宁夏吴忠市青铜峡市高级中学2024学年物理高三第一学期期中检测模拟试题含解析

宁夏吴忠市青铜峡市高级中学2024学年物理高三第一学期期中
检测模拟试题
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2．答题时请按要求用笔。

3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。

4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5．保持卡面清洁，不要折暴、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、国际单位制由7个基本单位、2个辅助单位和19个具有专门名称的导出单位组成,其中与力学有关的三个基本单位是( )
A ．N 、m 、s
B ．N 、kg 、s
C ．m 、kg 、s
D ．m/s 、kg 、N
2、如图所示,劲度系数均为k =200 N/m 的两根弹簧下悬挂一个质量m =2 kg 的重物,处于
静止状态,弹簧L 1悬于A 点,与竖直方向的夹角θ=37°
,弹簧L 2的另一端连于竖直墙上B 点,弹簧L 2处于水平状态,此时两个弹簧的长度相同,已知sin 37°
=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g =10 m/s 2,则两根弹簧的原长相差的长度为( )
A ．0.01 m
B ．0.03 m
C ．0.05 m
D ．0.08 m
3、一个小球从高处由静止开始落下，从释放小球开始计时，规定竖直向上为正方向，落地点为重力势能零点．小球在接触地面前、后的动能保持不变，且忽略小球与地面发生碰撞的时间以及小球运动过程中受到的空气阻力．图中分别是小球在运动过程中的位移x 、速度v 、动能k E 和重力势能p E 随时间t 变化的图象，其中正确的是（ ） A ． B ．
C ．
D ．
4、如图所示，一铁球用细线悬挂于天花板上，静止垂在桌子的边缘，悬线穿过一光盘的中间孔，手推光盘在桌面上平移，光盘带动悬线紧贴着桌子的边缘以水平速度v 匀速运动，当光盘由A 位置运动到图中虚线所示的B 位置时，悬线与竖直方向的夹角为θ，此时铁球（ ）
A ．竖直方向速度大小为v
B ．竖直方向速度大小为cos v θ
C ．竖直方向速度大小为tan v θ
D ．相对于地面速度大小为()2
2sin v v θ+ 5、如图所示，三根长度均为l 的轻绳分别连接于C 、D 两点，A 、B 两端被悬挂在水平天花板上，相距2l .现在C 点上悬挂一个质量为m 的重物，为使CD 绳保持水平，在D 点上可施加的力的最小值为( )
A ．mg
B 3mg
C ．12 mg
D ．14
mg 6、最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展．若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s ，产生的推力约为4.8×106 N ，则它在1 s 时间内喷射的气体质量约为
A．1.6×102 kg B．1.6×103 kg C．1.6×105 kg D．1.6×106 kg 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、一质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和支架的两直角边长度分别为2l和l，支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，如图所示。

开始时OA边处于水平位置，由静止释放，则此后
A．A球的最大速度为
B．A球速度最大时，A、B两球的总重力势能最小
C．A球从初始位置摆到最低点的过程中其机械能一直在减小
D．释放后的整个运动过程中，杆对A、B两球始终不做功
8、如图所示，半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上，光滑的小球P在水平外力F 的作用下处于静止状态，P与圆心O的连线与水平面的夹角为θ。

现将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90°，框架与小球始终保持静止状态。

在此过程中下列说法正确的是( )
A．框架对小球的支持力先减小后增大
B．拉力F的最小值为mgsinθ
C．地面对框架的摩擦力减小
D．框架对地面的压力始终减小
9、雾天，一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上，突然发现正前方30m处有一大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，刹车过程中刹车失灵，图线a、b分别表示小汽车和大卡车的速度随时间变化的情况，以下说法正确的是（）
A．由于刹车失灵时小汽车仍减速，所以不会追尾
B．在t=5s时追尾
C．在t=3s时追尾
D．如果刹车不失灵，则小汽车和大卡车之间的最小距离为10m
10、冰壶比賽是在水平冰面上进行的体有项目．为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰而间的动摩擦因数减小。

在某次训练中，运动员两次以相同的速度推出冰壶，第一次，在冰壶滑行至10m处擦冰2m，冰壶从推出到停止滑行的距离为25m，滑行时间为8s，第二次在冰壶滑行至15m处擦冰2m，冰壶整个过程滑行的距离为滑行时间为t，则
A．x=25m B．x<25m C．t<8s D．t>8s
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）某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．打点计时器的工作频率为50 Hz.
（1）实验中木板略微倾斜，这样做是为了_________
A．使释放小车后，小车能匀加速下滑
B．可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功
C．增大小车下滑的加速度
D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
（2）实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条……，合并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车．把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1，第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W1，……：橡皮筋对小车做功后使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出．根据某次打出的纸带(如图所示)求：小车获得的最终速度为________ m/s.
（3）若阻力已经完全平衡，根据多次测量数据画出的W－v2像如图所示，根据图线形状，可知W与v2的关系符合实际的是图________
12．（12分）某实验小组利用如图所示的实验装置来探究当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量之间的关系．
（1）由图中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离x＝24cm，由图中游标卡尺测得遮光条的宽度d＝________cm.该实验小组在做实验时，将滑块从图所示位置由静止释放，由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt1，遮光条通过光电门2的时间Δt2，则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1＝________，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2＝________，则滑块的加速度的表达式a＝________.(以上表达式均用字母表示)
（2）在本次实验中，实验小组通过改变滑块质量总共做了6组实验，得到如下表所示的实验数据．通过分析表中数据，你得出的结论是________。

（3）现需通过图象进一步验证你的结论，请利用表格中数据，在图所示的坐标系中描点作出相应图象___________。

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，AB 、BC 可视为两段阻力恒定但阻力大小不同的路段，一质量为3210kg m =⨯的汽车以恒定的功率4810W P =⨯从静止开始启动，在AB 路段汽车
受到的阻力大小31410N f =⨯，汽车到达B 点之前已经匀速，然后经t =10s 通过BC 路
段，到达C 点前再次达到匀速且通过C 点速度10m/s C v =。

求：
(1)汽车到达B 点时的速度v B 的大小；
(2)汽车在BC 路段所受到的阻力大小f 2；
(3)汽车通过BC 路段的位移s 大小。

14．（16分）如图，质量1kg M =的长木板静止在光滑的水平面上，有一个质量0.2kg m =的可看作质点的物体以6m /s 的水平初速度从木板的左端冲上木板，相对木板滑行了2m 后与木板保持相对静止，求：
（1）木板最终获得的速度；
（2）在此过程中产生的热量；
（3）从开始到物块与木板相对静止时，木板前进的距离是多少？
15．（12分）城市高层建筑越来越多，高空坠物事件时有发生，我国《民法通则》及《侵权责任法》中都有规定，建筑物上的搁置物发生脱落造成他人损害的，其所有人或管理人应承担民事责任，能够证明自己没有过错的除外．假设某高楼距地面H ＝47 m 高的阳台上的花盆因受扰动而掉落，掉落过程可看做自由落体运动．有一辆长L 1＝8 m 、高h ＝2 m 的货车，在楼下以v 0＝10 m/s 的速度匀速直行，要经过阳台的正下方，花盆自
由下落时货车车头距花盆的水平距离为L 2＝24 m （花盆可视为质点，重力加速度g ＝10 m/s 2）．
(1)若司机没有发现花盆掉落，货车保持v 0＝10 m/s 的速度匀速直行，通过计算说明货车是否会被花盆砸到？
(2)若货车车头距花盆的水平距离为L 3＝19 m 时，司机才发现花盆正在掉落途中，经Δt ＝0.5 s 反应时间后采取加速（可视为匀加速）的方式来避险，则货车至少以多大的加速度才能安全通过？
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】
力学中的基本物理量有三个,它们分别是长度、质量、时间,它们的单位分别为m 、kg 、s ，故 C 正确.
2、C
【解题分析】
设弹簧L 1原长为d 1，此时伸长量为x 1，弹簧L 2的原长为d 2，伸长量为x 2。

根据力的平衡可得水平方向有：
123sin 7kx kx ︒=
竖直方向有：
137cos kx mg ︒=
解得：
154
kx mg = 234kx mg = 由题可知：
1122d x d x +=+
得：
21122mg d d x x k -=-=
代入数据解得： 210.05d d -=m
故选C 。

3、B
【解题分析】A ．位移212x gt =
，所以开始下落过程中位移随时间应该是抛物线，故A 错误；
B ．速度v gt =，与地面发生碰撞反弹速度与落地速度大小相等，方向相反，故B 正确；
C ．小球自由落下，在与地面发生碰撞的瞬间，反弹速度与落地速度大小相等，若从释放时开始计时，动能222k 11=
22E mv mg t =，所以开始下落过程中动能随时间应该是抛物线，故C 错误；
D ．重力势力()22p 12
E mg H x mgH mg t =-=-
， H 小球开始时离地面的高度．故D 错误．
故选B 。

视频
4、D
【解题分析】试题分析：对线与CD 光盘交点进行运动的合成与分解，线与光盘交点的合运动有两个效果，一个使得线沿线方向伸长，即沿着线方向的运动，而是以线为半径向外运动，即垂直线方向上的运动，而合运动为CD 光盘的运动，结合数学三角函数关系，即可求解．
由题意可知，对线与CD 光盘交点参与两个运动，一是沿着线的方向运动，二是垂直线的方向运动，如图所示，由数学三角函数关系，则有sin v v θ=线；而小球相对地面的运动，有两个方向，即竖直方向上运动，速度大小等于线的速度大小，即sin v v θ=线，水平方向上的运动，速度大小等于光盘的速度v ，故球相对于地面速度大小为()2
2'sin v v v θ=+D 正确．
5、C
【解题分析】
由题图可知，要想CD水平，各绳均应绷紧，则AC与水平方向的夹角为60°，结点C 受力平衡，则受力分析如图所示，则CD绳的拉力
F T＝mg tan 30°＝
3
D点受绳子拉力大小等于F T，方向向左．要使CD水平，D点两绳的拉力与外界的力的合力为零，则绳子对D点的拉力可分解为沿BD绳的力F1、另一分力F2，由几何关系可知，当力F2与BD垂直时，F2最小，而F2的大小即为施加的力的大小，故最小力
F＝F T sin 60°＝1
2
mg
故C正确。

6、B
【解题分析】
设该发动机在t s时间内，喷射出的气体质量为m，根据动量定理，Ft=mv，可知，
在1s内喷射出的气体质量
6
3
4.810
1.610
3000
m F
m kg kg
t v
⨯
====⨯，故本题选B．
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、BC
【解题分析】
AB两个球组成的系统机械能守恒，但对于单个的球来说机械能是不守恒的，根据系统
的机械能守恒列式可以求得AB之间的关系，同时由于AB是同时转动的，它们的角速度的大小相同。

AB两个球组成的系统机械能守恒，但对于单个的球来说机械能是不守恒的，根据系统的机械能守恒列式可以求得AB之间的关系，同时由于AB是同时转动的，它们的角速度的大小相同。

【题目详解】
当OA与竖直方向的夹角为时，由机械能守恒得：
，解得：，由数学知识知，当时，有最大值；最大值为：，故A错误。

由机械能守恒可知，两球总重力势能最小时，二者的动能最大，故B正确；在运动过程中，根据AB组成的机械能守恒可知，B球刚好能达到O所在位置，故在运动过程中，A求得机械能一直减小，故C正确；释放后的整个运动过程中，AB组成的系统机械能守恒，但杆对A、B两球都做功，故D错误；故选BC。

【题目点拨】
本题中的AB的位置关系并不是在一条直线上，所以在球AB的势能的变化时要注意它们之间的关系，在解题的过程中还要用到数学的三角函数的知识，要求学生的数学基本功要好。

8、CD
【解题分析】
以小球为研究对象，分析受力情况，作出受力示意力图，根据平衡条件分析小球受力变化情况．再以整体为研究对象，分析框架的受力情况．
【题目详解】
AB. 以小球为研究对象，分析受力情况，作出受力示意力图，如图所示。

根据几何关系可知，将F顺时针转动至竖直向上之前，支持力N逐渐减小，F先减小后增大，当F的方向沿圆的切线方向向上时，F最小，此时：F=mgcosθ.故A错误，B错误；
C. 以框架与小球组成的整体为研究对象，整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用；由图可知，F在顺时针方向转动的过程中，F沿水平方向的分力逐
渐减小，所以地面对框架的摩擦力逐渐减小。

故C正确；
D. 以框架与小球组成的整体为研究对象，整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用；由图可知，F在顺时针方向转动的过程中，F沿竖直方向的分力逐渐增大，所以地面对框架的支持力逐渐减小，根据牛顿第三定律可知，框架对地面的压力也逐渐减小。

故D正确。

故选：CD
9、CD
【解题分析】根据速度-时间图象所时间轴所围的“面积”大小等于位移，由图知，t=3s 时，b车的位移为：s b=v b t=10×3m=30m；a车的位移为
，则s a-s b=30m，且a的速度大于b的速度，所以在t=3s时追尾．故C正确，AB错误．如果刹车不失灵，紧急刹车时两车相距30米，速度相等时，a车的位移s1=×（30+10）×2m=40m，b车位移s2=10×2m=20m，因为
s2+30m=50m＞s1，则不会发生追尾事故．小汽车和大卡车之间的最小距离为
50m-40m=10m，故D正确．故选CD．
点睛：本题主要是考查匀变速直线运动的速度图象，解答本题关键要抓住速度图象的面积表示位移，通过分析位移关系判断能否追尾．
10、AD
【解题分析】
两种情况下，初速度相同，在擦冰处匀速运动的位移相同，减速运动的位移
2
2
v
x
a 也
相同，所以总位移相同，速度时间图象如图所示：
根据图象可知，t＞8s。

故选AD。

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、BD 2.0 A
【解题分析】
（1）实验中木板略微倾斜是平衡摩擦力，目的是使橡皮筋对小车的拉力为小车受到的合力，即可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功，所以B 正确，同时可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动，故D 正确，显然AC 错误．
（2）小车速度为2
4.0010m/s 2.0m/s 0.02
v -⨯== （3）由动能定理得：W =12
mv 2，W 与v 2是正比关系，由图示图象可知，A 正确． 12、0.52 1d t ∆ 2d t ∆ 22
21()()2d d t t x
-∆∆ 当牵引力一定时，加速度和质量成反比 图略
【解题分析】
（1）遮光条的宽度d ＝0.5cm+0.1mm×
2=0.52cm 滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v 1=1
d t ∆，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v 2=2 d t ∆．根据v 22-v 12=2ax 得，a ＝22
212d d t t x
⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪∆∆⎝⎭⎝⎭ （2）根据实验的数据得到的结论是：当牵引力一定时，加速度和质量成反比
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)20m/s B v =(2)3810N ⨯(3)137.5m
【解题分析】
(1)到达B 点前匀速，则有 10F f =-
则有
B P Fv =
解得
20m/s B v =
(2)到达C 点时匀速，则有
20F f -=
有
c P Fv =
解得
32810N f =⨯
(3)汽车通过BC 路段，由动能定理得：
2221122
C B Pt f s mv mv ==- 解得：
137.5m s =
14、（1）1m/s （2）3J （4）1m 3
【解题分析】
（1）木板与物块组成的系统动量守恒，以向右为正方向
由动量守恒定律得 0)mv m M v =+（
则得
00.26m/s=1m/s 0.21
mv v m M ⨯==++ （2）在此过程中产生的热量为 ()220113J 22Q mv m M v =
-+= （3）由Q f x =∆得
3N=1.5N 2
Q f x ==∆ 对木板，运用动能定理得 212fx Mv =
得
21m 23
Mv x f ==． 点睛：本题要掌握物块在木板上滑动时遵守的基本规律：动量守恒定律和能量守恒定律，要注意只有明确研究对象并做好受力分析，才能正确确定物理规律．
15、（1）会 （2）1 m/s 2
【解题分析】
(1)花盆下落到车顶的过程：
212
H h gt -=
解得： 3s t =
此过程车前进距离：
030m x v t ==
因为24 m<x<32 m ，因此花盆会砸到货车，货车不能安全通过
(2)从花盆下落至司机发现问题的过程，货车匀速： 0232419m 5m x L L -===-
则有：
00
00.5s x v t == 司机反应时间内，货车匀速运动：
10.5s t t ∆==
10100.5m 5m x v t ∆⨯===
若车尾刚好避险，货车加速过程：
2030.50.5s 2s t t t t -∆=--==-
2311195)8m 22m x L x L -=-+=()+=(
220212
x v t at =+ 解得：
21m/s a =
所以，货车至少以1 m/s 2的加速度运动才能安全通过。