山西省大同市灵丘县2024学年高三物理第一学期期中学业水平测试模拟试题含解析

山西省大同市灵丘县2024学年高三物理第一学期期中学业水平测试模拟试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、一颗运行中的人造地球卫星，到地心的距离为r时，所受万有引力为F；到地心的距离为2r时，所受万有引力为()A．F B．3F C．F D．F2、如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直,一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时,对应的轨道半径为(重力加速度为g)()A． B． C． D．3、某篮球运动员将篮球竖直向上抛出，篮球在最高点离接球的手距离1.8m，该运动员接球的整个过程时间约为0.1s，(忽略空气阻力，g取10m/s2)则下列说法正确的是A．接球时球的速度大小为3m/sB．篮球自由下落时间约为1.2sC．手受到的平均作用力的大小是篮球重力大小的7倍D．手接篮球的整个过程，篮球处于失重状态4、在图所示电路中，开始时电键K1、K2均闭合，现先断开电键K1，则电压表与电流表的示数均发生变化，设它们的示数变化量之比为M1＝U1／I1，再断开电键K2，两表新的示数变化量之比为M2＝U2／I2，若已知R2＜R3，则比较M1与M2的绝对值大小应有：（）A．M1＞M2 B．M1＝M2C．M1＜M2 D．无法确定5、如图，直线和曲线分别是在平行的平直公路上行驶的汽车和的速度一时间（）图线，在时刻两车刚好在同一位置（并排行驶），在到这段时间内()A．在时刻，两车相距最远 B．在时刻，两车相距最远C．车加速度均匀增大 D．车加速度先增大后减小6、如图所示，光滑水平面上放着足够长的木板B，木板B上放着木块A，A．B接触面粗糙.现用一水平拉力F作用在B上，使其由静止开始运动，用f1代表B对A的摩擦力，f2代表A对B的摩擦力，下列说法正确的有（）A．F做的功一定等于A．B系统动能的增加量B．F做的功一定小于A．B系统动能的增加量C．f1对A做的功等于A动能的增加量D．f2对B做的功等于B动能的增加量二、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、如图所示装置中，质量为M的木块B与水平桌面间的接触面是光滑的，质量为m的子弹A沿水平方向以v0射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短．则此系统从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中A．弹簧、木块和子弹组成的系统动量不守恒，机械能不守恒B．弹簧、木块和子弹组成的系统动量守恒，机械能守恒C．弹簧的最大弹性势能为D．弹簧的最大弹性势能为8、一球形行星对其周围物体的万有引力使物体产生的加速度用a表示，物体到球形行星表面的距离用h表示，a随h变化的图象如图所示，图中a1、h1、a2、h2及万有引力常量G均为己知．根据以上数据可以计算出（）A．该行星的半径B．该行星的质量C．该行星的自转周期D．该行星同步卫星离行星表面的高度9、如图,点O、a、c在同一水平线上,c点在竖直细杆上．一橡皮筋一端固定在O点,水平伸直(无弹力)时,另一端恰好位于a点,在a点固定一光滑小圆环,橡皮筋穿过圆环与套在杆上的小球相连．已知b、c间距离小于c、d间距离,小球与杆间的动摩擦因数恒定,橡皮筋始终在弹性限度内且其弹力跟伸长量成正比．小球从b点上方某处释放,第一次到达b、d两点时速度相等,则小球从b第一次运动到d的过程中（）A．在c点速度最大B．在c点下方某位置速度最大C．重力对小球做的功一定大于小球克服摩擦力做的功D．在b、c两点,摩擦力的瞬时功率大小相等10、如图所示，一个菱形框架绕着过对角线的竖直轴匀速转动，在两条边上各有一个质量相等的小球套在上面，整个过程小球相对框架没有发生滑动，A与B到轴的距离相等，则下列说法正确的是A．框架对A的弹力方向可能垂直框架向下B．框架对B的弹力方向只能垂直框架向上C．A与框架间可能没有摩擦力D．A、B两球所受的合力大小相等三、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）小李同学用如图所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”的实验．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地重力加速度g=9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg．小李同学选用实验中得到的一条点迹清晰的纸带，把运动的起始点记作O，另选连续3个点A、B、C作为测量点，且A、B、C各点到O点的距离如图2所示．根据以上数据，可知重物由O点运动到B点过程中，重力势能的减少量等于_____J，动能的增加量等于______J(结果保留3位有效数字)．这样验证的系统误差会使重力势能的减少量__________（“大于”、“等于”、“小于”）动能的增加量．12．（12分）如图所示为某同学测定木块A与木板之间动摩擦因数的实验装置，A上固定一个容器B，B和C中可放置钩码，不计B、C的重力。A的左端与打点计时器的纸带（未画出）相连，通过打点计时器打出的纸带可以计算出木块A的加速度。实验中该同学在保持钩码总数量不变[即图中B、C中钩码总重力不变]的条件下，将B中钩码陆续移到C中，重复测量。不计绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦。(1)实验中除电磁打点计时器、纸带、若干个质量均为50克的钩码、滑块、一端带有定滑轮的长木板、细线外，为了完成本实验，还应有__________。A．秒表B．天平C．毫米刻度尺D．低压交流电源(2)实验中某次获取的一条纸带的一-部分，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算加速度a=______（保留两位有效数字）。(3)在实验数据处理中，该同学以m为横轴，以加速度a为纵轴，绘制了如图所示的实验图线，由此可知滑块与木板间的动摩擦因数μ=_______（g取10m/s2，保留两位有效数字）。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，用细管连接A、B两个绝热的气缸，细管中有一可以自由移动的绝热活塞M，细管容积不计．A、B中分别装有完全相同的理想气体，初态的体积均为V1=1.0×10-1m3，压强均为p1=1.0×105Pa，温度和环境温度相同且均为t1=17，A中导热活塞N的横截面积SA=500cm1．现缓缓加热B中气体，保持A气体的温度不变，同时给N施加水平向右的推力，使活塞M的位置始终保持不变．稳定时，推力F103N，外界大气压p0=1.0×105Pa，不计活塞与缸壁间的摩擦．求：(1)A中气体的压强；(1)活塞N向右移动的距离；(3)B中气体的温度．14．（16分）在竖直空间有一匀强电场，电场中有一个如图所示的矩形区域ABCD，长边BA与水平方向成＝37°角，短边的长度为d，电场方向与短边平行，场强大小为E。一个带电微粒从O点以某一水平初速度v1沿OP方向射入电场，能沿直线恰好到达P点；若该带电微粒从P点以另一初速度v2竖直向上抛出，恰好经过D点。已知O为短边AD的中点，P点在长边AB上且PO水平，重力加速度为g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.(1)求v1的大小与v2大小的比值；(2)若将该带电微粒从P点以一定的初速度v3竖直向上抛出，则当其动能变为初动能的3倍时，求微粒的竖直位移y的大小与水平位移x大小的比值。15．（12分）如图所示，质量为M、倾角为α的斜面体(斜面光滑且足够长)放在粗糙的水平地面上，底部与地面的动摩擦因数为μ，斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为L的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为m的物块．压缩弹簧使其长度为34L时将物块由静止开始释放，且物块在以后的运动中，斜面体始终处于静止状态．重力加速度为g(1)求物块处于受力平衡位置时弹簧的长度；(2)求物块刚释放瞬间，斜面体受到的摩擦力的大小和方向

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】

根据万有引力定律，有距离为2r时可得故C正确，ABD错误。2、B【解题分析】

根据动能定理得出物块到达最高点的速度，结合高度求出平抛运动的时间，从而得出水平位移的表达式，结合表达式，运用二次函数求极值的方法得出距离最大时对应的轨道半径．【题目详解】设半圆的半径为R，根据动能定理得：−mg•2R＝mv′2−mv2，离开最高点做平抛运动，有：2R=gt2，x=v′t，联立解得：，可知当R=时，水平位移最大，故B正确，ACD错误．故选B．【题目点拨】本题考查了动能定理与圆周运动和平抛运动的综合运用，得出水平位移的表达式是解决本题的关键，本题对数学能力的要求较高，需加强这方面的训练．3、C【解题分析】

AB.由运动规律可得，篮球下落到该运动员手处的速度，由v2=2gh解得v=6m/s，篮球的下落时间t1=v/g=0.6s，故A、B错误；C.从接触该运动员手到停止运动，篮球的加速度a=v/t2=60m/s2，根据牛顿定律：F－mg=ma可得，F=7mg，故C正确;D.运动员接篮球的整个过程，篮球做减速运动，加速度方向向上，篮球处于超重状态，故D错误。4、B【解题分析】

根据闭合电路定律分析电压表与电流表的示数变化量之比与电源内阻的关系，即可求解。【题目详解】根据闭合电路欧姆定律得：U=E-Ir，由数学知识得：电压表与电流表的示数变化量大小之比为，当外电路结构变化时，电源的内阻r不变，则有M1=M2。故选：B。【题目点拨】本题是解题关键之处是根据闭合电路欧姆定律得到，也可以画出电源的U-I图象进行分析。5、B【解题分析】试题分析：在t1时刻两车刚好在同一位置（并排行驶），在t1到t3这段时间内，a的速度一直大于b的速度，两者间距一直增大，t3时刻之后，a的速度小于b的速度，两者间距减小，则在t3时刻，两车相距最远，故A错误，B正确．根据速度时间图象的斜率等于加速度，可知，a车的加速度不变，b车加速度先减小后增大．故C、D错误．故选B．考点：v-t图线6、C【解题分析】

AB．由于开始运动后，A是否会相对于B发生运动，从题中给出的条件不能判断，所以也就是如果两者发生运动，对整体分析可知，F做功转化为转化为两个物体的动能及系统的内能；故F做的功大于AB系统动能的增加量，AB错误；C．由动能定理可知，对A做的功等于A动能的增加量，C正确；D．对B做负功，和拉力做功的总功等于B动能的增加量，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】

AB．子弹水平射入置于光滑水平面上的木块，并留在其中的过程中系统所受外力之和为零，动量守恒，在子弹A打中木块B有滑动摩擦力做功，系统机械能不守恒。故A正确，B错误；CD．在子弹射入的过程动量守恒，根据动量守恒定律得：(M+m)v=mv0之后子弹、木块、弹簧组成的系统，只有弹簧弹力做功，机械能守恒，当速度等于零时，弹簧机械能最大，则有：故C正确，D错误.8、AB【解题分析】A、球形行星对其周围质量为m的物体的万有引力：F所以：a1=GMR+hB、将R=h1C、由题目以及相关的公式的物理量都与该行星转动的自转周期无关，所以不能求出该行星的自转周期，C错误；D、由于不能求出该行星的自转周期，所以也不能求出该行星同步卫星离行星表面的高度，D错误；故选AB。9、BC【解题分析】

小球在运动过程中受竖直向下的重力G，垂直杆向右的弹力，竖直向上的滑动摩擦力f，以及方向时刻在变的弹力T，设T与竖直杆方向的夹角为，则（Oa为原长，所以斜边即为弹簧的伸长量），即小球与杆之间的弹力为定值，根据可知杆受到的摩擦力是恒定不变的，从b到d过程中，动能定理可得，因为橡皮筋的弹力从b到c做的正功小于从c到d做的负功，所以整体橡皮筋从b到d的弹力对小球做负功，而摩擦力也做负功，即；从b到d过程中，重力做功，克服摩擦力做功，所以，在c点橡皮筋的拉力和杆对小球的弹力都沿水平方向，所以在竖直方向上只受重力和摩擦力，合力仍向下，仍做加速运动，而在c点下方的某一点处，橡皮筋的拉力有一个向上的分力与摩擦力的合力才能等于重力大小，故在c点下方的某一点处合力为零，加速度为零，速度最大，A错误B正确；根据以上分析可知重力对小球做的功一定大于小球克服摩擦力做的功，C正确；从b到c小球做加速运动，b、c两点的速度不同，而摩擦力相等，所以b、c两点摩擦力的瞬时功率大小不等，D错误．10、ABD【解题分析】试题分析：对A球受力分析，只要保证A球的合力指向中轴，所以A球受到竖直向下的重力GA，沿斜面向上的摩擦力fA，至于支持力NA的方向决定于框架转速的大小，可以垂直框架向上也可以垂直框架向下，所以A选项是可能的，而C选项是不可能的；对B球受力分析，只要保证B球的合力指向中轴，所以B球受到竖直向下的重力GB，沿斜面向上的摩擦力fB，至于支持力NB只能垂直斜面向上，所以B选项是可能的；由于A、B两球到中轴的距离相等，两球的转动角速度w相等，所以据F向=mrw2可知，D选项是可能的；所以综上所述正确选项为C。考点：本题考查受力分析和同轴转动体的特性。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、2.252.21大于【解题分析】

（1）重物由O点运动到B点过程中，重力势能减小量:．

（2）匀变速直线运动中，该过程中的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，因此有，则动能的增加量．（3）由（1）（2）可知，重力势能的减少量大于动能的增加量．【题目点拨】纸带实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度.从而求出动能.根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值.12、CD0.40【解题分析】

(1)[1]实验后，要测量纸带各点之间距离，因此实验器材还需要毫米刻度尺，另外电磁打点计时器需要接低压交流电源，因此还应有的器材是CD；(2)[2]每相邻两计数点间还有4个打点，故每相邻两个计数点的时间间隔为由得；(3)[3]对ABC系统