2024年全国百强校】山西大学附属中学物理高三上期中调研模拟试题含解析

2024年全国百强校】山西大学附属中学物理高三上期中调研模拟
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、一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的9倍．该质点的加速度为
A．3s/t2B．4s/t2C．s/t2D．8s/t2
2、如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则（）
A．卫星a的角速度小于c的角速度B．卫星a的加速度大于b的加速度C．卫星a的运行速度大于第一宇宙速度D．卫星b的周期大于24 h
3、某篮球运动员将篮球竖直向上抛出，篮球在最高点离接球的手距离1.8m，该运动员接球的整个过程时间约为0.1s，(忽略空气阻力，g取10m/s2)则下列说法正确的是A．接球时球的速度大小为3m/s
B．篮球自由下落时间约为1.2s
C．手受到的平均作用力的大小是篮球重力大小的7倍
D．手接篮球的整个过程，篮球处于失重状态
θ=︒的固定光滑斜面上,有一根长L=1m的细绳,一端固定在O 4、如图所示,在倾角30
点,另一端系一小球沿斜面做圆周运动,若小球能通过最高点A,重力加速度
2
=，,则
10/
g m s
A．小球经过最高点A的速度可能是1m/s
B．小球经过最低点B的速度大于等于5m/s
C．小球受到的合力的最小值可能为0
D．小球从A点运动至最低点B过程绳子拉力可能先变小后变大
5、如图所示为一含有理想变压器的电路，U为正弦交流电源，输出电压的有效值恒定，
开关S
闭合前后理想电流表的示数比为1：3，则电阻1R、2R 的比值1
2
R
R为
()
A．1：1
B．2：1
C．3：1
D．4：1
6、一列沿x轴传播的简谐机械横波，波速大小为10 m/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 = 1 s时，质点P的位移为10 m
D．t = 1.5 s时，质点P的动能最大
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，一条细线一端与地板上的物体B相连，另一端绕过质量不计的定滑轮与小球A相连，定滑轮用另一条细线悬挂在天花板上的O′点，细线与竖直方向所成角度为α，则（）
A．如果将物体B在地板上向右移动一点，α角将增大
B．如果将物体B在地板上向右移动一点，地面对B的支持力将变小
C．减小小球A的质量，α角一定增加
D．悬挂定滑轮的细线的拉力一定大于小球A的重力
8、下列说法正确的是（）
A．在围绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中，自由漂浮的水滴呈球形，这是液体表面张力作用的结果
B．绝对湿度与相对湿度具有相同的单位
C．对气体而言，尽管大量分子做无规则运动，速率有大有小，但分子的速率是按一定的规律分布的
D．气体在经历绝热膨胀过程后内能可能会减小
E.在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零
9、下列说法正确的是__________
A．一定质量的理想气体温度不变，若从外界吸收热量，则气体体积一定增大
B．分子动能是由于物体机械运动而使内部分子具有的能
C．一切自发的宏观过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行
D．较大的颗粒不做布朗运动是因为液体温度太低，液体分子不做热运动
E.分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小
10、质量分别为M和m的物块形状大小均相同，将它们通过轻绳跨过光滑定滑轮连接，如图甲所示，绳子平行于倾角为α的斜面，M恰好能静止在斜面上，不考虑M、m与斜面之间的摩擦。

若互换两物块位置，按图乙所示放置，然后释放M，斜面仍保持静止。

则下列说法正确的是（）
A ．轻绳的拉力等于Mg
B ．轻绳的拉力等于mg
C ．M 运动的加速度大小为()1sin g α-
D ．M 运动的加速度大小为M m g M
- 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）某同学利用如图甲所示的装置来验证力的平行四边形定则．在竖直木板上钉上白纸，固定两个滑轮A 和B （绳与滑轮间的摩擦不计），三根绳子的结点为O ，在左右及中间的绳端分别挂上个数为N 1、N 2和N 1的钩码，每个钩码的质量相等．当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力F 1、F 2和F 1．
甲 乙
（1）关于本实验，以下说法中正确的是（_______）
A ．若钩码的个数N 1＝N 2＝2，N 1＝4时可以完成实验
B ．若钩码的个数N 1＝N 2＝N 1＝4时可以完成实验
C ．拆下钩码和绳子前应当用量角器量出三段绳子之间的夹角
D ．拆下钩码和绳子前应当用天平测出钩码的质量
E ．拆下钩码和绳子前应当标记结点O 的位置，并记录OA 、OB 、OC 三段绳子的方向 （2）在作图时，图乙中正确的是________（选填“A”或“B”）．
12．（12分）某物理小组在一次探究活动中测量小滑块与木板之间的动摩擦因数μ．实验装置如图甲所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，P 为连接数字计时器的光电门且固定在B 点．实验时给带有遮光条的小滑块一个初速度，让它沿木板从左侧向右运动，小滑块通过光电门P 后最终停在木板上某点C ．已知当地重力加速度为g ．
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示，其读数d=___________cm．
(2)为了测量动摩擦因数，除遮光条宽度d及数字计时器显示的时间t外，下列物理量中还需测量的有___________．
A．木板的长度L1 B．木板的质量m1
C．小滑块的质量m2 D．木板上BC间的距离L2
(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ=___________(用题中所涉及的物理量的符号表示)
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）两个相同的小球A和B，质量均为m，用长度相同的两根细线把A、B两球悬挂在水平天花板上的同一点O，并用长度相同的细线连接A、B两小球，然后，用一水平方向的力F作用在小球A上，此时三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好处于竖直方向，如图所示．如果不考虑小球的大小，两小球均处于静止状态，则：
(1)OB绳对小球的拉力为多大？
(2)OA绳对小球的拉力为多大？
(3)作用力F为多大？
14．（16分）如图为一传送带装置模型，斜面的倾角θ，底端经一长度可忽略的光滑圆弧与足够长的水平传送带相连接，质量m=1kg的物体从高h=30cm的斜面上由静止开始下滑，它与斜面的动摩擦因数μ1=0.15，与水平传送带的动摩擦因数μ1=0.5，物体在传送带上运动一段时间以后，物体又回到了斜面上，如此反复多次后最终停在斜面底端．已知传送带的速度恒为v=1.5m/s，tanθ=0.75，g取10m/s1．求：
（1）从物体开始下滑到第一次回到斜面的过程中，物体与传送带因摩擦产生的热量；（1）从物体开始下滑到最终停在斜面底端，物体在斜面上通过的总路程．
15．（12分）如图所示，在同一竖直平面内，一轻质弹簧一端固定，另一端自由恰好与水平线AB 平齐，静止放于倾角为53°的光滑斜面上，一长为L=0.45m 的轻质细绳一端固定在O 点，另一端系一质量为m=1kg 的小球，将细绳拉至水平，使小球在位置C 由静止释放，小球到达最低点D 时，细绳刚好被拉断，之后小球在运动过程中恰好沿斜
面方向切入并将弹簧压缩，最大压缩量为x=5cm （g=10m/s 2，sin53°=0.8，cos53°=0.6），
求：
（1）小球运动到D 点的速度；
（2）小球运动到斜面顶端A 点时的速度。

（3）弹簧所获得的最大弹性势能E P ；
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、C
【解题分析】
设初速度为0v ，因为动能变为原来的9倍，所以末速度为03v ，根据位移速度公式可得
220092v v s a
-=，根据加速度的定义可得003v v a t -=，联立解得2s a t =，故C 正确； 故选C 。

2、A
【解题分析】
AB ．根据万有引力提供向心力有
2
2222Mm v G m mr mr ma r r T πω⎛⎫==== ⎪⎝⎭
解得
v =ω=2T =，2M a G r = 由角速度、加速度的表达式可得出：半径大的角速度小，加速度小，选项A 正确，B 错误；
C ．由线速度的表达式可得出轨道半径大的线速度小，则卫星a 的运行速度小于第一宇宙速度，选项C 错误；
D ．卫星b 与卫星a 的轨道半径相同，a 是地球同步卫星，则周期相同为24h ，选项D 错误
故选A 。

3、C
【解题分析】
AB.由运动规律可得，篮球下落到该运动员手处的速度，由v 2=2gh 解得v =6m/s ，篮球的下落时间t 1=v/g =0.6s ，故A 、B 错误；
C.从接触该运动员手到停止运动，篮球的加速度a =v/t 2=60m/s 2，根据牛顿定律： F －mg=ma
可得，F =7mg ，故C 正确;
D.运动员接篮球的整个过程，篮球做减速运动，加速度方向向上，篮球处于超重状态，故D 错误。

4、B
【解题分析】
A 、小球做圆周运动的最高点受力分析，垂直斜面方向cos N F mg θ=，沿半径方向
2
sin T v F mg m L
θ+=，故当0T F =时，通过最高点的速度最小为
min A v ==，故最高点的速度不可能为1m/s ；故A 错误.
B 、因min A v =，从A 运动到B 的过程，由动能定理：
22min 11sin 222
B A mg L mv mv θ⋅=-，解得5m/s B v ≥；故B 正确.
C 、小球做圆周运动等效为绳—球模型，沿半径方向的力提供向心力，最高点合力最小，
最高点的速度min 5m/s A v =，则合外力不为零；故C 错误.
D 、从A 到最低点B ，重力做正功，速度逐渐增大，而半径方向的拉力和重力沿线方向的分力提供向心力，则拉力逐渐增大；D 错误.
故选B.
【题目点拨】
本意主要考查了圆周运动向心力公式的直接应用，知道绳—球模型在最高点绳子拉力恰好为零时，速度取最小值.
5、B
【解题分析】
U 为正弦交流电源，输出电压的有效值恒定，原线圈两端电压一定，据理想变压器原副线圈两端电压关系1212::U U n n =可知，副线圈两端电压2U 一定；开关S 闭合前后理想电流表的示数比为1：3，据理想变压器原副线圈中电流关系1221::I I n n =可知，开
关S 闭合前后副线圈中电流之比为1：3；所以有222112
:()1:3U U U R R R +=，解得：1221
R R =．故B 项正确，ACD 三项错误． 【题目点拨】
理想变压器原线圈两端的电压和原副线圈匝数比决定副线圈两端电压；理想变压器副线圈的电流和原副线圈匝数比决定原线圈中电流．
6、B
【解题分析】
由波的图象读出振幅和波长，由波速公式算出周期，由波的传播方向判断质点的振动方向，根据质点的位置分析质点的加速度、速度等；
【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，根据公式可知：，经过半个周期P 点仍在平衡位置，即t = 1 s 时， 质点P 的位移为0，故选项C 错误；
D 、当
时，质点P 处于正向最大位移处，此时刻速度为零，即动能最小，故选项D 错误。

【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。

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、AD
【解题分析】
=；如果将物体B A．对小球A受力分析，受重力和拉力，根据平衡条件，有：T mg
在地板上向右移动稍许，则∠AOB增加；对滑轮分析，受三个拉力，如图所示：
根据平衡条件，
∠=，
AOBα
2
故α一定增加，A正确；
B．将物体B在地板上向右移动一小段距离，∠AOB增加，那么，拉力在竖直方向的分量减小；对物体B进行受力分析，由受力平衡可得：地面对B的支持力等于物体B 的重力减去细绳拉力在竖直方向的分量，故地面对B的支持力将增大，B错误；C．减小小球A的质量，若系统仍保持平衡状态，故根据受力平衡可得：α角不变，C 错误；
D．悬挂定滑轮的细线的拉力等于OA、OB两段细绳的合力，又有OA、OB两段细绳的拉力都为小球A的重力，那么，根据力的合成，由两力的夹角可得：合力大于小球A 的重力，故由受力平衡可得：悬挂定滑轮的细线的拉力一定大于小球A的重力，D正确。

8、ACD
【解题分析】
A．水滴呈球形是液体表面张力作用的结果，故A正确；
B．绝对湿度是指每单位容积的气体所含水分的重量，一般用mg L作为单位，相对湿度是指绝对湿度与该温度饱和状态水蒸气含量之比，用百分数表达，没有单位，故两者单位不相同，故B错误；
C ．对气体而言，尽管大量分子做无规则运动，速率有大有小，但分子的速率是按一定的规律分布的，故C 正确；
D ．一定质量的理想气体经历绝热膨胀过程，对外做功内能减小，故D 错误；
E ．在完全失重的情况下，分子运动不停息，气体对容器壁的压强不为零，故E 错误； 故选ACD ．
9、ACE
【解题分析】
A ．一定质量的理想气体温度不变，内能不变，若从外界吸收热量，则气体对外做功，则气体体积一定增大，故A 正确；
B ．微观分子的动能与宏观物体机械运动无关，故B 错误；
C ．根据热力学第二定律可知，一切自发的宏观过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行，选项C 正确；
D ．液体中较大的悬浮颗粒不做布朗运动的原因是大颗粒容易受力平衡，布朗运动不明显，故D 错误；
E ．分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小，选项E 正确。

故选ACE 。

10、BCD
【解题分析】
互换位置前，M 静止在斜面上，则有
sin Mg mg α=
互换位置后，对M 有
Mg T Ma -=
对m 有
sin T mg ma α'-=
又
T T '=
联立解得
()1sin M m a g g M α-=-=
T mg =
故选BCD 。

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、BE A
【解题分析】
（1）因实验时，三个力之间有夹角，故当钩码的个数N 1＝N 2＝2，N 1＝4时，三个力是不能平衡的，选项A 错误；若钩码的个数N 1＝N 2＝N 1＝4时，三个力的夹角都是1200可以平衡，故可以完成实验，选项B 正确；拆下钩码和绳子前应当记下结点O 的位置、钩码的个数及三条绳子的方向，粗选项C 错误，E 正确；钩码的质量都是已知的，不必用天平测量，选项D 错误；故选BE ；
（2）在作图时，因理论上两个合力的方向可能偏离实验值，故图乙中正确的是A.
12、0.375 D 2
2
22d gL t 【解题分析】
(1)由图乙所示游标卡尺可以知道,主尺示数为0.3cm ,游标尺示数为
150.05mm=0.75mm ⨯ ,,游标卡尺读数0.3cm 0.075cm=0.375cm d =+ ;
(2)通过光电门的速度为:d v t
= 根据动能定理可以知道:22212m gL m v μ-=
, 要测量动摩擦因数,需要知道滑木板上BC 间的距离2L
所以D 选项是正确的.
(3)根据动能定理可以知道:, 22212
m gL m v μ-= 计算得出:2
2
22d gL t μ= 综上所述本题答案是：(1). 0.375 (2). D (3). 2
2
22d gL t
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)mg （2）2mg （3
【解题分析】
(1)对B 分析,可知AB 绳中张力为0，有
mg-FTB=0
得FTB=mg
(2)对球A ，受力分析如图：
FTAcos60°-mg=0，FTAsin60°-F=0，得：FTA=2mg
(3)由以上各式可知：3mg
14、 (1)10J ；(1)1.5m.
【解题分析】本题考查牛顿第二定律、运动学公式以及功能关系。

(1)对物体从静止开始到达底端的过程运用动能定理得：
2111cos 0sin 2
h mgh mg mv μθθ⎛⎫+-⋅=- ⎪⎝⎭ 代入数据得： 12/v m s = 物体滑上传送带后向右做匀减速运动，由动能定理得： 2211102
mgx mv μ-=-解得： 10.4x m =， 匀减速的时间111
v t a = 又21mg ma μ= ，解得： 10.4t s = 这段时间内皮带的位移211x vt m ==，这段时间内物体和皮带间的相对位移12110.40.6x x x m m ∆=-=-=；
返回过程中物体做加速运动，据对称性，返回过程的时间20.4t s =，物体位移大小也是0.4m ，这段时间内物体和皮带间的相对位移为： 22110.4 1.4x x x m m ∆=+=+= 相对总路程是122x x x m ∆=∆+∆=
物体与传送带因摩擦产生的热量20.520220Q mg x J J μ=⋅∆=⨯⨯=
(1)在传送带上摩擦力先对物体做负功，再对物体做正功，在传送带上摩擦力对物体做功为零，对物体运动的全过程运用动能定理得： ()1cos 00mgh mg S μθ+-⋅=- 代入数据解得： 1.5S m =
点睛：因摩擦力做功产生的热量Q f S =⋅相对要理解其来龙去脉并能熟练应用。

15、（1）v D =3m/s （2）v A =5m/s （3）E P =12.9J
【解题分析】（1）小球由C 到D ，由机械能守恒定律得212D mgL mv =
，
解得D v =
（2）从D 点小球开始做平抛运动，到A 点时，根据矢量的分解可得cos53D A v v ︒=， 解得5/A v m s =
（3）小球从C 点到将弹簧压缩至最短的过程中，小球与弹簧系统的机械能守恒，即
21sin5312.92
p A E mgx mv J =︒+=。