2024学年吉林省五地六市物理高三第一学期期中联考模拟试题含解析

2024学年吉林省五地六市物理高三第一学期期中联考模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、质点以某一初速度做匀加速直线运动，加速度为a，在时间t内速度变为初速度的3倍，则该质点在时间t内的位移为A．at2 B．at2 C．at2 D．2at22、基于人的指纹具有终身不变性和唯一性的特点，发明了指纹识别技术．目前许多国产手机都有指纹解锁功能，常用的指纹识别传感器是电容式传感器，如图所示．指纹的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”．传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器，这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同．此时传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后电容器放电，电容值小的电容器放电较快，根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图象数据．根据文中信息，下列说法正确的是()A．在峪处形成的电容器电容较大B．在峪处形成的电容器放电较慢C．充电后在嵴处形成的电容器的电荷量大D．潮湿的手指头对指纹识别绝对没有影响3、如图所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上．一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由下落，接触弹簧后继续向下运动．观察小球从开始下落到第一次运动至最低点的过程，下列关于小球的速度v或加速度a随时间t变化的图象中符合实际情况的是()A． B．C． D．4、在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中，需要精确的重力加速度g值，g值可由实验精确测得，近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”，它是将测g转变为测长度和时间，具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点上抛的小球又落回原处的时间为，在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点到又回到P点所用的时间为，测得和H，可求得g等于()A． B． C． D．5、如图所示，质量为M的直角劈B放在水平面上，在劈的斜面上放一质量为m的物体A，用一沿斜面向上的力F作用于A上，使其沿斜面匀速上滑，在A上滑的过程中直角劈B相对地面始终静止，则关于地面对劈的摩擦力Ff及支持力FN，下列说法正确的是（）A．Ff向右，FN＜Mg+mg B．Ff向左，FN＜Mg+mgC．Ff=0，FN=Mg+mg D．Ff向左，FN=Mg+mg6、在下列关于运动和力关系的叙述中正确的是（）A．物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心B．物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做直线运动C．物体运动的速度在增加，所受合力方向一定与运动方向相同D．做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的二、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、如图所示，质量为M的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径AB长度为2R，现将质量m为的小球从距A点正上方h0高处由静止释放，已知M=2m。小球由A点经过半圆轨道后从B冲出，在空中能上升的最大高度为（不计空气阻力），则（）A．小球和小车组成的系统水平方向动量守恒 B．小车向左运动的最大距离为C．小球离开小车后做斜上抛运动 D．小球第二次能上升的最大高度大于8、竖直放置的固定绝缘光滑轨道由半径分别为R的圆弧MN和半径为r的半圆弧NP拼接而成（两段圆弧相切于N点），小球带正电，质量为m，电荷量为q．已知将小球由M点静止释放后，它刚好能通过P点，不计空气阻力．下列说法正确的是（）A．若加竖直向上的匀强电场，则小球能通过P点B．若加竖直向下的匀强电场，则小球不能通过P点C．若加垂直纸面向里的匀强磁场，则小球不能通过P点D．若加垂直纸面向外的匀强磁场，则小球不能通过P点9、2017年4月10日，三名宇航员在国际空间站停留173天后，乘坐“联盟MS–02”飞船从国际空间站成功返回，并在哈萨克斯坦附近着陆．设国际空间站在离地面高度约400km的轨道上绕地球做匀速圆周运动，已知地球同步卫星轨道高度约36000km，地球半径约6400km．下列说法正确的是A．飞船在返回地球的过程中机械能守恒B．经估算，国际空间站的运行周期约为90minC．国际空间站的速度小于地球的第一宇宙速度D．返回时，需先让飞船与国际空间站脱离，再点火加速，然后即可下降10、如图所示，半径为R=0.4m的圆形光滑轨道固定在竖直平面内，圆形轨道与光滑固定的水平轨道相切．可视为质点的质量均为m=0.5kg的小球甲、乙用轻杆连接，置于圆轨道上，小球甲与圆心O点等高，小球乙位于圆心O的正下方．某时刻将两小球由静止释放，最终它们在水平面上运动．g=10m/s2.则()A．两小球最终在水平面上运动的速度大小为2m/sB．甲小球下滑到圆形轨道最低点时重力的功率为10WC．甲小球下滑到圆形轨道最低点时对轨道压力的大小为5ND．整个过程中轻杆对乙做的功为1J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）用如图的装置做“验证动量守恒定律”的实验（1）下列操作或说法正确的是__________。A．将斜槽末端调成水平B．在斜槽上涂润滑油可以减少实验误差C．使入射球A每次都从同一高度由静止滚下D．从P点附近多个落点中选取最清晰的一个点作为P的标记（2）实验中小球的质量m1>m2，若其表达式满足______________________，则可验证相碰前后的动量守恒。（选择以下物理量表示m12．（12分）某实验小组用如图所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知重力加速度为g，打点计时器所接的交流电的频率为50Hz，滑轮光滑，力传感器可测出轻绳中的拉力大小。实验步骤如下：①按图所示，安装好实验器材，但不挂砝码盘；②垫高长木板右端，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动；③挂上砝码盘，调节木板左端定滑轮的高度以及力传感器的固定位置，使牵引动滑轮的细线与木板平行；④砝码盘中放入砝码，先接通电源，再释放小车，由打出的纸带求出小车的加速度并记录传感器示数；⑤改变砝码盘中砝码的数量，重复步骤④，求得小车在不同合力作用下的加速度。根据以上实验过程，回答以下问题：（1）对于上述实验，下列说法正确的是______。A．必须要测出砝码和砝码盘的总质量B．传感器的示数等于小车受到的合力C．小车向左加速时，砝码处于失重状态D．砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量（2）如图是以传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a－F图象。①分析图时，该小组用量角器测得图线与横坐标的夹角为θ，通过计算式求得图线的斜率为k，则小车的质量为______A．B．C．D．②若实验过程中，交流电的实际频率比50Hz稍大一些，则计算所得的小车加速度应比小车的实际加速______（选填“大”或“小”）。（3）本实验中，随着砝码质量的增加，测得的小车加速度也会增加，当砝码和砝码盘的质量远大于小车的质量时，小车的加速度大小约为______。A．2gB．1.5gC．gD．0.5g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）汽车发动机的额定功率为30KW，质量为2000kg，当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍，若汽车从静止开始保持1m/s2的加速度作匀加速直线运动，则（1）汽车在路面上能达到的最大速度；（2）匀加速直线运动过程能持续多长时间；（3）当汽车速度为10m/s时的加速度.14．（16分）如图所示是一传送带加速装置示意图，现利用该装置，将一货物轻放在速度足够大的传送带A端，将其加速到另一端B后货物将沿着半径的光滑半圆轨道运动，半圆轨道与传送带在B点相切，其中BD为半圆轨道的直径，O点为半圆轨道的圆心。已知传送带与货物间的动摩擦因数，传送带与水平面间夹角。已知，，，货物可视为质点。求：(1)货物在传送带上的加速度大小；(2)若货物能沿半圆轨道运动到最高点C，传送带AB段至少要多长？15．（12分）地球表面的重力加速度为g，地球半径为R．有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道离地面的高度是地球半径的3倍．求该卫星做圆周运动的周期。

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】

设质点的初速度为v0，则ts末的速度为3v0，根据速度位移公式得：因为则有：可知x=at2A.at2，与结论不相符，选项Ａ错误；B.at2，与结论不相符，选项Ｂ错误；C.at2，与结论不相符，选项Ｃ错误；D.2at2，与结论不相符，选项Ｄ错误．2、C【解题分析】

根据电容的决定式分析d改变时电容的变化以及电荷量的多少；根据电荷量的多少分析放电时间长短．【题目详解】A．根据电容的计算公式可得，极板与指纹峪(凹下部分)距离d大，构成的电容器电容小，故A错误；BC．传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后电容器放电，所以所有的电容器电压一定，根据可知，极板与指纹沟(凹的部分，d大，电容小)构成的电容器充上的电荷较少，所以在峪处形成的电容器放电过程中放电时间短，放电快；反之，在嵴处形成的电容器电容大，电荷量大，放电时间长，故C正确，B错误；D．湿的手与传感器之间有水填充，改变了原来匹配成平行板电容器的电容，所以会影响指纹解锁，故D错误．3、A【解题分析】

AB.小球开始下落到接触弹簧，自由落体运动，小球接触弹簧开始，合力向下，向下做加速度逐渐减小的加速运动，运动到某个位置时，重力等于弹簧弹力，合力为零，加速度为零，速度最大，然后重力小于弹力，合力方向向上，向下做加速度逐渐增大的减速运动，运动到最低点时，速度为零，加速度最大，根据对称性可知，到达最底端时加速度大于g，故A正确B错误．CD.结合以上分析可知，加速度开始不变，然后减小再反向增大，最终大于g，故CD错误．4、A【解题分析】

将小球的运动分解为竖直向上的匀减速直线运动和竖直向下的自由落体运动，

根据则从最高点下落到O点所用时间为，则：从最高点下落到P点所用时间为，

则：则从P点下落到O点的过程中的平均速度为：从P点下落到O点的时间为：根据得：解得：故A正确，BCD错误．5、B【解题分析】

将物体A与直角劈B组成的整体进行受力分析：有向下的重力（M+m）g、向上的支持FN，斜向上方的推力F，由于系统处于平衡状态，所以还受到向左的静摩擦力Ff，根据平衡条件应有：根据上面的分析可知Ff向左，FN＜Mg+mg，所以B正确，ACD错误；故选B．6、B【解题分析】

只有做匀速圆周运动的物体所受合外力指向圆心，变速圆周运动由于物体受到沿切线的分力和径向的向心力，所以合力不一定指向圆心，A错误；当合力与速度不在同一条直线上时，物体做曲线运动，当合力与速度方向在同一直线上时，物体做直线运动，B正确；物体运动的速度在增加，所受合力方向与运动方向不一定相同，可能成锐角，C错误；曲线运动物体的速度方向与该点曲线的切线方向相同，所以曲线运动的速度的方向是时刻变化的，一定是变速运动，但加速度不一定变化，如平抛运动，加速度为g，不变，D错误．【题目点拨】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合力可以是恒力，也可以是变力，速度的方向与该点曲线的切线方向相同，只有做匀速圆周运动的物体所受合外力指向圆心．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、ABD【解题分析】

A．小球与小车组成的系统在水平方向所受合外力为零，水平方向系统动量守恒，故A正确；B．系统水平方向动量守恒，以向右为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得mv-Mv′=0即有解得小车的位移故B正确；

C．小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒，小球由A点离开小车时系统水平方向动量为零，小球与小车水平方向速度为零，小球离开小车后做竖直上抛运动，故C错误；

D．小球第一次车中运动过程中，由动能定理得Wf为小球克服摩擦力做功大小，解得即小球第一次在车中滚动损失的机械能为，由于小球第二次在车中滚动时，对应位置处速度变小，因此小车给小球的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功小于，机械能损失小于，因此小球再次离开小车时，能上升的高度大于，而小于。故D正确；

故选ABD。8、AC【解题分析】

应用动能定理求出小球到达P点的速度，小球恰好通过P点时轨道对球的作用力恰好为零，应用动能定理与牛顿第二定律分析答题．【题目详解】设M、P间的高度差为h，小球从M到P过程由动能定理得：，，小球恰好通过P点，重力提供向心力，由牛顿第二定律得：，r=2h；A、若加竖直向上的匀强电场E（Eq＜mg），小球从M到P过程由动能定理得：，解得：，则：，小球恰好通过P点，故A正确；B、若加竖直向下的匀强电场，小球从M到P过程由动能定理得：，解得:，则：，小球恰好通过P点，故B错误；C、若加垂直纸面向里的匀强磁场，小球到达P点的速度v不变，洛伦兹力竖直向下，则:，小球不能通过P点，故C正确；D、若加垂直纸面向外的匀强磁场，小球到达P点的速度v不变，洛伦兹力竖直向上，则：，小球对轨道有压力，小球能通过P点，故D错误；故选AC.【题目点拨】本题是一道力学综合题，知道小球通过P点的临界条件是：的、轨道对小球的支持力恰好为零，分析清楚小球的运动过程，应用动能定理与牛顿第二定律可以解题．9、BC【解题分析】飞船在返回地球的过程中需要控制速度，机械能不守恒，故A错误；根据万有引力提供向心力：，解得：可知，，国际空间站的轨道半径约为7000km，地球同步卫星的轨道半径为36000km，地球同步卫星的周期为24h，可得国际空间站的运行周期约为90min，故B正确；地球的第一宇宙速度是所有地球卫星的最大环绕速度，所以国际空间站的速度小于地球的第一宇宙速度，故C正确；返回时，需先让飞船与国际空间站脱离，然后减速，即可下降，故D错误．所以BC正确，AD错误．10、AD【解题分析】整个过程中，甲、乙组成的系统机械能守恒，最后两者的速度大小相等，应用机械能守恒：，得，选项A正确；下滑到最低点时速度水平，重力的功率为0，选项B错误；甲小球下滑到最低点时，重力与支持力的合力提供向心力，解得，由牛顿第三定律得，甲小球下滑到最低点对轨道压力的大小为10N，选项C错误；整个过程中对乙受力分析可知，重力不做功，乙小球动能的增量等于轻杆对乙做的功，选项D正确；故选AD．点睛：本题关键时明确两个球的系统机械能守恒，而单个球的机械能不守恒，同时要结合动能定理分析杆对单个物体的做功情况，还要找到向心力来源．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、ACm【解题分析】(1)A、为了使小球做平抛运动，斜槽的末端需调成水平，故A正确；B、小球每次从斜槽的同一位置滚下，不需要减小摩擦。故不需要涂润滑油，故B错误。C、为了让入射球每次到达碰撞位置的速度相同，应让小球每次从同一位置开始下滑，故C正确；D、通过多次实验确定小球所落的平均位置，不是找最清晰的位置，故D错误；故选AC。(2)因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，OM是A球不与B球碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表A球碰撞前的速度，OP是A球碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后A球的速度，ON-d是碰撞后B球的水平位移，该位移可以代表碰撞后B球的速度,当所测物理量满足表达式m1·OM=12、CC小D【解题分析】

（1）[1]AD．小车受到的拉力，可以直接由力传感器测出，所以不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量，故不需要测出砝码和砝码盘的总质量，故AD错误；B．对小车受力分析，可知小车受到的合力等于力传感器示数的两倍，故B错误；C．小车向左加速，则砝码和砝码盘向下加速，即重力大于轻绳的拉力，故砝码等于失重状态，故C正确。故选C。（2）①[2]对a-F图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数，对小车根据牛顿第二定律有：变形得：由题知该图象的斜率为k，则有：解得：故C正确，ABD错误。故选C。②[3]若交流电的实际频率大于50Hz，打点计