上海市莘庄中学2022-2023学年物理高三上期中质量跟踪监视模拟试题含解析

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、一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上.现对物块施加一个竖直向下的恒力F，如图所示.则物块( ) A．沿斜面加速下滑 B．仍处于静止状态 C．受到的摩擦力不变 D．受到的合外力增大 2、如图所示，光滑水平面上停着一辆小车，小车的固定支架左端用不计质量的细线系一个小铁球。开始将小铁球提起到图示位置，然后无初速释放，之后不会与车上的支架碰撞。在小铁球来回摆动的过程中，下列说法中正确的是　　 A．小球摆到最低点时，小车的速度最大 B．小车和小球系统动量守恒 C．小球摆到右方最高点时刻，小车有向右的速度 D．小球向右摆动过程小车一直向左加速运动 3、如图所示，竖直平面内的轨道Ⅰ和Ⅱ都由两段细直杆连接而成，两轨道长度相等．用相同的水平恒力将穿在轨道最低点的B静止小球，分别沿Ⅰ和Ⅱ推至最高点A，所需时间分别为t1、t2；动能增量分别为、．假定球在经过轨道转折点前后速度的大小不变，且球与Ⅰ、Ⅱ轨道间的动摩擦因数相等，则 A．＞；t1＞t2 B．=；t1＞t2 C．＞；t1＜t2 D．=；t1＜t2 4、有两个共点力，一个力的大小是3 N，另一个力的大小是6 N，它们合力的大小可能是 A．18 N B．6 N C．2 N D．1 N 5、运动员从悬停在空中的直升机上跳伞，伞打开前可看做是自由落体运动，打开伞后减速下降，最后匀速下落．如果用h表示下落高度，t表示下落的时间，F表示人受到的合力，E表示人的机械能，Ep表示人的重力势能，v表示人下落的速度，在整个过程中，如果打开伞后空气阻力与速度平方成正比，则下列图象可能符合事实的是（　　） A． B． C． D． 6、如图所示，水平面上有一汽车A，通过定滑轮用绳子拉同一水平面的物体B，当拉至图示位置时，两绳子与水平面的夹角分别为α、β，二者速度分别为vA和vB，则(　　) A．vA∶vB＝1∶1 B．vA∶vB＝cos β∶cos α C．vA∶vB＝sin α∶sin β D．vA∶vB＝sin α∶cos β 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、暗物质是二十一世纪物理学之谜，对该问题的研究可能带来一场物理学的革命。为了探测暗物质，我国在2015年12月17日成功发射了一颗被命名为“悟空”的暗物质探测卫星。已知“悟空”在低于同步卫星的轨道上绕地球做匀速圆周运动，经过时间t（t小于其运动周期），运动的弧长为s，与地球中心连线扫过的角度为β（弧度），引力常量为G，则下列说法正确的是 A．“悟空”的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度 B．“悟空”的线速度大于第一宇宙速度 C．“悟空”的环绕周期为 D．“悟空”的质量为 8、如图所示，直线a与四分之一圆弧b分别表示两质点A、B从同一地点出发，沿同一方向做直线运动的v−t图．当B的速度变为0时，A恰好追上B，则下列说法正确的是 A．B质点做加速度减小的减速运动 B．B质点的位移为m C．A质点追上B质点时的速度为m/s D．A质点的加速度为m/s2 9、如图所示，AB是带电粒子在电场中运动的径迹，不考虑重力和空气阻力，粒子在由电场中的A点运动到B点的过程中，以下判断正确的是（ ） A．粒子带正电 B．粒子在A点受到的电场力的大小比在B点受到的大 C．粒子在A点的动能比在B点的动能大 D．粒子在A点的电势能比在B点的电势能大 10、关于位移和路程关系的正确说法是（ ） A．物体沿直线向某一方向运动， 通过的路程就是位移 B．物体沿直线运动，通过的路程等于位移的大小 C．物体通过的路程不等， 位移可能相同 D．物体通过一段路程， 位移可能为零 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）某同学为了验证力的平行四边形定则，准备了三根相同的橡皮筋、木板、重物、刻度尺、三角板、铅笔、细绳套、白纸、钉子等器材。操作步骤如下： a、把三根橡皮筋的一端系在一起，另一端分别系一个细绳套； b、将白纸固定在木板上，在木板上钉两个钉子，将任意两个橡皮筋上的绳套分别套在 两钉子上； c、立起木板，将重物挂在剩下的一个绳套上，如图甲所示； d、记录下三根橡皮筋的长度和橡皮筋结点的位置O及每个细绳的方向； e、取下白纸，利用橡皮筋的伸长量作为拉力大小，画出受力图，验证力的平行四边形定则； f、换用不同的重物重复实验。 ⑴此实验还需 _______: A．测量重物的质量 B．记录下两个钉子的位置 C．测量橡皮筋的原长 ⑵某次实验，测得三根橡皮筋的伸长量及方向。把橡皮筋的伸长量作为拉力大小，作出力的图示，如图乙所示，请任选两个力，根据平行四边形定则作出合力；________ ⑶在⑵问作出的图中，根据_______可以说明力的合成满足平行四边形定则. ⑷如果换用不同的重物再次重复该实验，______ (填“需要”或“不需要”）改变钉子的位置，使橡皮筋的结点回到原来的O点。 12．（12分）用游标卡尺测一根金属管的内径和外径时，卡尺上的游标位置分别如图（a）、（b）所示。这根金属管内径读数是______cm，管壁的厚度是____ cm。 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，实线是某时刻的波形图像，虚线是1．2 s后的波形图像，质点P位于实线波的波峰处。 ①若波向右以最小速度传播，求经过t＝4 s质点P所通过的路程； ②若波速为35 m/s，求波的传播方向。 14．（16分）如图所示，小球b静止与光滑水平面BC上的C点，被长为L的细线悬挂于O点，细绳拉直但张力为零．小球a从光滑曲面轨道上AB上的B点由静止释放，沿轨道滑下后，进入水平面BC（不计小球在B处的能量损失），与小球b发生正碰，碰后两球粘在一起，在细绳的作 用下在竖直面内做圆周运动且恰好通过最高点．已知小球a的质景为M，小球b的质量为m．M=5m．己知当地重力加速度为g求： （1）小球a与b碰后的瞬时速度大小 （2）A点与水平面BC间的高度差． 15．（12分）如图，木板A静止在光滑水平面上，其左端与固定台阶相距x．与滑块B（可视为质点）相连的细线一端固定在O点．水平拉直细线并给B一个竖直向下的初速度，当B到达最低点时，细线恰好被拉断且B恰好从A右端的上表面水平滑入。设A与台阶碰撞无机械能损失，不计空气阻力。已知A的质量为6kg，B的质量为3kg，A、B之间动摩擦因数为μ=0.4；细线长为L=0.4m、能承受的最大拉力为B重力的5倍；A足够长，B不会从A表面滑出；重力加速度为。 （1）求细线被拉断瞬间B的速度大小； （2）若x=1m，求A与台阶的碰撞次数； （3）若，求系统的总发热量。 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、B 【解析】 试题分析：质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上，对其受力分析，可求出动摩擦因数，加力F后，根据共点力平衡条件，可以得到压力与最大静摩擦力同时变大，物体依然平衡． 解：由于质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上，说明斜面对物块的摩擦力等于最大静摩擦力， 对物体受力分析，如图 根据共点力平衡条件，有 f=mgsinθ N=mgcosθ f=μN 解得 μ=tanθ 对物块施加一个竖直向下的恒力F，再次对物体受力分析，如图 根据共点力平衡条件，有 与斜面垂直方向依然平衡：N=（mg+F）cosθ 因而最大静摩擦力为：f=μN=μ（mg+F）cosθ=（mg+F）sinθ， 故在斜面平行方向的合力为零，故合力仍然为零，物块仍处于静止状态，A正确，B、D错误，摩擦力由mgsinθ增大到（F+mg）sinθ，C错误； 故选A． 【点评】本题要善用等效的思想，可以设想将力F撤去，而换成用一个重力的大小等于F的物体叠放在原来的物块上！ 2、A 【解析】 由于水平面光滑，球、车系统水平方向动量守恒，但竖直方向动量不守恒，系统机械能守恒，小球摆过程中机械能不守恒。 【详解】 小车与小球组成的系统在水平方向动量守恒，小球在最低点，小球的水平速度最大，小车速度最大，小球从图示位置下摆到最低点，小车受力向左加速运动，当小球到最低点时，小车速度最大。当小球从最低点向右边运动时，小车向左减速，当小球运动到与左边图示位置相对称的位置时，小车静止。故小球向右摆动过程小车先向左加速运动，后向左减速运动，故A正确，CD错误；小车与小球组成的系统在水平方向动量守恒，在竖直方向动量不守恒，系统整体动量不守恒，故B错误。所以A正确，BCD错误。 【点睛】 本题主要考查了动量守恒、机械能守恒条件的判断，要求同学们能正确分析小球和小车的运动情况，知道水平方向的动量守恒定律。 3、B 【解析】 试题分析：运动过程包括两个阶段，均为匀加速直线运动．第一个过程和第二个过程运动的位移相等，所以恒力做功相等为，高度相等重力做功相等为，设斜面倾角为，斜面长度为，则摩擦力做功为，而即斜面对应的水平位移，两个过程 的水平位移相等，而也相等，所以摩擦力做功相等，整理可得合外力做功相等，根据动能定理，合外力做功等于动能变化量，所以动能变化量相等即，选项AC错．前一个过程加速度先小后大，后一个过程加速度先大后小，做速度时间图像如下，既要末速度相同，又要位移相同，即末速度相同，与时间轴围成的面积相等，根据图像可判断，对照选项B对． 考点：动能定理 匀变速直线运动 4、B 【解析】 两力合成时，合力随夹角的增大而减小，当夹角为零时合力最大，夹角180°时合力最小，并且F1+F2≥F≥|F1-F2|． 【详解】 两力合成时，合力范围为：|F1+F2|≥F≥|F1-F2|；则3 N和6 N的合力范围是9N≥F≥3N，所以可能为6N。故选B。 5、C 【解析】 A、图象不可能是直线，否则是匀速下降，而运动员先自由落体运动，打开降落伞后做减速运动，最后是匀速运动，矛盾，故A错误； B、而运动员先自由落体运动，打开降落伞后做减速运动，最后是匀速运动； 减速过程，根据牛顿第二定律，有：，故加速度是变化的，图不是直线，故B错误； C、自由落体阶段，合力恒定，为，减速阶段，由于，故合力是变化的，匀速阶段，合力为零，故C正确； D、由于图象不可能是直线，否则是匀速下降，而重力势能，故不是直线，故D错误。 点睛：本题关键分三个阶段分析运动员的运动，注意减速过程是加速度不断减小的减速运动，当加速度减为零时，速度达到最小；最后是匀速。 6、B 【解析】对A物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解，则有沿着绳子方向的速度大小为vAcosα；对B物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解，则有沿着绳子方向的速度大小为vBcosβ，由于沿着绳子方向速度大小相等，所以则有vAcosα=vBcosβ，因此ACD错误，B正确；故选B． 点睛：考查学会对物体进行运动的分解，涉及到平行四边形定则与三角函数