2024年山西省山大附中等晋豫名校高三物理第一学期期中预测试题含解析

2024年山西省山大附中等晋豫名校高三物理第一学期期中预测试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为、（已知）的两物块、相连接，弹簧处于原长，三者静止在光滑的水平面上。现使获得水平向右、大小为的瞬时速度，从此刻开始计时，两物块的速度随时间变化的图像如图乙所示，从图像提供的信息可得()A．到时间内弹簧由原长变化为压缩状态B．在时刻，两物块达到共同速度，且弹簧处于压缩状态C．时刻弹簧的弹性势能为6JD．在和时刻，弹簧均处于原长状态2、水平转台上有质量相等的A、B两小物块，两小物块间用沿半径方向的细线相连，两物块始终相对转台静止，其位置如图所示(俯视图)，两小物块与转台间的最大静摩擦力均为，则两小物块所受摩擦力、随转台角速度的平方()的变化关系正确的是A． B． C． D．3、如图所示，轻质且不可伸长的细绳一端系一质量为m的小球，另一端固定在天花板上的O点．则小球在竖起平面内摆动的过程中，以下说法正确的是()A．小球在摆动过程中受到的外力的合力即为向心力B．在最高点A、B，因小球的速度为零，所以小球受到的合外力为零C．小球在最低点C所受的合外力，即为向心力D．小球在摆动过程中使其速率发生变化的力为绳子的拉力4、如图所示，在弹簧测力计下挂一重物，重力为G，用手提着弹簧测力计沿竖直方向由静止开始向上运动再到静止。在此过程中，下列说法正确的是A．弹簧测力计的示数一直大于GB．弹簧测力计的示数一直等于GC．先出现失重现象后出现超重现象D．先出现超重现象后出现失重现象5、如图所示为两电源的图象，则下列说法正确的是A．电源①的电动势和内阻均比电源②小B．当外接相同的电阻时，两电源的输出功率可能相等C．当外接同样的电阻时，两电源的效率可能相等D．不论外接多大的相同电阻，电源①的输出功率总比电源②的输出功率大6、如图所示，物块M在静止的传送带上以速度v匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，若传送带的速度大小也为v，则传送带启动后()A．M受到的摩擦力不变B．M相对地面静止C．M下滑的速度减小D．若传送带足够长，M可能沿带面向上运动二、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、(多选)某马戏团演员做滑杆表演，已知竖直滑杆上端固定，下端悬空，滑杆的重力为200N，在杆的顶部装有一拉力传感器，可以显示杆顶端所受拉力的大小．从演员在滑杆上端做完动作开始计时，演员先在杆上静止了0.5s，然后沿杆下滑，3.5s末刚好滑到杆底端，并且速度恰好为零，整个过程演员的v－t图象和传感器显示的拉力随时间的变化情况分别如图甲、乙所示，g＝10m/s2，则下列说法正确的是()A．演员的体重为800NB．演员在最后2s内一直处于超重状态C．传感器显示的最小拉力为620ND．滑杆长7.5m8、来自中国铁路总公司的消息，“复兴号”列车日前已经成功完成时速350公里的相关测试和科学评估，9月21日起在京沪高铁运行。火车转弯时，要求轮缘与内、外轨间都无挤压。要满足火车转弯时的速度尽可能大些，下列说法正确的是（）A．内、外轨间的离度差应大些B．内、外轨间的离度差应小些C．弯道半径应大些D．弯道半径应小些9、如图所示，一辆小车在水平路面上运动，车内一小球被两根轻绳OA、OB系住并相对小车静止，其中OA水平，OB与竖直方向的夹角为α，现将OA剪断，小车的运动情况不变，且小球仍相对小车静止。则下列说法正确的是（）A．小车可能做匀速直线运动B．小车一定做匀变速直线运动C．轻绳OB上的拉力可能变小D．轻绳OB上拉力一定不变10、某静电场在x轴上的电势随x的变化关系φ-x图象如图所示，电场方向平行于x轴，下列说法正确的是A．x2处电场强度为零B．正电荷从x1处移到x3处电势能增大C．正电荷在x3处和x3处的加速度方向相反D．电荷在x4处受到的电场力最大三、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）图甲所示为某同学研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”的实验装置示意图．（1）下面列出了一些实验器材：电磁打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码、砂和砂桶、刻度尺．除以上器材外，还需要的实验器材有：．A．秒表B．天平（附砝码）C．低压交流电源D．低压直流电源（2）实验中，需要补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力：小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器．把木板一端垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做______运动．（3）实验中，为了保证砂和砂桶所受的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力，砂和砂桶的总质量m与小车和车上砝码的总质量M之间应满足的条件是_____．这样，在改变小车上砝码的质量时，只要砂和砂桶质量不变，就可以认为小车所受拉力几乎不变．（4）如图乙所示，A、B、C为三个相邻的计数点，若相邻计数点之间的时间间隔为T，A、B间的距离为x1，B、C间的距离为x2，则小车的加速度a＝．已知T＝1．11s，x1＝2．91cm，x2＝3．43cm，则a＝m/s2（结果保留2位有效数字）．（2）在做实验时，该同学已补偿了打点计时器对小车的阻力及其他阻力．在处理数据时，他以小车的加速度的倒数为纵轴，以小车和车上砝码的总质量M为横轴，描绘出－M图像，图丙中能够正确反映－M关系的示意图是．12．（12分）某实验小组利用如下图甲所示的实验装置来探究当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量之间的关系．由图中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离x，由下图乙中游标卡尺测得遮光条的宽度d＝________cm.该实验小组在做实验时，将滑块从上图甲所示位置由静止释放，由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt1，遮光条通过光电门2的时间Δt2，则滑块的加速度的表达式a＝___________.(以上表达式均用字母表示)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）某科研小组设计了如图所示的实验装置,利用现代工具模拟“古人把悬棺放到悬崖边而实现崖葬”的过程.在距悬崖d=9m处固定一竖直杆,悬崖高H=40m,一绷紧的轻质缆绳通过无摩擦的小定滑轮O与在悬崖顶端的小汽车连接,另一端和套在竖直杆上的质量为m=100kg的重物连接,开始时,重物静止在悬崖底端的A点.某时刻,小汽车开始向右运动拖动缆绳,重物沿着竖直杆运动到B点,此过程小汽车运动的距离s=26m.已知重物运动到B点的速度大小为v=5m/s,小汽车拖动缆绳的功率始终为P=1×104W,重物与竖直杆间的摩擦力恒为f=100N,g=10m/s2.已知=41求:（1）重物由A运动到B所经历的时间;（2）重物运动到B点时绳子的拉力大小和加速度大小.14．（16分）如图所示，餐桌中心是一个半径为r=1.5m的圆盘，圆盘可绕中心轴转动，近似认为圆盘与餐桌在同一水平面内且两者之间的间隙可忽略不计。已知放置在圆盘边缘的小物体与圆盘的动摩擦因数为，与餐桌的动摩擦因数为，餐桌离地高度为。设小物体与圆盘以及餐桌之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。(1)为使物体不滑到餐桌上，圆盘的角速度的最大值为多少？(2)缓慢增大圆盘的角速度，物体从圆盘上甩出，为使物体不滑落到地面，餐桌半径R的最小值为多大？(3)若餐桌半径，则在圆盘角速度缓慢增大时，物体从圆盘上被甩出后滑落到地面上的位置到从圆盘甩出点的水平距离L为多少？15．（12分）如图所示是一种折射率n＝1.5的棱镜，用于某种光学仪器中，现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的大小i满足.求：(c＝3×108m/s)(1)光进入棱镜后的折射角和光在棱镜中传播的速率；(2)此束光线射出棱镜后的方向(不考虑返回到AB面上的光线．

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【解题分析】

AB．由题图可知，0到t1时间内，B减速，A加速，B的速度大于A的速度，弹簧被拉伸，t1时刻两物块达到共同速度2m/s，此时弹簧处于伸长状态；从题图中可知，t3到t4时间内，A做减速运动，B做加速运动，弹簧由压缩状态恢复到原长，即t3时刻弹簧处于压缩状态，t4时刻弹簧处于原长，故AB错误；CD．由题图可知，t1时刻两物体速度相同，都是2m/s，又知A、B组成的系统动量守恒，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得其中v0=6m/s，v2=2m/s，解得m1:m2=2:1所以m1=2kg，在t3与时刻根据能量守恒定律可得其中v3=2m/s，联立解得EP=12J，故C错误D正确。故选D。2、B【解题分析】

当转台的角速度比较小时，A、B物块做圆周运动的向心力由静摩擦力提供，随着角速度增大，由知向心力增大，由于B物块的转动半径大于A物块的转动半径，B物块的静摩擦力先达到最大静摩擦力，角速度再增大，则细线上出现张力，角速度继续增大，A物块受的静摩擦力也将达最大，这时A物块开始滑动．【题目详解】当转台的角速度比较小时，A、B物块做圆周运动的向心力由静摩擦力提供，随着角速度增大，由知向心力增大，此时A、B的摩擦力与成正比．由于B物块的转动半径大于A物块的转动半径，B物块的静摩擦力先达到最大静摩擦力，此后绳子出现张力，B的摩擦力不变，而A的摩擦力继续增大，但不与成正比了，故A错误，B正确；刚开始转动时，由于加速度较小，AB物块做圆周运动的向心力由静摩擦力提供，绳子没有张力，当B物块的静摩擦力达到最大静摩擦力后，绳子出现张力，直到A开始滑动前，B所受的静摩擦力一直为最大值，故CD错误．故选B．【题目点拨】本题的关键是抓住临界状态，隔离物体，正确受力分析，根据牛顿第二定律求解．3、C【解题分析】:A、小球摆动过程中,靠沿绳子方向的合力提供向心力,不是靠合力提供向心力,故A错误；

B、在最高点A和B,小球的速度为零,向心力为零,但是小球所受的合力不为零,故B错误；

C、小球在最低点,受重力和拉力,两个力的合力竖直向上,合力等于向心力，故C正确；D、小球在摆动的过程中,因为绳子的拉力与速度方向垂直,则拉力不做功,拉力不会致使小球速率的变化,故D错误.综上所述本题答案是：C4、D【解题分析】

当向上加速时，加速度向上，处于超重状态，弹簧测力计的示数大于G，当向上减速时，加速度方向向下，处于失重状态，弹簧测力计的示数小于G，故选项D正确，选项ABC错误。【题目点拨】本题考查了超重和失重的条件：示数大于物重重说明超重，具有向上的加速度，向上的加速运动和向下的减速运动加速度都向上，示数小于物重重说明失重，具有向下的加速度，向上的减速运动和向下的加速运动加速度都向下。5、D【解题分析】

A、根据闭合电路欧姆定律得，U＝E﹣Ir，当I＝0时，U＝E，即图线与纵轴交点表示断路状态，交点的纵坐标等于电源的电动势大小，图线的斜率大小等于电源的内阻，由图看出，电源①的电动势和内阻均比电源②大，故A错误；BD、过原点O作出一条倾斜的直线（3），该直线与图线①、②的交点就表示一个相同的电阻与两电源连接时的工作状态，如图所示：由图看出，直线（3）与图线①交点的两坐标的乘积大于直线（3）与图线②交点的两坐标的乘积，说明不论外接多大的相同电阻，电源①的输出功率总比电源②的输出功率大，故B错误，D正确;C、电源的效率η，当外接同样的电阻，由于内阻r不等，电源的效率不可能相等，电源②的效率总大于电源①的效率，故C错误．6、A【解题分析】

由于传送带是向上转动的，在传送带启动前后，物块都只受重力、支持力、沿斜面向上的滑动摩擦力，且物块所受的这些力都是不变的，所以其下滑的速度也不变。故选A。【题目点拨】物体本来就是向下运动，受到的摩擦力是向上的，当传送带在向上转动时，对物体的受力没影响，可以思考一下，如果传送带向下转动，情况又会如何呢？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、BC【解题分析】由两图结合可知，静止时，传感器示数为800N，除去杆的重力200N，演员的重力就是600N，故A错误；由图可知最后2s内演员向下减速，故加速度向上，处于超重状态；故B正确；在演员加速下滑阶段，处于失重状态，杆受到的拉力最小，此阶段的加速度为：a1=m/s2=3m/s2，由牛顿第二定律得：mg-F1=ma，解得：F1=420N，加上杆的重力200N，可知杆受的拉力为620N，故C正确；v-t图象的面积表示位移，则可知，总长度x=×3×3=4.5m；故D错误；故选BC．点睛：本题是对两个图象的结合应用，明确两图象的坐标和性质；要能从这类题目中熟练结合运动和受力图，此类题目等同于牛顿第二定律应用的由受力确定运动和由运动确定受力．8、AC【解题分析】试题分析：对火车受力分析，要求轮缘与内、外轨间都无挤压。则重力和支持力提供向心力，根据牛顿第二定律即可判断出速度增大要改变的条件火车转弯受，对内外轨道无压力，故有，解得，要使速度增大，内外轨道高度差大一些，弯道半径大一些，AC正确．9、BD【解题分析】

将轻绳OA剪断，小车的运动情况不变，且小球仍相对小车静止，可知剪断OA之前，OA的拉力为零，小球受的合力为：加速度恒定为：细绳的拉力为：不变，则小车一定做匀变速直线运动，可能向右做匀加速直线运动，也可能向左做匀减速运动，故选BD.10、BC【解题分析】

φ-x图象的切线斜率表示场强，正电荷在电势越高的点，电势能越大。根据电场强度的变化，判断电场力的变化，从分析加速度的情况。【题目详解】在x2处，φ-x图象的切线斜率不为零，即该处的电场强度不为零，故A错误；正电荷从x1处移到x3处电势在升高，而正电荷在电势越高的点，电势能越大，故B正确；正电荷在x3处和【题目点拨】解决本题的关键要明确φ-x图象的切线斜率表示场强，斜率的符号表示场强的方向。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、（1）BC（2）匀速直线（3）M＞＞m（4）、1．23（2）C【解题分析】试题分析：（1）试验还需要的实验器材有天平（附砝码）和低压交流电源，故选BC；（2）实验中，需要补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力：小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器．把木板一端垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动．（3）根据实验误差的来源，在M＞＞m条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力．（4）根据△x=aT2得：，代入数据得：（2）根据牛顿第二定律得：，则，则以为纵轴，以总质量M为横轴，作出的图象为一倾斜直线，且纵坐标不为1，故C正确．故选C．考点：研究在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系12、0.52【解题分析】由图示游标卡尺可知，主尺的示数为0.5cm游标尺示数为2×0.1mm=0.2mm，游标卡尺示数为5mm+0.2mm=5.2mm=0.52cm；滑块经过光电门1的速度，滑块经过光电门2的速度，滑块做匀变速直线运动，则点晴：物理实验如何变化，正确理解实验原理都是解答实验的关键，同时加强物理基本规律在实验中的应用。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、(1)3.2s(2)2500N9m/s2【解题分析】

(1)由题意知：OB＝OA﹣s＝41﹣26m＝15m重物由A到B的过程中，重物上升的高度为：根据动能定理可知：Pt﹣mgh﹣fh＝﹣0解得：