2024年广州黄埔区第二中学物理高三上期中经典模拟试题含解析

2024年广州黄埔区第二中学物理高三上期中经典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、如图所示，轻弹簧左端固定在竖直墙上，右端与木板B相连，木块A紧靠木块B放置，A、B与水平面间的动摩擦因数分别为μA、μB，且μA>μB．用水平力F向左压A，使弹簧被压缩，系统保持静止．撤去FA．A、B分离时，弹簧长度一定等于原长B．A、B分离时，弹簧长度一定大于原长C．A、B分离时，弹簧长度一定小于原长D．A、B分离后极短时间内，A的加速度大于B的加速度2、如图所示，细绳长为L，挂一个质量为m的小球，球离地的高度h=2L，当绳受到大小为2mg的拉力时就会断裂，绳的上端系一质量不计的环，环套在光滑水平杆上，现让环与球一起以速度向右运动，在A处环被挡住而立即停止，A离墙的水平距离也为L，球在以后的运动过程中，球第一次碰撞点离墙角B点的距离是（不计空气阻力）：A． B． C． D．3、如图所示，竖直面内光滑的3/4圆形导轨固定在一水平地面上，半径为R．一个质量为m的小球从距水平地面正上方h高处的P点由静止开始自由下落，恰好从N点沿切线方向进入圆轨道．不考虑空气阻力，则下列说法正确的是（）A．适当调整高度h，可使小球从轨道最高点M飞出后，恰好落在轨道右端口N处B．若h=2R，则小球在轨道最低点对轨道的压力为4mgC．只有h≥2.5R时，小球才能到达圆轨道的最高点MD．若h=R，则小球能上升到圆轨道左侧离地高度为R的位置，该过程重力做功为mgR4、光滑的半球形物体固定在水平地面上，球心正上方有一光滑的小滑轮，轻绳的一端系一小球，靠放在半球上的A点，另一端绕过定滑轮后用力拉住，使小球静止，如图所示，现缓慢地拉绳，在使小球沿球面由A到B的过程中，半球对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的大小变化情况是（）A．N变大、T变小B．N变小、T变大C．N变小、T先变小后变大D．N不变、T变小5、质量为m1=1kg和m2(未知)的两个物体在光滑的水平面上正碰,碰撞时间不计,其(位移—时间)图象如图所示,则可知碰撞属于(

)A．非弹性碰撞B．弹性碰撞

C．完全非弹性碰撞D．条件不足,不能确定6、如图所示，在高的光滑水平台面上有一质量为的小球，球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧．现将小球由静止释放，球被弹出，落地时的速度方向与水平方向成角．重力加速度取，则弹簧被压缩时具有的弹性势能为（）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、如图所示，光滑水平面上，质量分别为2m和m的两个物块A、B被不可伸长的细线拴接，物块之间有一压缩的轻弹簧（弹簧与物块不连接）．两物块一起向右匀速运动，某时刻细线断裂．以下关于两物块的动量与时间关系的描述合理的是（）A．B．C．D．8、质量为m的A物体在水平恒力F1的作用下沿水平面运动，经t0撤去F1，其运动图象如图所示。质量为2m的B物体在水平恒力F2的作用下沿水平面运动，经t0撤去F2，其v﹣t图象恰与A的重合，则下列说法正确的是（）A．F1、F2大小相等B．A、B受到的摩擦力大小相等C．F1、F2对A、B做功之比为1：2D．全过程中摩擦力对A、B做功之比为1：29、如图所示,飞行器绕某星球做匀速圆周运动,星球相对飞行器的张角为,下列说法正确的是(

)A．轨道半径越大,周期越长B．轨道半径越大,速度越大C．若测得周期和轨道半径,可得到星球的平均密度D．若测得周期和张角,可得到星球的平均密度10、双星系统中两个星球A、B的质量都是m，相距L，它们正围绕两者连线上某一点做匀速圆周运动。实际观测该系统的周期T要小于按照力学理论计算出的周期理论值T0，且＝k(k＜1)，于是有人猜测这可能是受到了一颗未发现的星球C的影响，并认为C位于A、B的连线正中间，相对A、B静止，则下列说法正确的是()A．A、B组成的双星系统周期理论值B．A、B组成的双星系统周期理论值C．C星的质量为D．C星的质量为三、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）在家中，某同学利用1个电子秤、1个水杯、若干细线、墙钉、白纸等物品，做验证力的平行四边形定则的实验。请你把他设计的实验步骤补充完整：(1)如图甲，在电子秤的下端悬挂一装满水的水杯，记下水杯静止时电子秤的示数F；(2)如图乙，将三根细线L1、L2、L3的一端打结，另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉A和水杯带上。水平拉开细线L1，在贴在竖直墙上的白纸上，记下结点的位置O、___________和电子秤的示数F1；(3)如图丙，将另一颗墙钉B钉在与O同一水平位置上，并将L1拴在其上。手握电子秤沿着步骤(2)中L2的方向拉开细线L2，使_______及三根细线的方向与步骤(2)的记录重合，记录电子秤的示数F2；(4)在白纸上按一定标度作出电子秤拉力F、F1、F2的图示，根据平行四边形定则作出F1、F2的合力的图示，若_______，则力的平行四边形定则得到验证。12．（12分）小明同学用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律．（1）该实验装置中有两处错误，分别是：____________和________________________．（2）小明同学在老师的指导下改正了实验装置中的错误后，将细绳对小车的拉力当作小车及车上砝码受到的合外力，来验证“合外力一定时加速度与质量成反比”．①小明同学在实验时用电磁打点计时器打了一条理想的纸带，他按要求选取计数点后，在测量各相邻两计数点间的距离时不慎将纸带撕成了几段，如图所示，但他知道甲、乙属于同一纸带，则丙、丁、戊中属于上述纸带的是__________．②已知打点计时器所用电源频率为50Hz，则由甲、乙纸带可求得小车的加速度大小为__________m/s2(结果保留两位小数)．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）如图所示是利用电力传送带装运麻袋包的示意图．传送带长l＝20m，倾角θ＝37°，麻袋包与传送带间的动摩擦因数μ＝0.8，传送带的主动轮和从动轮半径R相等，传送带不打滑，主动轮顶端与货车底板间的高度差为h＝1.8m，传送带匀速运动的速度为v＝2m/s.现在传送带底端（传送带与从动轮相切位置）由静止释放一只麻袋包（可视为质点），其质量为100kg，麻袋包最终与传送带一起做匀速运动，到达主动轮时随轮一起匀速转动．如果麻袋包到达主动轮的最高点时，恰好水平抛出并落在车厢底板中心，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：（1）主动轮的半径R；（2）主动轮轴与货车车厢底板中心的水平距离x（3）麻袋包在传送带上运动的时间t；14．（16分）如图所示，高的桌面上固定一半径的四分之一光滑圆弧轨道，轨道末端与桌面边缘水平相切，地面上的点位于点的正下方．将一质量的小球由轨道顶端处静止释放，取．求：（）小球运动到点时对轨道的压力大小；（）小球落地点距点的距离；（）若加上如图所示的恒定水平风力，将小球由处静止释放，要使小球恰落在点，作用在小球上的风力应为多大？15．（12分）一轻质弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与质量为m的小物块P接触但不连接．AB是水平轨道，质量也为m的小物块Q静止在B点，B端与半径为R的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，如图所示．物块P与AB间的动摩擦因数μ=0.1．初始时PB间距为4R，弹簧处于压缩状态．释放P，P开始运动，脱离弹簧后在B点与Q碰撞后粘在一起沿轨道运动，恰能经过最高点D，己知重力加速度g，求：（1）粘合体在B点的速度．（2）初始时弹簧的弹性势能．

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、B【解题分析】撤去外力F后，对A：FN-μAmAg=mAaA．对B：kx-FN-μBmBg=mBaB，所以A、B两物块先做加速度运动，当FN=μAmAg时，A的速度最大，然后A做减速运动，由于A、B分开时，FN=0，则2、D【解题分析】环被A挡住的瞬间，又，解得F=2mg，故绳断，之后小球做平抛运动；假设小球直接落地，则，球的水平位移x=vt=2L＞L，所以小球先与墙壁碰撞；球平抛运动到墙的时间为t′，则，小球下落高度；碰撞点距B的距离，故选D．【题目点拨】本题关键分析清楚小球的运动规律，然后分段考虑．要注意绳断前瞬间，由重力和绳子的拉力的合力提供小球的向心力．3、C【解题分析】若小球从M到N做平抛运动，故有：R=vMt，，所以，；若小球能到达M点，对小球在M点应用牛顿第二定律可得：，所以，故小球不可能从轨道最高点M飞出后，恰好落在轨道右端口N处，故A错误；设小球在最低点速度为v，对小球从静止到轨道最低点应用动能定理可得：mgh=mv2；再由牛顿第三定律，对小球在最低点应用牛顿第二定律可得：小球在轨道最低点对轨道的压力；故B错误；对小球从静止到M点应用动能定理可得：，所以，h≥2.5R，故C正确；若h=R，由动能定理可得：小球能上升到圆轨道左侧离地高度为R的位置，该过程始末位置高度差为零，故重力做功为零，故D错误；故选C．4、D【解题分析】试题分析：以小球为研究对象，分析小球受力情况：重力G，细线的拉力T和半球面的支持力N，作出N、T的合力F，由平衡条件得知．由得，得到，，由题缓慢地将小球从A点拉到B点过程中，，AO不变，变小，可见T变小，N不变，故选项D正确。考点：共点力平衡的条件及其应用、力的合成与分解的运用【名师点睛】本题是平衡问题中动态变化分析问题，N与T不垂直，运用三角形相似法分析，作为一种方法要学会应用。5、B【解题分析】

由图象的斜率表示速度，知碰撞前是静止的，的速度为碰后的速度的速度由动量守恒定律有：代入数据解得：碰撞前系统的总动能碰撞后系统的总动能所以碰撞前后系统总动能相等，即为弹性碰撞，故B正确．6、C【解题分析】由得．则落地时竖直方向上的分速度．，计算得出．所以弹簧被压缩时具有的弹性势能为物体所获得动能，即为：．故C正确，ABD错误．故选C．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】B两物块组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，开始两者速度相等，A的质量是B的质量的两倍，A的动量是B的动量的两倍，细线断裂后，A做减速运动，B做加速运动，A的动量减小，B的动量增加，由于A、B所受合外力大小相等、作用时间相等，由动量定理可知，在相等时间内它们动量的变化量相等，当弹簧恢复原长时，A、B与弹簧分离，A、B各自做匀速直线运动，速度保持不变，动量保持不变，A、B分离后A、B的速度可能相等，也可能B的速度大于A的速度，由此可知，最终，A的动量与B的动量可能相等，也可能是B的动量大于A的动量，由图示各图象可知，符合实际情况的是BC，BC正确，AD错误；选BC．【题目点拨】两物块组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，细线断裂后，A做减速运动，B做加速运动，当弹簧恢复原长时，A、B与弹簧分离，然后它们各自做匀速直线运动，根据物块的运动情况分析其动量变化关系，然后分析图示图象答题．8、CD【解题分析】

AB．由速度与时间图像可知，两个匀减速运动的加速度之比为1：1；A、B的质量关系是1：2，由牛顿第二定律可知A、B受摩擦力大小1：2；由速度与时间图象可知，两个匀加速运动的加速度之比为1：1；A、B的质量关系是1：2，由牛顿第二定律可知AB受拉力大小1：2；故AB错误；C．由速度与时间图象可知，A、B两物体的加速位移相等，根据W=Fx知F1、F2对A、B做功之比等于拉力之比，为1：2，故C正确；D．由速度与时间图象可知，A、B两物体的总位移x相等，根据摩擦力做功Wf=-fx知摩擦力做功之比为1：2；故D正确。故选CD。9、AD【解题分析】

根据开普勒第三定律=k，可知轨道半径越大，飞行器的周期越长．故A正确；根据卫星的速度公式，可知轨道半径越大，速度越小，故B错误；设星球的质量为M，半径为R，平均密度为，ρ．张角为θ，飞行器的质量为m，轨道半径为r，周期为T．对于飞行器，根据万有引力提供向心力得：，由几何关系有：R=rsin；星球的平均密度，联立以上三式得：，则测得周期和张角，可得到星球的平均密度．若测得周期和轨道半径，不可得到星球的平均密度，故C错误，D正确；故选AD.10、BD【解题分析】

两星球的角速度相同，根据万有引力充当向心力，则有：可得：两星球绕连线的中点转动，则有：所以：由于C的存在，双星的向心力由两个力的合力提供，则：又：＝k联立解得：M=故选BD。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、三细线的方向结点F′、F图示长度相等、方向相同【解题分析】

(2)[1]要画出平行四边形，则需要记录分力的大小和方向，所以在白纸上记下结点O的位置的同时也要记录三细线的方向以及电子秤的示数F1(3)[2]已经记录了一个分力的大小，还要记录另一个分力的大小，则结点O点位置不能变化，力的方向也都不能变化，所以应使结点O的位置和三根细线的方向与②中重合，记录电子秤的示数F2(4)[3]根据平行四边形定则作出合力，若F′、F图示长度相等、方向相同，则力的平行四边形定则得到验证12、（1）滑轮太高(或细绳与长木板不平行打点计时器接到直流电源上(或打点计时器未接交流电源)（2）戊1.13【解题分析】（1）电磁打点计时器工作电压是６V以下的交流电源，该实验装置使用的是直流电源，故错误之处是打点计时器接到直流电源上(或打点计时器未接交流电源)，为了减小误差，拉小车的拉力方向与长木板平行，即拉小车的细绳与长木板平行，该实验装置中细绳与长木板不平行，故错误之处是滑轮太高(或细绳与长木板不平行．(2)从甲乙两图中可读1与2的间距为3.65cm，2与3的间距为4.72cm，而小车在长木板上做匀加速运动，以此类推，3与4的间距为5.79cm，3与4的间距为6.86cm，接近6.99cm，故选戊．（3）打点计时器所用电源频率为50Hz，每相邻计数点时间为0.1s，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）0.4m．（2）1.2m（3）12.5s【解题分析】

（1）麻袋包在主动轮的最高点时，有解得：（2）设麻袋包平抛运动时间为t，有：，解得：（3）对麻袋包，