2024年河北武邑中学物理高三第一学期期中学业水平测试模拟试题含解析

2024年河北武邑中学物理高三第一学期期中学业水平测试模拟试题注意事项：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，一个小物块从静止开始从同一高度沿倾角不同的斜面下滑至斜面底端，若斜面都是光滑的，则下列说法正确的是（）A．小物块滑到底端所用时间相同 B．小物块滑到底端时的动能相同C．下滑过程中重力的平均功率相同 D．滑到底端时重力的瞬时功率相同2、如图所示，放在不计电阻的金属导轨上的导体棒ab,在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，钢制闭合线圈c将被螺线管吸引()A．向右做匀速运动B．向左做匀速运动C．向右做减速运动D．向右做加速运动3、在如图所示电路中,电源电动势和内阻恒定,电压表和电流表均是理想电表,闭合开关S后,试分析将滑动变阻器的触头P向上滑动的过程中,下列叙述正确的是（）A．电压表和电流表的示数都增大B．灯L2变暗,灯L1变亮C．通过电阻R0的电流方向向上D．电源的效率增大4、某质量为m的电动玩具小车在平直的水泥路上由静止沿直线加速行驶．经过时间t前进的距离为x，且速度达到最大值vm，设这一过程中电动机的功率恒为P，小车受阻力恒为F，则t时间内（）A．小车做匀加速运动B．小车受到的牵引力逐渐增大C．合外力对小车所做的功为PtD．牵引力对小车所做的功为Fx+mvm25、一列沿x轴传播的简谐机械横波，波速大小为10m/s。该波在某时刻的图像如图所示，此时刻质点P沿y轴负方向运动，从该时刻开始计时，下列说法正确的是A．该波沿x轴负方向传播B．此时刻质点P的加速度为零C．t=1s时，质点P的位移为10mD．t=1.5s时，质点P的动能最大6、图中弹簧秤、绳和滑轮的重量均不计，绳与滑轮间的摩擦力不计，物体的质量都是m，在图甲、乙、丙三种情况下，弹簧秤的读数分别是、、，则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8、如图所示，斜面体静置在水平面上，斜面底端固定一挡板，轻弹簧一端连接在挡板上，弹簧原长时自由端在B点．一小物块紧靠弹簧放置，在外力作用下将弹簧压缩至A点．物块由静止释放后，恰能沿粗糙斜面上滑至最高点C，然后下滑，最终停在斜面上，斜面体始终保持静止．则下列说法正确的是()A．物块从A上滑到C过程中，地面对斜面体的摩擦力大小先减小再增大，然后不变B．物块上滑过程速度最大的位置与下滑过程速度最大的位置相同C．物块最终会停在A、B之间的某位置D．整个运动过程中弹簧弹性势能的减少量等于系统内能的增加量9、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＝2mC．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10、关于人造地球卫星，下列说法正确的是A．若卫星作匀速圆周运动，则卫星距地面越高，其运行的线速度越大B．所有的地球同步卫星均在同一轨道上运行C．卫星距离地面越高，所受的万有引力越大D．第一宇宙速度是发射卫星的最小地面发射速度三、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）学校物理兴趣小组利用如图甲所示的实验装置完成“探究加速度与力的关系”的实验．他们所用的器材有小车、一端带有滑轮的导轨、打点计时器和几个已知质量的钩码，另有学生电源和力传感器(图中未画出)．(1)图乙是实验中得到的一条纸带，图中打相邻两计数点的时间间隔为0.1s，由图中数据可得小车的加速度大小a=____m／s2(结果保留三位有效数字)．(2)实验小组A、B分别以各自测得的加速度a为纵轴，小车所受的合力F为横轴，作出图象如图丙中图线1、2所示，则图线1、2中对应小车(含车内的钩码)的质量较大的是图线________(选填“1”或“2”)．12．（12分）某同学探究加速度、力与质量的关系实验装置如下．（1）在实验之前，首先平衡摩擦力，使细线的拉力近似等于砝码及砝码盘所受的总重力，关于平衡摩擦力，下列正确的是：________．A．将木板右端适当垫高，放上小车让其沿板匀速下滑即可B．将木板右端适当垫高，放上小车，穿好纸带，让小车沿板滑下时，打点计时器在纸带上打下一系列等间距的点即可C．将木板右端适当垫高，放上小车，穿好纸带，小车前端用细绳绕过滑轮连接砝码盘（不放砝码），让小车匀速下滑即可D．平衡摩擦之后，通过增加或者减少小车上的砝码改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦（1）甲、乙、丙三名同学在做实验之前都将木板的右侧垫高，然后根据实验数据分别做出了和图象（小车的加速度为a，小车的质量为M，绳中拉力为F，砝码盘及砝码的质量总和为m）．由甲图可知砝码盘及砝码的总质量为_________kg（g取10m/s1），由乙图可知乙同学在操作中使木板的倾角过_________（选填“大”、“小”），分析丙图，图线上部分弯曲的原因是未满足____________．（3）在实验中挑选一条点迹清晰的纸带如下图，打点计时器的频率为50Hz，每5个点取一个计数点，用刻度尺测量计数点间的距离，纸带的一段如图所示，由纸带求得小车加速度为_________m/s1．（结果保留两位有效数字）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，倾角为37°足够长的传送带以4m/s的速度顺时针转动，现将小物块以2m/s的初速度沿斜面向下冲上传送带，小物块的速度随时间变化的关系如图所示，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，试求：（1）小物块与传送带间的动摩擦因数为多大;（2）0~8s内小物块与传送带之间的划痕为多长.14．（16分）做功与路径无关的力场叫做“势场”，例如引力场和电场。在这类场中可以引入“场强”和“势能”的概念来分别描述势场中力和能的性质。可以类比电场强度的定义，将质点放在引力场中所受到的引力与质量的比值定义为引力场的场强。如图甲所示为某势场的场强E的大小随x的分布，图中E0为已知量。在该势场中，一个质点仅在场力作用下，以x=0为中心，沿x轴做周期性运动。已知质点的质量为m，受到的场力可表示为F=kE（k为常量），场力方向平行于x轴。取x=0点为O点。（1）请从力和加速度的角度，分析说明质点在x>0区域和x<0区域的运动性质；（2）功是能量转化的量度，场力做功引起势能的变化。取O点为零势能点。a．请推导出势能Ep与x的关系式，并在图乙中画出势能Ep随x变化的示意图。b．已知质点的总能量为A，求质点与O点间距离为x0（x0在运动区间内）时，质点的动能Ek。15．（12分）离心轨道是研究机械能守恒和向心力效果的一套较好的器材（如图甲所示）。某课外研究小组将一个压力传感器安装在轨道最低点B处，他们把一个钢球从轨道上的不同高处由静止释放，得到了多组压力传感器示数F和对应的释放点的高度h，并作出了一个F-h图像（如图乙所示）。根据图中所给信息，回答下列问题（不计各处摩擦，g=10m/s2）(1)该研究小组用的小球的质量和离心轨道圆周部分的半径是多少？(2)当h=0.6m时，小球到达圆周上最高点C点时小球对轨道的压力

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【解题分析】A.物体下滑的加速度a=gsinθ,根据hsinθ=B.据动能定理知,mgh=1C.因重力做功相等，但时间不相等，故两个物体重力的平均功率大小不相等，故C错误；D.由动量定理可知,两物体到达低端时速度大小相等，方向不同，故重力的瞬时功率不同，故D错误；故选B.2、C【解题分析】

钢制闭合线圈c被螺线管吸引，根据楞次定律可知通过闭合线圈c的磁场在减弱，即螺线管中的磁场在减弱，导体棒切割磁感线产生的电流在螺旋管中产生磁场，所以导体棒切割磁感线产生的电流在减小，电动势也在减小，根据，可知导体棒应该减速运动A．向右做匀速运动，与分析不符，故A错误；B．向左做匀速运动，与分析不符，故B错误；C．向右做减速运动，与分析相符，故C正确D．向右做加速运动，与分析不符，故D错误；3、D【解题分析】

滑动变阻器的触头P向上滑动的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，外电路的总电阻变大，由闭合电路欧姆定律可知，总电流变小，L1变暗，由可知，路端电压变大即电压表示数变大，L1两端电压变小，所以L2两端电压变大，流过L2的电流变大，L2变亮，由于总电流变小，所以电流表的示数变小，由于电容器与L2并联，所以电容器两端电压与L2两端电压相等，由于L2两端电压变大，由公式可知，电容器的电荷量增大，即电容器充电，所以充电电流为向下，电源的效率：，由上面分析可知，路端电压变，所以电源效率增大，综上所述，故应选：D．【题目点拨】本题是电路的动态变化分析问题，按“局部→整体→局部”的顺序进行分析．电容器的电压等于所并联的电路两端的电压．4、D【解题分析】电动机功率恒定，P=F牵v，结合牛顿第二定律可知F牵-F=ma，v=at可知，当速度增大时，牵引力减小，加速度减小，故小车做加速度减小的变加速运动，故AB错误；整个过程中，牵引力做正功，阻力做负功，故合力做功为W=mvm2，Pt为牵引力所做的功，故C错误；整个过程中，根据动能定理可知Pt−Fx＝mvm2，解得Pt=Fx+mvm2，故D正确；故选D.点睛：小车的恒定功率启动方式是一种最快的启动方式，是加速度不断减小的加速运动，运动学公式不再适用，但可以根据动能定理列式求解．5、B【解题分析】

由波的图象读出振幅和波长，由波速公式v=λ【题目详解】A、由于P点向负方向振动，可知波沿x轴正方向传播，故选项A错误；B、此时刻质点P处于平衡位置，此时刻加速度为零，速度最大，故选项B正确；C、由图像可知，波长为λ=20m，根据公式v=λT可知：T=λv=2010s=2s，经过半个周期P点仍在平衡位置，即t=1s时，D、当t=1.5s=3【题目点拨】根据波的图象读出振幅、波长、速度方向及大小变化情况，加速度方向及大小变化情况等，是应具备的基本能力。6、A【解题分析】

甲图：物体静止，物体受到的拉力与重力大小相等，所以弹簧的拉力；乙图：对物体为研究对象，作出力图如图．

由平衡条件得：；丙图：以动滑轮为研究对象，可知滑轮受到的三个力之间的夹角都是由几何知识得．故答案为；故选A．【题目点拨】本题是简单的力平衡问题，关键是分析物体的受力情况，作出力图对于丙图，是平衡中的特例，结果要记忆．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、BD【解题分析】

A．由题图知，N点的电势高于M点的电势，故A错误；B．由可知，图像的斜率绝对值等于场强大小，可以看出M点的场强大小大于N点的场强大小，斜率都为正值，说明M、N点的电场方向相同，故B正确；C．根据顺着电场线方向电势降低，可知电场线的方向从N指向M，正电荷在x轴上M、N之间所受的电场力始终由N指向M，正电荷做单向直线运动，故C错误；D．负电荷沿x轴从M移到N的过程中，电场力方向从M指向N，电场力方向与位移相同，电场力一直做正功，故D正确。故选BD。8、AC【解题分析】

物块能从C点下滑，说明其重力沿斜面向下的分力大于最大静摩擦力，可分析出物块最终停止的位置。物块的合力为零时速度最大，由平衡条件和胡克定律分析上滑和下滑速度最大的位置关系。根据能量和转化守恒定律分析整个运动过程中产生的内能与弹簧的最大弹性势能的关系.物块从A上滑到C过程中，以斜面体和物块整体为研究对象，分析地面对斜面体的摩擦力如何变化.【题目详解】A、物块从A上滑到B过程中，弹簧的弹力逐渐减小，在物体的合力等于零之前，由牛顿第二定律有kx-f-mgsinα=ma，a随着x的减小而减小，方向沿斜面向上.以斜面体、物块和弹簧整体为研究对象，由牛顿第二定律知：地面对斜面体的摩擦力f=macosα，a减小，则f减小，方向水平向左.在物体的合力等于零之后到B的过程，由牛顿第二定律有f+mgsinα-kx=ma，a随着x的减小而增大，方向沿斜面向下.以斜面体、物块和弹簧整体为研究对象，由牛顿第二定律知：地面对斜面体的摩擦力f=macosα，a增大，则f增大，方向水平向右.物体从B运动到C的过程，物体的加速度不变，则由f=macosα知，f不变，综上知，物块从A上滑到C过程中，地面对斜面体的摩擦力先减小再增大，然后不变；故A正确.B、物块的合力为零时速度最大，上滑时速度最大时有：kx1=f+mgsinα，下滑时速度最大时有：kx2+f=mgsinα，对比可得，x1≠x2，说明物块上滑过程速度最大的位置与下滑过程速度最大的位置不同；故B错误.C、物块能从C点下滑，说明其重力沿斜面向下的分力大于最大静摩擦力，可知，物块不可能停在BC之间，只能停在A、B之间的某位置；故C正确.D、整个运动过程中，弹簧的弹性势能转化为内能和物体的重力势能，所以产生的内能小于弹簧的最大弹性势能；故D错误.故选AC.【题目点拨】本题是力学综合题，分析物体的受力情况是基础，还要把握能量是如何转化的.对于加速度不同的物体，也可以运用整体法研究.9、BC【解题分析】

A.滑块A在木板上受滑动摩擦力做匀减速直线运动，加速度为，两者最后共速为，由速度公式，解得；故A错误.B.对A和B在相对滑行的过程中，系统不受外力而动量守恒，有；解得；故B正确.C.对A和B相对滑动到共速的过程，由能量守恒定律可知，系统损失的动能转化成两者摩擦生热，有，结合可解得；故C正确.D.根据平均功率的计算式，而摩擦力对B做的功为，解得：；故D错误.10、BD【解题分析】

根据v=GMr可知，若卫星作匀速圆周运动，则卫星距地面越高，其运行的线速度越小，选项A错误；所有的地球同步卫星因为有相同的周期，则均在赤道上空的同一高度的同一轨道上运行，选项B正确；根据F=GMmr2可知，卫星距离地面越高，所受的万有引力越小，选项三、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）0.195（2）1【解题分析】

（1）根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，运用逐差法求出小车的加速度．（2）根据牛顿第二定律得出a与F的关系式即可分析质量较大的图线．【题目详解】（1）根据△x=aT2，运用逐差法得：，（2）根据牛顿第二定律得F=ma，变形得：，即a-F图线的斜率表示质量的倒数，则斜率越小质量越大，故1图线的质量较大．【题目点拨】掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，关键是匀变速直线运动推论的运用．在该实验中，知道当钩码的质量远远小于小车质量时，钩码的重力才能近似等于小车的合力．12、BD0.01小M»m0.10【解题分析】

（1）平衡摩擦力时应将木板右端适当垫高，放上小车，穿好纸带，让小车沿板滑下时，打点计时器在纸带上打下一系列等间距的点，由于平衡摩擦力是利用，两边的质量相互抵消，即平衡摩擦之后，通过增加或者减少小车上的砝码改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦，BD正确；（1）根据牛顿第二定律可得，图像的斜率表示F，故，解得砝码和砝码盘的质量为0.01kg；图乙中当小车的质量减小到一定程度时，才开始做匀加速直线运动，即平衡摩擦力的力度较小，故在操作中使木板的倾角过过小；图丙中图线发生弯曲，是因为当小车的质量发生变化时，不再满足，即砝码盘和砝码的总重力对小车的拉力不等于小车受到的合外力；（3）每五个点取一个计数点，则相邻计数点间的时间间隔为，根据逐差公式可得．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）（2）18m【解题分析】

根据v-t图象的斜率求出物体运动的加速度，由牛顿第二定律求解物体与传送带间的动摩擦因数；速度图象的“面积”大小等于位移，物体在0-2s内的位移为负值，在2-8s内的位移为正值；在前6s内物体与传送带发生相对滑动，求出相对位移。【题目详解】（1）根据v-t图象的斜率表示加速度，可得物体的加速度大小为：由牛顿第二定律得：带入数据解得：（2）0-8s内只有前6s内物体与传送带发生相对滑动0-6s内传送带匀速运动距离为：速度图象的“面积”大小等于位移则0-2s内物体位移为：方向沿斜面向下．2-6s内物体位移为：所以划痕的长度为：【