2024年北京市朝阳陈经纶中学物理高三上期中经典模拟试题含解析

2024年北京市朝阳陈经纶中学物理高三上期中经典模拟试题注意事项：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、如图所示，一小球用绳子挂在墙上，设墙面对球的压力大小为，绳子对球的拉力大小为，让绳子缩短（绳与墙间夹角变大），则（）A．增大，增大 B．增大，减小C．减小，增大 D．减小，减小2、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3、小球在光滑水平面上以速度v0做匀速直线运动．某时刻开始小球受到水平恒力F的作用，速度先减小后增大，最小速度v的大小为0.5v0，则小球A．可能做圆周运动 B．速度变化越来越快C．初速度v0与F的夹角为60° D．速度最小时，v与F垂直4、引力波探测于2017年获得诺贝尔物理学奖。双星的运动是产生引力波的来源之一，假设宇宙中有一双星系统由P、Q两颗星体组成，这两颗星绕它们连线的某一点在二者万有引力作用下做匀速圆周运动，测得P星的周期为T，P、Q两颗星的距离为l，P、Q两颗星的轨道半径之差为△r（P星的轨道半径大于Q星的轨道半径），引力常量为G，则下列结论错误的是A．Q、P两颗星的质量差为B．Q、P两颗星的线速度大小之差为C．Q、P两颗星的运动半径之比为D．Q、P两颗星的质量之比为5、某学习小组进行了如下探究实验：如图所示，一小球以速度冲向光滑斜面，并能沿斜面高，则下列结论可以写入探究报告的是（______）A．若把斜面从点锯断，小球冲出点后仍能升高B．若把斜面弯成所示的弧形，小球仍能沿升高C．若把斜面弯成所示的半弧形，小球仍能沿升高D．若使小球能沿半圆形轨道到达顶点，则小球沿斜面运动时一定会冲出点6、细绳拴一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平轻质弹簧支撑，小球与弹簧不粘连，平衡时细绳与竖直方向的夹角为，如图所示。（，）以下说法正确的是（）A．小球静止时弹簧的弹力大小为0.8mgB．小球静止时细绳的拉力大小为0.6mgC．细线烧断瞬间小球的加速度立即为gD．细线烧断瞬间小球的加速度立即为g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的长木板A静止在光滑的水平面上，有一质量为m的小滑块B以初速度v0从左侧滑上木板，且恰能滑离木板，滑块与木板间动摩擦因数为μ．下列说法中正确的是：（）A．若只增大v0，则滑块滑离木板过程中系统产生的热量增加B．若只增大M，则滑块滑离木板过程中木板所受到的冲量增大C．若只减小m，则滑块滑离木板时木板获得的速度减少D．若只减小μ，则滑块滑离木板过程中滑块对地的位移减小8、三角形传送带以2m/s的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是2m且与水平方向的夹角均为37°。现有两个小物块A、B从传送带顶端都以lm/s的初速度沿传送带下滑，物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。下列判断正确的是A．物块A先到达传送带底端B．物块A、B同时到达传送带底端C．传送带对物块A、B摩擦力均沿斜面向上D．物块A下滑过程相对传送带位移小于B下滑过程相对传送带位移9、两辆游戏赛车a、b在两条平行的直车道上行驶．t=0时两车都在同一计时线处，此时比赛开始．它们在四次比赛中的图如图所示．哪些图对应的比赛中，有一辆赛车追上了另一辆（）A． B．C． D．10、明朝谢肇淛的《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺庙倾侧，议欲正之，非万缗不可．一游僧见之,曰：无烦也，我能正之．”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身．假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力N，则：A．若F一定，θ大时N大B．若F一定，θ小时N大C．若θ一定，F大时N大D．若θ一定，F小时N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）某同学用图甲所示的装置验证动量守恒定律。图中AB为斜槽，BC为水平槽。（1）下列说法正确的是_______。A．该实验要求入射小球的质量应大于被碰小球的质量B．该实验要求入射小球和被碰小球必须是金属材质C．该实验通过测量入射小球从斜槽上由静止释放的高度h得到小球碰撞前的速度D．该实验通过测量小球做平抛运动的竖直位移间接得到小球碰撞前后的速度（2）实验时先使入射小球从斜槽上某一固定位置S多次由静止释放，落到位于水平地面的记录纸上并留下痕迹，从而确定P点的位置；再把被碰小球放在水平槽末端，让入射小球仍从位置S多次由静止释放，跟被碰小球碰撞后，两球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，从而确定M、N点的位置。实验中，确定P点位置时多次落点的痕迹如图乙所示，刻度尺的零刻线与O点对齐，则OP=_______cm。（3）该实验若要验证两小球碰撞前后的动量是否守恒，需要分别测量记录纸上M点距O点的距离LOM、P点距O点的距离LOP、N点距O点的距离LON。除此之外，还需要测量的物理量是____________，需要验证的关系式为_____________（其中涉及需要测量的物理量请用自己设定的字母表示）。（4）该实验巧妙运用了平抛运动的规律。请以平抛运动为例，分析论证当物体所受的合力与初速度方向不在一条直线上时，物体必做曲线运动_______。12．（12分）如图所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置．他在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，力传感器可直接测出绳中拉力，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放．气垫导轨摩擦阻力很小可忽略不计，由于遮光条的宽度很小，可认为遮光条通过光电门时速度不变．(1)该同学用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图所示，则d＝________mm．(2)实验时，该同学测量出遮光条的宽度d，将滑块从A位置由静止释放，测量遮光条到光电门的距离L，若要得到滑块的加速度，还需由数字计时器读出遮光条通过光电门B的________；(3)下列不必要的一项实验要求是（______）A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量B．应使A位置与光电门间的距离适当大些C．应将气垫导轨调节水平D．应使细线与气垫导轨平行(4)改变钩码质量，测出对应的力传感器的示数F，已知滑块总质量为M，用(2)问中已测物理量和已给物理量写出M和F间的关系表达式F＝______．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，轨道ABC的AB段是半径R=1．8m的光滑的圆弧形轨道，BC段为粗糙水平面，物体从A静止开始下滑，在平面上运动了1.6m后停下，求：(1)物体通过B点时的速率为多大？(2)物体与水平面的动摩擦因数μ为多大？(g取11m/s2)．14．（16分）如图所示，长为9l水平传送带以恒定的速度作顺时针转动，紧邻传送带的右端放置一长为6.5l滑板，滑板静止在光滑水平地面上，滑板的上表面与传送带处在同一水平面。在距滑板右端一段距离处固定一挡板C。一质量为m的物块被轻放在传送带的最左端（A点），物块在传送带的作用下到达B点后滑上滑板，滑板在物块的怍用下运动到C处撞上档板并被牢固粘连。物块可视为质点，滑板的质量M=2m，物块与传送带、物块与滑板间的动摩擦因数均为，重力加速度取g。求：（1）求物块在传送带的作用下运动到B点时的速度大小v；（2）若物块和滑板共速时，滑板恰与挡板C相撞，求开始时滑板右端到C的距离L；（3）若滑板右端到挡板C的距离为L（己知），且l≤L≤5l，试求解：a.若物块与滑板共速后，滑板撞上挡板C，则物块从滑上滑板到物块撞上档板C的过程中，物块克服摩擦力做的功；b.若物块与滑板共速前，滑板撞上挡板C，则物块从滑上滑板到物块撞上档板C的过程中，物块克服摩擦力做的功；并求出物块到C时速度的最大值。15．（12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？

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、A【解题分析】

对小球受力分析，如图所示：

根据平衡条件，有：FN=mgtanθ当绳子缩短，绳与墙间夹角变大时，则FN变大，FT变大A．增大，增大，与结论相符，选项A正确；B．增大，减小，与结论不相符，选项B错误；C．减小，增大，与结论不相符，选项C错误；D．减小，减小，与结论不相符，选项D错误；2、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．3、D【解题分析】

A．小球受水平恒力作用，不可能做圆周运动，故A错误；B．根据牛顿第二定律，F=ma，加速度恒定，速度变化快慢恒定，故B错误；C．速度先减小后增大，F与v0的夹角大于90°，故C错误；D．速度最小时，初速度沿F方向的分速度减为零，v与F垂直，故D正确．故选D。4、C【解题分析】

A、双星系统靠相互间的万有引力提供向心力，角速度大小相等，向心力大小相等，则有：，解得，则Q、P两颗星的质量差为，故A正确；B、P、Q两颗星的线速度大小之差为，故B正确；C、双星系统靠相互间的万有引力提供向心力，角速度大小相等，则周期相等，所以Q星的周期为T，根据题意可知，解得：，则P、Q两颗星的运动半径之比，C错误。D、P、Q两颗星的质量之比为，故D正确。本题选错误的故选C。5、C【解题分析】若把斜面从点锯断，物体冲过点做斜抛运动．由于物体机械能守恒，同时斜抛运动最高点，速度不为零，故不能到达高处．故A错误；若把斜面弯成圆弧形，如果能到圆弧最高点，即处．由于合力充当向心力，速度不为零．根据机械能守恒知，物体沿升高的高度小于．故B错误；无论是把斜面从点锯断或把斜面弯成圆弧形，物体都不能升高．故C正确；由上知，若把斜面从点锯断或弯成如图所示半圆弧状，物体都不能升高，但物体的机械能仍守恒，故D正确．故选C．点睛：本题关键是根据机械能守恒定律分析，同时要分析物体到达最高点时速度是否为零，知道沿圆弧内侧运动到达最高点时，速度不为零．6、D【解题分析】

AB．小球静止时，分析受力情况如图，由平衡条件得：弹簧的弹力大小为：细绳的拉力大小为：故AB错误；CD．细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变，则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反，则此瞬间小球的加速度大小为：故C错误，D正确。故选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、CD【解题分析】

A、滑块滑离木板过程中系统产生的热量等于滑动摩擦力与相对位移的成积，因为相对位移没变，所以产生热量不变，故A错误；B、由极限法，当M很大时，长木板运动的位移会减小，滑块的位移等于减小,对滑块根据动能定理，可知滑块滑离木板时的速度增大，把长木板和小滑块看成一个系统，满足动量守恒：，可知长木板的动量变化比较小，所以若只增大M，则滑块滑离木板过程中木板所受到的冲量减少，故B错；C、采用极限法：当m很小时，摩擦力也很小，m的动量变化减小，把长木板和小滑块看成一个系统，满足动量守恒，那么长木板得动量变化也减小．故C正确．D、当很小时，长木板运动的位移会减小，滑块的位移等于减小故D正确．【题目点拨】本题应注意以下几点：1、体会儿童极限法解题．2、摩擦力与相对位移得乘积等于产生得内能，摩擦力与对地位移得乘积等于物体的动能得变化．8、AD【解题分析】

AB．A、B都以1m/s的初速度沿传送带下滑，传送带的速度为2m/s，A加速下滑，B减速下滑，到达底端的位移相等，则A先到达底端。故B错误，A正确。C．A相对于传送带向上滑动，A受到的滑动摩擦力向下，B相对于传送带向下滑动，受到的摩擦力向上。故C错误。D．A向下先加速运动，后与传送带一起匀速运动，B始终相对传送带滑动，A相对传送带的位移小于B相对于传送带的位移。故D正确。9、AC【解题分析】在速度--时间图象里，图象与横轴所围成的面积表示物体发生的位移．从A图中可以看出，当t=20s时，两图象面积相等，此时一辆赛车追上另一辆，A正确；图中a的面积始终小于b的面积，所以不可能追上，B错误；图象也是在t=20s时，两图象面积相等，此时一辆赛车追上另一辆；C正确；图象中a的面积始终小于b的面积，所以不可能追上，D错误．10、BC【解题分析】选木楔为研究对象，木楔受到的力有：水平向左的F、和两侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力，由于木楔处于平衡状态，所以侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力与F沿两侧分解的分力是相等的，力F的分解如图：则：，所以：，由公式可知，当F一定，θ小时FN大；当θ一定，F大时FN大．故A、D错误，B、C正确．故选BC．【题目点拨】对力进行分解时，一定要分清力的实际作用效果的方向如何，再根据平行四边形定则或三角形定则进行分解即可．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、A39.80入射小球的质量m1和被碰小球的质量m2见解析【解题分析】

（1）[1]．AB、要使两球发生对心正碰，两球半径应相等，为防止入射球碰撞后反弹，入射小球的质量应大于被碰小球的质量，而对小球的材质无要求，故A正确，B错误；

C、入射小球从静止下落过程中会受到回到对其的摩擦力作用，由于摩擦力做功未知，所以不能通过测量入射小球从斜槽上由静止释放的高度h得到小球碰撞前的速度，故C错误；

D．两球碰撞后均做平抛运动，平抛的初速度为，竖直高度相同，则下落时间相等，故只需要测量平抛的水平位移而不需要测量竖直高度；

故选A；

（2）[2]．为保证减小实验误差，则应用最小的圆把所有落点圈起来，其中心为平均落地点，即读轨迹中心到O点的距离即为OP的长度，毫米刻度尺的最小分度是毫米，所以OP=39.80cm；

（3）[3][4]．据平抛运动可知，落地高度相同，则运动时间相同，设落地时间为t，则：令入射小球的质量为m1和被碰小球的质量m2，根据动量守恒定律有：m1v0=m1v1+m2v2，m1LOP=m1LOM+m2LON则还需测量：入射小球的质量m1和被碰小球的质量m2；（4）[5]．由于物体在平抛运动中仅受重力作用，根据牛顿第二定律可知，其加速度a的方向与重力方向相同，即竖直向下。根据加速度的定义可知，物体在任意时间△t内的速度变化量△v

的方向必与加速度a的方向相同，即竖直向下。如图所示，由于v0的方向水平向右，而△v

的方向竖直向下，由矢量三角形定则可知vt的方向必与v0的方向不同，即运动方向发生改变，则必做曲线运动。12、2.30时间tA【解题分析】

（1）d=2mm+0.05mm×5=2.25mm．（2）根据，可知若要得到滑块的加速度，还需由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t；（3）A．拉力是直接通过传感器测量的，故与小车质量和钩码质量大小关系无关，故A错误；B．应使A位置与光电门间的距离适当大些，有利于减小误差，故B正确；C．应将气垫导轨调节水平，使拉力才等于合力，故C