北京市东城区第五十五中学2024学年高三物理第一学期期中经典模拟试题含解析

北京市东城区第五十五中学2024学年高三物理第一学期期中经典模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了先加速、后匀速、再减速的运动过程，则电梯支持力对人做功的情况是（）A．加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功B．加速时做正功，匀速和减速时做负功C．加速和匀速时做正功，减速时做负功D．始终做正功2、质量为2kg的质点仅受两个力作用，两个力的大小分别为3N和5N。则该质点的加速度的值可能为（）A．0.5m/s2B．0.75m/s2C．3.5m/s2D．4.5m/s23、在平抛物体运动过程中，某一时刻测得物体速度方向与水平方向间的夹角为60°，若已知物体平抛的初速度大小为10m/s，g取10m/s2，则物体从抛出到该时刻经历的时间为A．1sB．2sC．3sD．2s4、某质点作匀变速曲线运动，依次经过A、B、C三点，运动轨迹如图所示．已知过B点切线与AC连线平行，D点为线段AC的中点，则下列关于质点从A点运动到B点所用的时间tAB与质点从B点运动到C点所用的时间tBC的大小关系；质点经过B点时的加速度a的方向的说法中，正确的是（）A．tAB不一定等于tBC，a的方向一定由B点指向D点B．tAB不一定等于tBC，a的方向不一定由B点指向D点C．tAB一定等于tBC，a的方向不一定由B点指向D点D．tAB一定等于tBC，a的方向一定由B点指向D点5、如图为北京航天飞行控制中心对“嫦娥二号”卫星实施降轨控制的示意图，卫星成功由轨道半径为a、周期为T1的极月圆轨道进入远月点距离为a、周期为T2的椭圆轨道，为拍摄月球图像做好准备。则“嫦娥二号”（）A．经过圆轨道上B点时的速率等于它经过椭圆轨道上A点时的速率B．在圆轨道上经过B点和在椭圆轨道上经过A点时的加速度大小相等C．在圆轨道上运行周期T1小于它在椭圆轨道上运行周期T2D．在圆轨道上经过B点和在椭圆轨道上经过A点时的机械能相等6、在甲、乙、丙、丁四幅图中，滑轮本身所受的重力忽略不计，滑轮的轴安装在一根轻木杆P上，一根轻绳绕过滑轮，端固定在墙上，端下面挂一个质量为的重物，当滑轮和重物都静止不动时，甲、丙、丙、丁图中木杆P与竖直方向的夹角均为，乙图中木杆P竖直。假设甲、乙、丙、丁四幅图中滑轮受到木杆P的弹力的大小依次为、、、，则以下判断正确的是（）A． B．C． 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、嫦娥工程分为三期，简称“绕、落、回”三步走．我国发射的“嫦娥三号”卫星是嫦娥工程第二阶段的登月探测器，该卫星先在距月球表面高度为h的轨道上绕月球做周期为T的匀速圆周运动，再经变轨后成功落月．已知月球的半径为R，引力常量为G，忽略月球自转及地球对卫星的影响．则以下说法正确的是A．物体在月球表面自由下落的加速度大小为B．“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小为C．月球的平均密度为D．在月球上发射月球卫星的最小发射速度为8、如图所示为研究离心现象的简易装置，将两个杆垂直固定在竖直面内，在垂足O1和水平杆上的O2位置分别固定一力传感器，其中O1O2=l，现用两根长度相等且均为l的细线拴接一质量为m的铁球P，细线的另一端分别固定在O1、O2处的传感器上.现让整个装置围绕竖直杆以恒定的角速度转动，使铁球在水平面内做匀速圆周运动，两段细线始终没有出现松弛现象，且保证O1、O2和P始终处在同一竖直面内.则()A．O1P的拉力的最大值为mgB．O1P的拉力的最大值为mgC．O2P的拉力的最小值为mgD．O2P的拉力的最小值为09、如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，在传送带上某位置轻轻放置一小木块，小木块与传送带间动摩擦因素为μ，小木块速度随时间变化关系如图所示，若θ、g、v0、t0已知，则下列说法中正确的是A．传送带一定逆时针转动B．C．传送带的速度大于v0D．后一段时间内滑块加速度为10、如图所示，质量为3kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面，质量为2kg的物体B用细线悬挂，A、B间相互接触但无压力。取。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间（）A．B对A的压力大小为12NB．弹簧弹力大小为2NC．B的加速度大小为D．A的加速度为零三、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）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，7.06cm12．（12分）某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻弹簧一端固定于某一深度为h＝0.25m、开口向右的小筒中（没有外力作用时弹簧的另一端也位于筒内），如图甲所示，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变所挂钩码的个数来改变l，作出F—l图线如图乙所示．（1）由此图线可得出的结论是____________．（2）弹簧的劲度系数为_______N/m，弹簧的原长l0＝_______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）如图所示，质量为M=2.0kg的平板小车静止在光滑水平地面上，小物块A的质量为mA=2.0kg，B的质量为mB=1.0kg．某时刻，两物块同时从左右两端水平冲上小车，初速度大小均为v0=6m/s．已知两物块与小车上表面间的动摩擦因数均为μ=0.2，且A、B两物块在运动过程中恰好没有相碰．求：（1）物块A和B刚冲上平板小车时，平板小车的加速度（2）从物块A冲上小车至物块A与小车相对静止经历的时间t1（3）平板小车的长度L．14．（16分）如图所示，与水平面成θ＝30°的传送带正以v＝3m/s的速度匀速运行，A、B两端相距l＝13.5m．现每隔1s把质量m＝1kg的工件(视为质点)轻放在传送带上，工件在传送带的带动下向上运动，工件与传送带间的动摩擦因数μ＝，取g＝10m/s2，结果保留两位有效数字．求：(1)相邻工件间的最小距离和最大距离；(2)满载与空载相比，传送带需要增加多大的牵引力？15．（12分）如图所示，光滑水平面MN左端有一固定弹性挡板P(物体与挡板碰撞时无能量损失)，右端N与处于同一高度的水平传送带之间的间隙可忽略，传送带以的速度逆时针匀速转动。MN上放置着三个可视为质点的物体A、B和C，质量分别为mA=4kg、mB=1kg、mC=1kg，开始时，A、B静止，AB间有一个锁定的被压缩的轻质弹簧，弹性势能EP=40J，物体C静止在N点。现解除锁定，A、B被弹开后迅速移走弹簧，B和C相碰后粘在一起。A、B、C三个物体与传送带间的动摩擦因数均为μ=0.2，g=10m/s2。求：(1)物体A、B被弹开时各自速度的大小；(2)要使A与BC能在水平面MN上发生相向碰撞，则传送带NQ部分的长度L至少多长；(3)若传送带NQ部分长度等于(2)问中的最小值，物体A与BC碰撞后结合成整体，此整体从滑上传送带到第一次离开传送带的过程中，系统有多少机械能转化成内能。

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】

人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中，他虽然经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，但是支持力的方向始终向上，与位移方向一致，所以支持力始终做正功，故ABC错误，D正确。故选D。2、C【解题分析】3N和5N的合力范围为：2N≤F≤8N，故加速度的最大值为：amax=82m/s2＝4m/s2，加速度的最小值为：amin=22m/s2＝1m/s2，故C正确，ABD3、C【解题分析】

设初速度为v0，根据平行四边形定则知，速度方向与水平方向间的夹角为60°时，竖直方向上的分速度为vy=v0tan60∘=3v0，则3v0=gt代入数据解得，t=3s，故C正确，ABD错误。故选:C.4、D【解题分析】

假设物体做平抛运动，将A点的速度分解为沿AC方向和垂直于AC方向；同理加速度也作相同分解，则物体在沿垂直AC方向先做匀减速直线运动，再做匀加速直线运动；B点时垂直于AC方向速度为零，故从A到B和从B到C过程中，在垂直于AC方向上的运动是对称的，加速度大小相等，故时间一定相等，如图所示AE为初速度方向，BO即为平抛运动在B点的加速度方向；因A到B过程与B到C过程中时间相等，故直线AE与OC长度相等，则与全等，故AD等于DC，故说明D点为AC的中点，而平抛运动加速度竖直向下故说明B点的加速度沿BD方向。故选D。5、B【解题分析】

根据开普勒周期定律比较两个轨道上的周期，当万有引力刚好提供卫星所需向心力时，卫星正好可以做匀速圆周运动，若是供大于需，则卫星做逐渐靠近圆心的运动；若是供小于需，则卫星做逐渐远离圆心的运动；【题目详解】A、在圆轨道实施变轨成椭圆轨道是做逐渐靠近圆心的运动，要实现这个运动必须万有引力大于所需向心力，所以应给“嫦娥二号”卫星减速，减少所需的向心力，所以经过圆轨道上A点时的速率大于它经过椭圆轨道上A点时的速率，而圆轨道上的各个位置速率相等，即经过圆轨道上B点时的速率大于它经过椭圆轨道上A点时的速率，故A错误；B、“嫦娥二号”卫星变轨前通过B点时只有万有引力来提供加速度，变轨后沿椭圆轨道运动到A点时也是只有万有引力来提供加速度，而且这两点距离月球相等，由于万有引力与距离有关，说明卫星在这两点时万有引力的大小相等，根据牛顿第二定律可知这两点加速度大小也相等，故选项B正确；C、根据开普勒第三定律得：，k与中心体有关，由于圆轨道的半径大于椭圆的半长轴，所以在圆轨道运行周期大于它在椭圆轨道运行周期，故C错误；D、卫星变轨的时候发动机点火，发动机做功，所以“嫦娥二号”卫星点火变轨，前后的机械能不守恒，而圆轨道上的各个位置机械能相等，即在圆轨道上经过B点和在椭圆轨道上经过A点时的机械能不相等，故D错误。【题目点拨】卫星变轨也就是近心运动或离心运动，根据提供的万有引力和所需的向心力关系确定，注意变轨时发动机点火，即变轨前后机械能不守恒。6、B【解题分析】

由题可知本题考查力的平衡。【题目详解】轻绳上的拉力大小等于重物所受的重力，设滑轮两侧轻绳之间的夹角为，滑轮受到木杆P的弹力等于滑轮两侧轻绳拉力的合力，即由夹角关系可得故B正确，ACD错误。故选B。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、AC【解题分析】

在月球表面，重力等于万有引力，则得：；对于“嫦娥三号”卫星绕月球做匀速圆周运动过程，由万有引力提供向心力得：；解得：，故A正确．“嫦娥三号”卫星绕月球做匀速圆周运动，轨道半径为r=R+h，则它绕月球做匀速圆周运动的速度大小为，故B错误．由上式得：月球的质量为M=，月球的平均密度为ρ=M/V，而V=4πR3/3，解得月球的平均密度为，故C正确．设在月球上发射卫星的最小发射速度为v，则有：，即，故D错误．故选AC．【题目点拨】本题主要是考查了万有引力定律及其应用；解答此类题目一般要把握两条线：一是在星球表面，忽略星球自转的情况下，万有引力近似等于重力；二是根据万有引力提供向心力列方程进行解答．8、BD【解题分析】

转动的角速度为零时，O1P绳的拉力最小，O2P绳的拉力最大，当O2P绳的拉力刚好为零时，O1P绳的拉力最大，根据共点力平衡和牛顿第二定律进行求解．【题目详解】转动的角速度为零时，O1P绳的拉力最小，O2P绳的拉力最大，这时二者的值相同，设为T1，则2T1cos30°=mg，解得；增大转动的角速度，当O2P绳的拉力刚好为零时，O1P绳的拉力最大，设这时O1P绳的拉力为T2，则T2cos30°=mg，，因此O1P绳的拉力范围，O2P绳的拉力范围．故B、D正确，A、C错误.故选BD.【题目点拨】本题考查圆周运动的向心力，意在考查学生应用牛顿运动定律分析圆周运动的临界问题.9、AD【解题分析】

A.若传送带顺时针转动，当滑块下滑时若有，所以滑块将一直匀加速到底端；当滑块上滑时若有，则滑块先匀加速运动，在速度相等后将匀速运动，两种均不符合运动图象；故传送带是逆时针转动，故A正确；B.滑块在内，滑动摩擦力向下做匀加速下滑，根据牛顿第二定律有：由图可知联立解得：故B错误；C.只有当滑块的速度等于传送带的速度时，滑块所受的摩擦力变成斜向上，传送带的速度才为，故C错误；D.共速后的加速度代入值得故D正确．10、AC【解题分析】

AC．剪断细线前，A、B间无压力，则弹簧的弹力剪断细线的瞬间，对整体分析，整体加速度隔离对B分析解得根据牛顿第三定律可知B对A的压力为12N，选项AC正确；B．细线剪断瞬间弹簧还没有来得及恢复形变，弹力大小不变，即为30N，选项B错误；D．细线剪断瞬间，整体的加速度相同，均为，选项D错误。故选AC。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、1.821.85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。12、在弹性限度内，弹力与弹簧的伸长量成正比1000.15【解题分析】

试题分析：（1）[1]根据图象结合数学知识可知：在弹性限度内，弹力与弹簧的伸长量成正比；（2）[2][3]根据胡克定律F与的关系式为：，从图象中可得直线的斜率为2N/cm，截距为20N，故弹簧的劲度系数为，由，于是：考点：考查了胡可定律【名师点睛】找到各个物理量之间的关系，然后根据胡克定律列方程，是解答本题的突破口，这要求学生有较强的数学推导能力．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）2s（3）19.2m【解题分析】（1）滑块A和B在小车上滑动时，小车受到A给的向右的摩擦力，B给的向左的摩擦力，设A、B和小车所受的摩擦力大小分别为fA、fB和f1，A和B相对于地面的加速度大小分别为aA和aB，小车相对于地面的加速度大小为a1．根据牛顿第二定定律可得（2）设在时刻，A与小车达到共同速度，其大小为．由运动学公式有，联立代入已知数据可得（3）在t1时间间隔内，A相对于地面移动的距离为，方向向右设在A与小车达到共同速度后，小车的加速度大小为，对于A与小车组成的体系，由牛顿第二定律有A与小车达到共同速度时，B的速度大小也为，但运动方向与小车相反．由题意知，A和B恰好没有相碰，说明最终B与A及小车的速度相同，设其大小为．设A的速度大小从变到所用时间为，则由运动学公式，在t2时间间隔内，A以及小车相对地面移动的距离为在时间间隔内，B相对地面移动的距离为由题意知，A和B恰好没有相碰，所以A和B开始运动时，两者之间的距离为联立以上各式，并代入数据可得14、(1)0.50m3.0m(2)33N【解题分析】

（1）设工件在传送带上加速运动时的加速度为a，则由牛顿第二定律有：代入数据可得加速度为：刚放上下一个工件时，该工件离前一个工件的距离最小，且最小距离为：当工件匀速运动时两相邻工件相距最远，则有：（2）由于工件加速时间为，因此传送带上总有三个（n1=3)工件正在加速，故所有做加速运动的工件对传送带的总滑动摩擦力：在滑动摩擦力作用下工件移动的距离为：所以传送带上匀速运动的工件个数为：当工件与传送带相对静止后，每个工件受到的静摩擦力所以做匀速运动的工件对传送带的总静摩擦力与空载相比，传送带需要增加的牵