2024学年河南省灵宝实验高级中学物理高三上期中学业质量监测模拟试题含解析

2024学年河南省灵宝实验高级中学物理高三上期中学业质量监测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、如图所示“牛顿摆”装置，5个完全相同的小钢球用轻绳悬挂在水平支架上，5根轻绳互相平行，5个钢球彼此紧密排列，球心等高．用1、2、3、4、5分别标记5个小钢球．当把小球1向左拉起一定高度，如图甲所示，然后由静止释放，在极短时间内经过小球间的相互碰撞，可观察到球5向右摆起，且达到的最大高度与球1的释放高度相同，如图乙所示．关于此实验，下列说法中正确的是（）A．上述实验过程中，5个小球组成的系统机械能守恒，动量守恒B．上述实验过程中，5个小球组成的系统机械能不守恒，动量不守恒C．如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度（如图丙所示），同时由静止释放，经碰撞后，小球4、5一起向右摆起，且上升的最大高度高于小球1、2、3的释放高度D．如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度（如图丙所示），同时由静止释放，经碰撞后，小球3、4、5一起向右摆起，且上升的最大高度与小球1、2、3的释放高度相同2、如图所示，飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343km处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343km的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟，下列判断正确的是A．飞船变轨前后的机械能相等B．飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态C．飞船在此圆轨道上运动的角速度小于同步卫星运动的角速度D．飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度3、质量为M的木块位于粗糙水平桌面上，若用大小为F的水平恒力拉木块，其加速度为a，当拉力方向不变，大小变为2F时，木块的加速度为a'，则（）A．a'＝a B．a'＝2a C．a'>2a D．a'<2a4、如图所示，B木块沿固定斜面匀减速下滑，此时将A木块完全吻合地叠加在B木块上能保持相对静止一起下滑，木块A和B接触面是水平的，B与斜面和A之间的动摩擦因数因分别为μ1和μ2，斜面倾角为θA．A与B一起运动时，B的受力个数为4B．μ2C．μD．B单独运动与A、B一起运动时加速度不同5、伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合，下图可大致表示其实验和思维的过程．让小球由倾角为的光滑斜面滑下，然后在不同的时分别进行多次实验，最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动．对这一过程的分析，下列说法中不正确的是A．采用图甲的斜面实验，可“冲淡”重力的作用，使时间更容易测量B．让不同质量的球沿相同斜面下滑，可证实小球均做加速度相同的匀变速运动C．伽利略通过实验直接测量了物体自由下落的位移与时间的平方的关系D．图甲是实验现象，图丁的情景是经过合理的外推得到的结论6、如图，有一理想变压器，原副线圈的匝数比为n，原线圈接正弦交流电，电压的最大值为U，输出端接有一个交流电流表和一个电动机。电动机线圈电阻为R，当输入端接通电源后，电流表读数为I，电动机带动一重物匀速上升。下列判断正确的是A．原线圈中的电流的有效值为B．变压器的输入功率为C．电动机两端电压为IRD．电动机消耗的功率为I2R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，从地面上A处竖直向上抛一质量为m的小球，小球上升到B点时的动能与小球上升到最高点后返回至C点时的动能相等，B点离地面高度为h，C点离地面高度为h3。空气阻力f=0.1mg，大小不变，重力加速度为g，则（A．小球上升的最大高度为2B．小球上升的最大髙度为4C．小球下落过程中从B点到C点动能的增量为3D．小球下落过程中从B点到C点动能的增量为48、如图，在光滑水平面上有一质量为的物体，在与水平方向成角的恒定拉力作用下运动，则在时间内（）A．重力的冲量为B．拉力的冲量为C．拉力的冲量为D．物体动量的变化量等于9、如图所示，质量为M的斜劈形物体放在水平地面上，质量为m的物块以某一初速度沿斜面向上滑，速度为零后又加速返回，而物体M始终保持静止，已知m与M之间动摩擦因数0，则在物块m上、下滑动的整个过程中A．地面对物体M的摩擦力始终向左B．地面对物体M的摩擦力先向右，后向左C．地面对物体M的支持力总等于（M＋m）gD．地面对物体M的支持力总小于（M＋m）g10、如图所示，一足够长的斜面体静置于粗糙水平地面上，一小物块正在沿着斜面体匀速下滑，运动到斜面中间对小物块施加一水平向右的恒力F，当物块运动到最低点之前，下列说法正确的是()A．物块与斜面体间的弹力增大B．物块与斜面体间的摩擦力增大C．斜面体与地面间的弹力不变D．地面对斜面体有向左的摩擦力三、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）用游标卡尺测一根金属管的内径和外径时，卡尺上的游标位置分别如图（a）、（b）所示。这根金属管内径读数是______cm，管壁的厚度是____cm。12．（12分）如图甲所示，某同学借用“探究加速度与力、质量之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“研究合外力做功和物体动能变化关系”的实验．（1）为达到平衡阻力的目的，通过调整垫块的位置，改变长木板倾斜程度，根据纸带打出点的间隔判断小车是否做匀速直线运动．在进行此操作时，__________（填“要”或“不要”）取下细绳及托盘．（2）按图甲所示装置，接通打点计时器电源，由静止释放小车，打出若干条纸带，从中挑选一条点迹清晰的纸带，如图乙所示．纸带上打出相邻两个点之间的时间间隔为，点是打点计时器打出的第一个点，从点到、、、、、点的距离依次为、、、、、．已知小车的质量为，盘和砝码的总质量为．由此可求得纸带上由点到点所对应的运动过程中，盘和砝码受到的重力所做功的表达式__________，该小车点速度的表达式__________此时小车的动能__________．由于实验中存在误差，有大于．原因是：______________．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，平行金属板M、N水平放置，板右侧有一竖直荧光屏，板长、板间距及竖直屏到板右端的距离均为l，M板左下方紧贴M板有一粒子源，以初速度v0水平向右持续发射质量为m，电荷量为+q的粒子．已知板间电压UMN随时间变化的关系如图所示，其中．忽略离子间相互作用和它们的重力，忽略两板间电场对板右侧的影响，荧光屏足够大．（1）计算说明，t=0时刻射入板间的粒子打在屏上或N板上的位置；（2）求荧光屏上发光的长度．14．（16分）如图所示，一光滑的半径为R的半圆形轨道固定在水平面上，一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道，当小球将要从轨道口B飞出后，小球落地点C距A处的距离为4R（AB为圆的直径）（重力加速度为g），求：(1)小球经过B点的速度；(2)小球在B点对轨道的压力。15．（12分）如图，质量为6m，长为L的薄木板AB放在光滑的水平台面上，木板B端与台面右边缘齐平。B端上放有质量为3m且可视为质点的滑块C，C与木板之间的动摩擦因数为μ＝13，质量为m的小球用长为L的细绳悬挂在平台右边缘正上方的O点，细绳竖直时小球恰好与C接触。现将小球向右拉至细绳水平并由静止释放，小球运动到最低点时细绳恰好断裂，小球与C⑴求细绳所受的最大拉力；⑵若要使小球落在释放点的正下方P点，平台高度应为多大；⑶通过计算判断C能否从木板上掉下来。

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】试题分析：上述实验过程中，小球5能够达到与小球1释放时相同的高度，说明系统机械能守恒，而且小球5离开平衡位置的速度和小球1摆动到平衡位置的速度相同，说明碰撞过程动量守恒，但随后上摆过程动量不守恒，动量方向在变化，选项AB错．根据前面的分析，碰撞过程为弹性碰撞．那么同时向左拉起小球1、2、3到相同高度（如图丙所示），同时由静止释放，那么球3先以与球4发生弹性碰撞，此后球3的速度变为0，球4获得速度后与球5碰撞，球5获得速度，开始上摆，同理球2与球3碰撞，最后球4以速度上摆，同理球1与球2碰撞，最后球3以速度上摆，所以选项C错D对．考点：动量守恒弹性碰撞2、B【解题分析】试题分析：变轨时需要点火，即外力做功，变轨前后机械能不相等，A错误；飞船运动过程中，万有引力完全充当向心力，所以航天员出舱前后都处于失重状态，B正确；因为飞船在圆轨道上的运行周期为90min，小于同步卫星的运转周期，所以根据公式可得飞船在此圆轨道上运动的角速度大于同步卫星运动的角速度，C错误；万有引力充当向心力，故有，解得，飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时和变轨后沿圆轨道运动时的半径相同，所以加速度相同，D错误；考点：考查了万有引力定律的应用【名师点睛】在万有引力这一块，涉及的公式和物理量非常多，掌握公式在做题的时候，首先明确过程中的向心力，然后弄清楚各个物理量表示的含义，最后选择合适的公式分析解题，另外这一块的计算量一是非常大的，所以需要细心计算3、C【解题分析】

由牛顿第二定律得：F-Ff=ma；2F-Ff=ma′；由于物体所受的摩擦力：Ff=μFN=μmg，即Ff不变，所以有：，故选C。4、B【解题分析】

物体减速下滑，加速度沿斜面向上，根据牛顿第二定律对整体列方程；隔离物体a，根据静摩擦力小于最大静摩擦力列方程，联立即可；【题目详解】A与B一起运动时，物体B受重力，斜面的支持力和摩擦力，物体A的压力和摩擦力，共受5个力作用，选项A错误；对AB整体，由牛顿第二定律：μ1(mA+mB)gcosθ-(mA+mB)gsinθ=(mA+mB)a；对物体A:f=mAacosθ≤μ2mAg；联立解得μ2≥(μ1cosθ-sinθ)cosθ，选项B正确；由μ1(mA+mB)gcosθ-(mA+mB)gsinθ=(mA+mB)a>0可得μ1>tanθ，选项C错误；B单独运动时加速度:μ1mBgcosθ-mBgsinθ=mBa′，则a=a′，则选项D错误；故选B.5、C【解题分析】

A.伽利略的时代无法直接测定瞬时速度，就无法验证v与t成正比的思想，伽利略通过数学运算得到，若物体初速度为零，且速度随时间均匀变化，即v正比于t，那么它通过的位移与所用时间的二次方成正比，只要测出物体通过不同位移所用的时间就可以验证这个物体的速度是否随时间均匀变化．由于伽利略时代靠滴水计时，不能测量自由落体所用的时间，伽利略让铜球沿阻力很小的斜面滚下，由于沿斜面下滑时加速度减小，所用时间长得多，所以容易测量．这个方法叫“冲淡”重力．所以A正确，C错误．B.不同质量的球沿相同斜面下滑，下落时间相同，可证实小球均做加速度相同的匀变速运动，故B正确；D．选项中，甲乙丙均是实验现象，丁图是经过合理的外推得到的结论，故D正确．本题选择错误答案，故选C.6、B【解题分析】

A、原副线圈的匝数比为n，副线圈的电流为I，则有原线圈的电流有效值为，故A错误；BD、原副线圈的匝数比为n，原线圈接正弦交流电，电压的最大值为U，则原线圈的电压有效值为，所以副线圈的电压为，因此电动机消耗的功率为P＝UII，则变压器的输入功率也为，故B正确，D错误。C、电动机两端电压等于副线圈的电压。由于是非纯电阻，所以不等于IR，故C错误；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】

AB.设小球由B点再上升h'到达最高点，对小球上升到B点与返回至C点之间的过程由动能定理得，mg⋅23h-0.1mg⋅(2h'+23CD.下落过程中小球从B点到C点动能的增量12mvC28、BD【解题分析】重力的冲量，故A错误；拉力的冲量，所以B正确，C错误；各力的冲量，根据动量定理知，合力的冲量等于动量的变化量，则动量的变化量为，所以D正确．故选BD．点睛：解决本题的关键知道冲量等于力与时间的乘积，知道合力的冲量等于动量的变化量．9、AD【解题分析】

物体先减速上滑，后加速下滑，加速度一直沿斜面向下，对整体受力分析，受到总重力、支持力和向左的静摩擦力，根据牛顿第二定律，在x轴上受力分析在y轴上受力分析所以地面对物体M的摩擦力始终向左，地面对物体M的支持力总小于A．地面对物体M的摩擦力始终向左与分析相符，故A正确；B．地面对物体M的摩擦力先向右，后向左与分析不符，故B错误；C．地面对物体M的支持力总等于与分析不符，故C错误；D．地面对物体M的支持力总小于与分析相符，故D正确。10、AB【解题分析】

AB．设斜面的倾角为α，不加推力F时，滑块匀速下滑，受重力、支持力和摩擦力，根据共点力平衡条件，支持力N=mgcosα摩擦力f=mgsinα故动摩擦因数tanα对小物块施加一水平向右的恒力F后，支持力变大；滑动摩擦力，也变大；故AB正确；CD．不加推力F时，根据平衡条件，滑块受的支持力和摩擦力的合力竖直向上；故根据牛顿第三定律，滑块对斜面体的压力和摩擦力的合力竖直向下，故斜面体相对地面没有滑动趋势，故斜面体不受摩擦力；加上水平推力后，滑块对斜面体的摩擦力和压力同比例增加，其合力方向依旧是竖直向上（大小变大，方向不变）；同理，根据牛顿第三定律，滑块对斜面体的压力和摩擦力的合力依旧是竖直向下（大小变大，方向不变），故斜面体相对地面仍然没有滑动趋势，故斜面体仍然不受摩擦力，但对地压力变大了；故CD错误。故选AB。【题目点拨】本题考查平衡问题，要采用隔离法分析，根据平衡条件并结合牛顿第三定律分析，关键是明确滑块对斜面体的压力和摩擦力的合力方向不变，不难．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、2.37cm0.33cm【解题分析】

金属管内径读数是:2.3cm+0.1mm×7=2.37cm，外径：3cm+0.1mm×3=3.03cm；则管壁的厚度是：(3.03-2.37)cm=0.33cm。12、要存在空气阻力或定滑轮与纸带之间存在摩擦【解题分析】(1)为保证拉力等于小车受到的合力，需平衡摩擦力，即将长木板左端适当垫高，轻推小车，小车做匀速直线运动，所以要取下细绳及托盘．(2)依据重力做功的特点，故盘和砝码受到的重力所做功的表达式；依据平均速度，故小车点速度的表达式；此时小车的动能；由于实验中存在误差，有大于．原因可能是存在空气阻力或定滑轮与纸带之间存在摩擦。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）粒子打在下极板上距左端处；（2）【解题分析】

（1）t=0时刻射入的粒子在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，运动到下极板的时间t，解得：粒子在水平方向的位移：粒子打在下极板上距左端处；（2）时射入极板的粒子打在荧光屏的最下方，粒子在极板间的运动时间：粒子离开极板时的竖直分速度：粒子离开极板到打在荧光屏上的时间：粒子在竖直方向的偏移量：在时刻进入极板的粒子在极板间做匀速直线运动，离开极板后沿水平方向做匀速直线运动，粒子垂直打在荧光屏上，这是粒子打在荧光屏的最上端位置，则荧光屏的发光长度：【题目点拨】本题考查了粒子