江西省南昌三中2024年物理高三第一学期期中检测模拟试题含解析

江西省南昌三中2024年物理高三第一学期期中检测模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，质量为M的斜面体B放在水平面，斜面的倾角θ=30°，质量为m的木块A放在斜面上，木块A下滑的加速度，斜面体静止不动，则（）A．木块与斜面之间的动摩擦因数为0.25B．地面对斜面体的支持力等于（M+m）gC．地面对斜面体的摩擦力水平向右，大小为D．地面对斜面体无摩擦力作用2、杂技演员表演“水流星”，在长为1.6m的细绳的一端，系一个与水的总质量为m=0.5kg的大小不计的盛水容器，以绳的另一端为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图所示，若“水流星”通过最高点时的速率为4m/s，则下列说法正确的是（）A．“水流星”通过最高点时，有水从容器中流出B．“水流星”通过最高点时，绳子的拉力大小为5NC．“水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，不受力的作用D．“水流星”通过最高点时，绳的张力及容器底部受到的压力均为零3、如图所示，用轻弹簧相连的物块A和B放在光滑的水平面上，物块A紧靠竖直墙壁，一颗子弹沿水平方向射入物块B后留在其中（子弹打击的时间极短），关于由子弹、弹簧和A、B所组成的系统，下列说法正确的是()A．子弹射入物块B的过程中，系统的机械能、动量均不守恒B．物块B带着子弹向左运动，直到弹簧压缩量达最大过程中，系统的机械能和动量都不守恒C．弹簧推着物块B向右运动，直到弹簧恢复原长的过程中，系统的机械能和动量都守恒D．物块A离开竖直墙壁后，直到弹簧伸长量达最大的过程中，系统的机械能和动量都守恒4、质量为m的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示，运动过程中小球受到空气阻力的作用．设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为7mg，在此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰好能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功是（）A． B． C． D．mgR5、某气象卫星在距离地面高度为1.6×103km的圆轨道运行，同步卫星距离地面高度为3.6×104km（地球半径为6.4×103km），由以上数据计算该卫星的周期约为（）A．1小时B．2小时C．3小时D．4小时6、质量为m的小球由轻绳a、b分别系于一轻质木架上的A和C点，绳长分别为la、lb（且la≠lb），如图所示，当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a在竖直方向，绳b在水平方向，当小球运动到图示位置时，绳b被烧断的同时轻杆停止转动，则()A．小球仍在水平面内做匀速圆周运动B．在绳b被烧断瞬间，绳a中张力突然增大到mg+mω2laC．无论角速度ω多大，小球都不可能再做完整的圆周运动D．绳b未被烧断时，绳a的拉力等于mg，绳b的拉力为mω2lb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，轻弹簧的下端固定在水平面上，上端固定一质量为m的物体。物体从静止开始在竖直向上恒力F的作用下向上运动L距离，此时物体的速度为v，此过程弹性势能增量为；系统机械能增量为，以下关系式成立的是（空气阻力不计）（）A． B．C． D．8、甲、乙两辆汽车沿同一平直路面行驶，其v-t图像如图。t=0时，乙车在甲车前方s0处。下列说法正确的是A．若s0=50m，则两车相遇2次B．若s0=150m，则两车相遇1次C．若s0=250m，则两车相遇1次D．若s0=400m，则两车相遇1次9、公路急转弯处通常是交通事故多发地带如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速度为时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势则在该弯道处，下列判断正确的是A．路面外侧低内侧高B．车速只要低于，车辆便会向内侧滑动C．当路面结冰时，与未结冰时相比，的值不变D．车速虽然高于，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动10、如图所示，质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上，用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上；整个系统处于静止状态，已知斜面倾角及轻绳与竖直方向夹角均为,不计小球与斜面间的摩擦.则（）A．轻绳对小球的作用力大小5mg/8B．斜面对小球的作用力大小C．斜面体与水平面间的摩力大小3mg/8D．斜面体对水平面的压力大小为(M+m)g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）某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图（a）所示．向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放．小球离开桌面后落到水平地面．通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．回答下列问题：（1）本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等．已知重力加速度大小为g，为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的（填正确答案标号）．A．小球的质量mB．小球抛出点到落地点的水平距离sC．桌面到地面的高度hD．弹簧的压缩量△xE.弹簧原长l0（2）用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek=．（3）图（b）中的直线是实验测量得到的s—△x图线．从理论上可推出，如果h不变．m增加，s—△x图线的斜率会（填“增大”、“减小”或“不变”）；如果m不变，h增加，s—△x图线的斜率会（填“增大”、“减小”或“不变”）．由图（b）中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与△x的次方成正比．12．（12分）为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙两同学设计了如图所示的实验装置．其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量，m0为滑轮的质量．力传感器可测出轻绳中的拉力大小．(1)实验时，一定要进行的操作是______．A．用天平测出砂和砂桶的质量B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M.(2)甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为___m/s2(结果保留三位有效数字)．(3)甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a－F图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为_________________．A．B．－m0C．－m0D．(4)乙同学根据测量数据作出如图所示的a－F图线，该同学做实验时存在的问题是___________．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）某同学设计了一款益智类的儿童弹射玩具，模型如图所示，段是长度连续可调的竖直伸缩杆，BCD段是半径为R的四分之三圆弧弯杆，DE段是长度为2R的水平杆，与AB杆稍稍错开．竖直标杆内装有下端固定且劲度系数较大的轻质弹簧，在弹簧上端放置质量为m的小球．每次将弹簧的长度压缩至P点后锁定，设PB的高度差为h，解除锁定后弹簧可将小球弹出．在弹射器的右侧装有可左右移动的宽为2R的盒子用于接收小球，盒子的左端最高点Q和P点等高，且与E的水平距离为x，已知弹簧锁定时的弹性势能Ep=9mgR，小球与水平杆的动摩擦因μ=0.5，与其他部分的摩擦不计，不计小球受到的空气阻力及解除锁定时的弹性势能损失，不考虑伸缩竖直轩粗细变化对小球的影响且管的粗细远小于圆的半径，重力加速度为g．求：(1)当h=3R时，小球到达管道的最高点C处时的速度大小vc；(2)在(1)问中小球运动到最高点C时对管道作用力的大小；(3)若h连续可调，要使该小球能掉入盒中，求x的最大值？14．（16分）如图所示，质量M=4kg、长L=2m的木板A静止在光滑水平面上，质量m=1kg的小滑块B置于A的左端.B在F=3N的水平恒力作用下由静止开始运动，当B运动至A的中点时撤去力F.。A、B之间的动摩擦因数μ=0.2，取g=10m/s2.求:(1)撤去F之前A、B的加速度大小a1、a2.(2)F对B做的功W.(3)撤去F之前运动过程中因摩擦产生的热量Q.15．（12分）如图所示，倾角为30°的光滑斜面与粗糙的水平面平滑连接．现将一滑块（可视为质点）从斜面上A点由静止释放，最终停在水平面上的C点．已知A点距水平面的高度h=0.8m，B点距C点的距离L=2.0m．（滑块经过B点时没有能量损失，g=10m/s2），求：（1）滑块在运动过程中的最大速度；（2）滑块与水平面间的动摩擦因数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、C【解题分析】A、根据牛顿第二定律，沿斜面方向，解得，A错误；B、把斜面和木块看做一个整体，沿竖直方向，得，B错误；C、把斜面和木块看做一个整体，沿水平方向摩擦力提供加速度，，C正确，D错误．故选C．2、D【解题分析】

将水及容器做为一个整体，在最高点恰好不脱离圆周的最小速度为，则整理得AB．因此当在最高点的速度为4m/s，恰好能做完整的圆周运动，绳子拉力为零，重力恰好做为圆周运动的向心力，水不会从容器内流出，AB错误；C．由于绳子拉力为零，水和容器处于完全失重状态，不是不受重力，而是所受重力完全做为圆周运动的向心力，C错误；D．当绳子拉力为零时，再单独对水进行受力分析可知，水对容器底部的压力为零，D正确。故选D。3、D【解题分析】

A：子弹射入物块B的过程中，由于时间极短，且内力远大于外力，子弹、弹簧和A、B所组成的系统动量守恒；在此过程中，子弹的动能有一部分转化为系统的内能，系统的机械能减小。故A项错误。B：物块B带着子弹向左运动，直到弹簧压缩量达最大过程中，系统受到墙壁的作用力，外力之和不为零，系统动量不守恒；在此过程中，只有弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒。故B项错误。C：弹簧推着物块B向右运动，直到弹簧恢复原长的过程中，系统受到墙壁的作用力，外力之和不为零，系统动量不守恒；在此过程中，只有弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒。故C项错误。D：物块A离开竖直墙壁后，直到弹簧伸长量达最大的过程中，系统所受的外力之和为零，系统动量守恒；在此过程中，只有弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒。故D项正确。【题目点拨】系统动量守恒的条件是系统所受合外力为零；系统机械能守恒的条件是除重力（弹簧弹力）外其他力不做功。4、C【解题分析】

圆周运动在最高点和最低点沿径向的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出最高点和最低点的速度，再根据动能定理求出此过程中小球克服空气阻力所做的功。【题目详解】小球在最低点，由牛顿第二定律有：F-mg=m，由题意知：F=7mg，在最高点时，由于小球恰好能通过最高点，重力提供向心力有：mg=m，小球选取从最低点到最高点作为过程，由动能定理可得：-mg•2R-Wf=m-，联立以上可得：Wf=mgR，故C正确，ABD错误。【题目点拨】本题主要考查了圆周运动与能量结合问题，由绳子的拉力可求出最低点速度，由恰好能通过最高点求出最高点速度，这都是题目中隐含条件。同时在运用动能定理时，明确初动能与末动能，及过程中哪些力做功，做正功还是负功。5、B【解题分析】根据开普勒第三定律得，代入数值得，即，故B正确，ACD错误；故选B。6、D【解题分析】

绳子断开前，小球做匀速圆周运动，合力指向c点，对小球受力分析，受重力G，a绳子的拉力F1，b绳子的拉力F2，根据牛顿第二定律有:F1=mg；F2=mω2lb；小球的线速度为：v=ωlb；

绳子断开后，杆停止转动，由于惯性，小球将绕A点转动，若速度较小，小球将在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动，若速度较大，也有可能在垂直于平面ABC的竖直平面内绕A点做完整的圆周运动，故AC错误，D正确；在最低点时：Fa-mg=m(ωlb)2la；解得：Fa=mg+m(ωlb)2l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】

由动能定理可知弹性势能增量为可知根据功能关系可知，机械能增量等于力F做功，即故选BC。8、AC【解题分析】

因为图像面积代表位移，所以从初始时刻到速度相等，0-20s甲车比乙车多行驶，之后乙车速度大于甲车Δx=20×20-A.若s0=50m<150m，则两车追上乙车后，由于乙车最终速度大于甲车，所以会相遇2次，故A符合题意。B.若s0=150m，则两车相遇后，甲车超过乙车，但由于乙车最终速度大于甲车，所以会相遇2次，故B不符合题意。C.若s0=250m，则两车速度相等刚好相遇，之后由于乙的速度大，不会再次相遇，只相遇1次，故C符合题意。D.若s0=400m>250m，两车不会相遇，故D不符合题意。9、CD【解题分析】

汽车拐弯处将路面建成外高内低，汽车拐弯靠重力、支持力、摩擦力的合力提供向心力速率为时，靠重力和支持力的合力提供向心力，摩擦力为零根据牛顿第二定律进行分析。【题目详解】路面应建成外高内低，此时重力和支持力的合力指向内侧，可以提供圆周运动向心力，故A错误；车速低于，所需的向心力减小，此时摩擦力可以指向外侧，减小提供的力，车辆不会向内侧滑动，故B错误；当路面结冰时，与未结冰时相比，由于支持力和重力不变，则的值不变，故C正确；当速度为时，侧向静摩擦力为零，靠重力和支持力的合力提供向心力，速度高于时，摩擦力指向内侧，只有速度不超出最高限度，车辆不会侧滑，故D正确。所以CD正确，AB错误。【题目点拨】解决本题的关键搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解，并理解离心现象在日常生活中应用，同时注意侧向摩擦力，与行驶的摩擦力的区别。10、AC【解题分析】

A、B：以B球为研究对象，分析受力情况，如图1所示：根据平衡条件得：2Tcosθ=mg，Tsinθ=N1sinθ，解得轻绳对小球的作用力大小为：，斜面对小球的作用力大小为．故A正确，B错误．C、D：以B球和斜面整体为研究对象，分析受力情况，如图2所示：则有：N2+Tcosθ=(M+m)g，f=Tsinθ,解得水平面对斜面体的支持力N2=Mg+0.5mg，水平面对斜面体的摩擦力为：，方向向右．故C正确，D错误．故选AC.【题目点拨】本题采用隔离法和整体法结合研究两个物体的平衡问题，分析受力情况，作出力图是关键．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、（1）ABC(2)（3）减小增大2【解题分析】

（1）由平抛规律可知，由水平距离和下落高度即可求出平抛时的初速度，进而可求出物体动能，所以本实验至少需要测量小球的质量m、小球抛出点到落地点的水平距离s、桌面到地面的高度h，故选ABC．（2）由平抛规律可知：竖直方向上：h=gt2，水平方向上：s=vt，而动能Ek=mv2联立可得Ek=；（3）由题意可知如果h不变，m增加，则相同的△L对应的速度变小，物体下落的时间不变，对应的水平位移s变小，s-△L图线的斜率会减小；只有h增加，则物体下落的时间增加，则相同的△L下要对应更大的水平位移s，故s-△L图线的斜率会增大．弹簧的弹性势能等于物体抛出时的动能，即Ep=，可知Ep与△s的2次方成正比，而△s与△L成正比，则Ep与△L的2次方成正比．【题目点拨】本题的关键是通过测量小球的动能来间接测量弹簧的弹性势能，然后根据平抛规律以及动能表达式即可求出动能的表达式，弹性势能转化为物体的动能，从而得出结论．根据x与△L的图线定性说明m增加或h增加时x的变化，判断斜率的变化．弹簧的弹性势能等于物体抛出时的动能和动能的表达式，得出弹性势能与△x的关系，△x与△L成正比，得出Ep与△L的关系．12、BC1．00C没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够【解题分析】

（1）本题拉力可以由传感器测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，故AD错误；实验时需将长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；实验时，小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，需记录传感器的示数，故C正确．（1）根据，运用逐差法得．（3）由牛顿第二定律得，则，a-F图象的斜率，则小车的质量，故C正确．（4）当F不等于零，加速度