上海市奉贤区市级名校2022-2023学年物理高三第一学期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． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。 2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。 4．保持卡面清洁，不要折叠，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、如图所示,轻杆长为L一端固定在水平轴上的O点,另一端系一个小球(可视为质点).小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动,且能通过最高点,g为重力加速度.下列说法正确的是(  ) A．小球通过最高点时速度不可能小于 B．小球通过最高点时速度为时，球对杆有向下的弹力 C．小球通过最高点时速度为时，球对杆有向下的弹力 D．要使小球能通过最高点，小球在最低点速度至少为 2、一质量为m的物体在倾角为θ的固定光滑斜面上由静止开始下滑，在竖直方向上下降了h时，重力做功的瞬时功率是（ ） A． B． C． D． 3、 “科学真是迷人”天文学家已经测出月球表面的加速度g、月球的半径R和月球绕地球运转的周期T等据，根据万有引力定律就可以“称量”月球的质量了。已知引力常数G，用M表示月球的质量。关于月球质量，下列说法正确的是 A．M= B．M= C． D． 4、一列火车由车头和9节相同车箱组成．当该列火车在铁路上加速行驶时，正中间的一节车箱的前端受到的拉力为，后端受到的拉力为，则与之比为　　 A．2：3 B．3：2 C．4：5 D．5：4 5、测得某短跑运动员在100m跑步比赛中5s末的速度为10.4m/s，10s末到达终点的速度是10.2m/s此运动员在这100m中的平均速度为（ ） A． B． C． D． 6、如图所示，一个同学用双手水平地夹住一叠书，书悬空静止．已知他用手在这叠书的两端施加的最大水平压力 F=400N，每本书的质量为 0.50kg，手与书之间的动摩擦因数为µ1=0.40，书与书之间的动摩擦因数为µ2=0.25，则该同学最多能水平夹住多少本书（已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取 10m/s2）（ ） A．40 B．42 C．64 D．80 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，质量分别为两个物体通过轻弹簧连接，在力的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动（在地面，在空中），力与水平方向成角．则所受支持力和摩擦力正确的是 A． B． C． D． 8、关于运动和力的关系，下列说法中正确的是 A．力是维持物体运动的原因 B．力是改变物体运动状态的原因 C．一个物体受到的合力越大，它的速度越大 D．一个物体受到的合力越大，它的加速度越大 9、如图所示，半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上，质量为m的光滑小球P在水平外力F的作用下处于静止状态，P与圆心O的连线与水平面的夹角为θ，将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90°，框架与小球始终保持静止状态．在此过程中下列说法正确的是：（ ） A．F水平时框架对小球的支持力大小为 B．框架对小球的支持力先减小后增大 C．拉力F先减小后增大 D．拉力F的最小值为mgsinθ 10、质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力作用，下落的加速度为g，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是（ ） A．物体重力做的功为mgh B．合外力对物体做功为mgh C．物体重力势能增加了mgh D．物体的机械能减少了mgh 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）在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．为第一个点，为从合适位置开始选取连续点中的三个点．已知打点计时器每隔打一个点，当地的重力加速度为，那么： （1）根据图上所得的数据，应取图中点到__________点来验证机械能守恒定律． （2）从点到（1）问中所取的点，重物重力势能的减少量__________，动能增加量__________；请简述两者不完全相等的原因_______．（结果取三位有效数字） （3）若测出纸带上所有点到点之间的距离，根据纸带算出各点的速度及物体下落的高度，则以为纵轴，以为横轴画出的图像是图中的__________． A． B． C． D． 12．（12分）用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率f=50Hz。如图甲所示，在实验获得的纸带上，选出零点，每隔4个点取1个计数点，沿各计数点垂直纸带将纸带剪断；将剪得的几段纸带并排贴在坐标中，各段紧靠但不重叠；最后将纸条上端中心连起来，得到v-t图象如图乙所示。 (1)各段纸带对应的时间间隔T=__________s； (2)第1段纸带与纵轴v的交点表示______________________________； (3)由图乙可知物体的加速度大小为______（保留三位有效数字）； (4)打下计数点“0”时，物体的速度为____（保留三位有效数字）。 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，在平面直角坐标系xoy中的有一个等腰直角三角形硬质细杆框架FGH，框架竖直放在粗糙的水平面上，其中FG与地面接触．空间存在着垂直于框架平面的匀强磁场，磁感应强度为B，FG的长度为8L，在框架中垂线OH上S（0，L）处有一体积可忽略的粒子发射装置，在该平面内向各个方向发射速度大小相等带正电大量的同种粒子，射到框架上的粒子立即被框架吸收．粒子的质量为m，电荷量为q，不计粒子间的相互作用以及粒子的重力． （1）试问速率在什么范围内所有粒子均不可能打到框架上？ （2）如果粒子的发射速率为，求出框架上能被粒子打中的长度． （3）如果粒子的发射速率仍为，某时刻同时从S点发出粒子，求从第一个粒子到达底边FG至最后一个到达底边的时间间隔． 14．（16分）如图所示，竖直光滑半圆轨道COD与水平粗糙轨道ABC相切于C点，轨道的AB部分可绕B点转动，一质量为m的滑块（可看作质点）在水平外力F的作用下从A点由静止开始做匀加速直线运动，到B点时撤去外力F，滑块恰好能通过最高点D，现将AB顺时针转过37°，若将滑块从A点由静止释放，则滑块恰好能到达与圆心等高的O点（不计滑块在B点的能量损失）。已知滑块与轨道ABC间的动摩擦因素，重力加速度g， 。求： （1）水平外力F与滑块重力mg的大小的比值。 （2）若斜面AB光滑，其他条件不变，滑块仍从A点由静止释放，求滑块在D点处对轨道的压力大小。 15．（12分）如图所示，光滑水平面MN左端有一固定弹性挡板P(物体与挡板碰撞时无能量损失)，右端N与处于同一高度的水平传送带之间的间隙可忽略，传送带以的速度逆时针匀速转动。MN上放置着三个可视为质点的物体A、B和C，质量分别为mA=4kg、mB=1kg、mC=1kg，开始时，A、B静止，AB间有一个锁定的被压缩的轻质弹簧，弹性势能EP=40J，物体C静止在N点。现解除锁定，A、B被弹开后迅速移走弹簧，B和C相碰后粘在一起。A、B、C三个物体与传送带间的动摩擦因数均为μ=0.2，g=10m/s2。求： (1)物体A、B被弹开时各自速度的大小； (2)要使A与BC能在水平面MN上发生相向碰撞，则传送带NQ部分的长度L至少多长； (3)若传送带NQ部分长度等于(2)问中的最小值，物体A与BC碰撞后结合成整体，此整体从滑上传送带到第一次离开传送带的过程中，系统有多少机械能转化成内能。 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．只要小球通过最高点时的速度大于零，小球就可以在竖直平面内做完整的圆周运动．故A错误. B．设小球通过最高点时的速度为时，杆上的弹力恰好为零，则此时只有重力充当向心力 解得： 因为，所以小球在最高点由离心的趋势，对杆有竖直向上的拉力，故B错误； C．同B选项分析，，小球在最高点近心运动的趋势，对杆有竖直向下的压力，C正确； D．小球通过最高点的临界速度为0，则小球从最低点到最高点，由机械能守恒可知： 解得，故D错误． 2、B 【解析】 物体下滑过程中机械能守恒，所以有：mgh=mv2；物体滑到底端重力功率为：P=mgvsinθ；联立解得：P=mgsinθ，故B正确，ACD错误。故选B。 3、A 【解析】 已知月球表面的加速度g、月球的半径R等数据，不考虑月球自转，在月球表面附近的物体重力等于万有引力，由圆周运动规律和万有引力定律求解。 【详解】 AB．设质量为m的物体在月球表面，受到的重力等于月球的万有引力，可得： 故A正确B错误； CD．在利用月球绕地球做圆周运动的周期计算天体质量时，只能计算中心天体的质量，即计算的是地球质量而不是月球的质量，故CD错误； 故选A。 4、D 【解析】 设每节车箱受到的阻力为，每节车箱的质量为m，以后四节为研究对象，根据牛顿第二定律可得，以后五节为研究对象，根据牛顿第二定律可得，则有，故D正确，A、B、C错误； 故选D． 【点睛】 关键是研究对象的选取，根据牛顿第二定律列式求解． 5、D 【解析】 运动员在这100m中的平均速度为 。 A．，与结论不相符，选项A错误； B．，与结论不相符，选项B错误； C．，与结论不相符，选项C错误； D．，与结论相符，选项D正确； 故选D. 6、B 【解析】 先将所有的书(设有n本)当作整体，受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有 2μ1F⩾nmg…① 再考虑除最外侧两本书(n−2)本，受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有 2μ2F⩾(n−2)mg…② 由①②，解得： n⩽42 故最多可以有42本书； A. 40。故A错误； B. 42。故B正确； C. 64。故C错误； D. 80。故D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、AC 【解析】 对AB整体受力分析，受到重力mg=（m1+m2）g、支持力N、拉力F、滑动摩擦力f，如图 根据共点力平衡条件，有： 解得：， 故选AC． 【名师点睛】 对AB整体受力分析，受到重力（m1+m2）g、支持力N、拉力F、滑动摩擦力f，然后根据共点力平衡条件列式求解． 8、BD 【解析】 力不是维持物体运动的原因，是改变物体运动状态的原因，物体有保持原来运动状态的性质，这种性质叫惯性．惯性大小由物体的质量决定．由牛顿第二定律F=ma可知，在质量一定的情况下，一个物体受到的合力越大，它的加速度越大．所以答案选BD. 9、AC 【解析】 C、D、以小球为研究对象，分析受力情况，作出受力示意力图，如图所示： 根据几何关系可知，用F顺时针转动至竖直向上之前，支持力逐渐减小，F先减小后增大，当F的方向沿圆的切线方向向上时，F最小，此时F=mgcosθ；故C正确，D错误； A、B、F水平时，根据三力平衡的特点由合成法可知，由动态平衡