云南省楚雄市古城中学2024年高三物理第一学期期中学业水平测试模拟试题含解析

云南省楚雄市古城中学2024年高三物理第一学期期中学业水平测试模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、若在某行星和地球上相对于各自水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，它们在水平方向运动的距离之比为．已知该行星质量约为地球的7倍，地球的半径为R，由此可知，该行星的半径为（）A． B． C．2R D．2、物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行．已知物块与斜面之间的动摩擦因数为，重力加速度取10m/s1．若轻绳能承受的最大张力为1500N，则物块的质量最大为A．150kg B．kg C．100kg D．kg3、从地面上将一个小球竖直上抛，经t时间小球经过空中的某点A，再经过t时间小球又经过A点．不计空气阻力，下列说法正确的是:A．小球上升的最大高度为 B．A点的高度为C．小球抛出时的速率为 D．小球抛出时的速率为4、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．2mv25、2018年12月8日，肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的嫦娥四号探测器成功发射，“实现人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹”．已知月球的质量为、半径为，探测器的质量为，引力常量为，嫦娥四号探测器围绕月球做半径为的匀速圆周运动时，探测器的（）A．周期为 B．动能为C．角速度为 D．向心加速度为6、如图所示，实线是一簇由负点电荷产生的电场线。一带电的粒子仅在电场力作用下通过电场，图中虚线为粒子的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。下列判断正确的是（）A．a点场强小于b点场强B．a点电势高于b点电势C．带电粒子从a到b动能减小D．带电粒子带负电二、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，轻弹簧一端固定在O点，另一端与质量为m的带孔小球相连，小球套在竖直固定杆上，轻弹簧自然长度正好等于O点到固定杆的距离OO′．小球从杆上的A点由静止释放后，经过B点时速度最大，运动到C点时速度减为零．若在C点给小球一个竖直向上的初速度v，小球恰好能到达A点．整个运动过程中弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是（）A．从A下滑到O′的过程中，弹簧弹力做功的功率先增大后减小B．从A下滑到C的过程中，在B点时小球、弹簧及地球组成的系统机械能最大C．从A下滑到C的过程中，小球克服摩擦力做的功为D．从C上升到A的过程中，小球经过B点时的加速度为08、关于万有引力定律，以下说法正确的是：A．牛顿在前人研究基础上总结出万有引力定律，并计算出了引力常数为GB．德国天文学家开普勒对他的导师第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了万有引力定律C．英国物理学家卡文迪许测出引力常数为G，被人们称为“能称出地球的质量的人”D．月—地检验表明地球表面物体和月球表面物体受到的引力，与太阳行星间的引力遵从相同的规律9、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10、如图所示，水平转台上有一个质量为m的小物块，用长为L的轻细绳将物块连接在通过转台中心的转轴上，细绳与竖直转轴的夹角为θ，系统静止时细绳绷直但张力为零．物块与转台间动摩擦因数为μ（μ＜tanθ），设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．当物块随转台由静止开始缓慢加速转动且未离开转台的过程中A．物块受转台的静摩擦力方向始终指向转轴B．至绳中出现拉力时，转台对物块做的功为C．物块能在转台上随转台一起转动的最大角速度为D．细绳对物块拉力的瞬时功率始终为零三、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）实验室能够提供如下实验器材A．电流表（量程3A，内阻0.1Ω）B．定值电阻R1（阻值3KΩ，额定电流0.5A）C．定值电阻R2（阻值30Ω，额定电流1.0A）D．电池组（电动势略小于3V，内阻不计）E．开关若干F．导线若干为了测量一电压表（量程3V，内阻约3KΩ）的内阻，某同学根据实验室提供的器材设计了如图两个实验电路图．（1）为了准确测量电压表的内阻，应该选择______（填“甲”或“乙”）电路图；（2）需要用到的器材有______（填器材前的编号）；（3）依据所选电路，结合测量结果写出计算电压表内阻的表达式RV=______；简要说明所用物理量的意义______．12．（12分）在探究弹力和弹簧伸长的关系时，某同学先按图1对弹簧甲进行探究，然后把原长相同的弹簧甲和弹簧乙并联起来按图2进行探究.在弹性限度内，将质量为m=50g的钩码逐个挂在弹簧下端，分别测得图1、图2中弹簧的长度L1、L2如下表所示.已知重力加速度g=9.8m/s2，要求尽可能多的利用测量数据，计算弹簧甲的劲度系数k1=______N/m（结果保留三位有效数字）.由表中数据计算出弹簧乙的劲度系数k2=______N/m（结果保留三位有效数字）.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，质量为m的炮弹运动到水平地面O点正上方时速度沿水平方向，离地面高度为h，炮弹动能为E，此时发生爆炸，将炮弹炸为质量相等的两部分，两部分的动能之和为2E，速度方向仍沿水平方向，爆炸时间极短，重力加速度为g，不计空气阻力和火药的质量，求炮弹的两部分落地点之间的距离．14．（16分）电学中有些仪器经常用到下述电子运动的物理原理．某一水平面内有一直角坐标系xOy，x=0和x=L=10cm的区间内有一沿x轴负方向的有理想边界的匀强电场E1=1.0×104V/m，x=L和x=3L的区间内有一沿y轴负方向的有理想边界的匀强电场E2=1.0×104V/m，一电子（为了计算简单，比荷取em=2×1011C/kg）从直角坐标系xOy的坐标原点O以很小的速度进入匀强电场E1，计算时不计此速度且只考虑xOy（1）电子从O点进入到离开x=3L处的电场所需的时间；（2）电子离开x=3L处的电场时的y坐标．15．（12分）如图所示，圆心在O点，半径为R的圆弧支架竖直放置，支架底边ab离地距离为4R，Oc与Oa夹角为60°．圆弧边缘c处有一小滑轮，圆弧边缘a处切线水平；一轻绳两端系着质量分别为m1和m2的小球，挂在定滑轮两边，开始时，m1和m2均静止，且都可视为质点，不计一切摩擦，（1）为使m1能够沿圆弧下滑到a点，m1和m2之间必须满足什么关系（连线足够长，此时m2没有到达c点）？（2）已知m1=3m2，若m1到达圆弧最低点a时，（此时m2没有到达c点），绳子恰好与m1断开，则m1落地点离a点的水平距离是多少？

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】试题分析：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，即，在竖直方向上做自由落体运动，即，所以，两种情况下，抛出的速度相同，高度相同，所以，根据公式可得，故，解得，故C正确；考点：考查了平抛运动，万有引力定律【名师点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，以及掌握万有引力等于重力这一理论，并能灵活运用．2、A【解题分析】

T=f+mgsinθ，f=μN，N=mgcosθ，代入数据解得：m=150kg，故A选项符合题意3、D【解题分析】

根据竖直上抛运动的对称性，知小球竖直上抛运动到最高点的时间为t+t=t．则竖直上抛的初速度v0=gt．故C错误，D正确．小球上升的最大高度．故A错误．从A点上升到最高点的时间为t，则A点距离最高点的高度h1=g(t)1=gt1，则A点距地面的高度h1=h-h1=gt1．故B错误．故选D．【题目点拨】解决本题的关键知道竖直上抛运动上升做加速度为g的匀减速直线运动，下落做自由落体运动，上升的过程和下落的过程对称．4、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。5、A【解题分析】

由万有引力提供向心力可得，可得，故A正确；解得，由于，故B错误；解得，故C错误；解得，故D错误．综上分析，答案为A6、C【解题分析】

本题考查电场线与场强、电势和电势能之间的关系。【题目详解】A.电场线越密集场强越大，则a点场强大于b点场强，故A错误；B.沿电场线方向电势逐渐降低，则a点电势低于b点电势，故B错误；C.由图可知，带电粒子受到的电场力指向轨迹凹侧，与a到b的轨迹夹角为钝角，所以电场力做负功，动能减小，故C正确；D.由带电粒子的轨迹可知粒子受到的电场力指向轨迹凹侧，则粒子带正电，故D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、AC【解题分析】

A．小球从A下滑到的过程，弹力与运动方向成锐角，弹力做正功，但弹力在减小，速度在增大，而在弹力为零，功率为零，则整个过程弹力的功率先增大后减小，A正确；B．由全过程的运动可知一直有摩擦力做负功，系统的机械能一直减小，故初位置A的机械能最大，而B点仅动能最大，B错误；C．从A到C由动能定理从C到A，由于路径相同和初末位置相同，则、、的大小相同，则有解得，C正确；D．物体从A至C经过B时速度最大可知加速度为零，此时摩擦力向上与弹簧弹力、杆的弹力、重力的合力为零；而从C至A运动时同位置Ｂ的弹簧弹力和重力均相同，但摩擦力向下，故合力不为零，D错误。故选AC。8、CD【解题分析】A、C项：牛顿在前人研究基础上总结出万有引力定律，但并没有测出引力常数，引力常数是卡文迪许通过扭称实验测得，故A错误，C正确；B项：万有引力定律是牛顿在前人研究基础上总结得出，故B错误；D项：月-地检验表明地面物体和月球受地球的引力，与太阳行星间的引力遵从相同的规律，都是万有引力，故D正确．点晴：解决本题关键万有引力定律的历史．9、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．10、CD【解题分析】

A．物体做加速圆周运动，所以开始时物体受到的摩擦力必定有一部分的分力沿轨迹的切线方向，起到加速的作用，故A错误；B．对物体受力分析知物块离开圆盘前，由摩擦力和拉力的合力提供向心力在竖直方向上N+Tcosθ=mg根据动能定理知当弹力T=0，半径为r=Lsinθ联立以上解得至绳中出现拉力时，转台对物块做的功为，故B错误；C．当N=0，f=0时加速度最大，根据牛顿第二定律Tcosθ=mg半径为r=Lsinθ联立可得所以当物块的角速度增大到时，物块与转台间恰好无相互作用，故C正确；D．根据几何关系可知，物体在做圆周运动的过程中受到的绳子的拉力方向与物体运动的方向始终垂直，所以细绳对物块拉力的瞬时功率始终为零，故D正确．故选CD。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、乙；BDEF；；为开关K1闭合，开关K2断开时电压表读数，为开关K1和K2都闭合时电压表读数，是阻值为的定值电阻【解题分析】

（1）甲电路中电流表的量程过大，故用乙电路；（2）定值电阻选择与待测电压表阻值相当的，故选R1，则所选器材为BDEF；（3）若开关K1闭合，开关K2断开时电压表读数U1，开关K1和K2都闭合时电压表读数为U2，则，则计算电压表内阻的表达式：，其中U1为开关K1闭合，开关K2断开时电压表读数，U2为开关K1和K2都闭合时电压表读数，R1是阻值为3kΩ的定值电阻.12、⑴24.5（24.0-25.0）；⑵125（123-129）；【解题分析】由表格中的数据可知，当弹力的变化量△F=mg=0.05×9.8N=0.49N时，

弹簧形变量的变化量为：根据胡克定律知甲的劲度系数：．

把弹簧甲和弹簧乙并联起来时，弹簧形变量的变化量为：并联时总的劲度系数k并，根据k并=k1+k2，

则：k2=k并-k1=148-24.6≈124N/m．点睛：解决本题的关键掌握胡克定律，知道F=kx，x表示形变量，以及知道其变形式△F=k△x，△x为形变量的变化量．知道两弹簧并联时劲度系数的关系.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、【解题分析】

炮弹爆炸的过程满足动量守恒，以及能量守恒关系；爆炸完了后一块自由落体，一块平抛，结合运动公式求解炮弹的两部分落地点之间的距离.【题目详解】爆炸之前爆炸过程动量守恒：解得：v1=0，v1=2v0；随后一块自由落体运动，一块平抛运动，则h=gt2；x=2v0t解得14、（1）电子从O点进入到离开x=3L处的电场所需的时间是2×10﹣8s；（2）电子离开x=3L处的电场时的y坐标是0.1m【解题分析】试题分析：（1）电子在E1中匀加速直线运动，由速度时间公式求出在E1中运