2022年北京市昌平区市级名校物理高三上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 注意事项 1．考生要认真填写考场号和座位序号。 2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。 3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。 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、如图所示，A、B两球质量相等，光滑斜面的倾角为θ，图甲中，A、B两球用轻弹簧相连，图乙中A、B两球用轻质杆相连，系统静止时，挡板C与斜面垂直，轻弹簧、轻杆均与斜面平行，则在突然撤去挡板的瞬间有( ) A．两图中两球加速度均为gsin θ B．两图中A球的加速度均为0 C．图乙中轻杆的作用力一定不为0 D．图甲中B球的加速度是图乙中B球的加速度的2倍 2、一木块静止在光滑的水平面上，将一个大小恒为F的水平拉力作用在该木块上，经过位移X时，拉力的瞬时功率为P；若将一个大小恒为2F的水平拉力作用在该木块上，使该木块由静止开始运动，经过位移x时，拉力的瞬时功率是（ ） A． B．2P C． D．4P 3、如图所示，一小球（可视为质点）沿斜面匀加速下滑，依次经过A、B、C三点，已知，，小球经过AB和BC两段所用的时间均为2s，则小球经过A、B、C三点时的速度大小分别是（　　） A．12m/s，13m/s，14m/s B．10m/s，14m/s，18m/s C．8m/s，12m/s，16m/s D．6m/s，12m/s，18m/s 4、如图所示，足够长的木板B上表面水平，静止在光滑水平地面上，小物块A静止放置在木板B上，从某时刻(t=0)起，给木板B施加一水平向右的力F，且F=kt(k为定值)。已知A、B间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，且最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，则物块A的加速度a随时间t的变化关系正确的是 A． B． C． D． 5、质量为m的小球P以大小为v的速度与质量为3m的静止小球Q发生正碰，碰后小球P以大小为的速度被反弹，则正碰后小球Q的速度大小是　　 A．2v B． C． D． 6、如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直,一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时,对应的轨道半径为(重力加速度为g)( ) A． B． C． D． 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、两水平平行金属板连接在如图所示的电路中，板长为 L 间距 d,在距板右端 2L 处有一竖直光屏，D 为理想二极管（具有单向导电性）。让一带电量为 q、质量为 m 的粒子从两板左端连线的中点O以水平速度射入板间，粒子飞出电场后垂直打在屏上。则 A．电场强度大小为 3mg/q B．质点在板间运动的过程中与它从板右端运动到屏的过 程中速度变化相同 C．若仅将滑片 P 下移，再让该粒子从O 点以水平射入，粒子打 在屏上位置在中心线下方 D．若仅将板间距增大，再让该粒子从 O 点以水平射入，粒子仍垂直打在屏上 8、地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送至地面．某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等．不考虑摩擦阻力和空气阻力．对于第①次和第②次提升过程， A．矿车上升所用的时间之比为4:5 B．电机的最大牵引力之比为2:1 C．电机输出的最大功率之比为2:1 D．电机所做的功之比为4:5 9、两个等量点电荷位于x轴上，它们的静电场的电势φ随位置x变化规律如图所示(只画出了部分区域内的电势)，x轴上有两点M、N，且OM >ON，由图可知（　　） A．N点的电势低于M点的电势 B．M、N两点的电场方向相同且M点的场强大小大于N点的场强大小 C．仅在电场力作用下，正电荷可以在x轴上M、N之间的某两点做往复运动 D．负电荷沿x轴从M点移到N点的过程中电场力一直做正功 10、如图所示，半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有一固定放置的竖 直挡板MN，在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止状态，若使MN保持竖直并且缓慢地向右平移，在Q滑落到地面之前，P始终保持静止，在此过程中 A．Q对P的压力逐渐增大 B．Q对P的压力逐渐减小 C．地面对P的摩擦力逐渐增大 D．地面对P的支持力逐渐减小 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）如图所示，为验证动能定理的实验装置，较长的小车的前端固定有力传感器，能测出小车所受的拉力，小车上固定两个完全相同的遮光条A、B，小车、传感器及遮光条的总质量为M，小车放在安装有定滑轮和光电门的光滑轨道D上，光电门可记录遮光条A、B通过它时的挡光时间．用不可伸长的细线将小车与质量为m的重物相连，轨道放在水平桌面上，细线与轨道平行(滑轮质量、摩擦不计)． (1)用螺旋测微器测遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度d=____mm． (2)实验过程中______满足M远大于m(填“需要”或“不需要”)． (3)实验主要步骤如下: ①测量小车、传感器及遮光条的总质量M，测量两遮光条的距离L，按图甲正确连接器材． ②由静止释放小车，小车在细线拉动下运动，记录传感器的示数F及遮光条A、B 经过光电门的挡光时间tA和tB，则验证动能定理的表达式为__________(用字母M、F、L、d、tA、tB表示)． 12．（12分）在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳．实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度的拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条． （1） 实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的_____（填字母代号）． A．将橡皮条拉伸相同长度即可 B．将橡皮条沿相同方向拉到相同长度 C．将弹簧秤都拉伸到相同刻度 D．将橡皮条和绳的结点拉到相同位置 （2） 同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是____（填字母代号）． A．两细绳必须等长 B．弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行 C．用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大 D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些 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，真空室中电极K发出的电子(初速不计）经过电势差为U1的加速电场加速后，沿两水平金属板C、D间的中心线射入两板间的偏转电场，最后打在荧光屏上．CD两板间的电势差UCD随时间变化如图所示，设C、D间的电场可看作是均匀的，且两板外无电场．已知电子的质量为m、电荷量为e(重力不计)，C、D极板长为L, 板间距离为d,偏转电压U2,荧光屏距C、D右端的距离为L/6, 不同时刻从K极射出的电子都能通过偏转电极且不计电子间的相互作用．求： （1）电子通过偏转电场的时间t0 （2）若UCD的周期T=t0, 荧光屏上电子能够到达的区域的长度； （3）若UCD的周期T=2t0, 到达荧光屏上O点的电子的动能？ 14．（16分）如图所示，质量为5kg的物块自倾角为37°的传送带上由静止下滑，物块经过水平地面CD后进入光滑半圆弧轨道DE，传送带向下匀速转动，其速度v=10m/s，传送带与水平地面之间光滑连接（光滑圆弧BC长度可忽略），传送带AB长度为16m，水平地面 CD长度为6.3 m，物块与水平地面、传送带间的动摩擦因数均为μ=0.5，圆弧DE的半径R=1.125m．（sin 37°=0.6，cos 37°=0.8） （1）求物块在传送带上运动时系统产生的热量； （2）物块到达E点时的速度． 15．（12分）如图所示，半径为的粗糙半圆环轨道，与高为的光滑斜轨道，固定在同一竖直平面内，两轨道之间由一条光滑足够长的水平轨道相连，水平轨道与斜轨道间有一段圆弧过渡．在水平轨道上，轻质弹簧被、两小球挤压，处于静止状态．同时释放两个小球（弹簧与小球不连在一起），球恰好能到达斜轨道的最高点， 球恰好能到圆环轨道最高点．已知球质量为， 球质量为．取重力加速度．求： （1）球离开弹簧时的速度大小； （2）球离开弹簧时的速度大小． （3）释放小球前弹簧的弹性势能． （4）球从点到点的过程中，克服摩擦力所做的功． 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、D 【解析】 撤去挡板前，对整体分析，挡板对B球的弹力大小为2mgsinθ，因弹簧弹力不能突变，而杆的弹力会突变，所以撤去挡板瞬间，图甲中A球所受合力为零，加速度为零，B球所受合力为2mgsinθ，加速度为2gsinθ；图乙中杆的弹力突变为零，A、B球所受合力均为mgsinθ，加速度均为gsinθ，故D正确，A.B.C错误． 故选D. 点睛：根据弹簧弹力不能突变，杆的弹力会突变，分析撤去挡板的瞬间，图甲和图乙中A、B所受合外力即可得到各自的加速度． 2、C 【解析】第一次木块受F作用时，对物体受力分析可知，物体只受力F的作用，由牛顿第二定律可得： ，解得： ，经过位移x时的速度为： ，所以瞬时功率： ，第二次受2F作用时，对物体受力分析可知，物体只受力2F的作用，同理可得： ,即： ，所以C正确，ABD错误。 3、D 【解析】 根据△x=at2得： B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，则有： 则C点的速度为： vC=vB+at=12+3×2=18m/s A点的速度为： vA=vB-at=12-3×2=6m/s A．12m/s，13m/s，14m/s，与结论不相符，选项A错误； B．10m/s，14m/s，18m/s，与结论不相符，选项B错误； C．8m/s，12m/s，16m/s，与结论不相符，选项C错误； D．6m/s，12m/s，18m/s，与结论相符，选项D正确； 故选D。 4、D 【解析】 由题意知开始时A、B一起在F的作用下做加速度均匀增加的加速直线运动， F=kt=(mA+mB)a 解析得 加速度与时间成正比。 当F大于最大静摩擦力时A、B发生相对滑动，此时对A分析有： 解得：，此后A做匀加速直线运动，由于最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，所以B的最大加速度大于μg，故选D。 5、B 【解析】 碰撞过程系统动量守恒，以的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：，则：，得；B正确．故选B． 6、B 【解析】 根据动能定理得出物块到达最高点的速度，结合高度求出平抛运动的时间，从而得出水平位移的表达式，结合表达式，运用二次函数求极值的方法得出距离最大时对应的轨道半径． 【详解】 设半圆的半径为R，根据动能定理得：−mg•2R＝mv′2−mv2，离开最高点做平抛运动，有：2R=gt2，x=v′t，联立解得： ，可知当R=时，水平位移最大，故B正确，ACD错误．故选B． 【点睛】 本题考查了动能定理与圆周运动和平抛运动的综合运用，得出水平位移的表达式是解决本题的关键，本题对数学能力的要求较高，需加强这方面的训练． 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