A的速度vA的大小(2)绳拉断过程绳对B的冲量I的大小；(3)B相对小车运动过程中两者因摩擦而产生的热量(计算结果可含有μ).

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】

根据左手定则可知导线受到的安培力竖直向上，其还受竖直向下的重力，要使导线能静止在斜面上，则只有所以解得故D正确，ABC错误。故选D。2、B【解题分析】靠传送带传动轮子边缘上的点具有相同的线速度，故A、C两点的线速度相等，即：vA：vC=1：1；C的半径是A的半径的2倍，根据v=rω，知ωA：ωC=2：1．B与C属于同轴转动，所以ωB=ωC．根据周期与角速度的关系：T=2π/ω所以：；ωB=ωC，则TB=TC；所以：A、B、C三点的周期之比1：2：2．故A错误；B与C的角速度相等，由v=ωr可知：vB：vC=1：2；所以A、B、C三点的线速度之比2：1：2．故B正确；由于ωA：ωC=2：1，ωB=ωC．所以A、B、C三点的角速度之比2：1：1．故C错误；向心加速度a=ω•v，所以：aA：aB：aC=ωAvA：ωBvB：ωCvC=2×2：1×1：1×2=9：1：2．故D错误．故选B．点睛：解决本题的关键知道靠传送带传动轮子边缘上的点具有相同的线速度，共轴转动的点具有相同的角速度．掌握线速度与角速度的关系，以及线速度、角速度与向心加速度的关系．3、A【解题分析】

AC.由图可知1、2之间的距离为H1=2d，2、3之间的距离为H2=3d，3、4之间的距离为H3=4d，4、5之间的距离为H4=5d。由于△H=H4-H3=H3-H2=H2-H1=d即在连续相等的时间内物体的位移差等于恒量，故根据△x=aT2可得物体的加速度若位置“1”是小球释放的初始位置，则有故显然与已知相矛盾，故位置“1”不是小球释放的初始位置。故A错误符合题意C正确不符合题意。B.因为位置“3”所处的时刻是位置“2”和位置“4”所处的时刻的中点时刻，故B正确不符合题意。D.根据vt=v0+at可得小球在位置“5”的速度大小为故D正确不符合题意。4、B【解题分析】

根据平衡条件，依据相互作用力的内容，及力的合成与分解方法，并依据摩擦力产生条件，即可求解；【题目详解】A、以三块作为整体研究，整体受到的重力与桌面的支持力是平衡力，则石块c不会受到水平桌面的摩擦力，故无法判断c与桌面间的动摩擦因数是否为零，故A错误；B、选取ab作为整体研究，根据平衡条件，则石块c对b的作用力与其重力平衡，则块c对b的作用力一定竖直向上，故B正确；C、根据弹力产生条件可知：b对a的支持力是由于b物体发生形变产生的，故选项C错误；D、a对b的压力属于弹力性质，施力物体是a，a物体的重力的施力物体是地球，即这两个力的性质不同，施力物体也不同，故不同用“就是”二字来形容，但是二者的大小是相等的，故选项D错误。【题目点拨】该题考查整体法与隔离法的运用，掌握平衡条件的应用，注意平衡力与相互作用力的区别，注意c对b的作用力是支持力与摩擦力的合力。5、D【解题分析】

A．滑动摩擦因数μ没有单位，故A错误；B．由功公式可知，功的单位为，故B错误；C．由公式得所以G的单位是，故C错误；D．由胡克定律可得所以劲度系数k的单位故D正确。6、C【解题分析】

（1）可利用F-x图像的面积的物理意义表示功，来计算某过程中外力做的功；（2）根据动能定理可计算出处和处物体运动的瞬时速度，进而可根据匀变速直线运动速度和时间的关系，计算运动时间；（3）根据功率来计算平均功率；（4）根据计算瞬时功率．【题目详解】A、通过计算F-x图像的面积可知，图示的全过程中外力做的功，故A错误；B、由动能定理，计算得到处的速度为；处的速度为．由牛顿第二定律可知，物体匀加速过程的加速度大小为，匀减速过程的加速度大小为；设匀加速和匀减速的所用的时间分别为和，则，解得；，解得，故物体运动的总时间为，B错误；C、全过程中外力做功的平均功率为，C正确；D、物体运动到x=5m处时，外力做功的瞬时功率为，D错误．故本题选C．【题目点拨】本题关键是分析物体的受力情况和运动情况，考查F-x图像的物理意义和动能定理，会根据运动学公式计算时间，会计算平均功率和瞬时功率．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、AD【解题分析】

由题意可知，物体在匀速运动，从t=0时刻，拉力F开始均匀减小，时刻拉力减小为零，出现的摩擦力有两种可能，一是当拉力为零时，物体仍在滑动，则受到的一直是滑动摩擦力，即大小不变，A正确；另一是当拉力为零前，物体已静止，则当拉力为零时，则先是滑动摩擦力，后是静摩擦力，动摩擦力大小不变，而静摩擦力的大小与拉力相等，而此时拉力小于滑动摩擦力大小，D正确，BC错误．【题目点拨】注意分清滑动摩擦力与静摩擦力，同时理解滑动摩擦力的大小与压力及动摩擦因数有关，而静摩擦力与引起运动趋势的外力有关，注意当变为静摩擦力时，拉力已小于滑动摩擦力．8、AC【解题分析】

A．根据动能定理，滑块A由甲斜面顶端到达底端C点的过程mgh－μmgcosα·s＝mv滑块B由乙斜面顶端到达D点的过程mgh－μmgcosβ·L1－μmgL2＝mv由于s＝L1＋L2，根据几何关系得scosα>L1cosβ＋L2所以mv<m，故A正确；B．两个滑块在斜面上加速下滑的过程中，到达同一高度时mgh－μmgcosθ·＝mv2重力做功相同，但克服摩擦力做功不等，所以动能不同，故B错误；C．整个过程中，两滑块所受重力做功相同，但由于滑块A运动时间长，故重力对滑块A做功的平均功率比滑块B的小，故C正确；D．滑块A、B分别到达C、D时的动能不相等，由能量守恒定律知滑块A、B运动过程中克服摩擦产生的热量不同，故D错误。故选AC。9、CD【解题分析】

A.根据圆锥摆的周期公式可得，可知圆锥摆周期与质量无关，故A项与题意不相符；B.根据小球在水平面做圆周运动可知故线速度越大，tanα越大，即α越大，又因为0＜α＜故cosα越小，由,可知周期应越小，故B项与题意不相符；C.若悬点距离小球所在轨迹平面越高，即α越小，则在0＜α＜时，故cosα越大即周期越大，故C项与题意相符；D.由于小球做匀速圆周运动的线速度与加速度之间的关系为故线速度越大，小球的加速度越大，故D项与题意相符。10、BC【解题分析】

A.由动能定理可知，在t1时间内摩擦力和重力对物块做的功之和等于mv2，选项A错误；B.在t1时间内，物块相对传送带的位移，则物块和传送带间因摩擦而产生的内能为；物块机械能的增加量等于摩擦力做的功，即，即在t1时间内物块和传送带间因摩擦而产生的内能等于物块机械能的增加量，选项B正确；C.由能量关系可知，在t1+t2时间内传送带对物块做的功等于物块机械能的增量，即mgLsinθ+mv2，选项C正确；D.在t1时间内因运送物块，电动机至少多消耗mgL1sinθ+mv2+Q，由选项B可知：mgL1sinθ+mv2=Q，则在t1时间内因运送物块电动机至少多消耗2mgL1sinθ+mv2；在t2时间内因运送物块电动机至少多消耗mgL2sinθ；则在t1+t2时间内因运送物块，电动机至少多消耗2mgL1sinθ+mv2+mgL2sinθ=mg(L+L1)sinθ+mv2的电能，选项D错误；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、ABD，拉小车的细绳与木板没有平行；托盘和砝码的总质量没有远小于小车的质量3：5【解题分析】

（1）[1]A.本实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边定则，为了减小实验误差，弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，否则，作出的是拉力在纸面上的分力，误差较大．故A正确；B.为防止产生测量误差，使用弹簧秤前必须先调零．故B正确．C.只要橡皮筋的另一端两次都接到O点，达到效果相同，拉力方向没有限制，橡皮筋不需要与两绳夹角的平分线在同一直线上，故C错误；D.描点确定拉力方向时，两点之间的距离应尽可能大一些，以减小实验的误差，故D正确．（2）[2]由图可知，拉小车的细绳与木板没有平行；托盘和砝码的总质量没有远小于小车的质量；[3]由题意可知，两小车的运动时间相同，据运动学公式可得加速度之比：12、（1）（2）【解题分析】试题分析：（1）根据某段时间内的平均速度等于这段时间内中点时刻的瞬时速度，得：；木块的加速度：（2）选取木块为研究的对象，木块沿斜面方向根据牛顿第二定律：得：考点：探究影响摩擦力的大小的因素【名师点睛】本题难度不大，首先由于滑块在斜面上做匀加速直线运动，所以某段时间内的平均速度等于这段时间内中点时刻的瞬时速度；根据加速度的定义式即可求出加速度；然后根据牛顿第二定律求摩擦因数即可．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）（2）【解题分析】

小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短，且无能量损失，满足动量守恒的条件且能量守恒．小物块Q在平板车P上滑动的过程中，二者相互作用，动量守恒，部分动能转化为内能．【题目详解】(1)小球由静止摆到最低点的过程中，机械能守恒，则有：解得：小球与Q进行弹性碰撞，质量又相等，二者交换速度．小物块Q在平板车P上滑动的过程中，Q与P组成的系统动量守恒：mV0=mV1+MV2其中，M=4m，解得：，；(2)小物块Q在平板车P上滑动的过程中，部分动能转化为内能，由能的