山东省宁阳第四中学2024学年物理高三上期中教学质量检测模拟试题含解析

山东省宁阳第四中学2024学年物理高三上期中教学质量检测模拟试题注意事项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，甲、乙两水平圆盘紧靠在一块，甲圆盘为主动轮，乙靠摩擦随甲转动无滑动．甲圆盘与乙圆盘的半径之比为r甲：r乙=3：1，两圆盘和小物体m1、m2之间的动摩擦因数相同，小物体质量m1=m2，m1距O点为2r，m2距O′点为r，当甲缓慢转动起来且转速慢慢增加时（）A．滑动前m1与m2的角速度之比ω1：ω2=3：1B．滑动前m1与m2的向心加速度之比a1：a2=1：3C．滑动前m1与m2的线速度之比v1：v2=1：1D．随转速慢慢增加，m2先开始滑动2、物体做匀加速直线运动，相继经过两段距离为16m的路程，第一段用时4s，第二段用时2s，则物体的加速度是（）A． B． C． D．3、2019年6月6日，中国科考船“科学”号对马里亚纳海沟南侧系列海山进行调查，船上搭载的“发现”号遥控无人潜水器完成了本航次第10次下潜作业，发现号下潜深度可达6000m以上．潜水器完成作业后上浮，上浮过程初期可看作匀加速直线运动．今测得潜水器相继经过两段距离为8m的路程，第一段用时4s，第二段用时2s，则其加速度大小是（）A． B． C． D．4、如图,直线a与四分之一圆弧b分别表示两质点A、B从同一地点出发,沿同一方向做直线运动的v-t图，当B的速度变为0时,A恰好追上B,则A的加速度为（）A．B．C．D．5、如图所示，一轻弹簧上端固定在天花板上，下端悬挂一个质量为m的木块，木块处于静止状态．测得此时弹簧的伸长量为Δl(弹簧的形变在弹性限度内)．重力加速度为g.此弹簧的劲度系数为()A． B．mg·Δl C． D．6、如图所示，某同学用绳子拉木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至某一速度的过程，下列分析正确的是A．动能的增量等于拉力做的功B．机械能增量等于拉力做的功C．摩擦产生的热量等于克服摩擦力做的功D．拉力越大该同学做功越多二、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，一根很长且不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端系着三个小球A、B、C，三小球组成的系统保持静止，A球质量为m，B球质量为3m，C球离地面高度为h．现突然剪断A球和B球之间的绳子，不计空气阻力，三个小球均视为质点，则（）A．剪断绳子瞬间，A球的加速度为gB．剪断绳子瞬间，C球的加速度为gC．A球能上升的最大高度为2hD．A球能上升的最大高度为1.6h8、如图所示，绝缘水平面上固定正点电荷Q，质量为m、电荷量为－q的滑块（可看作点电荷）从a点以初速度υ0沿水平面向Q运动，到达b点时速度为零．已知a、b间距离为s，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．以下判断正确的是（）A．滑块在运动过程中所受Q的静电引力有可能大于滑动摩擦力B．滑块在运动过程的中间时刻，瞬时速度大小小于C．此过程中产生的内能为D．Q产生的电场中，a、b两点间的电势差为9、如图所示是2016年里约奥运会中易建联投球的照片．若在某次投篮中将球由静止快速出手,篮球不碰篮筐直接入网,已知出手时篮球距地面高度为

,出手过程中手对篮球做功为

W,篮筐距地面高度为

,篮球质量为

m0.不及空气阻力,篮球可看成质点,则篮球（）A．出手时的速率为

B．进筐时的动能为

C．从静止到进筐的过程中,机械能的增量为

WD．从出手到进筐的过程中,运动总时间为

10、从地面上以初速度v0竖直上抛一质量为m的小球，若运动过程中受到的阻力与其速率成正比，小球运动的速率随时间变化的规律如图所示，小球在t1时刻到达最高点后再落回地面，落地速率为v1，且落地前小球已经做匀速直线运动，已知重力加速度为g，下列关于小球运动的说法中正确的是A．小球到达最高点时的加速度为gB．在速度达到v1之前小球的加速度大小先增大后减小C．小球下降过程中的平均速度小于D．小球抛出瞬间的加速度大小为三、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）利用气垫导轨通过闪光照相进行“探究碰撞中的不变量”这一实验。(1)实验要求研究两滑块碰撞时动能损失很小或很大等各种情况，若要求碰撞时动能损失最大，应选图________（选填“甲”或“乙”）图中的装置，若要求碰撞时动能损失最小，则应选图________（选填“甲”或“乙”）图中的装置。（甲图两滑块分别装有弹性圈，乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥）(2)若通过实验已验证碰撞前、后系统的动量守恒，某同学再进行以下实验。某次实验时碰撞前B滑块静止，A滑块匀速向B滑块运动并发生碰撞，利用频闪照相的方法连续4次拍摄得到的闪光照片如图丙所示。已知相邻两次闪光的时间间隔为T，在这4次闪光的过程中，A、B两滑块均在0~80cm范围内，且第1次闪光时，滑块A恰好位于x＝10cm处。若A、B两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短，均可忽略不计，则可知碰撞发生在第1次闪光后的________时刻，A、B两滑块的质量比mA：mB＝________。12．（12分）某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，右端下有垫木，将木板倾斜放置．将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系．此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块、刻度尺、天平（含配套砝码）等．组装的实验装置如图甲所示．（1）为达到平衡阻力的目的，取下细绳及钩码，通过调整垫木的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动．（2）在一次实验中，打下一根点迹清楚的纸带，如图乙所示．①已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数点的时间间隔为Δt，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打A点时滑块速度vA＝________．②已知悬挂钩码的质量为m，且远小于小车的质量，当地的重力加速度为g，要测出某一过程合外力对小车做的功还必须测出这一过程小车的位移x，合外力对小车做功的表达式W合＝________．③测出小车运动OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对小车所做的功，算出vA、vB、vC、vD、vE，以为纵轴，以W为横轴建坐标系，描点作出－W图象，可知它是一条过坐标原点的倾斜直线，若直线斜率为k，则小车质量M＝________．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）某真空光电管的金属阴极的逸出功是4.0×10－19J，某种单色光的能量恰好等于这种金属的逸出功.(1)求这种单色光的频率；(2)在光电管的阳极和阴极间加30V的加速电压，用这种单色光照射光电管的阴极，光电子到达阳极时的动能有多大？14．（16分）一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为，开始时内部封闭气体的压强为．经过太阳曝晒，气体温度由升至．（1）求此时气体的压强．（2）保持不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到．求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值．判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热，并简述原因．15．（12分）某星球半径为，假设该星球表面上有一倾角为的固定斜面体，一质量为的小物块在力作用下从静止开始沿斜面向上运动，力始终与斜面平行，如图甲所示．已知小物块和斜面间的动摩擦因数，力随位移变化的规律如图乙所示（取沿斜面向上为正方向）．已知小物块运动时速度恰好为零，万有引力常量，求（计算结果均保留一位有效数字）（1）该星球表面上的重力加速度的大小；（2）该星球的平均密度．

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】

A．甲、乙两轮子边缘上的各点线速度大小相等，有得故A错误；B．物块相对盘开始滑动前，根据a=ω2r得m1与m2的向心加速度之比为故B错误；C．根据公式v=ωr，m1距O点为2r，m2距O′点为r，甲乙的角速度之比为所以它们的线速度之比为2：3，故C错误；D．根据μmg=mrω2知，临界角速度可知甲乙的临界角速度之比为，由于甲乙的角速度之比为可知当转速增加时，m2先达到临界角速度，所以m2先开始滑动，故D正确。故选D。2、B【解题分析】

根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，从开始运动第一段时计时，则2s时的瞬时速度等于0~4s内的平均速度5s时的瞬时速度等于4~6s内的平均速度两个中间时刻的时间间隔为△t=2s+1s=3s根据加速度定义可得故选B。3、A【解题分析】

根据中间时刻的速度等于平均速度可知：；再根据加速度的定义可知：故选A。4、C【解题分析】

两质点A、B从同一地点出发，A追上B时两者的位移相等，根据v-t图象的“面积”表示位移，进行列式求解．【题目详解】设A的加速度为a.两质点A、B从同一地点出发，A追上B时两者的位移相等，即xa=xb.根据v-t图象的“面积”表示位移，得，由题知t=2s，解得.故选C.【题目点拨】对于速度图线，关键抓住斜率等于加速度、“面积”等于位移来理解其物理意义．本题还要抓住追及时位移关系来列式．5、D【解题分析】根据二力平衡可知：弹簧弹力和重力大小相等，故有：mg=kx=k△l，所以劲度系数为k=，故ABC错误，D正确．故选D．6、C【解题分析】

A.动能的增量等于合外力做的功，因为存在摩擦力，所以小于拉力做的功，故A错误。B.根据功能关系可知，机械能的增加量等于拉力做功与克服摩擦力做功之和，故B错误。C.根据功能关系可知，摩擦产生的热量等于克服摩擦力做的功，故C正确。D.根据动能定理可知，动能增加量等于拉力做功与克服摩擦力做功之和，拉力变大，则拉力竖直向上的分量越大，对地面压力越小，摩擦力变小，加速度变大，所以从静止开始沿粗糙水平路面运动至某一速度的过程，行走的位移变小，克服摩擦力做功变小，则拉力做功变小，故D错误。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】

根据平衡条件可得C球的质量为：mC＝mA+mB＝4m.AB.突然剪断A球和B球之间的绳子瞬间，以A和C为研究对象，根据牛顿第二定律可得：A球和C球的加速度大小g，故A项符合题意，B项不合题意.CD.A球上升h时的速度为：，而后又上升x速度为零，则有：v2＝2gx，解得：xh，故球能上升的最大高度为：H＝h+x＝1.6h，故C项不合题意，D项符合题意.8、BD【解题分析】若滑块受到的库仑力某时刻大于摩擦力，则滑块即开始做加速运动，不会在b点停下，A错；水平方向上滑块受到恒定的摩擦力和逐渐变大的库仑力，且摩擦力大于库仑力，应做加速度逐渐减小的减速运动，前半段时间速度变化量较大，故中间时刻滑块速率小于，B正确；滑块从a运动到b的过程中，动能和电势能减小，转化为内能，故内能Q＝－qUab＝μmgx，显然Q≠，C错；由上式还可得：Uab＝，D正确．9、AC【解题分析】

投篮过程，由动能定理得：W=mv1，得篮球出手时的速率为v=，故A正确；从出手到进筐的过程中，由动能定理得：-mg（h1-hl）=Ek-mv1，可得篮球进框时的动能为Ek=W+mghl-mgh1．故B错误；从出手到进筐的过程中，手对球做功为W，离开手后，机械能守恒，所以静止到进框的过程中，机械能的增量为W，故C正确；假如篮球上升h1-h1后到达最高点，则由h1-h1=gt1可知，t=，但是篮球离手后做斜抛运动，竖直方向做竖直上抛运动，到最高点再斜下抛，落回到高h1的高度，可知从出手到进筐的过程中运动总时间大于，故D错误．故选AC．【题目点拨】本题考查了动能定理的应用，分析清楚题意，灵活选取研究的过程，应用动能定理即可正确解题；了解斜抛运动的特点也是解答本题的关键.10、AD【解题分析】

A．上升过程，受重力和阻力，合力向下，根据牛顿第二定律，有，解得，由于是减速上升，阻力逐渐减小，故加速度不断减小；小球到达最高点时，速度为0，阻力为0，加速度为g，故A正确；B．下降过程，受重力和阻力，根据牛顿第二定律，有，解得，由于速度变大，阻力变大，故加速度变小；即上升和下降过程，加速度一直在减小；故B错误；C．匀加速直线运动的平均速度等于，速度时间图象与时间轴包围的面积表示位移，从图象可以看出，故小球下降过程的平均速度大于，故C错误；D．空气阻力与其速率成正比，最终以v1匀速下降，有，小球抛出瞬间，有，联立解得小球抛出瞬间的加速度大小，故D正确．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、乙甲2.5T1：3【解题分析】

(1)[1][2]若要求碰撞时动能损失最大，则需两滑块碰撞后结合在一起，故应选乙图中的装置；若要求碰撞时动能损失最小，则应使两滑块发生弹性碰撞，即选甲图中的装置。(2)[3][4]第1次闪光时，滑块A恰好位于x＝10cm处，由图丙可知，第二次闪光时A在x＝30cm处，第三次闪光时A在x＝50cm处，碰撞发生在x＝60cm处。分析知从第三次闪光到发生碰撞所需的时间为，则可知碰撞发生在第1次闪光后的2.5T时刻。设碰前A的速度为v，则碰后A的速度为－，B的速度为，根据动量守恒定律可得mAv＝－mA·＋mB·解得即mA：mB＝1：312、【解题分析】（2）①当打点计时器打A点时滑块速度；②因钩码的重力远小于小车的质量，则可认为小车的合力等于钩