2024学年云南省玉溪市元江民族中学高三物理第一学期期中质量检测模拟试题含解析

2024学年云南省玉溪市元江民族中学高三物理第一学期期中质量检测模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、如图所示,细线的一端固定于O点,另一端系一小球.在水平拉力作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点.在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大,后减小D．先减小,后增大2、甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v－t图象如图所示．已知两车在t＝30s时并排行驶，则()A．在t＝10s时，甲车在乙车后B．在t＝0时，乙车在甲车前100mC．两车另一次并排行驶的时刻有可能是t＝5sD．甲、乙车两次并排行驶之间沿两车的最大距离为200m3、一质点静止在光滑水平面上，现对其施加水平外力F，F随时间按正弦规律变化，如图所示，下列说法正确的是()A．第2s末质点的动量为零B．第4s末，质点回到出发点C．在1-3s时间内，F的功率先增大后减小D．在1-3s时间内，F的冲量为0.4、如图所示，一个质量为m的刚性圆环套在粗糙的竖直固定细杆上，圆环的直径略大于细杆的直径，圆环的两边与两个相同的轻质弹簧的一端相连，轻质弹簧的另一端相连在和圆环同一高度的墙壁上的P、Q两点处，弹簧的劲度系数为k，起初圆环处于O点，弹簧处于原长状态且原长为L，细杆上面的A、B两点到O点的距离都为L，将圆环拉至A点由静止释放，重力加速度为g，对于圆环从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是A．圆环通过O点的加速度小于gB．圆环在O点的速度最大C．圆环在A点的加速度大小为D．圆环在B点的速度为5、国际单位制由7个基本单位、2个辅助单位和19个具有专门名称的导出单位组成,其中与力学有关的三个基本单位是(

)A．N、m、s B．N、kg、s C．m、kg、s D．m/s、kg、N6、如图所示，一个小球（视为质点）从H=12m高处，由静止开始通过光滑弧形轨道AB，进入半径R=4m的竖直圆环，且与圆环间动摩擦因数处处相等，当到达环顶C时，刚好对轨道压力为零；沿CB圆弧滑下后，进入光滑弧形轨道BD，且到达高度为h的D点时的速度为零，取g=10m/s2，所有高度均相对B点而言，则h之值可能为（）A．7m B．8m C．9m D．10m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、内壁光滑的环形凹槽半径为R，固定在竖直平面内，一根长度为2R的轻杆，一端固定有质量为m的小球甲，另一端固定有质量为2m的小球乙，将两小球放入凹槽内，小球乙位于凹槽的最低点，如图所示.由静止释放后(A．下滑过程中甲球减少的机械能总等于乙球增加的机械能B．下滑过程中甲球减少的重力势能总等于乙球增加的重力势能C．杆从左向右滑时，甲球无法下滑到凹槽的最低点D．杆从右向左滑回时，乙球一定能回到凹槽的最低点8、一物体做平抛运动，在先后两个不同时刻的速度分别为和，时间间隔为那么A．和的方向可能相同B．物体做平抛运动时的加速度恒定，做匀变速运动，速度改变量的方向逐渐向竖直方向偏转，但永远达不到竖直方向C．由到的速度变化量的方向一定竖直向下D．由到的速度变化量的大小为9、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10、质量为的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿粗糙水平面做直线运动内F与运动方向相反，内F与运动方向相同，物体的图象如图，取，则A．拉力F的大小为100NB．物体在4s时拉力的瞬时功率为120WC．4s内拉力所做的功为-480JD．4s内物体克服摩擦力做的功为480J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）物理小组在一次验证机械能守恒定律的实验中,实验装置如图甲所示,气垫导轨放置在水平桌面上,一端装有光滑的定滑轮;导轨上有一滑块,其一端与穿过电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为f.开始实验时,在托盘中放入适量砝码,先接通电源,再松手后滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列点.(1)本实验存在一个重大的失误,该失误是:_____________________________．(2)图乙给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有9个计时点未标出,计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度a=_____________________(用、、f表示)(3)为了验证机械能守恒定律,下列物理量中还应测量的是_____________A．导轨的长度LB．砝码的质量m1C．滑块的质量m2

D．托盘和砝码的总质量m3(4)如果乙图中、、是实验改进后测得的数据,请写出计数点3到计数点4的过程中要验证的机械能守恒守律的表达式______________________．12．（12分）甲、乙两位同学利用图（a）位移传感器及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码拉力F的对应关系图，如图（b）所示，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮．回答下列问题：（1）由图(b)可知，a-F图线不经过原点，可采取的措施是_____________________．（2）若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力作为小车受到的合外力，钩码的质量应满足的条件是_____________________．（3）实验中甲、乙两同学用的小车（含发射器）的质量分别为、，甲、乙两同学用的小车受到的阻力分别为、，由图可知，____，________．(选填“大于小于或等于)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，有一光滑的导热性能良好的活塞C将容器分成A，B两室，A室体积为V0，B室的体积是A室的两倍，A，B两室分别放有一定质量的理想气体．A室上连有一U形管(U形管内气体的体积忽略不计)，当两边水银柱高度差为19cm时，两室气体的温度均为T1=300K．若气体的温度缓慢变化，当U形管两边水银柱等高时，求：(外界大气压等于76cm汞柱)（1）此时气体的温度为多少?（2）在这个过程中B气体的内能如何变化?做功情况如何?从外界吸热还是放热?(不需说明理由)14．（16分）如图所示,在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道,半径OA水平、OB竖直,一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点B时对轨道压力为，已知AP=2R,重力加速度为g,求小球从P到B的运动过程中,（1）合外力做的功；（2）克服摩擦力做的功和机械能减少量；15．（12分）如图所示,有一质量为M=2kg的平板小车静止在光滑的水平地面上,现有质量均为m=1kg的小物块A和B(均可视为质点),由车上P处开始,A以初速度V1=2m/s向左运动,B同时以V2=4m/s向右运动.最终A、B两物块恰好停在小车两端没有脱离小车.两物块与小车间的动摩擦因数都为μ=0.1,取g=10m/s2.求:

(1)求小车总长L;(2)B在小车上滑动的过程中产生的热量QB

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】试题分析：因为小球是以恒定速率运动，即它是做匀速圆周运动，那么小球受到的重力G、水平拉力F、绳子拉力T三者的合力必是沿绳子指向O点．设绳子与竖直方向夹角是，则（F与G的合力必与绳子拉力在同一直线上），解得，而水平拉力F的方向与速度v的方向夹角也是，所以水平力F的瞬时功率是，则，故从A到B的过程中，是不断增大的，所以水平拉力F的瞬时功率是一直增大的，故A正确考点：考查了功率的计算【名师点睛】根据小球做圆周运动，合力提供向心力，即合力指向圆心，求出水平拉力和重力的关系，根据得出拉力瞬时功率的表达式，从而判断出拉力瞬时功率的变化2、B【解题分析】

在速度时间图象中，图象与坐标轴围成面积表示位移，根据位移关系分析两车的位置关系．可结合几何知识分析两车另一次并排行驶的时刻．两车速度相等时，两车间距最大；根据图像求解最大距离．【题目详解】因图像与坐标轴围成的面积等于位移，由图像可知，10s-30s，两车的位移相等，因为两车在t＝30s时并排行驶，可知在t＝10s时，两车也是并排行驶，选项AC错误；由图像可知0-10s内甲的位移大于乙的位移，两车的位移之差为，而在t＝10s时，两车也是并排行驶，可知在t＝0时，乙车在甲车前100m，选项B正确；当两车速度相等时两车距离最大，可知甲、乙车两次并排行驶之间沿两车的最大距离为，选项D错误；故选B.3、D【解题分析】从图象可以看出在前2秒力的方向和运动的方向相同，物体经历了一个加速度逐渐增大的加速运动和加速度逐渐减小的加速运动，所以第2s末，质点的速度最大，动量最大，故A正确；该物体在后半个周期内受到的力与前半个周期受到的力的方向不同，前半个周期内做加速运动，后半个周期内做减速运动，所以物体在1-T内的位移为正，即第4s末，质点没有回到出发点，故B错误．1～2s内，速度在增大，力F先增大后减小，根据瞬时功率p=Fv得力F瞬时功率开始时为1，2s末的瞬时功率为1，所以在1～2s时间内，F的功率先增大后减小，故C正确．在F-t图象中，F与t之间的面积表示力F的冲量，由图可知，1-2s之间的面积与2-3s之间的面积大小相等，一正一负，所以和为1，则在1～3s时间内，F的冲量为1．故D正确．故选ACD.点睛：物理图象图型是描述和解决物理问题的重要手段之一，若巧妙运用，可快速解决实际问题，有些题目用常规方法来解，相当繁琐，若能结合图象图型，往往能起到化难为易的奇效．4、D【解题分析】A项，圆环在O点处时两弹簧处于原长，圆环水平方向没有受到力的作用，因此没有滑动摩擦力。此时圆环仅受到竖直向下的重力影响，因此通过O点的加速度大小为g，故A项错误。B项，圆环在受力平衡处时速度最大，而O点圆环受力不平衡做加速运动，故B项错误。C项，圆环在整个过程中与粗糙细杆之间无压力，不受摩擦力影响，在A点对圆环进行受力分析，其受重力及两弹簧拉力作用，合力向下，满足，解得圆环在A点的加速度大小为，故C项错误。D项，圆环从A到B时，根据机械能守恒，重力势能转化为动能，即，解得圆环在B点的速度为，故D项正确。综上所述本题答案是：D5、C【解题分析】

力学中的基本物理量有三个,它们分别是长度、质量、时间,它们的单位分别为m、kg、s，故C正确.6、A【解题分析】试题分析：因为当到达环顶C时，刚好对轨道压力为零，则C点的速度为，从A点到C点损失的机械能，物体从C点到D点机械能损失一定小于20m，即，解得10m＞h＞8m，故选项A正确．考点：能量守恒定律及圆周运动问题．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】

甲与乙两小球系统，重力势能和动能相互转化，系统机械能守恒；还可以将甲与乙当作一个整体，找出重心，机械能也守恒．【题目详解】甲与乙两个物体构成的系统只有重力做功，机械能守恒，故甲减小的机械能一定等于乙增加的机械能，故A正确；甲与乙两个物体系统机械能守恒，甲球减小的重力势能转化为乙的势能和动能以及甲的动能，故B错误；若甲球沿凹槽下滑到槽的最低点，乙则到达与圆心等高处，但由于乙的质量比甲大，造成机械能增加了，明显违背了机械能守恒定律，故甲球不可能到凹槽的最低点，故C正确；由于机械能守恒，故动能减为零时，势能应该不变，故杆从右向左滑回时，乙球一定能回到凹槽的最低点，故D正确；故选ACD。8、CD【解题分析】

平抛运动的水平分速度不变，竖直分速度逐渐增大，根据平行四边形定则判断速度的方向关系平抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动，结合加速度的方向得出速度变化量的方向以及速度变化量的大小。【题目详解】平抛运动在水平方向的分速度不变，竖直分速度逐渐增大，根据平行四边形定则知，和的方向不同，故A错误；物体做平抛运动时的加速度恒定，做匀变速运动，由于加速度的方向竖直向下，则速度变化量的方向始终竖直向下，故B错误；由于加速度的方向向下，则由到的速度变化量的方向一定竖直向下，大小，故CD正确。所以CD正确，AB错误。【题目点拨】解决本题的关键知道平抛运动的特点，知道速度变化量的方向与加速度的方向相同，基础题。9、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.10、BCD【解题分析】

0～2s内物体做匀减速直线运动，加速度大小为：，根据牛顿第二定律有：，匀加速过程加速度大小为：，根据牛顿第二定律有：，联立解得：，故A错误；物体在4s时拉力的瞬时功率为：，故B正确；4s内物体通过的位移为，，拉力做功为：，故C正确；4s内物体通过的路程为，4s内物体克服摩擦力做的功为：，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、（1）末验证气垫导轨是否水平；（2）；（3）CD；（4）【解题分析】

（1）在本实验中应首先验证导轨是否水平，而本题中没有进行验证；

（2）由于题目中只给出了三组数据，故可采用其中任两组，本题中采用s1和s3；则有：s3-s1=2aT2；因中间有10个间距，故；

则有：；

（3）根据实验原理可知，本实验中砝码和托盘的重力势能减小量等于总的动能的增加量；故应测量滑块的质量m2

和托盘和砝码的总质量m3；故选CD.

（4）分别求出3、4两点的速度；；

物体下降的高度为s2；则由机械能守恒定律可知；12、调节轨道的倾斜角度以平衡摩擦力钩码的质量远小于小车的质量小于小于【解题分析】（1）从上图中发现直线没过原点，当时，，即，也就是说当绳子上拉力不为0时，小车的加速度为0，所以可能的原因是存在摩擦力；若利用本实验来验证“小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是：调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力，即使得绳子上拉力等于小车的合力．（2）根据牛顿第二定律得：

对m：

对M：

解得：

可知钩码的质量远小于小车的质量时，绳子的拉力等于钩码的重力，所以钩码的质量应满足的条件是远小于小车的质量．（3）根据牛顿第二定律有，即，图线的斜率表示质量倒数，所以＜，，图线在横轴的截距表示阻力，有＜．点睛：该实验是探究加速度与力、质量的三者关系，研究三者关系必须运用控制变量法，对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由．比如为什么要平衡摩擦力，这样问题我们要从实验原理和减少实验误差方面去解决．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）240K（2）内能减小；外界对气体不做功；气体对外放出热量【解题分析】

（1）由题意知，气体的状态参量为：初状态：对A气体：VA=V0，TA=T1=300K，Pa=P0+h=95cmHg，对B气体：VB=2V0，TB=T1=300K，PB=P0+h=95cmHg，末状态，对A气体：VA′=V，Pa′=P0=76cmHg，对B气体：PB′=P0=76cmHg，VB′=3V0-V，由理想气体状态方程得：对A气体：对B气体：，代入数据解得：T=240K，V=V0；（2