天津市河西区2023-2024学年高三年级上册期末考试物理模拟试题（附答案）

o

天津市河西区2023-2024学年高三上学期期末考试物理

模拟试题

一、单选题（本大题共8小题）

1.光头强在远处看见树在摇晃，走近一看，发现是熊大靠在树干上正在挠痒痒。那么下

列说法正确的是（）

O

而

抑

A.树木摇晃的频率就是熊大来回踏动的频率

B.熊大来回蹭动得越快，树木晃动就越大

C.熊大蹭树的位置越靠下，树木震动的越快

喙

D.熊大蹭树的位置越靠上，树木震动的越快

2.在一些活动庆典上经常用气球悬挂标语以示庆祝。如图所示，一只气球在风中处于静

O止状态，风对气球的作用力水平向右。细绳与竖直方向的夹角为a,绳的拉力为T,

则风对气球作用力的大小为（）

教

OC.TsinaD.Teosa

3.质量为M的小孩站在质量为加的滑板上，小孩和滑板均处于静止状态，忽略滑板

与地面间的摩擦.小孩沿水平方向跃离滑板，离开滑板时的速度大小为V,此时滑板

的速度大小为

m,,MmM

Ky--v---------V---------v

A.MB.mC.m+MD.m+M

4.2022年北京冬季奥运会。计划于2022年2月4日开幕。滑雪项目是非常好看的项

目。如图所示，某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道

O

AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不

变，则运动员沿下滑过程中，下列说法正确的是（）

C.合外力做功不一定为零D.所受摩擦力大小不变

5.明朝的《天工开物》记载了我国古代劳动人民的智慧。如图所示，可转动的把手上

。点到转轴的距离为2R,辘湖边缘6点到转轴的距离为R。人甲转动把手，把井底的

人乙加速拉起来，则（）

A.a点的角速度大于6点的角速度B.a点的线速度小于6点的线速度

C.绳对乙拉力的冲量等于乙的动量变化量D.绳对乙的拉力大于乙的动量变

化率

6.“复兴号,，动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为加的动车

组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为

P,若动车组所受的阻力与其速率成正比（FP=kv,左为常量），动车组能达到的最大

速度为vm,下列说法正确的是（）

A.动车组在匀加速启动过程中，牵引力恒定不变

B.若四节动力车厢输出功率均为额定值，则动车组从静止开始做匀加速运动

C.若四节动力车厢输出的总功率为2.25P,则动车组匀速行驶的速度为4Vm

P

D.若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组克服的阻力为%

7.有两位同学利用假期分别去参观位于天津市的“南开大学”和上海市的“复旦大学”，

他们各自利用那里的实验室中DIS系统探究了单摆周期7和摆长工的关系。然后通过

互联网交流实验数据，并用计算机绘制了如图甲所示的厂-z图像。另外，去，，复旦大

学”做研究的同学还利用计算机绘制了他实验用的。、6两个摆球的振动图像，如图乙

所示。已知上海的重力加速度小于天津的重力加速度。下列说法正确的是（）

A.甲图中“南开大学”的同学所测得的实验结果对应的图线是A

B.甲图中图线的斜率表示对应所在位置的重力加速度

C.由乙图可知，a、6两摆球振动周期之比为3：4

D.由乙图可知，f=ls时6球振动方向沿y轴负方向

8.如图所示，A、B两篮球从相同高度同时抛出后直接落入篮筐，落入篮筐时的速度方

向相同，下列判断正确的是（）

B.A、B运动的最大高度相同

C.A在最高点的速度比B在最高点的速度小

D.A、B上升到某一相同高度时的速度方向相同

二、多选题（本大题共2小题）

9.如图甲是一列简谐横波在片0.2s时刻的波形图像，P是距离原点1.5m的一个质

点，。是距离原点2m的一个质点，图乙是质点。的振动图像。下列说法正确的是（

）

A.这列简谐波的传播方向为方向

B.这列简谐波的波速为10m/s

C.片0.4s到片0.6s质点P通过的路程x=4cm

D.0.3s时尸的速度正在增大，加速度正在减小

10.如图所示，轻质弹簧下端固定在粗糙斜面底端，一小物块从斜面顶端由静止滑下并

压缩弹簧，弹簧始终处于弹性限度内，则物块下滑过程中，物块的动量p,重力势能

Ep、弹簧的弹力F、弹性势能E随时间f或位移x的关系图像可能正确的是

三、实验题（本大题共1小题）

11.某物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置。在足够大的水平平台上的/点

放置一个光电门，其右侧摩擦很小，可忽略不计，左侧为粗糙水平面。当地重力加速度

大小为g。采用的实验步骤如下：

012单位:cm

I।I111!!山山।JJ|।

1I|I［［「］

01020

乙

A.在小滑块。上固定一个宽度为1的窄挡光片;

B.用天平分别测出小滑块a（含挡光片）和小球6的质量〃%、叫

C.在。和6间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻短弹簧（与a、6不连接），静止

放置在平台上：

D.细线烧断后，a、b瞬间被弹开，向相反方向运动；

E.记录滑块。通过光电门时挡光片的遮光时间t；

F.小球6从平台边缘飞出后，落在水平地面的8点，用刻度尺测出平台距水平地面

的高度/?及平台边缘铅垂线与8点之间的水平距离s；

G.改变弹簧压缩量，进行多次测量。

（1）用游标卡尺测量挡光片的宽度，如图乙所示，则挡光片的宽度为mm。

（2）针对该实验装置和实验结果，。经过光电门的速度大小为;6离开平台

水平速度%=O

（3）该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证a、6两物体弹开后的动量大小相等，

即（用上述实验所涉及物理量的字母表示）；若该实验的目的是求弹簧的最大弹

性势能，则弹簧的的弹性势能为（用上述实验所涉及物理量的字母表示）。

四、解答题（本大题共3小题）

12.如图所示，悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m,运动速度的大小为v,方向向

下。经过时间K小球的速度大小为v,方向变为向上。忽略空气阻力，重力加速度为

g,求该运动过程中：

（1）小球所受合外力所做的功；

（2）小球所受弹簧弹力冲量的大小。

13.如图所示，一只质量为10g的蜘蛛在竖直墙壁与地面之间结网时，N8为拉出的

第一根直线蛛丝，N2与水平地面之间的夹角为53°,/点到地面的距离为1.2m。蜘

蛛从竖直墙壁上距地面1.0m的C点水平跳出，恰好能跳落到蛛丝上。重力加速度g

取lOm/s、不计空气阻力，sin53°-0.8,cos53°=0.6o求：

(1)水平速度的大小%;

(2)刚落到蛛丝上时，蜘蛛重力的瞬时功率Po

14.如图所示，鼓形轮的半径为R,可绕固定的光滑水平轴O转动。在轮上沿相互垂

直的直径方向固定四根直杆，杆上分别固定有质量为〃？的小球，球与。的距离均为

2尺。在轮上绕有长绳，绳上悬挂着质量为"的重物。重物由静止下落，带动鼓形轮转

动。重物落地后鼓形轮匀速转动，转动的角速度为绳与轮之间无相对滑动，忽略

鼓形轮、直杆和长绳的质量，不计空气阻力，重力加速度为g«求：

(1)重物落地后，小球线速度的大小V；

(2)重物落地后一小球转到水平位置A,此时该球受到杆的作用力的大小F；

(3)重物下落的高度人

答案

1.【正确答案】A

【详解】ACD.树木的摇晃是受迫振动，振动的频率等于驱动力的频率，即树木摇晃的

频率就是熊大来回踏动的频率，A正确，CD错误；

B.当驱动力的频率与树木的频率越接近时，树木的振幅就越大，因为树木的固有频率

未知，无法确定当驱动力频率增大时树木的振幅，B错误。选A。

2.【正确答案】C

【详解】对气球受力分析如图所示

根据平衡条件，水平方向有Tsina=尸，选c。

3.【正确答案】B

【详解】设滑板的速度为“，小孩和滑板系统动量守恒得：=解得:

M

u=——v

m,B正确.

4.【正确答案】B

【详解】A.运动员从/点滑到2点的过程中速率不变，则运动员做匀速圆周运动，其

所受合外力指向圆心，A错误；

BC.由动能定理可知，动能不变，合外力做功一定为零，B正确，C错误；

D.因做匀速圆周运动，因此运动员所受滑动摩擦力大小和重力沿圆弧的切线方向的分

力相同，设运动方向与水平面的夹角为即/^"gsinO,角度在逐渐减小，因此摩

擦力逐渐减小，D错误。选B。

5.【正确答案】D

【详解】AB.因两点同轴转动，则。点的角速度等于b点的角速度，根据

v=(or,因。点转动半径较大，可知。点的线速度大于b点的线速度，选项AB错误;

尸二丝+加

CD.根据动量定理（尸-mg）t=mv,即t,即绳对乙拉力和重力的合力的冲量

等于乙的动量变化量，绳对乙的拉力大于乙的动量变化率，选项C错误，D正确。选

Do

6.【正确答案】C

【详解】A.对动车由牛顿第二定律有尸一%=叫若动车组在匀加速启动，即加速度

。恒定，但%=如，随速度增大而增大，则牵引力也随阻力增大而变大，A错误;

B.若四节动力车厢输出功率均为额定值，则总功率为4P,由牛顿第二定律有

4尸,

------kv=ma

V,可知加速启动的过程，牵引力减小，阻力增大，则加速度逐渐减小，

B错误；

C.若四节动力车厢输出的总功率为2.25P,则动车组匀速行驶时加速度为零，有

225P4P,「3

--------=kv=fv=­v

v,而以额定功率匀速时，有％,联立解得4,c正确、D错

误。选C。

7.【正确答案】D

7=271T2=—Lk=—

【详解】AB.根据单摆的周期公式心，得g,图线的斜率g,

上海的重力加速度小于天津的重力加速度，由甲图可知，图线3的斜率较小，则对应

的重力加速度较大，甲图中“南开大学”的同学所测得的实验结果对应的图线是

B,AB错误；

3

—7-2s

C.周期指完成一次全振动所需的时间，由图乙可知2a,a、6两摆球

振动周期之比为2：3,C错误；

D.由乙图可知，/=ls时6球处于平衡位置向y轴负方向振动，D正确。选D。

8.【正确答案】AD

【详解】ABC.运用逆向思维。认为篮球从篮筐处以相同方向逆向斜抛，初速度越大，

落点越远，所以%＞力。将速度沿水平方向和竖直方向进行分解，可得

可得A、B两篮球在空中运动的时间满足〃＞七，由斜抛运动的规律,

可知在竖直方向得最大高度为2g,则有A正确，BC错误；

D.如图所示

、、直线〃

--------、

一——也’

AB

在同一高度取P、。、£三点，则P、。两点分别是两个抛物线上E点的轴对称点，

根据抛物线的对称性，过尸。两点的切线都和直线/对称，则过尸。两点的切线平行,

当48上升到某一相同高度时速度方向相同，D正确。选AD。

9.【正确答案】BC

【详解】A.乙图为。点的振动图像，由图可知，当片0.2s时，0点的振动方向沿着

y轴的负方向，对甲图，由同侧法可知，这列简谐波的传播方向为-x方向，A错误；

B.由甲、乙两图可知7=0.4s,A=4m,则由波速与波长、周期的关系可得

A_,

v=—=lOm/s

T,B正确；

C.从片0.4s至I］片0.6s,P点振动了半个周期，P点通过的路程为s=2/=4cm,c正

确；

D.与0.2s时相比，0.3s时这列波向左传播了x=vf=lm,此时p点正在远离平衡位

置向下振动，可知此时P点的速度在减小，加速度在增大，D错误。选BC。

10.【正确答案】AB

【详解】A.物块沿斜面下滑时，合外力先不变，接触弹簧后所受的合外力先逐渐减小，

当向上的弹力和向上的摩擦力之和等于重力沿斜面向下的分量时，此时合力为零；然后

包=尸

继续向下运动时合力向上变大，在最低点时合力最大；因24图像的斜率加合，

由图像可知，斜率先不变、后减小，再反向增加，可知图像A正确；

B.根据耳=加8〃=加gxsin。，可知重力势能随x线性减小，选项B正确；

C.物块接触弹簧之前，弹簧弹力为零；接触弹簧之后，弹簧弹力随位移x按线性增

加，则选项C错误；

D.物块接触弹簧之前，弹簧弹性势能为零；接触弹簧之后，弹簧弹性势能随x逐渐

变大，但是图像为开口向上的抛物线形状，则选项D错误。选AB。

d_

11.【正确答案】3.80mm；t

【详解】（1）［1］挡光片的宽度d=3mm+16x0.05mm=3.80min

（2）[2]很短时间内的平均速度近似等于瞬时速度,。经过光电门的速度大小为

1

v=—h=—gt_.vb-s.

：，[3]6球离开平台后做平抛运动，根据2,s=解得4

（3）[4]验证动量守恒，应该验证明玛=叫%,因此动量守恒定律的表达式为

d

ma~=mbS三E^-mvl+-mvl

2〃；[5]弹性势能大小为2a2b,代入数据整理得

2

_mad-,mbsg

12.【正确答案】（1）0；（2）2小+"尔

【详解】（1）以小球为研究对象，根据动能定理印…Ek=0

（2）取向上为正方向，根据动量定理屋=mv-Cmv,I合露I-mgt解得

/弹=2mv+mgt

13.【正确答案】（1）L5m/s；（2）0.2W

【详解】（1）设蜘蛛