2024学年河南省平顶山市许昌市汝州市物理高三上期中监测模拟试题含解析

2024学年河南省平顶山市，许昌市，汝州市物理高三上期中监测模拟试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、一种玩具的结构如图所示，竖直放置的光滑铁环的半径为R=20cm，环上有一穿孔的小球m，仅能沿环做无摩擦的滑动，如果圆环绕着过环心的竖直轴以10rad/s的角速度旋转（取g=10m/s2），则相对环静止时小球与环心O的连线与O1O2的夹角θ是（）A．60° B．45° C．30° D．75°2、如图所示，一物体从半圆形光滑轨道上边缘由静止下滑，当它滑到最低点时，关于动能大小和对轨道最低点压力的说法正确的是（）A．轨道半径越大，动能越大，压力也越大B．轨道半径越大，动能越小，压力也越大C．轨道半径越大，动能越大，压力与半径无关D．轨道半径越大，动能越大，压力越小3、一个竖直放置的光滑大圆环里套着一个小圆环，在大圆环的最低点B给小圆环一个初速度v0，使其做完整的圆周运动，下列说法错误的是A．若v0取不同数值，则小圆环在A、BB．若v0取不同数值，则小圆环在A、BC．若v0取不同数值，则小圆环在BD．若v04、物体做直线运动，速度—时间图像如图所示．由图像可以判断()A．第1s末物体相对于出发点的位移改变方向B．第1s末物体的速度改变方向C．前2s物体的位移之和为零D．第3s末和第5s末物体的位置相同5、伽利略曾利用对接斜面研究“力与运动”的关系．如图，固定在水平地面上的倾角均为θ的两斜面，以光滑小圆弧相连接．左侧斜面顶端的小球与两斜面的动摩擦因数均为μ．小球从左侧顶端滑到最低点的时间为t1，滑到右侧最高点的时间为t1．规定斜面连接处为参考平面，则小球在这个运动过程中速度的大小v、加速度的大小a、动能及机械能E随时间t变化的关系图线正确的是A． B． C． D．6、如图所示，在光滑水平面上有两块木块A和B，质量均为m，B的左侧固定一轻质弹簧．开始时B静止，A以初速度v0向右运动与弹簧接触，则在相互作用的过程中()A．任意时刻，A、B系统的总动能恒定不变B．从开始到弹簧压缩到最短，弹力对A、B做功绝对值相等．C．当弹簧压缩到最短长度时，A与B具有相同的速度D．当弹簧恢复到原长时，A与B具有相同的速度二、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，倾角为30°的斜面体静止在水平地面上，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B，跨过固定于斜面体顶端的定滑轮O(不计滑轮的摩擦)，球A的质量为m，物块B的质量为4m；开始时，用手托住A，使OA段绳恰好处于水平伸直状态(绳中无拉力)，OB绳平行于斜面，此时B静止不动，将A由静止释放，在其下摆到定滑轮O正下方的过程中斜面体和B始终保持静止.下列说法正确的是A．物块B受到的摩擦力方向发生了变化B．此过程中地面对斜面体始终没有摩擦力C．若适当增加OA段绳子的长度，物块B也不可能发生运动D．小球A运动到最低点时物块B所受的摩擦力为mg，方向沿斜面向下8、如图所示，蹦床运动员从空中落到床面上，运动员从接触床面到下降至最低点为第一过程，从最低点上升到离开床面为第二过程，下列判断正确的是（）A．在第一过程中，运动员始终处于失重状态B．运动员接触床面时的速度最大C．在第二过程中运动员的速度先增大后再减小D．运动员在速度为零时加速度最大9、给滑块一初速度v0使它沿光滑斜面向上做匀减速运动，加速度大小为，当滑块速度大小减小为时，所用时间可能是（）A． B．C． D．10、一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为a的正方向，则人对地板的压力（）A．t=2s时最大 B．t=2s时最小C．t=8.5s时最大 D．t=8.5s时最小三、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）在“用单分子油膜估测分子的大小”的实验中，若一滴油酸酒精溶液中油酸所占的体积为V，在水面上散开形成的油膜面积为S，则油酸分子的直径d=_________。如果实验中油膜没有完全散开，则得到的油酸分子直径_________（选填“偏大”或“偏小”）。12．（12分）如图甲所示的装置叫做阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律．某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律，如图乙所示．(1)实验时，该同学进行了如下操作：①将质量均为M(A的含挡光片，B的含挂钩)的重物用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态，测量出_______(填“A的上表面”、“A的下表面”或“挡光片中心”)到光电门中心的竖直距离h.②在B的下端挂上质量为m的物块C，让系统(重物A、B以及物块C)中的物体由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为Δt.③测出挡光片的宽度d，计算有关物理量，验证机械能守恒定律．(2)如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒，应满足的关系式为_________(已知重力加速度为g)．(3)引起该实验系统误差的原因有________________________(写一条即可)．(4)验证实验结束后，该同学突发奇想：如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒，不断增大物块C的质量m，重物B的加速度a也将不断增大，那么a与m之间有怎样的定量关系？a随m增大会趋于一个什么值？请你帮该同学解决：①写出a与m之间的关系式：____________________(还要用到M和g)．②a的值会趋于___________．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，半圆形轨道竖直固定在水平地面上，轨道半径为R，MN为直径且与水平面垂直。可视为质点的小球A、B用细绳连接，中间有一压缩的轻弹簧(弹簧与小球不栓接)，开始时在水平地面上以共同速度v0向左运动。在到达N点之前的某个时刻，细绳突然断开，小球A、B被弹开，小球A以某一速度冲上轨道，飞过最高点M后，落地点距N为2R。已知小球A的质量为m，重力加速度为g。空气阻力及各处摩擦均不计。(1)求小球A到达轨道底端N点时对轨道的压力大小；(2)若保证小球B不进入轨道，则小球B的质量需满足什么条件?14．（16分）如图所示,一根长为L的细绳,一端固定在O点

,另一端系着一个小球,当球处在最低点时

,此时给球一个水平初速度V0=2，绳子一直未断，试求该球相对于最低点所能达到的最大高度。15．（12分）如图所示为“过山车”模型。其中ab段位倾斜平直轨道，cdc'段位环形轨道，c和c'为最低点、d为最高点，半径为R，bc段位水平轨道与倾斜轨道、环形轨道平滑连接。无限长的水平轨道c'e与环形轨道相切于c'点。刚性小球A从倾斜轨道离水平面高度H处静止释放，与另一静置于水平轨道上的刚性小球B发生弹性正碰。已知B球质量是A球的4倍，整个装置处于竖直平面内，忽略一切摩擦阻力。(重力加速度为g)(1)要使A球能够沿着轨道运动与B球碰撞，对释放点高度有何要求?(2)要使两球在轨道上至少发生两次碰撞，对释放点高度H有何要求?

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、A【解题分析】小球转动的半径为Rsinθ，小球所受的合力垂直指向转轴，根据平行四边形定则和牛顿第二定律：F合＝mgtanθ＝mRsinθω2，解得：θ=60°，故C正确，ABD错误．2、C【解题分析】

对于物体下滑的过程，根据动能定理得：物体到达最低点的动能为可见，半径越大，动能越大。

在轨道最低点，由牛顿第二定律得，，解得N=3mg则知球对轨道的压力大小与半径也无关。A．轨道半径越大，动能越大，压力也越大，与结论不相符，选项A错误；B．轨道半径越大，动能越小，压力也越大，与结论不相符，选项B错误；C．轨道半径越大，动能越大，压力与半径无关，与结论相符，选项C正确；D．轨道半径越大，动能越大，压力越小，与结论不相符，选项D错误；3、B【解题分析】

A项：由机械能守恒可知，12mv02B项：在B点有：NB-mg=mv02R，在A点有：当v0较大时，NA+mg=mC项：在B点，由圆周运动知识可知，大环对小环一定具有向上的弹力，即大环的内表面对小环有弹力作用，故C正确；D项：设小环在大环上运动经过M、N两点（在大环的直径的两端点上），设MN与竖直方向连线夹角为θ，由机械能守恒有：B到M点：12B到N点：1解得：12mv本题选不正确的，故应选：B．4、D【解题分析】

第1s内与第2s内对应图形的面积都在t轴上方，即代表位移均为正，故第1s内与第2s内的位移方向相同，故A错误；1s末前后对应速度值均为正，故速度方向未该改变，B错误；前2s物体的位移一直为正，不是零，故C错误；第3s末到第4s末的位移和第4s末到第5s末的位移等大反向，即第3s末到第5s末物体的位移为零，故第3s末和第5s末物体的位置相同，故D正确；故选D．【题目点拨】本题考查对图象的识别，要知道图线与t轴所围面积表示运动位移，图形在t轴上方表示位移为正，图形在t轴下方表示位移为负；“斜率”等于加速度；解题时重点要看清坐标轴，其次要看斜率，即图线所围的面积表示的含义．5、B【解题分析】

据牛顿第二定律求出上滑和下滑过程中的加速度大小，从而得出速度随时间的变化规律，根据动能与速度大小的关系得出动能与时间t变化的关系求解。【题目详解】AB．由牛顿第二定律可知，小球在两斜面的运动都是匀变速直线运动，两阶段的加速度都恒定不变，小球在左侧斜面下滑时的加速度：小球在右侧斜面下滑时的加速度：小球在左侧斜面下滑时的加速度较小，故A错误，B正确；C．小球的动能与速率的二次方成正比，即：因此动能与时间关系图象是曲线，故C错误；D．由于小球在两斜面运动时的加速度大小不相等，因此，小球机械能与时间的关系图象不是连续曲线，故D错误。【题目点拨】解决本题的关键根据牛顿第二定律得出上滑和下滑的加速度，判断出物体的运动情况。6、C【解题分析】

由能量守恒定律有：，即从A开始与弹簧接触直至压缩弹簧至最短过程中，弹簧的弹性势能始终在变化，则A、B系统的总动能始终在变化，故A错误．弹簧压缩至最短时，A、B速度相等，对A由动能定理有：，同理对B有：，由此可知，从开始压缩至弹簧最短，弹力对A、B所做功的绝对值不等，故B错误，C正确．当弹簧压缩到最短长度时，A与B具有相同的速度，之后在弹簧弹力作用下A减速，B加速，

所以当弹簧恢复到原长时，A与B速度交换，即A的速度为零，B的速度是v

0，故D错误．【题目点拨】本题主要考查功能关系的综合应用，需要熟练掌握能量守恒与动能定理等．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、ACD【解题分析】

AD．开始时B所受静摩擦力大小为，方向向上；小球A摆下过程，只有重力做功，机械能守恒，有在最低点有解得：F=3mg。再对物体B受力分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，故静摩擦力f2=3mg-4mgsin30°=mg．方向向下，故AD正确；B．对物体B和斜面体整体受力分析，由于A球向左下方拉物体B和斜面体整体，故一定受到地面对其向右的静摩擦力，故B错误。C．由A分析可知，绳子对B的拉力与L无关，到达最低点时绳子拉力达到的最大值始终为3mg，故适当增加OA段绳子的长度，物块仍保持静止，C正确；故选ACD。8、CD【解题分析】运动员刚接触床面时重力大于弹力，运动员向下做加速运动，运动员处于失重状态；随床面的形变的增大，弹力逐渐增大，当弹力等于重力时速度最大，并不是接触时速度最大，弹力大于重力时，运动员做减速运动，当速度为零时，弹力达到最大，合理最大，即加速度最大，运动员处于超重状态．故AB错误，CD正确.9、BC【解题分析】

当滑块速度大小减为时，其方向可能与初速度方向相同，也可能与初速度方向相反，因此要考虑两种情况，即v=或v=-，代入公式t=，得t=或t=，故BC正确AD错误。故选BC。10、AD【解题分析】

由于t=2s时物体向上的加速度最大，故此时人对地板的压力最大，因为地板此时对人的支持力最大；而t=1．5s时物体向下的加速度最大，故地板对的支持力最小，即人对地板的最小，故选项AD正确，选项BC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、偏大【解题分析】

[1]根据体积公式可知分子直径为；[2]油膜没有完全散开会导致油酸的在水面的扩散面积减小，从而测量的分子直径偏大。12、挡光片中心绳子有一定的质量、滑轮与绳子之间有摩擦、重物运动受到空气阻力等重力加速度g【解题分析】

解：（1）螺旋测微器的固定刻度读数为5.5mm，可动刻度读数为0.01×20.0mm=0.200mm，所以最终读数为：5.5mm+0.200mm=5.700mm．（2）需要测量系统重力势能的变化量，则应该测量出挡光片中心到光电门中心的距离，系统的末速度为：，则系统重力势能的减小量△Ep=mgh，系统动能的增加量为：,若系统机械能守恒，则有：（3）系统机械能守恒的条件是只有重力做功，引起实验误差的原因可能有：绳子有质量；滑轮与绳子有摩擦；重物运动受到阻力作用．（4）根据牛顿第二定律得，系统所受的合力为mg，则系统加速度为：，当m不断增大，则a趋向于g．【点评】考查螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读，解决本题的关键知道实验的原理，知道误差产生的原因，掌握整体法在牛顿第二定律中的运用．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】（1