2023届河南省三门峡市陕州区第一高级中学高三物理第一学期期中教学质量检测试题含解析

2022-2023高三上物理期中模拟试卷 考生须知： 1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。 2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。 3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。 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，质量为M的物体内为光滑圆形轨道，现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道的竖直面做圆周运动，A、C为圆周的最高点和最低点，B、D与圆心O在同一水平线上。小滑块运动时，物体M保持静止。关于物体M对地面的压力N和地面对物体的摩擦力，下列说法正确的是（ ） A．滑块运动到A点时，N＞Mg，摩擦力方向向左 B．滑块运动到A点时，N=（M＋m）g，摩擦力为零 C．滑块运动到D点时，N＜（M＋m）g，摩擦力方向向左 D．滑块运动到D点时，N=（M＋m）g，摩擦力方向向左 2、如图所示,某同学用硬塑料管和一个质量为 m 的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动,将螺丝帽套在 塑料管上,手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为 r 的匀速圆周运动,螺丝帽恰好不下滑,假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为μ,认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力．下述分析正确的是( ) A．螺丝帽受的重力，弹力，摩擦力和向心力 B．螺丝帽受到杆的弹力方向水平向内，始终指向圆心是恒力 C．此时手转动塑料管的角速度 D．若杆的转动加快，螺丝帽将向上发生运动 3、a、b两个小球在一直线上发生碰撞，它们在碰撞前后的图象如图所示。若a球的质量，则b球的质量为（　　） A． B． C． D． 4、一种玩具的结构如图所示，竖直放置的光滑铁环的半径为R=20cm，环上有一穿孔的小球m，仅能沿环做无摩擦的滑动，如果圆环绕着过环心的竖直轴以10rad/s的角速度旋转（取g=10m/s2），则相对环静止时小球与环心O的连线与O1O2的夹角θ是（　　） A．60° B．45° C．30° D．75° 5、一质点做简谐运动的位移-时间图线如图所示．关于此质点的振动，下列说法中正确的是( ) A．质点做简谐运动的表达式为 B．在时间内，质点向轴正向运动 C．在时间内，质点的动能在增大 D．在时间内，质点的加速度在增大 6、变速自行车变换齿轮组合来改变行驶速度．如图所示是某一变速自行车齿轮转动结构示意图，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿，则（　　） A．该自行车可变换两种不同挡位 B．当B轮与C轮组合时，两轮的线速度之比 C．当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比 D．当A轮与C轮组合时，两轮上边缘点M和N的向心加速度之比 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，置于固定斜面上的物体A受到平行于斜面向下的力作用保持静止。若力F大小不变，将力F在竖直平面内由沿斜面向下缓慢地转到沿斜面向上(转动范围如图中虚线所示)，在F转动过程中，物体始终保持静止。在此过程中物体与斜面间的( ) A．弹力可能先增大后减小 B．弹力一定先减小后增大 C．摩擦力一定一直减小 D．摩擦力可能先减小后增大 8、如图所示是高压电场干燥中药技术基本原理图，在大导体板MN上铺一薄层中药材，针状电极O和平板电极MN之间加上高压直流电源，其间产生强非匀强电场E；水分子是极性分子，可以看成棒状带电体，一端带正电，另一端带等量负电；水分子在电场力的作用下会加速从中药材中分离出去，在鼓风机的作用下飞离电场区域从而加速干燥，如图所示虚线ABCD是某一水分子从A处由静止开始的运动轨迹，则下列说法正确的是（ ） A．水分子在B点时，水分子带正电一端受到的电场力与带负电荷一端受到电场力大小不相等 B．水分子沿轨迹ABCD运动过程中电场力始终做正功 C．水分子沿轨迹ABCD运动过程中电势能先减少后增加 D．如果把高压直流电源的正负极反接，水分子从A处开始将向下运动 9、2018年2月12日，长征三号乙运载火箭以“—箭双星”的形式将北斗三号第五颗、第六颗全球组网导航卫星成功送入预定轨道，这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星，即采用圆轨道，轨道高度低于同步卫星的轨道高度，万有引力常量为已知，下列说法正确的是( ) A．这两颗卫星在其轨道上运行的速率小于同步卫星的速率 B．这两颗卫星在其轨道上运行的速率小于第一宇宙速度的大小 C．如果已知这两颗卫星在其轨道上运行的周期与轨道半径可以计算出地球质量 D．如果已知这两颗卫星在其轨道上运行的周期与轨道半径可以计算出地球密度 10、如图中a、b、c为三个物体，M、N为两个轻质弹簧，R为跨过光滑定滑轮的轻绳，它们连接如图所示并处于平衡状态，则（ ） A．有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态 B．有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态 C．有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态 D．有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态 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来验证动量守恒定律，相应的操作步骤如下： A．将斜槽固定在桌面上，使斜槽末端保持水平，并用“悬挂重锤”的方法在水平地面上标定斜槽末端正下方的O点． B．取入射小球a，使之自斜槽上某点静止释放，并记下小球a的落地点P1； C．取被碰小球b，使之静止于斜槽末端，然后让小球a自斜槽上同一点由静止释放，运动至斜槽末端与小球b发生碰撞，并记下小球a的落地点M和小球b的落地点N； D．测量有关物理量，并利用所测出的物理量做相应的计算，以验证a、b两小球在碰撞过程中所遵从的动量守恒定律． （1）在下列给出的物理量中，本实验必须测量的有________（填写选项的序号）． ①小球a的质量m1和小球b的质量m2； ②小球a在斜槽上的释放点距斜槽末端的竖直高度h； ③斜槽末端距水平地面的竖直高度H； ④斜槽末端正下方的O点距两小球落地点P、M、N的水平距离OP、OM、ON； ⑤小球a自斜槽上某点处由静止释放直至离开斜槽末端所经历的时间t0； ⑥小球a、b自离开斜槽末端直至落地经历的时间t． （2）步骤C和步骤B中小球a的释放点相同的原因__；步骤B和步骤C中选取入射小球a的质量m1和被碰小球b的质量m2间的关系应该为m1___________m2（填“＞”或“＜”）． （3）实验中所测量的物理量之间满足关系式___________，就可证实两小球在碰撞过程中遵从动量守恒定律． 12．（12分）如图所示，为某同学安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置，在小车的前端固定一个传感器，和砂桶连接的细线接在传感器上，通过传感器可显示出细线的拉力。在图示状态下开始做实验。 (1)从图上可以看出，该同学在装置和操作中的主要错误是____________________。 (2)若砂和砂桶的质量为m，小车和传感器的总重量为M，做好此实验________(填“需要”或“不需要”)M≫m的条件。 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＝4.0kg、长为L＝8m的木板甲放在光滑的足够长的水平地面上，甲上表面的中点有一个可视为质点的质量为m＝1.0kg小物块乙，现对甲施加一水平向右的的恒力F＝18N，F作用1s后撤去。已知物块与木板间的动摩擦因数μ＝0.2重力加速度g＝10m/s2求 （1）在恒力F作用0.5s时，小物块、木板的加速度大小; （2）小物块相对木板滑动的整个过程中，系统因摩擦而产生的热量。 14．（16分）如图所示，在倾角的斜面上固定一块竖直放置的挡板，在挡板和斜面之间放有一个光滑圆球，当系统静止时挡板上的压力传感器显示压力为20N，试求： （1）球队斜面的压力和圆球的重力； （2）要让挡板压力为零，整个装置在水平方向上将怎样动？（小球相对斜面还是静止的） 15．（12分）如图所示，在水平面上有一弹簧，其左端与墙壁相连，O点为弹簧原长位置，O点左侧水平面光滑．水平段OP长L=1 m，P点右侧一与水平方向成θ=30°的足够长的传送带与水平面在P点平滑连接，皮带轮逆时针动速率为3 m/s．一质量为1 kg可视为质点的物块A压缩弹簧（与弹簧不连接），使弹簧获得弹性势能Ep=9 J，物块与OP段动摩擦因素μ1=0.1．另一与A完全相同的物块B停在P点，B与皮带轮的动摩擦因素μ2=，传送带足够长．A与B之间发生的是弹性碰撞，重力加速度g取10 m/s2，现释放A，求： （1）物块A、B第一次碰撞前的瞬间，A的速率v0； （2）从A、B第一次碰撞后到第二次碰撞前，B与传送带之间由于摩擦而产生的热量； （3）物块A、B是否会发生第三次碰撞？并请说明理由． 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、C 【解析】 AB．滑块在A点时，滑块对M的作用力在竖直方向上，N＜Mg，由于系统在水平方向不受力的作用，所以没有摩擦力的作用。故AB错误。 CD．滑块在D点时，需要的向心力向左，所以M对滑块有向左的支持力的作用，对M受力分析可知，地面要对物体有向左的摩擦力的作用，在竖直方向上，由于没有加速度，物体受力平衡，所以物体M对地面的压力N=Mg＜（M+m）g。故C正确，D错误。 2、C 【解析】 A．螺丝帽受到竖直向下的重力、水平方向的弹力和竖直向上的静摩擦力，选项A错误； B．螺丝帽做匀速圆周运动，由弹力提供向心力，所以弹力方向水平向里，指向圆心，但是方向不断变化，不是恒力，故B错误。 C．根据牛顿第二定律得： N=mω2r fm=mg fm=μN 联立得到 ． 故C正确。 D．若杆的转动加快，角速度ω增大，螺丝帽受到的弹力N增大，最大静摩擦力增大，螺丝帽不可能相对杆发生运动。故D错误。 故选C。 3、A 【解析】 位移时间图像的斜率等于物体运动的速度，故从图中可知，碰撞前b的速度为零，a的速度为 碰撞后a的速度为 b的速度为 取碰撞前a速度方向为正方向，由动量守恒定律可得： 代入数据解得 故A正确BCD错误。 故选A。 4、A 【解析】 小球转动的半径为Rsinθ，小球所受的合力垂直指向转轴，根据平行四边形定则和牛顿第二定律：F合＝mgtanθ＝mRsinθω2，解得：θ=60°，故C正确，ABD错误． 5、D 【解析】A项：由图读出质点振动的周期T=2s，则角速度为 振幅为5cm，所以质点做简谐运动的表达式为，故A错误； B项：由图可知：0.5-1.0s时间内，质点向x轴负向运动，故B错误； C项：由图可知：在1.0-1.5s内，质点由平衡位置向负向最大距离运动，所以动能在减小，故C错误； D项：在1.0-1.5s内，根据回复力与位移的关系可知，位移在增大，所以加速度在增大，故D正确。 点晴：解决本题关键理解做简谐运动的回复力与质点相对平衡位置位移的关系即，对应运动的物理情景解题。 6、D 【解析】 A、A轮通过链条分别与C、D连接，自行车可有两种挡位，B轮分别与C、D连接，又可有两种挡位，所以该车可变换4种挡位。故A项错误。 B、同缘传动边缘点线速度相等，当B轮与C轮组合时，两轮的线速度相等。故B项错误。 C、当A与D组合时，两轮边缘线速度大小相等，前齿轮的齿数与转动圈数