常熟中学2024年物理高三上期中达标检测模拟试题含解析

常熟中学2024年物理高三上期中达标检测模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如图所示．如果直导线可以自由地运动且通以由a到b的电流，则导线ab受磁场力后的运动情况为()A．从上向下看顺时针转动并靠近螺线管B．从上向下看顺时针转动并远离螺线管C．从上向下看逆时针转动并远离螺线管D．从上向下看逆时针转动并靠近螺线管2、a、b两物体的质量分别为m1、m2，由轻质弹簧相连．当用大小为F的恒力沿水平方向拉着a，使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x1;当用恒力F竖直向上拉着a，使a、b一起向上做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x2；当用恒力F倾斜向上向上拉着a，使a、b一起沿粗糙斜面向上做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x3，如图所示．则（）A．x1=x2=x3 B．x1>x3=x2C．若m1>m2，则x1>x3=x2 D．若m1<m2，则x1＜x3=x23、如图，有一理想变压器，原副线圈的匝数比为n，原线圈接正弦交流电，电压的最大值为U，输出端接有一个交流电流表和一个电动机。电动机线圈电阻为R，当输入端接通电源后，电流表读数为I，电动机带动一重物匀速上升。下列判断正确的是A．原线圈中的电流的有效值为B．变压器的输入功率为C．电动机两端电压为IRD．电动机消耗的功率为I2R4、美国在2016年2月11日宣布“探测到引力波的存在”，天文学家通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在，证实了GW150914是两个黑洞并合的事件，GW150914是一个36倍太阳质量的黑洞和一个29倍太阳质量的黑洞并合事件。假设这两个黑洞绕它们连线上的某点做圆周运动，且这两个黑洞的间距缓慢减小，若该黑洞系统在运动过程中各自质量不变且不受其它星系的影响，则关于这两个黑洞的运动，下列说法正确的是（）A．这两个黑洞做圆周运动的向心加速度大小始终相等B．36倍太阳质量的黑洞比29倍太阳质量的黑洞运行的轨道半径小C．这两个黑洞运行的线速度大小始终相等D．随两个黑洞的间距缓慢减小，这两个黑洞运行的周期也在增大5、物理学中的许多规律是通过实验发现的，下列说法中符合史实的是()A．库仑用扭秤测出了引力常量B．牛顿通过理想斜面实验发现了物体的运动不需要力来维持C．伽利略认为：力是维持物体运动的原因D．卡文迪许借助扭秤实验测出了万有引力常量6、2017年4月，被称为“快递小哥”的“天舟号”飞船与“天宫号”空间实验室在太空实现自动对接，完成对“天宫号”的物资补给．如图所示，在对接前的某段时间内，若“天舟号”和“天宫号”分别处在不同的圆形轨道上逆时针运行．下列说法正确的是A．“天舟号”的运行速率小于“天宫号”的运行速率B．“天舟号”的运行周期大于“天宫号”的运行周期C．“天舟号”沿切向加速有可能与“天宫号”实现对接D．“天舟号”沿切向减速有可能与“天宫号”实现对接二、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、右图是某小组同学为研究滑动摩擦因数所设计的实验装置．其中A为一质量为M的长直木板，B为木板上放置的质量为m的木块，Q为木块右端连接的一弹簧测力计．实验时用力将A从B的下方抽出，通过Q的读数即可测出动摩擦因数．若实验条件较为理想，则（）A．只有将木板A匀速抽出才能从Q上读取稳定读数B．将木板A加速、减速或匀速抽出均能从Q上读取稳定读数C．通过该方法可测得A与B之间的动摩擦因数D．通过该方法可测得A与地面之间的动摩擦因数8、一辆轿车在平直公路上运行，启动阶段轿车牵引力保持不变，而后以额定功率继续行驶，经过时间t0，其速度由零增大到最大值vm．若轿车所受的阻力f为恒力，关于轿车的速度v、牵引力F、功率P随时间t变化的情况，下列选项正确的是()A． B．C． D．9、如图所示．是某金属在光的照射下产生光电效应，其遏止电压Uc与入射光频率v的关系图象．则由图象可知（）A．遏止电压与入射光的频率无关B．该金属的逸出功等于hv0C．图象的斜率表示普朗克常量hD．入射光的频率为3v0时，产生的光电子的最大初动能为2hv010、在同一高度,把三个完全相同的小球以相同大小的速度同时抛出去,它们分别做竖直上抛,竖直下抛和平抛运动,则下列说法正确的是(

)A．相等时间内三个小球的速度变化相等B．落地时三个小球的速度相同C．落地时三个小球的动能相同D．落地时三个小球重力的功率相同三、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）某同学利用图1所示实验装置来测定滑块与桌面之间的动摩擦因数。其中，a是滑块（可视为质点），b是可以固定于桌面的滑槽（滑槽末端与桌面相切）。实验操作如下：A．如图1，将滑槽固定于水平桌面的右端，滑槽的末端与桌面的右端M对齐，让滑块a从滑槽上最高点由静止释放滑下，落在水平地面上的P点。并测出桌面的高度MO为H，OP距离为。B．如图2，将滑槽沿桌面左移一段距离，测出滑槽的末端N与桌面的右端M的距离为L，让滑块a再次从滑槽上最高点由静止释放滑下，落在水平地面上的点，测出距离XC．改变L，重复上述步骤B，分别记录实验数据。已知重力加速度为g，不计空气阻力。请回答下列问题：（1）实验中__________（“需要”“不需要”）测量滑块的质量m。（2）根据实验记录的数据作出关系图像，如图3所示，若图中纵截距为，横截距为，则可求出滑块a与桌面的动摩擦因数的表达式是=____________。（3）若更换较光滑的滑槽（末端与桌面相切），则滑块a与桌面的动摩擦因数的测量结果将____________（“偏大”“偏小”“不变”）。12．（12分）在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中，电源的频率为50Hz，依次打出的点为0、1、2、3、4、…、n，则：（1）如用第2点到第6点之间的纸带来验证，必须直接测量的物理量为________、________、________，必须计算出的物理量为________、________，验证的表达式为________________.（2）下列实验步骤操作合理的排列顺序是________(填写步骤前面的字母).A．将打点计时器竖直安装在铁架台上.B．先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落.C．取下纸带，更换新纸带(或将纸带翻个面)重新做实验.D．将重物固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用手提着纸带.E.选择一条纸带，用刻度尺测出物体下落的高度h1、h2、h3、…、hn，计算出对应的瞬时速度v1、v2、v3、…、vn.F.分别算出mv和mghn，在实验误差范围内看是否相等.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，半径R=1.0m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置，圆弧最低点B与长为L＝0.5m的水平面BC相切于B点，BC离地面高h=0.45m，C点与一倾角为θ=37°的光滑斜面连接，质量m＝1.0kg的小滑块从圆弧上某点由静止释放，到达圆弧B点时小滑块对圆弧的压力刚好等于其重力的2倍,当小滑块运动到C点时与一个质量M=2.0kg的小球正碰，碰后返回恰好停在B点，已知滑块与水平面间的动摩擦因数µ＝0.1．（sin37°=0.6cos37°=0.8,g取l0m/s2）求：（1）小滑块应从圆弧上离地面多高处释放；（2）小滑块碰撞前与碰撞后的速度；（3）碰撞后小球的速度；14．（16分）质量为M=0.2kg的木块放在水平台面上，台面比水平地面高出h=0.20m，木块离台的右端L=1.7m．质量为m=0.10M的子弹以v0=180m/s的速度水平射向木块，当子弹以v=90m/s的速度水平射出时，木块的速度为v1=9m/s（此过程作用时间极短，可认为木块的位移为零）．若木块落到水平地面时的落地点到台面右端的水平距离为s=1.6m，求：（1）木块对子弹所做的功W1和子弹对木块所做的功W2；（2）木块与台面间的动摩擦因数为μ．15．（12分）一物块在一个水平拉力作用下沿粗糙水平面运动，其v－t图象如图甲所示，水平拉力的P－t图象如图乙所示，g＝10m/s2，求：（1）物块与水平面间的动摩擦因数μ；（2）物块运动全过程水平拉力所做的功W；（3）物块在0~2s内所受的水平拉力大小F．

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】试题分析：通电导线因放在通电螺线管的磁场中故受到磁场力，因左右两侧磁场方向不同，故可以分左右两边分别分析研究，画出两侧的磁场方向，则由左手定则可判出磁场力的方向，根据受力情况可判出物体的转动情况．当导体转动后，我们可以认为电流向右偏内，受力也将发生变化，为了简便，我们可以判断导体转动到向里的位置判断导体的受力情况，再判出导体的运动情况．解：通电螺线管的磁感线如图所示，则由图示可知左侧导体所处的磁场方向斜向上，右侧导体所处的磁场斜向下，则由左手定则可知，左侧导体受力方向向外，右侧导体受力方向向里，故从上向下看，导体应为逆时针转动；当导体转过90°时，由左手定则可得导体受力向下，故可得出导体运动为逆时针转动的同时还要向下运动．即为a端转向纸外，b端转向纸里，且靠近通电螺线管，故D正确，ABC错误；故选D【点评】解决本题的关键（1）清楚通电螺线管的磁场，应看到左右两边磁场的不同；（2）能准确地应用左手定则判断磁场与电流不垂直的情况；（3）会找到一些有代表性的特殊位置求解．2、A【解题分析】

通过整体法求出加速度，再利用隔离法求出弹簧的弹力，从而求出弹簧的伸长量．对右图，运用整体法，由牛顿第二定律得整体的加速度为：；对b物体有：T1=m2a1；得；对中间图：运用整体法，由牛顿第二定律得，整体的加速度为：；对b物体有：T2-m2g=m2a2得：；对左图，整体的加速度：，对物体b：，解得；则T1=T2=T3，根据胡克定律可知，x1=x2=x3，故A正确，BCD错误．故选A．【题目点拨】本题考查了牛顿第二定律和胡克定律的基本运用，掌握整体法和隔离法的灵活运用．

解答此题注意应用整体与隔离法，一般在用隔离法时优先从受力最少的物体开始分析，如果不能得出答案再分析其他物体．3、B【解题分析】

A、原副线圈的匝数比为n，副线圈的电流为I，则有原线圈的电流有效值为，故A错误；BD、原副线圈的匝数比为n，原线圈接正弦交流电，电压的最大值为U，则原线圈的电压有效值为，所以副线圈的电压为，因此电动机消耗的功率为P＝UII，则变压器的输入功率也为，故B正确，D错误。C、电动机两端电压等于副线圈的电压。由于是非纯电阻，所以不等于IR，故C错误；4、B【解题分析】

根据Gm1m2L2＝m14π2T2r1可得m2＝4π2L2r1GT2①

根据Gm1m2L2＝m24π2【题目点拨】解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，应用万有引力定律与牛顿第二定律即可正确解题。5、D【解题分析】

A.卡文迪许用扭秤测出了引力常量，故A错误，D正确；

B.伽利略通过理想斜面实验发现了物体的运动不需要力来维持，故B错误；C.伽利略认为力不是维持物体运动的原因，而亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，故C错误．6、C【解题分析】A、根据，解得：，，知轨道半径越大，则线速度越小，周期越大，所以“天舟号”的运行速率大于“天宫号”的运行速率，“天舟号”的运行周期小于“天宫号”的运行周期，故AB错误；

C、“天舟号”适当沿切向加速，使得万有引力小于向心力，做离心运动，可能与天宫号对接，故C正确，D错误．点睛：根据万有引力提供向心力得出线速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系，从而比较出它们的大小．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】

将木板A加速、减速或匀速抽出，A对B的摩擦力力Ff是相同的，以B为研究对象Q对B的拉力与A对B的摩擦力平衡，所以均能从Q上读取稳定读数，故A错误；B正确；在根据可求A、B之间的动摩擦因数，所以C正确；A与地面之间的动摩擦因数无法求出，故D错误．8、BCD【解题分析】

由于汽车受到的牵引力不变，加速度不变，所以汽车在开始的阶段做匀加速运动，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，要想增加速度，就必须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值，所以BCD正确，【题目点拨】对于汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动．本题属于恒定加速度启动方式，由于牵引力不变，根据p=Fv可知随着汽车速度的增加，汽车的实际功率在增加，此过程汽车做匀加速运动，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，要想增加速度，就必须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值．9、BD【解题分析】

根据光电效应方程Ekm=hv-W和eUc=EKm得出遏止电压Uc与入射光频率v的关系式，从而进行判断【题目详解】A、根据光电效应方程Ekm=h-W，对照图象可知，该金属的逸出功W=h0，由于eUc=EKm，所以遏止电压Uc=-，当入射光的频率大于极限频率0时，遏止电压与入射光的频率成线性关系，故A错误，B正确．C、因为Uc=-，知图线的斜率等于，故C错误．D、从图上可知，逸出功W=h0，根据光电效应方程，Ekm=hv-h0可知，入射光的频率为3v0时，产生的光电子的最大初动能为2hv0，故D正确．故选：B、D10、AC【解题分析】三个小球的加速度均为g，则相等时间内三个小球的速度变化均为gt，选项A正确；根据动能定理得，mgh=12mv2−12mv02知，重力做功相等，则落地时三个小球的动能相等，平抛运动和竖直上抛和竖直下抛运动的速度方向不同，则三个小球的速度不同．故C正确，B错误．三个小球落地时，竖直上抛和下抛落地的速度相等，且大于平抛物体的竖直速度，根据P=mgv竖直可知，落地时竖直上抛和下抛落地的重力功率相等，且大于平抛物体的落地的重力的功率，故D点睛：解决本题的关键掌握运用动能定理解题，动能定理解题不需要考虑速度的方向，既适用于直线运动，也适用于曲线运动，既适用于恒力做功，也适用于变力做功，所以比较方便．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、不需要不变【解题分析】（1）滑块离开桌面后做平抛运动，设滑块滑到底端的速度为v0，竖直方向：h=gt2，

水平方向：x0=v0t，x=vt

从N到M过程中，由动能定理得：-μmgL=mv2-mv02

解得：x2=x02-4μhL，该实验不需要测量小球的质量；

（2）图象的函数表达式为：x2=x02-4μhL，

x2-L图象的斜率绝对值：，

动摩擦因数：；

（3）若更换较光滑的滑槽，滑块a到达桌面时的速度变大，当图象的函数表达式不变，滑块a与桌面的动摩擦因数的测量结果不变．12、第2点到第6点之间的距离h26第1点到第3点之间的距离h13第5点到第7点之间的距离h1第2点的瞬时速度v2第6点的瞬时速度v6ADBCEF【解题分析】（1）如用第2点到第6点之间的纸带来验证，则过程中重物的动能变化量为，重力势能变化量为，故验证从2到6点的机械能守恒，首先要测量这两点之间的距离，用来计算mgh；还要用平均速度法求出两点的速度，故还要测量该点两侧的一段距离，如点1至点3的距离h13，以及5至7点之间的距离h1．所以必须直接测量的物理量为第2点到第6点之间的距离h26，第1点到第3点之间的距离h13，第5点到第7点之间的距离h1，故验证的表达式为；（2）按照实验操作的步骤顺序：安装在铁架台，安装打点计时器（A），将重物固定在纸