2023届江苏省常州中学高三物理第一学期期中质量检测模拟试题含解析

2022-2023高三上物理期中模拟试卷 考生请注意： 1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。 2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。 3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、如图，小球质量为m，通过长度为L的无伸缩性轻质条状物与水平转轴O相连，并能绕转轴O在竖直平面做完整的圆周运动。小球运动过程中受到的空气阻力可以忽略不计，下列关于小球运动的说法正确的是（ ） A．当轻质条状物为绳子且转轴O不受摩擦时，小球经过最低点的速度应不小于 B．当轻质条状物为杆且转轴O不受摩擦时，小球经过最低点的速度应不小于 C．当轻质条状物为绳子时，可通过控制转轴O的转动让小球做匀速圆周运动 D．当轻质条状物为杆时，不可能通过控制转轴O的转动让小球做匀速圆周运动 2、如图所示，三根抗拉能力相同的轻细绳1、2、3将一重物悬挂在水平天花板上，P、Q两点为绳子与天花板的结点，绳子1、2与天花板的夹角分别为60°和30°，其拉力大小分别为F1、F2，重物重力为G，下列说法正确的是（ ） A．绳子2的拉力 B．绳子2的拉力F2=2G C．若逐渐增大重物进力，绳子3先断 D．若缓慢增大P、Q两点间距， F1、F2的合力增大 3、在倾角为q的斜面上，一人用力 F 推着一个重力大小为 G 的光滑雪球处于静止状态．已知 F 的方向始终通过雪球的球心，则关于力 F，下列说法正确的是 ( ) A．当 F 平行斜面时， F 的大小为G tanq B．当 F 平行斜面时， F 的大小为Gsinq C．当 F 沿水平方向时， F 的大小为Gcosq D．当 F 沿水平方向时， F 的大小为 4、如图所示，质量、初速度大小都相同的A、B、C三个小球，在同一水平面上，A球竖直上抛，B球以倾角θ斜向上抛，空气阻力不计，C球沿倾角也为θ的光滑斜面上滑，它们上升的最大高度分别为HA、HB、HC，则 A．HA=HB=HC B．HA=HB＜HC C．HA＝HC＞HB D．HA＞HB，HA ＞HC 5、某天体的两颗卫星a、b分别在同一平面内的P、Q轨道上沿逆时针方向做匀速圆周运动，某时刻如图所示。P、Q轨道的半径分别为r1、r2，且r2=4r1，则下面说法正确的是 A．卫星a的加速度小于卫星b的加速度 B．从图示位置开始计时，在一小段时间内两卫星间的距离不断减小 C．在以后运动过程中，只要卫星b处于图示位置，则卫星a也一定处于图示位置 D．若使卫星a变轨到Q轨道上运动，则必须减小卫星a的速度 6、一质点做匀加速直线运动，在时间 t 内发生得而位移为 x ．已知该质点的加速度为，则该质点的末动能与初动能的之比为( 　) A．3 B．4 C．9 D．16 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、一个质量为m的物体，（体积可忽略），在半径为R，的光滑半球顶点处以水平速度v0运动，如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．若v0=，则物体对半球顶点无压力 B．若v0= ，则物体对半球顶点的压力为mg C．若v0=0，则物体对半球顶点的压力为mg D．若v0=0，则物体对半球顶点的压力为零 8、如图所示，一长为的轻杆一端与水平转轴相连，另一端固定一质量为的小球，转轴带动轻杆使小球在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，角速度为。为与圆心等高的两点，为最高点，重力加速度为。则 A．在B点时杆对球的作用力不可能为0 B．在点时，杆对球的作用力大小为 C．从转动到的过程中，小球处于超重状态 D．从转动到的过程中，小球重力的功率一直增大 9、把小球放在竖立的弹簧上，并把球往下按至位置，如图甲所示．迅速松手后，球升高至最高位置（图丙），途中经过位置时弹簧正处于原长（图乙）．忽略弹簧的质量和空气阻力．则小球从运动到的过程中，下列说法正确的是（ ） A．小球的速度先增大后减小 B．小球的加速度一直减小 C．小球的机械能一直增大 D．小球一直处于失重状态 10、如图甲所示，质量为m的小滑块A以向右的初速度v0滑上静止在光滑水平地面上的平板车B，从滑块A刚滑上平板车B开始计时，它们的速度随时间变化的图象如图乙所示，物块未滑离小车，重力加速度为g，以下说法中正确的是 A．滑块A与平板车B上表面的动摩擦因数 B．平板车B的质量M＝2m C．滑块A与平板车间因摩擦产生的热量为Q＝ D．t0时间内摩擦力对小车B做功的平均功率为 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）同学们分别利用下图甲、乙所示的两种装置采用不同方法探究“合外力做功与动能改变量的关系”．其中小车A与纸带和打点计时器B相连，托盘C内装有砝码，D为无线测力传感器，可直接测量绳子给小车的拉力． （1）下列说法正确的是__________ A．两种方案都需要将导轨的右端垫高以平衡摩擦力 B．两种方案都需要测量并记录小车的质量 C．两种方案都需要测量并记录托盘及托盘中砝码的总质量 D．两种方案都要求托盘及盘中砝码总质量远小于小车A的质量 （2）如图丙是某次实验打下的纸带，其中O点是小车由静止释放瞬间打点计时器打下的第一个点，打点周期为T，相邻两点间还有四个点没画出，则打下C点时小车的速度大小为vc=________________ （3）若采用方案二进行实验，用天平测得小车的质量为M，传感器D测量得到绳子拉力为F，研究小车从开始运动到打下C点的过程，则根据动能定理，应验证的表达式为(用题目中已知物理量的符号表示)_________________ （4）若采用方案一进行实验，并将砝码盘和砝码总重力mg当作绳子拉力，多次实验发现拉力做功总是比小车动能增加量要________一些（填“偏大”或“偏小），造成这种误差最可能的原因是_____________________ 12．（12分）根据如图甲电路，可以测出定值电阻R0的阻值以及电源的电动势E和内阻r，图中R是电阻箱（0～999.9Ω），两个电表都是相同的电压表（分别用V1和V2表示，对应的示数分别为U1、U2）。 （1）请在虚线框内画出图甲中实物连接电路所对应的电路图__________（原理图）； （2）接通电源进行实验，调节电阻箱R，当其各旋盘位置及两电表（没有标出刻度值）示数如图乙所示。可读得电阻箱的阻值R=___，已知此时V1的读数为U1=2.60V时，则V2的读数应该为U2=___V，可求得定值电阻R0=___（此空保留3位有效数字）； （3）测出R0后，再次调整电阻箱R，改变并记录多组的（R，U1，U2）值。A、B两位同学根据表格中的数据，分别画出如下图丙中的（A）、（B）图线。 假设图中的纵截距和横截距均已得出（即图中a1、a2和b1、b2为已知），则由图线（A）可得出电源电动势E=___；由图线（B）可得出电源内电阻r=___。 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，一负离子从静止开始经加速电场加速后，获得水平速度，从水平放置的一对平行金属板正中间射入偏转电场中.已知负离子的电荷量为,质量为用m，偏转金属极板长为L,两极板间距为d,偏转电压为U.求： (1)加速电场两端的电压； (2)负离子飞出偏转电场时沿垂直偏转板方向偏移的距离y和速度偏转角的正切值； (3)要使负离子能飞出偏转电场，水平金属板间所加偏转电压U应满足的条件. 14．（16分）利用弹簧弹射和传送带可以将工件运送至高处。如图所示，传送带与水平方向成37度角，顺时针匀速运动的速度v＝4m/s。B、C分别是传送带与两轮的切点，相距L＝6.4m。倾角也是的斜面固定于地面且与传送带上的B点良好对接。一原长小于斜面长的轻弹簧平行斜面放置，下端固定在斜面底端，上端放一质量m＝1kg的工件（可视为质点）。用力将弹簧压缩至A点后由静止释放，工件离开斜面顶端滑到B点时速度v0＝8m/s，A、B间的距离x＝1m，工件与斜面、传送带问的动摩擦因数相同，均为μ＝0.5，工件到达C点即为运送过程结束。g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求： （1）弹簧压缩至A点时的弹性势能； （2）工件沿传送带由B点上滑到C点所用的时间； （3）工件沿传送带由B点上滑到C点的过程中，工件和传送带间由于摩擦而产生的热量。 15．（12分）一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播，波长λ≥80cm．O和A是介质中平衡位置分别位于x=0和x=40cm处的两个质点．t＝0时开始观测，此时质点O的位移y=-8cm，质点A处于y=-16cm的波谷位置；t＝0.5s时，质点O第一次回到平衡位置，而t=1.5s时，质点A第一次回到平衡位置．求： （ⅰ）这列简谐横波的周期T、波速v和波长λ； （ⅱ）质点A振动的位移y随时间t变化的关系式． 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、A 【解析】 当轻质条状物为绳子，恰好过过最高点的临界条件时：只有重力提供向心力； 当轻质条状物为杆时，恰好过过最高点的临界条件是速度为零，然后根据机械能守恒和牛顿第二定律即可分析； 【详解】 A、当轻质条状物为绳子，恰好过过最高点的临界条件是：只有重力提供向心力，即为： 设最低点速度为，由机械能守恒定律得： 联立解得：； 因为绳子不可以通过转轴控制，所以小球不可能做匀速圆周运动，故A正确，C错误； B、当轻质条状物为杆时，恰好过过最高点的时速度为零，设最低点速度为，根据机械能守恒定律得：,解得：,可以控制转轴O的转动，让小球做匀速圆周运动，故BD错误； 【点睛】 本题考查竖直面内圆周运动两种模型，关键是要掌握两种模型能做完整圆周运动的最高点的临界条件，绳模型是在最高点只有重力提供向心力，杆模型是到最高点速度恰好为零。 2、C 【解析】对O点受力分析，如图所示： 根据平衡条件，有：F1：F2：F3=：1：2，其中：F3=G，故F1=G，F2=G；故A B错误；由于F1：F2：F3=：1：2，而F3=G，故增加重力G后，三个拉力F1、F2、F3均增加，由于F3＞F1＞F2，故绳子3先断，故C正确；若缓慢增大P、Q两点间距，点O保持平衡，根据平衡条件，三个力的合力为零，而F1、F2的合力与F3平衡，而F3=G，故F1、F2的合力不变，故D错误；故选C 点睛：本题是平衡问题，关键是明确点O的受力情况，根据平衡条件作图分析；三力平衡的基本解题方法：①力的合成、分解法：即分析物体的受力，把某两个力进行合成，将三力转化为二力，构成一对平衡力，二是把重力按实际效果进行分解，将三力转化为四力，构成两对平衡力；②相似三角形法：利用矢量三角形与几何三角形相似的关系，建立方程求解力的方法．应用这种方法，往往能收到简捷的效果． 3、B 【解析】 当 F 平行斜面时，在平行斜面方向，由平衡知识可知：F=Gsinθ，选项B正确，A错误；当 F 沿水平方向时，沿斜面方向：Fcosθ=mgsinθ，即F=mgtanθ，选项CD错误；故选B. 4、C 【解析】 对于A、C两个球，达到最高点时，A、C两个球的速度均为零，物体的动能全部转化为重力势能，所以A、C的最大高度相同；对于B球来说