2024年江西省恒立中学物理高三第一学期期中学业水平测试模拟试题含解析

2024年江西省恒立中学物理高三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、物块静止在固定的斜面上，分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上．B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是（）A． B．C． D．2、2016年4月2日，沪宁高速上海至无锡方向玉祁段发生重大车祸，现场至少50辆车连环相撞．据交警部门调查，此次事故发生的主要原因是雨天路滑及突然出现的团雾而造成多车连环追尾．假设该高速公路上甲、乙两车在同一车道上行驶，甲车在前，乙车在后．t0时刻，发现前方有事故，两车同时开始刹车，行进中两车恰好没有发生碰撞．两车刹车过程的vt图像如图所示，以下判断正确的是（）A．两车都停止运动时相距25mB．t0时刻两车间距等于50mC．t5s时两车间距大于t15s时两车间距D．乙车刹车的加速度大小是甲车的1.5倍3、水平放置的平行金属板A、B连接一恒定电压，两个质量相等的电荷M和N同时分别从极板A的边缘和两极板的正中间沿水平方向进入板间电场，两电荷恰好在板间某点相遇，如图所示．若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用，则下列说法正确的是()A．电荷M的比荷大于电荷N的比荷B．两电荷在电场中运动的加速度相等C．从两电荷进入电场到两电荷相遇，电场力对电荷M做的功等于电场力对电荷N做的功D．电荷M进入电场的初速度大小与电荷N进入电场的初速度大小一定相同4、2018年5月21日5点28分，在我国西昌卫星发射中心。长征四号丙运载火箭将嫦娥四号中继星“鹊桥”卫星，送入近地点约200公里、远地点约40万公里的地月转移轨道。已知地球同步卫星的轨道半径为4.2万公里，忽略稀薄空气阻力的影响，则“鹊桥”卫星在地月转移轨道上运行时，下列判断正确的是（）A．运动周期大于10天 B．运动周期小于10天C．近地点的速度比远地点的小 D．近地点的机械能比远地点的大5、质量为m的小球A以水平初速度v0与原来静止的光滑水平面上的质量为3m的小球B发生正碰，已知碰撞过程中A球的动能减少了75%，则碰撞后B球的动能可能是（）A．B．C．D．6、如图所示，离水平地面一定高处水平固定一内壁光滑的圆筒，筒内固定一轻质弹簧，弹簧处于自然长度。现将一小球从地面以某一初速度斜向上抛出，刚好能水平进入圆筒中，不计空气阻力。下列说法中错误的是（）A．弹簧获得的最大弹性势能小于小球抛出时的动能B．小球斜上抛运动过程中处于失重状态C．小球压缩弹簧的过程中，小球减小的动能等于弹簧增加的势能D．若抛射点向右移动一小段距离，仍使小球水平进入圆筒中，可以增大抛射速度v0，同时增大抛射角θ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、2019年7月19日，天宫二号实验室受控离轨并再入在大气层，少量残骸落入南太平洋预定安全海域，标志着中国载人航天工程空间实验室阶段全部任务圆满完成。在实验期间，成功实现将货运飞船“天舟一号”与轨道空间站“天宫二号”刚性对接，设对接后的组合体绕地球做匀速圆周运动，其周期为，离地面的高度为。已知地球半径为，引力常量为，根据以上信息可求出A．组合体的质量为 B．地球的质量为C．地球表面的重力加速度为 D．组合体的向心加速度为8、2018年2月2日，我国成功将电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空，标志我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一．通过观测可以得到卫星绕地球运动的周期，并已知地球的半径和地球表面的重力加速度．若将卫星绕地球的运动看作是匀速圆周运动，且不考虑地球自转的影响，根据以上数据可以计算出卫星的（）A．密度 B．向心力的大小 C．离地高度 D．线速度的大小9、如图，在某一峡谷的两侧存在与水平面成相同角度的山坡，某人站在左侧山坡上的P点向对面山坡上水平抛出三个质量不等的石块，分别落在A、B、C三处，不计空气阻力，A、C两处在同一水平面上，则下列说法中正确的是（）A．落在C处的石块在空中运动的时间最长B．落在A、B两处的石块落地速度方向相同C．落在A、B、C三处的石块落地速度方向相同D．落在B、C两处的石块落地速度大小有可能相同10、轨道平面与赤道平面夹角为90°的人造地球卫星被称为极地轨道卫星，它运行时能到达南北极区的上空，需要在全球范围内进行观测和应用的气象卫星、导航卫星等都采用这种轨道如图，若某颗极地轨道卫星从北纬45°的正上方按图示方向首次运行到南纬45°的正上方用时45分钟，则（）A．该卫星运行速度一定小于7.9km/sB．该卫星轨道半径与同步卫星轨道半径之比为1：4C．该卫星加速度与同步卫星加速度之比为2：1D．该卫星的机械能一定小于同步卫星的机械能三、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）为了“探究加速度与力、质量的关系”。现提供如图甲所示的实验装置。（1）以下实验操作正确的是_____________A．电火花计时器应接6V以下交流电源B．调节滑轮高度，使细线与长木板平行C．先将电火花计时器接通电源，后释放小车D．平衡摩擦力时应使小车在砝码及砝码盘牵引下恰好做匀速运动（2）如图乙为某次实验得到的纸带，从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，已知交流电频率为。该小车的加速度___________。（结果保留两位有效数字）（3）下表记录了砝码和砝码盘的质量一定时，小车质量与对应的加速度及的数据，请在坐标图丙中描点作出图象，（________）并从图象判断小车加速度与质量之间应满足________________（选填“正比”或“反比”）关系。实验次数123450.850.570.500.330.280.440.660.881.101.322.271.511.360.920.76（4）小车质量一定时，改变砝码个数，得到图象如图丁所示，其末端明显偏离直线，主要原因是_____________。12．（12分）如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点之间还有个点未画出，则相邻计数点时间间隔为__________，其中，，，，，，则点处瞬时速度的大小是__________，加速度的大小是__________．（计算结果保留两位有效数字）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）光滑的长轨道形状如图所示，下部为半圆形，半径为R=0.3m，固定在竖直平面内。质量分别为m、2m的两小环A、B用长为53R的轻杆连接在一起，套在轨道上，A环距轨道底部高为53R，现将A、B两环从图示位置由静止释放。重力加速度为g，(1)运动过程中A环距轨道底部的最大高度；(2)A环到达轨道底部时，A、B两环速度大小。14．（16分）如图所示，有两个滑块A、B位于光滑水平面上，滑块A的质量为2kg，滑块B的质量为6kg，某时刻给滑块A一个向右的大小为4m/s的初速度，随后与静止的滑块发生碰撞，B左侧连接一个轻质弹簧，则在滑块A、B碰撞的过程中，求：（1）轻质弹簧在碰撞过程中的最大弹性势能；（2）碰撞过程中滑块的最大速度．15．（12分）如图所示，倾角为37°足够长的传送带以4m/s的速度顺时针转动，现将小物块以2m/s的初速度沿斜面向下冲上传送带，小物块的速度随时间变化的关系如图所示，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，试求：（1）小物块与传送带间的动摩擦因数为多大;（2）0~8s内小物块与传送带之间的划痕为多长.

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．物体受重力、支持力及摩擦力平衡，当加上F后，物体仍处于平衡，则在沿斜面方向上物体平衡状态不同，而重力沿斜面向下的分力不变，故摩擦力不变，fA=Gsinθ，A错误；B．对B中物体受力分析可知，F只改变垂直于斜面的压力，不会影响沿斜面方向上的力，故摩擦力不变，fB=Gsinθ，故B错误；C．加向上的F后，F有沿斜面向上的分力，若物体有向下的运动趋势，此时向下的重力的分力与向上的F的分力及摩擦力平衡，故摩擦力fC=(G-F)sinθ变小，故C错误；D．加竖直向下的力F后，F产生沿斜面向下的分力，则沿斜面向下的力为重力和F的分力，故摩擦力fD=(G+F)sinθ增大，D正确。2、B【解题分析】

行进中两车恰好没有发生碰撞，说明t=10s时刻两车速度相等时恰好相遇，则t=0时刻两车间距等于两车在10s位移之差，为：S=×10×10m=50m．选项B正确；根据图象与时间轴围成的“面积”表示位移可知，甲的刹车距离为：x甲=×20×20m=100m，而乙的刹车距离为：x乙=m=225m，两车都停止运动时相距为：S′=x乙-（S+x甲）=225m-（50m+100m）=75m；故A错误．根据“面积”表示位移，可知t=5s～15s内两车通过的位移相等，所以t=5s时两车间距等于t=15s时两车间距，故C错误．根据v-t图象的斜率表示加速度，甲的加速度大小为：a1=1m/s2；乙的加速度大小为：a2=2m/s2；故乙车的加速度是甲车的加速度的2倍；故D错误；故选B．【题目点拨】本题考查v-t图象的应用，要注意掌握图象的性质，能根据图象明确物体的运动过程，明确恰好不相撞的条件：速度相等，运用“面积法”求位移．3、A【解题分析】若两板间电压为U，间距为d，长为L．则由题意：①②，由①式分析得vM、vN不一定相同，D错误；由②式分析得：，A正确，由进一步分析可得两个电荷的加速度，电场力对电荷所做的功，BC错误．4、A【解题分析】

AB．根据开普勒第三定律有则有即B错误A正确；C．根据开普勒第二定律可知，近地点的速度比远地点的大，C错误；D．在轨道上运动时，只有引力做功，机械能守恒，D错误。故选A。5、B【解题分析】碰撞过程中A球的动能减少了75%，即变为原来的，所以A的速度大小变为原来的．

若碰后A球速度方向和原来的方向一致，取A原来的速度方向为正方向，根据动量守恒定律得：，解得，碰后A、B同向运动，A在B的后面，A的速度大于B的速度，不可能．若碰后A球速度方向和原来的方向相反，取A原来的速度方向为正方向，根据动量守恒定律得：，解得．符合题意，碰撞后B球的动能为，故B正确，综上所述本题答案是：B6、D【解题分析】

AC．由题意知，小球到达圆筒时速度为v0cosθ，圆筒内壁光滑，则小球压缩弹簧的过程中，小球动能转化为弹性势能故A正确；C正确；B．小球斜上抛运动过程中加速度竖直向下，处于完全失重状态，所以B正确；D．由于竖直方向高度不变，若小球水平进入圆筒中，则竖直方向有水平方向有x=v0cosθ·t可以增大抛射速度v0，同时减小抛射角θ，故D错误。本题选择错误的，故选D。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、BD【解题分析】

AB．对接后的组合体绕地球做匀速圆周运动，其周期为T，离地面的高度为H，设地球质量为M，组合体质量为m，万有引力提供向心力得得①故A错误，B正确；C．忽略球体自转影响，万有引力等于重力得②联立①②得故C错误；D．对接后的组合体绕地球做匀速圆周运动，其周期为T，离地面的高度为H，设地球质量为M，组合体质量为m，万有引力提供向心力得③联立①③解得故D正确。故选BD。8、CD【解题分析】根据题意，已知卫星运动的周期T，地球的半径R，地球表面的重力加速度g，卫星受到的外有引力充当向心力，故有，卫星的质量被抵消，则不能计算卫星的密度，更不能计算卫星的向心力大小，AB错误；由解得，而，故可计算卫星距离地球表面的高度，C正确；根据公式，轨道半径可以求出，周期已知，故可以计算出卫星绕地球运动的线速度，D正确；【题目点拨】解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要理论：1、万有引力等于重力（忽略自转），2、万有引力提供向心力，并能灵活运用．9、BD【解题分析】

A．根据平抛运动的规律，时间由竖直高度决定，B下落高度最大时间最长，选项A错误；B．落在A、B两处的石块都落在同一斜面上，两小球的竖直位移与水平位移的比值等于斜面倾角的正切值，即落地速度与水平方向的夹角设为α，则联立以上两式得tanα=2tanθθ是斜面倾角为定值，所以α也是定值，与初速度无关，故落在A、B两处的速度方向相同，选项B正确。C．A、C两处的石块的下落高度相同，时间相同，由vy=gt知竖直方向的分速度相同，由x=v0t知C的水平位移大，C的初速度大，所以C的速度与水平方向的夹角小，可见A、C的落地速度方向不同，选项C错误。D．B、C在竖直方向的位移B大，由知，B的竖直分速度大；经过图中虚线位置时，时间相同，C的水平位移大，C的初速度大。所以合速度无法比较，选项D正确。故选BD。10、AB【解题分析】

根据题意求出卫星的周期，卫星绕地球做圆周运动万有引力提供向心力，应用万有引力公式与牛顿第二定律求出线速度、轨道半径、加速度，然后分析答题。【题目详解】A．由题意可知卫星的周期：由于卫星的轨道半径大于地球半径，卫星的线速度小于第一宇宙速度，即卫星的线速度小于7.9km/h，故A正确；B．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：解得：该卫星轨道半径与同步卫星轨道半径之比：故B正确；C．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：解得：该卫星加速度与同步卫星加速度之比：故C错误；D．由于不知该卫星与同步卫星的质量关系，无法比较其机械能大小，故D错误；故选AB。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、BC0.19反比随着砝码数量的增加，不能很好的满足小车质量远大于砝码和砝码盘的总质量【解题分析】

(1)[1]A．电火花计时器使用的是交流220v电源，故A错误；B．实验已经平衡摩擦力，故需要使细线与长木板平行，故B正确；C．根据使用打点计时器操作规则，先将电火花计时器接通电源，后释放小车；故C正确；D．平衡摩擦力是利用小车自身的重力来平衡摩擦力，此时不能悬挂重物，故D错误。故选BC。(2)[2]每5个点取一个计数点，已知交流电频率为50Hz，则计数点间时间间隔为T=0.1s；由逐差法得(3)[3]由表格中的数据，描点得图像如图所示[4]由图像可知a与成正比，故小车加速度a与质量M之间应满足反比关系；(4)[5]小车质量远大于砝码和砝码盘的总质量时，由实验原理可知，有此时斜率近似等于；随着砝码数量的增加，不能很好的满足小车质量远大于砝码和砝码盘的总质量，此时斜率为，m增大，斜率减小，故末端明显偏离直线，故末端明显偏离直线的原因是随着砝码数量的增加，不能很好的满足小车质量远大于砝码和砝码盘的总质量。12、【解题分析】

由于每相邻两个计数点间还有个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上点时小车的瞬时速度大小，，根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，得，，，为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值得：，即小车运动的加速度计算表达式为：．【题目点拨】根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小．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)76m(2)v【解题分析】