2024届吉林省长春市五中高三物理第一学期期中综合测试模拟试题含解析

2024届吉林省长春市五中高三物理第一学期期中综合测试模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、万有引力的发现实现了物理学史上第一次大统一：“地上物理学”和“天上物理学”的统一．它表明天体运动和地面上物体的运动遵从相同的规律．牛顿发现万有引力定律的过程中将行星的椭圆轨道简化为圆轨道，还应用到了其他的规律和结论．下面的规律和结论没有被用到的是()A．开普勒的研究成果B．卡文迪许通过扭秤实验得出的引力常量C．牛顿第二定律D．牛顿第三定律2、如图所示，长为L的细绳一端固定，另一端系一质量为m的小球，如果给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆，设细绳与竖直方向的夹角为，下列说法中正确的是A．小球受重力、细绳的拉力和向心力作用 B．细绳的拉力等于向心力C．越大，小球运动的角速度越大 D．越大，小球运动的线速度越小3、如图所示，电源电动势E=12V，内阻r=1.0Ω，电阻R1=4.0Ω，R2=7.5Ω，R3=5.0Ω，电容器的电容C=10μF，闭合开关S，电路达到稳定后电容器的电荷量为（）A．4.5×B．6.0×C．7.5×D．1.2×4、如图(a)所示，在水平路段AB上有质量为1×103kg的汽车，正以10m/s的速度向右与匀速行驶，汽车前方的水平路段BC因粗糙程度与AB段不同引起阻力变化，汽车通过整个ABC路段的v-t图象如图(b)所示，t=15s时汽车附好到达C点，并且已做匀速直线运动，速度大小为5m/s.运动过程中汽车发动机的输出功率保持不变，假设汽车在AB路段上运动时所受的恒定阻力为=2000N，下列说法正确的是A．汽车在BC段牵引力增大，所以汽车在BC段的加速度逐渐增大B．汽车在AB、BC段发动机的额定功率不变都是1×104WC．由题所给条件不能求出汽车在8m/s时加速度的大小D．由题给条件可以求出汽车在BC段前进的距离5、小球从空中由静止下落，与水平地面相碰后反弹至某一高度，其速度v随时间t变化的关系图线如图所示．则（）A．小球反弹后离开地面的速度大小为5m/sB．小球反弹的最大高度为0.45mC．与地面相碰，小球速度变化量的大小为2m/sD．小球下落过程中的加速度小于上升过程中加速度6、如图所示，将一个内、外侧均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上，槽的左侧有一竖直墙壁．现让一小球自左端槽口A点的正上方由静止开始下落，从A点与半圆形槽相切进入槽内，则下列说法正确的是()A．小球在半圆形槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统在水平方向上动量守恒B．小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中，小球处于失重状态C．小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒D．小球从下落到从右侧离开槽的过程中机械能守恒二、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、如图甲所示，静止在水平地面上的物块受到水平拉力F的作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面之间的最大静摩擦力大小与滑动摩擦力大小相等，则()A．时间内所受摩擦力大小不变B．时刻物块的速度最大C．时间内物块做加速度减小的加速运动D．时间内物块克服摩擦力做功的功率增大8、无偿献血、救死扶伤的崇高行为，是文明社会的标志之一。现代献血常采用机采成分血的方式，就是指把健康人捐献的血液，通过血液分离机分离出其中某一种成分（如血小板、粒细胞或外周血干细胞）储存起来，再将分离后的血液回输到捐献者体内。分离血液成分需要用到一种叫离心分离器的装置，其工作原理的示意图如图所示，将血液装入离心分离器的封闭试管内，离心分离器转动时给血液提供一种“模拟重力”的环境，“模拟重力”的方向沿试管远离转轴的方向，其大小与血液中细胞的质量以及其到转轴距离成正比。初始时试管静止，血液内离转轴同样距离处有两种细胞a、b，其密度分别为ρa和ρb，它们的大小与周围血浆密度ρ0的关系为ρa<ρ0<ρb。对于试管由静止开始绕轴旋转并不断增大转速的过程中，下列说法中正确的是A．细胞a相对试管向内侧运动，细胞b相对试管向外侧运动B．细胞a相对试管向外侧运动，细胞b相对试管向内侧运动C．这种离心分离器“模拟重力”对应的“重力加速度”沿转动半径方向向外侧逐渐变大D．这种离心分离器“模拟重力”对应的“重力加速度”沿转动半径方向各处大小相同9、一质量为的质点静止于光滑水平面上，从时刻开始，受到水平外力作用，如图所示．下列判断正确的是（）A．内外力的平均功率是B．第内外力所做的功是C．第末外力的瞬时功率最大D．第末与第末外力的瞬时功率之比为10、甲、乙两辆汽车沿同一平直路面行驶，其v-t图像如图。t=0时，乙车在甲车前方s0处。下列说法正确的是A．若s0=50m，则两车相遇2次B．若s0=150m，则两车相遇1次C．若s0=250m，则两车相遇1次D．若s0=400m，则两车相遇1次三、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）物理兴趣小组的同学用图甲所示的装置验证机械能守恒定律，电源的频率为50Hz，重锤的质量为m＝1.0kg，重力加速度g＝9.8m/s2，他们通过正确的实验操作得到了如图乙所示的纸带．为了验证机械能是否守恒，该小组同学采用了以下两种方法．(1)方法一：打点计时器打下计时点5时重锤的瞬时速度为__________m/s，在打点计时器打下计时点0和5的过程中，重锤重力势能的变化量为ΔEp＝__________J，重锤动能的变化量为ΔEk＝__________J，若它们近似相等，则可知重锤的机械能守恒．(2)方法二：打点计时器打下计时点2时重锤的瞬时速度为__________m/s，在打点计时器打下计时点2和5的过程中，重锤重力势能的变化量为ΔEp′＝__________J，重锤动能的变化量为ΔEk′＝__________J，若它们近似相等，则可知重锤的机械能守恒．(3)以上两种方法，你认为__________(选填“方法一”或“方法二”)误差小．12．（12分）（1）图a是用来“显示桌（或支持）面的微小形变”的演示实验；图b是用来测量___________________的实验。（2）由图可知，两个实验共同的物理思想方法是（__________）（A）极限的思想方法（B）放大的思想方法（C）控制变量的方法（D）猜想的思想方法四、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）传送带与平板紧靠在一起，且上表面在同一水平面内，两者长度分别为L1＝2.5m、L2＝2m．传送带始终保持以速度v匀速运动．现将一滑块（可视为质点）轻放到传送带的左端，然后平稳地滑上平板．已知：滑块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，滑块与平板、平板与支持面的动摩擦因数分别为μ1＝0.3、μ2＝0.1，滑块、平板的质量均为m＝2kg，g取10m/s2.求：（1）若滑块恰好不从平板上掉下，求滑块刚滑上平板时的速度大小；（2）若v＝6m/s，求滑块离开平板时的速度大小．14．（16分）嘉年华上有一种回力球游戏，如图所示，A、B分别为一固定在竖直平面内的光滑半圆形轨道的最高点和最低点，B点距水平地面的高度为h，某人在水平地面C点处以某一初速度抛出一个质量为m的小球，小球恰好水平进入半圆轨道内侧的最低点B，并恰好能过最高点A后水平抛出，又恰好回到C点抛球人手中．若不计空气阻力，已知当地重力加速度为g，求：（1）半圆形轨道的半径；（2）小球在C点抛出时的速度。15．（12分）如图所示，轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为20kg的物体，∠ACB＝30°，g取10m/s2，求：(1)轻绳AC段的张力FAC的大小；(2)横梁BC对C端的支持力的大小及方向.

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】

行星的椭圆轨道简化为圆轨道的处理方法应用到了开普勒的研究成果，卡文迪许在一百年以后通过扭秤实验得出的引力常数，万有引力提供向心力的表达式是牛顿第二定律的应用，任何物体间力的作用是相互的，是牛顿第三定律的体现．故没有被用到的是卡文迪许通过扭秤实验得出的引力常量。故选B。2、C【解题分析】

AB.小球只受重力和绳的拉力作用，二者合力提供向心力，故A错误，B错误；C.向心力大小为：Fn=mgtanθ，小球做圆周运动的半径为：r=Lsinθ，则由牛顿第二定律得：mgtanθ=mω2Lsinθ。得到角速度ω=，越大，cosθ越小，小球运动的角速度越大，故C正确；D.由牛顿第二定律mgtanθ=m，得到线速度：v=，θ越大，sinθ、tanθ越大，小球运动的线速度越大，故D错误。故选：C.3、B【解题分析】

闭合开关S，R1和R3串联，R2相当于导线，电容器的电压等于R3两端的电压，再根据串联电路分压规律求出电容器的电压，可求出电容器的电荷量。【题目详解】闭合开关S，R1和R3串联，电容器的电压等于R3的电压，为：U=R电容器上所带的电荷量Q=CU=10×10-6×6.0C=6.0×10-5C故选：B。【题目点拨】本题是含有电容器的电路，分析电路时要抓住电路稳定时，电容器相当于开关断开，所在电路没有电流，其电压等于所在支路两端的电压。4、D【解题分析】

A.由v-t图斜率代表加速度可知，BC段图像斜率逐渐减小，则加速度逐渐减小，故A错误；B.当在AB匀速运动时牵引力与摩擦力相等，则有C.由B选项可知汽车额定功率，当汽车速度为8m/s时，则此时的牵引力则此时加速度为故C错误；D.设从B到C的距离为x，由动能定理可知解得故D错误。故选D。5、B【解题分析】

根据速度时间图线得出反弹和着地的速度大小，结合速度的方向求出速度的变化量，根据图线围成的面积求出小球反弹的最大高度．利用v-t图像的斜率求加速度．【题目详解】A.由图象可知：0.5s末物体反弹，此时速度的大小为3m/s，故A错误；B.小球能弹起的最大高度对应图中0.5s−0.8s内速度图象的面积，所以h=×3×0.3m=0.45m，故B正确；C.小球与地面碰撞前的速度为5m/s，方向竖直向下，与地面碰撞后的速度大小为3m/s，方向竖直向上，则小球速度的变化量△v=v2−v1=-3−5m/s=-8m/s，方向竖直向上，故C错误；D.v-t图像的斜率等于加速度，由图可知，小球下落过程中的加速度a1=（5-0）/0.5=10m/s2，下落过程加速度a2=（0+3）/0.3=10m/s2，下落过程中的加速度等于上升过程中加速度，故D错误．故选B.6、C【解题分析】

A.小球从A点到最低点的过程中，竖直墙对半圆形槽有向左的弹力的作用，所以这个过程小球与槽组成的系统在水平方向上动量不守恒．故A错误；B.小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中，先失重后超重，故B错误；C.小球在槽内运动的全过程中，从刚释放到最低点，只有重力做功，而从最低点开始上升过程中，除小球重力做功外，还有槽对球作用力做负功．所以小球的机械能不守恒，但球对槽作用力做正功，两者之和正好为零．所以小球与槽组成的系统机械能守恒．故C正确，D错误；【题目点拨】本题重在考查动量守恒和机械能守恒，对这类问题我们首先明确我们的研究对象，以及研究对象所参与的运动过程，然后再结合动量守恒和机械能守恒的条件来判断．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．在0-t1时间内水平拉力小于最大静摩擦力，物体保持不动，摩擦力大小逐渐增大，故A错误；B．t1到t3时刻，合力向前，物体一直加速前进，t3时刻后合力反向，要做减速运动，所以t3时刻速度最大，故B正确；C．t1到t2时刻，拉力逐渐增大，摩擦力不变，根据牛顿第二定律可知，加速度逐渐增大，故C错误；D．t2～t3时间内速度逐渐增大，摩擦力大小不变，根据P=fv可知物块克服摩擦力做功的功率增大，故D正确．故选BD．点睛：根据受力情况分析物体运动情况，t1时刻前，合力为零，物体静止不动，t1到t3时刻，合力向前，物体加速前进，t3之后合力向后，物体减速运动．8、AC【解题分析】

AB．因为满足ρa<ρ0<ρb，则根据离心原理，细胞a相对试管向内侧运动，细胞b相对试管向外侧运动，选项A正确，B错误；CD．根据a=ω2r可知，这种离心分离器“模拟重力”对应的“重力加速度”沿转动半径方向向外侧逐渐变大，选项C正确，D错误。9、AD【解题分析】

A．0-1s内，物体的加速度则质点在0-1s内的位移1s末的速度v1=a1t1=3×1m/s=3m/s第2s内物体的加速度第2s内的位移物体在0-2s内外力F做功的大小W=F1x1+F2x2=3×1.5+1×3.5J=8J可知0-2s内外力的平均功率故A正确；B．第2s内外力做功的大小W2=F2x2=1×3.5J=3.5J故B错误；CD．第1s末外力的功率P1=F1v1=3×3W=9W第2s末的速度v2=v1+a2t2=3+1×1m/s=4m/s则外力的功率P2=F2v2=1×4W=4W可知第2s末功率不是最大，第1s末和第2s末外力的瞬时功率之比为9：4，故C错误，D正确．故选AD。点晴：根据牛顿第二定律求出0-1s内和1-2s内的加速度，结合位移时间公式分别求出两段时间内的位移，从而得出两段时间内外力做功的大小，结合平均功率的公式求出外力的平均功率，根据速度时间公式分别求出第1s末和第2s末的速度，结合瞬时功率的公式求出外力的瞬时功率．10、AC【解题分析】

因为图像面积代表位移，所以从初始时刻到速度相等，0-20s甲车比乙车多行驶，之后乙车速度大于甲车Δx=20×20-A.若s0=50m<150m，则两车追上乙车后，由于乙车最终速度大于甲车，所以会相遇2次，故A符合题意。B.若s0=150m，则两车相遇后，甲车超过乙车，但由于乙车最终速度大于甲车，所以会相遇2次，故B不符合题意。C.若s0=250m，则两车速度相等刚好相遇，之后由于乙的速度大，不会再次相遇，只相遇1次，故C符合题意。D.若s0=400m>250m，两车不会相遇，故D不符合题意。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、1.1550.6590.6670.5750.5080.502方法二【解题分析】

考查落体法验证机械能守恒定律实验步骤、数据处理，根据实验原理分析计算可得．【题目详解】(1)[1]根据匀变速直线运动中某段时间内的平均速度等于该段时间内中间时刻的瞬时速度可得打点计时器打下计时点5时重锤下落的速度v5＝＝1.155m/s，[2]在打点计时器打下计时点0和5的过程中，重锤重力势能的变化量ΔEp＝mgh5＝0.659J，[3]动能的变化量ΔEk＝mv52＝0.667J．(2)[4]根据匀变速直线运动中某段时间内的平均速度等于该段时间内中间时刻的瞬时速度可得打点计时器打下计时点2时重锤下落的速度v2＝＝0.575m/s，[5]在打点计时器打下计时点2和5的过程中，重锤重力势能的变化量为ΔEp′＝mg(h5－h2)＝0.508J，[6]在打点计时器打下计时点2和5的过程中，重锤动能的变化量为ΔEk′＝m(v52－v22)＝0.502J．(3)[7]重锤刚下落的时候运动状态不稳定；方法二避开了刚开始的一段纸带，故方法二误差比较小．【题目点拨】落体法研证机械能守恒实验，重物下落实的高度是用刻度尺测量出来的，不是计算出来的．某点的瞬时速度是由相邻两点的平均速度计算出来的，不能根据自由落体运动学公式求出．因下落过程中有阻力做功，重物获得的动能往往小于重物减少的重力势能．12、万有引力恒量B【解题分析】

（1）装置B是卡文迪许扭秤，卡文迪许用该装置测出万有引力恒量。（2）第一个装置是当支持面发生微小形变时，镜面法线也会改变一定角度，这一变化通过电光源投影进行放大．第二个装置都是球m，受到m对它的引力会使竖直悬线发生扭转，从而使镜面M的法线转过微小角度，从而电光源的投影会在标尺上移动一定距离，从而将微小形变放大将微小形变进行放大，故都是利用放大的思想方法．这两个装置都是将微小形变进行放大，故都是利用放大的思想方法。【题目点拨】本题主要考查弹性形变的原因以及万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定。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）【解题分析】

(1)滑块在平板上做匀减速运动，加速度大小：