2024届河北景县梁集中学物理高三上期中预测试题含解析

2024届河北景县梁集中学物理高三上期中预测试题注意事项: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、嫦娥三号的飞行轨道示意图如图所示．假设嫦娥三号在环月段圆轨道和椭圆轨道上运动时，只受到月球的万有引力，则()A．若已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量，则可算出月球的密度B．嫦娥三号由环月段圆轨道变轨进入环月段椭圆轨道时，应让发动机点火使其加速C．嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的速度大于Q点的速度D．嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点和环月段圆轨道上P点加速度相同2、放在水平地面上的物块，受到一个与水平方向成角斜向下方的力F的作用，物块在水平地面上始终静止如图所示，如果保持力F的大小不变，而使力F与水平方向的夹角变小，那么地面受到的压力N和物块受到的摩擦力f的变化情况是A．N变小，f变大 B．N变大，f变小C．N变小，f变小 D．N变大，f变大3、“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一.摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，下列叙述正确的是（）A．摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变B．在最低点，乘客重力大于座椅对他的支持力C．摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变D．摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量不为零4、一质点在竖直平面内斜向右下运动，它在竖直方向的速度时间图象和水平方向的位移时间图象如图甲、乙所示．下列说法正确的是()A．该质点的运动轨迹是一条直线B．前2s内质点处于失重状态C．质点的初速度大小为2m/sD．质点斜向右下运动的过程中机械能守恒5、一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处．物块初动能为，与斜面间的动摩擦因数不变，取地面为零势能参考平面，则该过程中，物块的机械能E与位移x的关系图线是（）A．B．C．D．6、电梯经过启动、匀速运行和制动三个过程，从低楼层到达高楼层，启动和制动可看作是匀变速直线运动．电梯竖直向上运动过程中速的变化情况如表，则前5秒内电梯通过的位移大小为（）A．19.25mB．18.75mC．18.50mD．17.50m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，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态，若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则（）A．B对墙的压力增大 B．A与B之间的作用力增大C．地面对A的摩擦力减小 D．A对地面的摩擦力水平向右8、如图所示，竖直平面内固定有半径为R的光滑半圆形轨道，最高点M、N与圆心O、在同一水平线上，物块甲、乙质量之比为1：3。物块甲从M处由静止开始无初速释放，滑到最低点P与静止在P处的物块乙发生第一次弹性碰撞，碰撞时间很短可不计，碰后物块甲立即反向，恰能回到轨道上Q点，物块甲、乙均可视为质点，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．QP之间的竖直高度为B．QP之间的竖直高度为C．在以后的运动中，物块甲不能回到M点D．在以后的运动中，物块甲能回到M点9、如图所示为甲、乙两物体在同一直线上运动的位置坐标x随时间t变化的图像，已知甲对应的是图像中的直线，乙对应的是图像中的曲线，则下列说法正确的是()A．甲做匀减速直线运动B．乙做变速直线运动C．0～t1时间内两物体平均速度大小相等D．两物体的运动方向相反10、如图所示，圆弧形光滑轨道ABC固定在竖直平面内，O是圆心，OC竖直，OA水平．A点紧靠一足够长的平台MN，D点位于A点正上方，如果从D点无初速度释放一个小球，从A点进入圆弧轨道，有可能从C点飞出，做平抛运动，落在平台MN上．下列说法正确的是（）A．只要D点的高度合适,小球可以落在MN上任意一点B．在由D运动到M和由C运动到P的过程中重力功率都越来越大C．由D经A、B、C点到P过程中机械能守恒D．如果DA距离为h,则小球经过圆弧轨道最低点B时对轨道的压力为三、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）某同学用如图所示装置验证机械能守恒定律时，所用交流电源的频率为50Hz，得到如图4所示的纸带．选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为s0＝19.00cm，点A、C间的距离为s1＝8.36cm，点C、E间的距离为s2＝9.88cm，g取9.8m/s2，测得重物的质量为m＝1kg．(1)下列做法正确的有__________．A．图中两限位孔必须在同一竖直线上B．实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直C．实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源D．数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置(2)选取O、C两点为初、末位置验证机械能守恒定律，重物减少的重力势能是__________J，打下C点时重物的速度大小是__________m/s．(结果保留三位有效数字)(3)根据纸带算出打下各点时重物的速度v，量出下落距离s，则以为纵坐标、以s为横坐标画出的图象应是下面的__________．12．（12分）如图甲所示是某同学设计的“探究加速度a与物体所受合力F及质量m间关系”的实验装置简图，A为小车，B为打点计时器，C为装有砂的砂桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶的总重力，小车运动加速度a可由纸带求得．（1）图乙所示是某同学通过实验得到的一条纸带，他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点（每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出）．已知打点计时器所使用电源的频率为50Hz，用刻度尺测得：AB=0.60cm，AC=1.60cm，AD=3.00cm，AE=4.80cm，AF=7.00cm，AG=9.60cm，则打E点时小车的速度为_______m/s，小车的加速度为_______m/s1．（结果均保留两位有效数字）（1）另一同学保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图丙，该图线不通过原点，其主要原因是__________________．（3）若实验中将小车换成滑块，将木板水平放置可测出滑块与木板间的动摩擦因数μ．要测出动摩擦因数μ，需要测量的物理量有_______________________________；实验测得的动摩擦因数μ比真实值____________（选填“大”或“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．（10分）一个底面粗糙、质量为M的劈放在粗糙的水平面上，劈的斜面光滑且与水平面成30°角；现用一端固定的轻绳系一质量为m的小球，小球放在斜面上，小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为30°，如图所示，试求：（1）当劈静止时绳子的拉力大小．（2）若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈支持力的k倍，为使整个系统静止，求k的最小值。14．（16分）如图所示，绝缘不可伸长的轻质细绳一端固定在O点，另一端栓接一个体积可以忽略的带电导体球A，绳长L=0.15m，此时小球A刚好与光滑绝缘水平面接触。空间有无限大的水平向右匀强电场，场强E=10N/C．已知小球A的质量m=3×10-4kg，带有电荷量q=+1×10-4C，忽略空气阻力，匀强电场和带电小球的运动轨迹面在同一竖直面内。在轻质细绳伸直并处于竖直位置时由静止释放小球A（重力加速度g=10m/s2）试求：(1)当轻绳偏离竖直方向的摆角最大时，轻绳对小球A的拉力大小。(2)当小球A再次摆回到初始位置时，有一个体积可忽略质量为m=3×10-4kg的不带电的小球B与带电导体球A发生对心正碰，碰后瞬间粘在一起。同时无限大的匀强电场瞬间变为竖直向上，电场强度大小不变。不计由于电场瞬间变化对带电体的影响，若在以后的运动过程中，轻绳始终处于伸直状态，则碰撞前小球B的速度大小需要满足的条件。15．（12分）如图所示，一根被锁定的压缩轻弹簧下端固定在水平地面上，上端固定着一质量为m的薄木板A，弹簧的压缩量为h．图中P点距地面高度正好等于弹簧原长，在P点上方有一距它高度为2h、质量为2m的物块B．现解除弹簧的锁定，木板A上升到P点时恰好与自由下落的物块B发生正碰(碰撞时间极短)，并一起无粘连地向下运动．B与A第一次分开后能达到的最高位置在P点上方的处．已知重力加速度为g，整个过程中弹簧始终处于弹性限度内并保持竖直．求：(1)A、B第一次分开瞬间B的速度大小(2)A、B第一次碰撞后一起向下运动到A的初始位置时速度的大小．

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、若已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量，根据万有引力提供向心力，可以解出中心天体月球的质量，但是不知道月球的半径，无法计算月球的体积，无法算出月球的密度，故选项A错误；B、嫦娥三号在环月段圆轨道上点减速，使万有引力大于向心力做近心运动，才能进入进入环月段椭圆轨道，故选项B错误；C、嫦娥三号在环月段椭圆轨道上点向点运动中，距离月球越来越近，月球对其引力做正功，故速度增大，即嫦娥三号在环月段椭圆轨道上点的速度小于点的速度，故选项C错误；D、根据万有引力提供向心力，可得加速度，所以嫦娥三号在环月段椭圆轨道上点和环月段圆轨道上点加速度相同，故选项D正确．2、A【解题分析】

对物体受力分析，受推力、重力、支持力和静摩擦力，如图：根据共点力平衡条件，有：当变小时，静摩擦力f变大，支持力N变小；A．描述与分析相符，故A正确.B．描述与分析不符，故B错误.C．描述与分析不符，故C错误.D．描述与分析不符，故D错误3、D【解题分析】

A．机械能等于重力势能和动能之和，摩天轮运动过程中，做匀速圆周运动，乘客的速度大小不变，则动能不变，但高度变化，所以机械能在变化，故A错误；B．圆周运动过程中，在最低点，由重力和支持力的合力提供向心力，向心力指向上方，处于超重状态，则乘客重力小于座椅对他的支持力，故B错误；C．运动过程中，乘客的重力大小不变，速度大小不变，但是速度方向时刻在变化，速度在重力方向上的分量大小变化，所以重力的瞬时功率在变化，故C错误。D．根据I=mgt可知，转动一周，乘客重力的冲量不为零，故D正确。故选D。4、B【解题分析】A、物体在竖直方向做匀加速运动，水平方向做匀速运动，则合运动是曲线运动，选项A错误；B、物体在竖直方向上有向下的加速度，知质点在前2s内处于失重状态．故B正确．C、竖直方向上的初速度为2m/s，水平分速度为，则合速度，C错误D、质点的加速度为

，则说明质点除重力外还受向上的力作用，则机械能不守恒，选项D错误本题选不正确的，故答案是ACD5、B【解题分析】小物块在整个运动过程中，位移x先从0增大到最大，然后从最大值减至0，CD两图错误．由于物块要克服摩擦力做功，所以其机械能一直减小，由功能原理知，得E﹣x图象的斜率大小等于摩擦力f，所以图象的斜率大小不变，两段图象都是向下倾斜的直线．物块回到原处时有机械能，A图象错误，B图象正确．选B.6、B【解题分析】由由表格看出3﹣7s电梯做匀速运动，速度为v=5m/s0﹣2内电梯做匀加速运动的加速度为则电梯匀加速运动的总时间为则前2.5s内的位移：后2.5s做匀速直线运动，位移：x2=vt2=5×2.5=12.5m前5s内的位移：x=x1+x2=6.25+12.5=18.75m故选：B点睛：由表格看出3﹣7s电梯做匀速运动，求出速度；0﹣2s电梯做匀加速运动，根据表格数据求出加速度和加速的时间；匀加速运动的末速度就等于匀速运动的速度，即可由速度v=at求出匀加速运动的时间；再根据表格数据，由运动学公式求出总位移即可．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、CD【解题分析】

AB.对小球B受力分析，作出平行四边形如图所示：A滑动前，B球受墙壁及A的弹力的合力与重力大小相等，方向相反；如图中实线所示；而将A向外平移后，B受弹力的方向将上移，如虚线所示，但B仍受力平衡，由图可知A对B球的弹力及墙壁对球的弹力均减小，故AB错误；CD.以AB为整体分析，水平方向上受墙壁水平向右的弹力和地面对A水平向左的摩擦力而处于平衡状态，弹力减小，故地面对A的摩擦力减小，故C正确；D.由C分析可知，地面对A的摩擦力方向水平向左，所以A对地面的摩擦力方向水平向右，故D正确。8、AD【解题分析】

AB．设QP之间的竖直高度为h，物块甲M点滑到P点过程机械能守恒，由机械能守恒定律得解得物块甲第一次与物块乙碰前速度大小碰后物块甲立即反向，恰能回到轨道上Q点，由机械能守恒定律得解得碰撞后甲的速度大小为设甲的质量为m，则乙的质量为3m，甲乙发生弹性碰撞，以向左为正方向，根据动量守恒定律有根据机械能守恒定律有联立解得，，，故A正确，B错误；CD．由于第一次碰撞后两物块的速度大小相等，则物块甲、乙将同时回到最低位置P点发生第二次弹性碰撞，以向右为正方向，由动量守恒定律得由机械能守恒定律得解得物块甲的速度大小为碰撞后对甲，由机械能守恒定律得解得h′=R，物块甲能回到M点，故C错误，D正确。故选AD。9、BD【解题分析】

结合题意分析题图易知，题图中图像的斜率等于速度，知甲沿负方向做匀速直线运动，故A错误．乙图像切线的斜率不断增大，说明乙的速度不断增大，做变速直线运动，故B正确．根据坐标的变化量等于位移知，0～t1时间内两物体位移大小不相等，方向相反，所以平均速度不相等，故C错误．根据图像的斜率等于速度可知，甲的速度为负，乙的速度为正，即两物体的运动方向相反，故D正确；故选BD．10、BC【解题分析】

A.小球恰好通过C点时，有，得小球通过C点的最小速度为：，小球离开C点后做平抛运动，由，小球离开C点做平抛运动的水平距离最小值为：，所以小球只有落在平台MN上距M点距离为的右侧位置上，故A错误；B.在由D运动到M的过程中，速度增大，由P=mgv知，重力功率增大。由C运动到P的过程中，由P=mgvy，知vy增大，则重力功率增大，故B正确；C.小球由D经A、B、C到P的过程中，轨道对小球不做功，只有重力做功，机械能守恒，故C正确；D.小球从D运动到B的过程中，由机械能守恒得：，在B点，由牛顿第二定律得：，解得：，由牛顿第三定律得知，小球经过B点时对轨道的压力为：，故D错误。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、AB2.682.60C【解题分析】

（1）图甲中两限位孔必须在同一直线上，故A正确；实验前，手应提住纸带上端，并使纸带竖直，减小纸带与打点计时器限位孔之间的摩擦，故B正确；开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故C错误；数据处理时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置，以减小测量的误差，故D错误．（2）重物减少的重力势能为：△Ep=mgh=mg（s0+s1）=1kg×9.8m/s2×（19.00+8.36）×10-2m≈2.68J打下C点时重物的速度vc=(s1+s2)/(4T)=2.28m/s(3)在验证机械能守恒定律的实验中，有：则有：，g是常数，所以图线为过原点的倾斜直线，故C图正确．（4）由于阻力的作用重物减小的重力势能总是略大于增加的动能，这里的阻力主要来源于重物受到的空气阻力和纸带与打点计时器之间的摩擦阻力．12、0.100.40实验前未平衡摩擦力（或平衡摩擦力不足或平衡摩擦力时木板倾角过小）砂和砂桶的总质量、木块的质量以及对应的加速度大【解题分析】

由题中“如图甲所示是某同学设计的“探究加速度a与物体所受合力F及质量m间关系”可知，本题考查牛顿第二定律实验，根据实验原理、数据处理和误差分析可解答本题。【题目详解】（1）[1]根据打点计时器瞬时速度公式可得解得[1]根据加速度公式解得（1）[3]由图可知，当有力的时候没有加速度，原因是实验前未平衡摩擦力或平衡