2022年河北省石家庄市矿区中学物理高三上期中经典模拟试题含解析

2022-2023高三上物理期中模拟试卷 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，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、从地面竖直向上抛出一物体，取地面为重力势能零点，该物体的机械能E总和重力势能Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取10 m/s2。由图中数据可得 A．物体的质量为1 kg B．h=0时，物体的速率为20 m/s C．h=2 m时，物体的动能Ek=50 J D．物体上升过程中所受的阻力为变力 2、细绳拴一个质量为m的小球，小球将左端固定在墙上的轻弹簧压缩了小球与弹簧不连接，小球静止时弹簧在水平位置，细绳与竖直方向的夹角为，小球到地面的高度为h，如图所示。下列说法中正确的是　　 A．细线烧断瞬间弹簧弹力为 B．细绳烧断瞬间小球的加速度为 C．细线烧断后小球做平抛运动 D．细绳烧断后，小球落地的速度等于 3、如图所示,甲、乙、丙三个光滑轨道,甲是水平轨道,乙是向下凹的圆弧轨道,丙是向上凸的圆弧轨道,三个轨道水平方向距离相同,图中虚线在同一水平面上。现有三个完全相同的小球分别从相同高度由静止开始滚下,到达轨道的右侧,三个小球运动过程中始终未脱离轨道,下列说法正确的是 A．甲轨道上的小球先到达右侧 B．乙轨道上的小球先到达右侧 C．丙轨道上的小球先到达右侧 D．三个轨道上的小球同时到达右侧 4、如图所示，放在粗糙水平桌面上的木块，质量m=2.0kg，同时受到F1=8.0N、F2=3.0N的水平推力作用处于静止状态。若只撤去F1，则木块 A．向左做匀速运动 B．仍处于静止状态 C．以a=1.0 m/s2的加速度向右做匀加速运动 D．以a=1.5 m/s2的加速度向左做匀加速运动 5、如图所示，长为3L的轻杆课绕水平转轴O转动，在杆两端分别固定质量均为m的球A、B（可视为质点），球A距轴O的距离为L．现给系统一定动能，使杆和球在竖直平面内转动．当球B运动到最高点时，水平转轴O对杆的作用力恰好为零，忽略空气阻力．已知重力加速度为g，则球B在最高点时，下列说法正确的是 A．球B的速度为0 B．杆对球B的弹力为0 C．球B的速度为 D．球A的速度等于 6、如图所示，一同学在水平桌面上将三个形状不规则的石块成功叠放在一起，保持平衡．下列说法正确的是（　　） A．石块b对a的支持力与a受到的重力是一对相互作用力 B．石块b对a的支持力和a对b的压力是一对平衡力 C．石块c受到水平桌面向右的摩擦力 D．石块b对c的作用力一定竖直向下 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，用光滑的粗铁丝做成一直角三角形，BC边水平，AC边竖直，∠ABC=β，∠A=α，AB及AC两边上分别套有细线系着的铜环M、N，当它们静止时，细线跟AB所成的角γ，跟AC所成的角大小为θ（细线长度小于BC）则（ ） A．γ=β B． C． D． 8、如图所示，质量相同的两个小球a、b由斜面底端斜向上拋出，两球恰好分别沿水平方向 击中斜面顶端A和斜面中点B，不计空气阻力，下列说法正确的是 A．小球a、b的初速度方向相同 B．小球a、b的初动能之比为4:1 C．小球a、b的末速度之比为:1 D．小球a、b空中运动时间之比为2:1 9、一个质点沿x轴做匀加速直线运动．其位置﹣时间图象如图所示，则下列说法正确的是（） A．该质点的加速度大小为 B．该质点在t=1s时的速度大小为 C．该质点在t=0到t=2s时间内的位移大小为8m D．该质点在t=0时速度为1m/s 10、某人将重物由静止开始举高h，并使物体获得速度v，不计空气阻力。则下列说法中哪些是正确的 A．物体所受合外力对它做的功等于物体动能的增量 B．人的举力对物体做的功等于物体机械能的增量 C．物体所受合外力对它做的功等于动能、重力势能的增量之和 D．重力对重物做的功等于物体重力势能的增量 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）关于在做“验证力的平行四边形定则”实验时： (1)下列叙述正确的是（________） A．两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大 B．橡皮筋的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力 C．两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O．这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同 D．若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变，只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可 (2)如图是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个实验比较符合实验事实？（力F′是用一只弹簧测力计拉时的图示） 答：___________． (3)请写出本实验造成误差的原因：（写出一条即可）答：_______________。 12．（12分）小青用如图甲所示的实验装置，探究“加速度与力和质量的关系”。 (1)以下关于图甲中操作正确的是________。  A．本实验采用了控制变量法探究多个变量之间的关系 B．如果选用电火花计时器，所用的交流电为低压6 V C．操作过程中应控制砂和砂桶的总质量远大于小车的质量 (2)小青通过实验获得如表所示的几组数据，请用描点法在图乙中得出a -F的关系图象______。 F/(×9.8×10-3 N) 2 4 6 8 10 12 14 a/(m·s-2) 0.22 0.31 0.42 0.51 0.59 0.68 0.78 (3)根据第(2)小题中画出的图线，可以判断在操作过程中，平衡摩擦力时，长木板的倾角__________(选填“偏大”“恰好”或“偏小”)。 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） 许多相互作用力做功，都与两物体间相对位置的变化有关，因此可以通过研究相互作用力做功得到物体能量变化的许多信息．下面通过两个情景进行讨论． （2）在光滑水平桌面上放着一块木板B，木块A以一定的速度（速度大小未知）冲上木板B．木块A质量为m，木块A与木板B之间的滑动摩擦因数为μ，木板的长度为L．已知下述两种情况下，木块A都从右端滑离了木板B． a. 若B用外力固定在地面上保持不动，求A、B之间的摩擦力对A、B做的功WA、WB；以及这一对摩擦力对A、B系统做的功W2 b. 接（2）a，若B在桌面上无摩擦地滑动，A、B之间的一对摩擦力对A、B系统做的功为W2．求 （2）在光滑水平桌面上放着质量相等的A、B两个物块，两个物块用一根伸长的轻弹簧连接在一起，用外力使两个物块都处于静止状态．弹簧的劲度系数为k，弹簧的伸长量为x a. 若将A与地面固定，撤去B上外力，从功的定义角度求从撤去外力到弹簧恢复到原长的过程中弹簧弹力对B所做的功为W2． b. 若A、B都不固定，同时撤去A、B上的外力，从功的定义角度求从撤去外力到弹簧恢复到原长的过程中弹簧弹力对A、B所做的功的和W2,及 14．（16分）如图所示，质量为mc=1mb的物块c静止在倾角均为α=30°的等腰斜面上E点，质量为ma的物块a和质量为mb的物块b通过一根不可伸长的匀质轻绳相连，细绳绕过斜面顶端的小滑轮并处于松驰状态，按住物块a使其静止在D点，让物块b从斜面顶端C由静止下滑，刚下滑到E点时释放物块a，细绳正好伸直且瞬间张紧绷断，之后b与c立即发生完全弹性碰撞，碰后a、b都经过t=1 s同时到达斜面底端．已知A、D两点和C、E两点的距离均为l1=0.9m，E、B两点的距离为l1=0.4m．斜面上除EB段外其余都是光滑的，物块b、c与EB段间的动摩擦因数均为μ=，空气阻力不计，滑轮处摩擦不计，细绳张紧时与斜面平行，取g =10 m/s1．求： （1）物块b由C点下滑到E点所用时间． （1）物块a能到达离A点的最大高度． （3）a、b物块的质量之比． 15．（12分）如图所示，长为L的细绳上端系一质量不计的环，环套在光滑的水平杆上，在细绳的下端吊一个质量为m的铁球(可视为质点)，球离地的高度h=L。现让环与球一起以v=的速度向右运动，在A处环被挡住而立即停止，已知A离右墙的水平距离也为L，当地的重力加速度为g，不计空气阻力。求： (1)在环被挡住而立即停止时绳对小球的拉力大小； (2)若在环被挡住后，细绳突然断裂，则在以后的运动过程中，球的第一次碰撞点离墙角B点的距离是多少？ 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】 A.由图知，时则有： 由得物体的质量为： 故A错误； B.时，则有： ，总 则物体的动能为： 总 由可得： 故B错误； C. 时，则有： ，总 则物体的动能为： 总 故C正确； D. 根据功能关系可得克服阻力所做的功等于械能减少量，故有： 可得物体在运动过程中受到的阻力恒为： 故D错误。 2、B 【解析】 小球静止时，分析受力情况，由平衡条件求解弹簧的弹力大小和细绳的拉力大小。细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变，则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反，即可求出加速度。 【详解】 小球静止时，分析受力情况，如图，由平衡条件得细绳的拉力大小为：，弹簧的弹力大小为：，烧断细线瞬间，弹簧弹力不变，仍为，故A错误； 细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变，则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反，由牛顿第二定律可知，烧断细线瞬间小球的加速度大小为：，故B正确；将细绳烧断后，小球受到重力和弹簧的弹力的共同作用，合力斜向右下方，并不是只有重力的作用，小球的运动不是平抛运动，故C错误；小球若做自由落体时，根据得落地速度是；而现在弹簧的弹力对小球做功，故落地时速度一定大于，故D错误；故选B。 【点睛】 本题中小球先处于平衡状态，由平衡条件求解各力的大小，后烧断细绳，小球处于非平衡条件，抓住细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变是关键。 3、B 【解析】 由题意可知，丙球先减速后加速，水平方向平均速度最小，所以丙球最后到达右侧，三个小球动过程中始终未脱离轨道，利用临界条件可知，乙球先加速后减速过程，若斜面倾角趋近于，要不脱离轨道，速度只能趋近于0，乙球先加速后减速，显然先到达，若速度较大，则斜面倾角趋近于0，两个时间趋近相等，故B正确。 故选B。 4、B 【解析】 木块同时受到F1=8.0N、F2=3.0N的水平推力作用处于静止状态，分析知桌面对木块静摩擦力为5N，方向向左，若只撤去F1，桌面对木块静摩擦力为3N，方向向右，所以木块仍处于静止状态，故A、C、D错误，B正确。 故选:B 【点睛】 静摩擦力是一种非常聪明的力，在最大静摩擦力范围内，可以根据物体运动的需要而发生变化。 5、D 【解析】 试题分析：球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力，即重力恰好提供向心力，有 ，解得，故AB错误，C正确；因为AB同轴转动，B的半径是A的两倍，所以有：，即，故D错误． 考点：向心力、牛顿第二定律 【名师点睛】本题中两个球组成的系统内部动能与重力势能相互转化，机械能守恒，同时两球角速度相等，线速度之比等于转动半径之比． 6、