青海省西宁第二十一中学2024学年高三物理第一学期期中综合测试模拟试题含解析

青海省西宁第二十一中学2024学年高三物理第一学期期中综合测试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、如图甲所示，线圈固定于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外，当磁场变化时，线圈边所受安培力向右且变化规律如图乙所示，则磁场的变化情况可能是下图所示的哪一个（）A． B． C． D．2、年中秋夜，我国成功将天宫二号送入预定轨道，2016年10月17日神舟十一号顺利升空并在之后与天宫二号实行交会对接．天宫二号是在天宫一号基础上研制的航天器，两者外形完全相同，但却承担着不同的任务．天宫一号主要是和载人飞船配合完成空间交会对接实验任务，而天宫二号则是我国第一个具备太空补加功能的载人航天实验室，要第一次实现航天员中期驻留、第一次试验推进剂太空补加技术等重要的科学实验，天宫二号被称为是我国首个真正意义上的空间实验室．天宫二号的轨道高度为393km，比天宫一号高了50km，关于天宫二号与天宫一号的比较，以下说法正确的是（）A．“天宫二号”运行的线速度比“天宫一号”小B．“天宫二号”运行的加速度比“天宫一号”小C．“天宫二号”运行的角速度比“天宫一号”小D．“天宫二号”运行的周期比“天宫一号”大3、如图，在倾角θ=30°的光滑斜面上，长为L的细线一端固定，另一端连接质量为m的小球，小球在斜面上做圆周运动，A、B分别是圆弧的最高点和最低点，若小球在A、B点做圆周运动的最小速度分别为vA、vB，重力加速度为g，则（）A． B．C． D．4、如图所示，某河段两岸平行，越靠近中央水流速度越大．一条小船(可视为质点)沿垂直于河岸的方向航行，它在静水中的速度为v，沿水流方向及垂直于河岸方向建立直角坐标系xOy，则该小船渡河的大致轨迹是A．A B．B C．C D．D5、如图静止在光滑水平面上的物体，在水平推力F的作用下开始运动，推力F随时间t变化的规律如图所示。则物体在0～t1时间内（）A．速度一直增大B．加速度一直增大C．速度先增大后减小D．位移先增大后减小6、如图，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g．质点自P滑到Q的过程中，克服摩擦力所做的功为（）A．mgR B．mgR C．mgR D．mgR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，AB部分为粗糙的四分之一圆弧轨道，半径为R，A点与圆心O等高。一质量为m的小物体自轨道A点以大小不变的速度v沿轨道运动到B点，取小物体在A点开始运动时为计时起点，且此时的重力势能为零，重力加速度为g，则在此过程中（

）A．小物体到达圆弧底端时，重力做功的瞬时功率为0B．重力做的功大于小物体克服摩擦力做的功C．t时刻小物体的重力势能为D．t时刻小物体的机械能为8、在两个等量同种点电荷的连线上，有与连线中点O等距的两点a、b，如图所示，则下列判断正确的是（）A．a、b两点的电势相同B．a、b两点的场强矢量相同C．a、O两点间与b、O两点间的电势差相同D．同一电荷放在a、b两点的电势能相同9、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．10、一物体重为50N，与水平桌面间的动摩擦因数为0.2，现加上如图所示的水平力F1和F2，若F2＝15N时物体做匀加速直线运动，则F1的值可能是(g＝10m/s2)()A．3N B．25N C．30N D．50N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）在“测定蓄电池的电动势和内电阻”的实验中，备有如下器材：A．蓄电池B．电流表（0～0.6A，内阻约为0.1Ω）C．灵敏电流计G（满偏电流Ig＝200μA，内阻rg＝150Ω）D．滑动变阻器R1（0～20Ω，2.0A）E.电阻箱R2F.定值定阻R0＝2ΩG.开关.导线若干（1）由于没有电压表，可把灵敏电流计G与电阻箱R2串联改装成量程为6V的电压表，如图甲中电阻箱R2的阻值应为_____Ω．（2）按图甲所示电路图，请在乙图上补充完成实物连线_____（3）丙图为该实验绘出的﹣图线（为灵敏电流计G的示数，为电流表A的示数）由丙图可求得被测蓄电池的电动势＝_______V，内电阻＝________Ω（结果保留两位有效数字）．12．（12分）如图所示，是利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验。所用的打点计时器通以50Hz的交流电。（1）甲同学按照正确的实验步骤操作后，选出一条纸带如图2所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，用刻度尺测得OA=12.41cm，OB=18.60cm，OC=27.21cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。已知重物的质量为1.00kg，取g=9.80m/s2。在OB段运动过程中，重物重力势能的减少量ΔEp=_________J；打B点瞬间重物的速度VB=_________m/s(结果均保留三位有效数字)。（2）该实验没有考虑各种阻力的影响，这属于本实验的___________误差（选填“偶然”或“系统”）。由此看，甲同学数据处理的结果比较合理的应当是ΔEp________ΔEk（选填“大于”、“等于”或“小于”）。（3）①乙同学想利用该实验装置测定当地的重力加速度。他打出了一条纸带后，利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以为纵轴画出了如图3所示的图线。由于图线没有过原点，他又检查了几遍，发现测量和计算都没有出现问题，其原因可能是____________（在A、B、C项中选择并填在横线上）。A、由于空气阻力的影响B、先释放重物再接通打点计时器电源C、先接通打点计时器电源后释放重物②乙同学测出该图线的斜率为k，如果不计一切阻力，则当地的重力加速度g____k（选填“大于”、“等于”或“小于”）。（4）丙同学利用该实验装置又做了其它探究实验，分别打出了以下4条纸带①、②、③、④，其中只有一条是做“验证机械能守恒定律”的实验时打出的。为了找出该纸带，丙同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点，用刻度尺测出相邻两个点间的距离依次为x1、x2、x3。请你根据下列x1、x2、x3的测量结果确定该纸带为________。（取g=9.80m/s2,将选中纸带数据前的序号填在横线上）①6.05cm，6.10cm，6.06cm②4.96cm，5.35cm，5.74cm③4.12cm，4.51cm，5.30cm④6.10cm，6.58cm，7.06cm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，质量为m2和m3的两物体静止在光滑的水平面上，它们之间用轻弹簧相连且刚开始处于原长，一质量为m1的物体以速度v0向右运动，m1向右运动与m3相碰后即黏合在一起.已知m1=m2=m，m3=2m，问：（1）m1、m3碰后共同速度？（2）弹簧第一次最长时的弹性势能？14．（16分）如图所示，竖直面内有一半径为R的光滑圆形轨道，斜轨底端恰与圆轨最低点相接。一质量为m的小物块从斜轨道上的A点由静止释放，沿轨道滑下，斜轨道的倾角为α，摩擦因数为μ。求：（1）小物块恰好经过B时的速度；（2）小物块在斜面上运动时的加速度大小和方向；（3）为使小物块能完成圆周运动，释放点A距水平地面的高度h至少要为多少？15．（12分）雪橇运动在北方很受人们欢迎，其简化模型如图所示．倾角θ=37°的直线雪道AB与曲线雪道BCDE在B点平滑连接，其中A、E两点在同一水平面上，雪道最高点C所对应的圆弧半径R=10m，B、C两点距离水平面AE的高度分别为h1=18m、h2=18.1m，雪橇与雪道间的动摩擦因数μ=0.1．游客可坐在电动雪橇上由A点从静止开始向上运动．若电动雪橇以恒定功率P=1.03kW工作t=10s时间后自动关闭，则雪橇和游客（总质量M=50kg）到达C点时的速度vC=1m/s，到达E点时的速度vE=9m/s．已知雪橇运动过程中不脱离雪道，sin37°=0.6，重力加速度g取10m/s2．(1)求雪橇在C点时对雪道的压力；(2)求雪橇在BC段克服摩擦力做的功；(3)求雪橇从C点运动到E点过程中损失的机械能；(4)若仅将DE段改成与曲线雪道CD段平滑连接的倾斜直线轨道（如图中虚线所示），则雪橇从C点运动到E点过程中损失的机械能将如何变化（增加，减少还是不变）？请简要说明理由．

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】

根据题意可知安培力的方向向右，根据左手定则，感应电流的方向由B到A；再由右手定则，当垂直向外的磁场在增加时，会产生由B到A的感应电流；由法拉第电磁感应定律，结合闭合电路欧姆定律，则安培力的表达式因安培力的大小不变，则是定值，是B-t图的斜率。当磁感应强度B增大，则减小；当磁感应强度B减小，则增大；故D正确，ABC错误；故选D。2、D【解题分析】万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，得：，，，，因天宫二号的轨道半径大于天宫一号的轨道半径，则“天宫二号”运行的线速度、加速度、角速度都比“天宫一号”小，而周期比“天宫一号”大，故D正确；故选D.【题目点拨】天宫飞行器绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，应用万有引力公式与牛顿第二定律可以求出线速度、加速度、角速度与周期，然后比较大小．3、C【解题分析】

在A点，对小球，临界情况是绳子的拉力为零，小球靠重力沿斜面方向的分力提供向心力，根据牛顿第二定律得：，解得A点的最小速度为：，对AB段过程研究，根据机械能守恒得：，解得B点的最小速度为：，故C正确．点睛：本题考查了牛顿第二定律和机械能守恒的综合运用，通过牛顿第二定律求出最高点的临界速度是解决本题的关键．4、C【解题分析】小船在垂直于河岸方向做匀速直线运动，平行河岸方向先做加速运动后做减速运动，因此合速度方向与河岸间的夹角先减小后增大，即运动轨迹的切线方向与x轴的夹角先减小后增大，C项正确．故选C5、C【解题分析】

对物体受力分析可知，物体受到的合力推力F；由图可知，物体受到的力先减小后反向增大；则由F合=ma得：a先减小后反向增大，则物体的速度先增加后减小；由于速度方向不变，故位移一直增大；故C正确，ABD错误；故选C。【题目点拨】本题考查牛顿第二定律的应用，有些同学一直认为加速度减小速度一定减小，从而因思维定势而出现错误；一定要牢记：速度和加速度方向相同物体加速；方向相反，物体减速，与加速度的大小变化没有关系．6、C【解题分析】试题分析：据题意，质点在位置P是具有的重力势能为：；当质点沿着曲面下滑到位置Q时具有的动能为：，此时质点对轨道压力为：，由能量守恒定律得到：，故选项C正确．考点：能量守恒定律、圆周运动【名师点睛】本题分析的关键是找出质点在初始位置是的机械能和在末位置时的机械能，两个位置机械能只差就等于摩擦力做的功的大小即；但在球末位置时的动能时需要用到圆周运动规律，，由此式可以求出在末位置的速度，也就可以求解此位置的动能大小了．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】

A．小物体沿轨道做匀速圆周运动，在最低点速度沿水平方向，与重力垂直，故重力的功率为0，所以A正确；B．整个过程中，小物体速度大小不变，由动能定理知:重力做功与克服摩擦力做功大小相等，故B错误；CD．由于A点是零势点，故初态重力势能为0，根据几何关系可知：t时刻小物体重力势能为：t时刻小物体的机械能为故C错误，D正确。故选AD.8、ACD【解题分析】解：将电荷从移到或电场力做功相等,则、两点间与、两点间的电势差相同,所以、两点的电势相等.故A、C正确;根据点电荷的场强叠加,知、两点的场强大小相等,方向相反.所以场强不同.故B错误;D、、两点的电势相等,根据,同一电荷在、两点的电势能相同.故D正确.本题选ACD9、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．10、ACD【解题分析】

A．若物体向左做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可知：F2－F1－μG＝ma>0解得：F1<5N故A项符合题意；BCD．若物体向右做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可知：F1－F2－μG＝ma>0解得：F1>25N故B项不符合题意，CD两项符合题意．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、298505.32.5【解题分析】

[1]根据电压表改装的原理，有代入数据，得[2]根据原理图可知，实物图如图所示；[3][4]根据闭合电路欧姆定律，有整理得结合图象，得联立，代入数据得，；12、1.821.85系统大于B等于②【解题分析】

本题考查验证机械能守恒定律的实验。【题目详解】（1）[1]在OB段运动过程中，重物重力势能的减少量[2]打B点时的速度（2）[3]该实验没有考虑各种阻力的影响，这属于本实验的系统误差。[4]由于有阻力的存在，故数据处理结果比较合理的是。（3）[5]从图象中可以看出，当物体下落的高度为0时，物体的速度不为0，说明了操作中先释放重物，再接通(打点计时器)电源。故B正确AC错误。[6]根据机械能守恒得：则：则图像的斜率：。（4）[7]纸带中打出的点符合相邻相等的条件，则可以知道相邻两位移间应保证位移之差等于①中的位移之差分别为0.05cm；②中的位移之差分别为0.39cm；③中的位移之差分别为0.39cm，0.79cm；④中的位移之差分别为0.48cm。故纸带应该为②。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）（2）【解题分析】

(1)设碰后、共同速度的大小为，取向右方向为正方向，对于、碰撞的过程，以两者组成的系统为研究对象，遵守动量守恒，则由动量守恒定律得：解得、相碰后瞬间的共同速度大小为：(2)当三个物体的速度相同时，弹簧伸长到最长，弹性势能最大，设此时、、的速度大小为，对于三个物体组成的系统，由动量守恒得：设弹簧的最大弹性势能为，、相碰后弹簧和三个物体组成的系统机械能守恒，则有：联立解得：答：(1)m1、m3碰后共同速度.(2)弹簧第一次最长时的弹性势能.14、（1）；（2），方向沿斜面向下；（3）。【解题分析】

（1）小物块恰好经过B点，则根据牛顿第二定律：解得:；（2）小物块在斜面上下滑时，根据牛顿第二定律：解得:方向沿斜面向下；（3）当小物块恰能经过B点时，从A到B由动能定理：联立解得：。【题目点拨】分析清楚小物块在圆周最高点临界