2024届浙江省舟山中学物理高三上期中复习检测模拟试题含解析

2024届浙江省舟山中学物理高三上期中复习检测模拟试题
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、风速仪结构如图（a）所示．光源发出的光经光纤传输，被探测器接收，当风轮旋转时，通过齿轮带动凸轮圆盘旋转，当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被挡住．已知风轮叶片转动半径为r，每转动n圈带动凸轮圆盘转动一圈．若某段时间Δt内探测器接收到的光强随时间变化关系如图（b）所示，则该时间段内风轮叶片
A．转速逐渐减小，平均速率为4πnr
t∆
B．转速逐渐减小，平均速率为8πnr
t∆
C．转速逐渐增大，平均速率为4πnr
t∆
D．转速逐渐增大，平均速率为8πnr
t∆
2、如图所示A、B两个物体叠放在一起，静止在粗糙水平地面上，B与水平地面间的动摩擦因数μ1=0.1，A与B之间的动摩擦因数μ1=0.1．已知物体A的质量m=1kg，物体B的质量M=3kg，重力加速度g取10m/s1．现对物体B施加一个水平向右的恒力F，为使物体A与物体B相对静止，则恒力的最大值是（物体间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（）
A．10N B．15N C．10N D．5N
3、如图所示，地球卫星P绕某地球做匀速圆周运动，地球相对飞行器的张角为θ=2α；另一卫星Q的张角为4α。

则P与Q的周期之比为
A．
3
3
sin
sin2
α
α
B．
3
3
sin2
sin
α
α
C．
3
3
sin
sin2
α
α
D．
3
3
sin2
sin
α
α
4、美国在2016年2月11日宣布“探测到引力波的存在”，天文学家通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在，证实了GW150914是两个黑洞并合的事件，GW150914是一个36倍太阳质量的黑洞和一个29倍太阳质量的黑洞并合事件。

假设这两个黑洞绕它们连线上的某点做圆周运动，且这两个黑洞的间距缓慢减小，若该黑洞系统在运动过程中各自质量不变且不受其它星系的影响，则关于这两个黑洞的运动，下列说法正确的是（）
A．这两个黑洞做圆周运动的向心加速度大小始终相等
B．36倍太阳质量的黑洞比29倍太阳质量的黑洞运行的轨道半径小
C．这两个黑洞运行的线速度大小始终相等
D．随两个黑洞的间距缓慢减小，这两个黑洞运行的周期也在增大
5、如图所示，某杂技演员在做手指玩耍盘子的高难度表演．若盘的质量为m，手指与盘之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘底处于水平状态且不考虑盘的自转．则下列说法正确的是（）
A．若手指支撑着盘，使盘保持静止状态，则手指对盘的作用力大于mg
B．若手指支撑着盘并一起水平向右匀速运动，则盘受到水平向右的静摩擦力
C．若手指支撑着盘并一起水平向右匀加速运动，则手对盘的作用力大小为
D．若盘随手指一起水平匀加速运动，则手对盘的作用力大小不可超过
6、下列各叙述中，正确的是（ ）
A ．重心、合力和平均速度等概念的建立都体现了等效替代的思想
B ．库仑提出了用电场线描述电场的方法
C ．伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证
D ．用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如电场强度F
E q
=，电容Q
C U
=
，加速度F a m =都是采用了比值法定义的
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、给滑块一初速度v 0使它沿光滑斜面向上做匀减速运动，加速度大小为2
g
，当滑块速度大小减小为
2
v 时，所用时间可能是（ ） A ．0
2v g
B ．0v g
C ．
3v g D ．
32v g
8、如图所示，A 、B 两物块的质量分别为2m 和m ，静止叠放在水平地面上。

A 、B 间的动摩擦因数为1μ，B 与地面间的动摩擦因数为2μ。

最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g 。

现对A 施加一水平拉力F ，则
A ．当2112μμ=
且152F mg μ=时，A 的加速度为11
3g μ B ．当2112μμ=且14F mg μ=时，A 的加速度为15
6g μ
C ．当2112μμ=时，B 的加速度最大为11
2g μ
D ．当213
4
μμ=时，无论F 为何值B 都不会运动
9、如图，固定在地面的斜面上开有凹槽，槽内紧挨放置六个半径均为r 的相同小球，各球编号如图。

斜面与水平轨道OA 平滑连接，OA 长度为6r ，将6个小球由静止同时释放，小球离开A 点后均做平抛运动，不计一切摩擦。

则在各小球运动过程中，下列
正确的是
A．球1的机械能守恒
B．六个球落地点各不相同
C．球6的水平射程最小
D．球6在OA段机械能增大
10、如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T，小球在最高点的速度大小为v，其T-v2图象如图乙所示，则（）
A．轻质绳长为am b
B．当地的重力加速度为a m
C．当v2＝c时，轻质绳的拉力大小为ac
b
＋a
D．只要v2≥b，小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为6a
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）①在《探究加速度与力、质量的关系》实验中，所用装置如图3所示．某同学实验后挑选出的纸带如图1所示．图中A、B、C、D、E是按打点先后顺序依次选取的计数点，相邻计数点间的时间间隔T=0.1s．
计数点C对应物体的瞬时速度为______________________m/s
整个运动过程中物体的加速度为______________________m/s2
②一位同学实验获得几组数据以后，采用图像分析实验数据．将相应的力F和加速度a，在F—a图中描点并拟合成一条直线，如图2所示．你认为直线不过原点的可能原因是___________
A．钩码的质量太大
B．未平衡摩擦力
C．平衡摩擦力时木板的倾角太小，未完全平衡
D．平衡摩擦力时木板的倾角太大，失去平衡
12．（12分）某高一同学寒假时，在教材中查到木质材料与金属材料间的动摩擦因数为0.2，为了准确验证这个数据，他设计了一个实验方案，如图甲所示，图中长铝合金板水平固定。

（1）下列哪些操作是必要的_____
A．调整定滑轮高度，使细绳与水平铝合金板平行
B．将铝合金板垫起一个角度
C．选尽量光滑的滑轮
D．砝码的质量远小于木块的质量
（2）如图乙所示为木块在水平铝合金板上带动纸带运动时打出的一条纸带，测量数据如图乙所示，则木块加速度大小a＝_____m/s2（电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源，结果保留2位有效数字）。

（3）该同学在实验报告中，将测量原理写为：根据mg﹣μMg＝Ma，得
mg Ma
Mg μ
-
=
．其中M为木块的质量，m为砝码盘和砝码的总质量，a为木块的加速度，重力加速度为g。

判断该同学的做法是否正确，如不正确，请写出μ的正确表达式：_____。

（4）若m＝70g，M＝100g，则可测得μ＝_____（g取9.8m/s2，保留2位有效数字）。

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，从A点以某一水平速度v0抛出质量m=1kg的小物块（可视为质点），当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入圆心角∠BOC=37°的光滑圆弧轨道BC，经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上，圆弧轨道C端切线水平．已知长木板的质量M=4kg，A、B两点距C点的高度分别为H=0.6m、h=0.15m，物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.7，长木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，
g=10m/s1．sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）小物块在B点时的速度大小；
（1）小物块滑动至C点时，对圆弧轨道C点的压力；
（3）长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
14．（16分）如图所示为一倒U型的玻璃管，左端封闭，右端开口且足够长，导热性能良好。

当温度为27℃时，封闭在管内的气柱AB长5cm，BC长10cm，水银柱水平部分CD长5cm，竖直部分DE长15cm。

已知环境大气压p0=75cmHg不变，求管内气柱温度升至167℃时的长度。

15．（12分）额定功率P=60kw、质量m=1.6t的汽车在一山坡上行驶，下坡时若关掉
油门，则汽车的速度将保持不变。

现让该汽车在这一山坡上由静止开始向下行驶，先以F =8000 N 恒定牵引力匀加速行驶一段时间，当功率达到额定功率时，改为恒定功率行驶，当速度达到匀加速结束时速度的两倍时关掉油门，汽车匀速下坡。

设山坡足够长，汽车上述各过程中受到的阻力相同。

求： (1)汽车匀加速结束时速度大小；
(2)汽车由静止开始向下行驶至关掉油门这一过程的总时间。

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】
根据题意，从图（b ）可以看出，在Δt 时间内，探测器接收到光的时间在增长，圆盘凸轮的挡光时间也在增长，可以确定圆盘凸轮的转动速度在减小；在Δt 时间内可以从图看出有4次挡光，即圆盘转动4周，则风轮叶片转动了4n 周，风轮叶片转过的弧长为
42πl n r =⨯，叶片转动速率为：8πn r
v t
=
∆，故选项B 正确． 【题目点拨】
先通过图示判断圆盘凸轮的转动速度变化和转动圈数，再通过圆周运动的关系计算叶片转动速率． 2、B 【解题分析】
当F 作用在物体B 上时，A 、B 恰好不滑动则静摩擦力达到最大值，对物体A 隔离分析，根据牛顿第二定律有：μ1mg =ma 对整体，根据牛顿第二定律有：
F max -μ1（m 1+m 1）g =（m 1+m 1）a ；联立以上各式解得：F max =15N ，故B 正确，ACD 错误． 3、D 【解题分析】
根据几何关系可知卫星P 的轨道半径为1sin R r α=
卫星Q 的轨道半径为2sin 2R
r α
=
根据开普勒第三定律32r k T =，可知P 与Q 的周期之比为3
3
sin 2sin αα
，故D 正确；ACD
错误 4、B 【解题分析】 根据可得 ① 根据可得
②
由①②知
，质量与轨道半径成反比，所以36倍太阳质量的黑洞轨道半径比29倍
太阳质量的黑洞轨道半径小。

故B 正确；根据a ＝ω2r 可知，角速度相等，质量大的半径小，所以质量大的向心加速度小，故A 错误；这两个黑洞共轴转动，角速度相等，根据v=ωr 可以，质量大的半径小，所以质量大的线速度小。

故C 错误；又：
，当m 1+m 2不变时，L 减小，则T 减小，即双星系统运行周
期会随间距减小而减小，故D 错误；故选B 。

【题目点拨】
解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，应用万有引力定律与牛顿第二定律即可正确解题。

5、D 【解题分析】
A ．若手指支撑着盘，使盘保持静止状态，则盘子受力平衡，手指对盘子的作用力与盘子的重力等大反向，则手指对盘的作用力等于mg ，选项A 错误；
B ．若手指支撑着盘并一起水平向右匀速运动，则水平方向盘子不受力，即盘不受静摩擦力，选项B 错误；
C ．若手指支撑着盘并一起水平向右匀加速运动，则手对盘的作用力大小为ma ，不一定等于μmg ，选项C 错误；
D ．若盘随手指一起水平匀加速运动，则手对盘子水平方向的最大静摩擦力为μmg ，竖直方向对盘子的支持力为mg ，则手对盘的作用力大小的最大值
222()()1mg mg mg μμ+=+
21μ+，选项D 正确。

故选D 。

6、A
【解题分析】
A. 重心是物体各部分所受重力的集中作用点，合力与分力是等效关系，求变速直线运动的平均速度时用平均速度代替运动的快慢；所以这三个概念的建立都体现了等效替代的思想。

故A 正确；
B. 法拉第提出了用电场线描述电场的方法，故B 错误；
C. 伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，但并未直接进行验证，而是在斜面实验的基础上的理想化推理得到，故C 错误；
D. 场强F E q =
、电容Q
C U
=是采用比值法定义的；加速度F a m =是加速度的决定式，不是比值法定义，故D 错误。

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】 当滑块速度大小减为
2
v 时，其方向可能与初速度方向相同，也可能与初速度方向相反，因此要考虑两种情况，即v =02v 或v =-02
v ，代入公式t =0
v v a - ，得t =0v g 或t =03v g ，
故BC 正确AD 错误。

故选BC 。

8、ACD 【解题分析】
A 相对
B 恰好滑动时，对AB 整体有
0233F mg ma μ-⋅=
此时对B 有
1223mg mg ma μμ⋅-⋅=
联立解得：
01266F mg mg μμ=-
A ．当2112μμ=
时，0115
32
F mg mg μμ=>，所以AB 一起运动，则加速度为
111
35
2233
mg mg g
a m μμμ-== 故A 正确； B ．当211
2
μμ=
且14F mg μ=时，AB 相对滑动，对A 有 11422mg mg ma μμ-⋅=
解得：
1a g μ=
故B 错误；
C ．当AB 相对滑动时，B 的加速度达最大，对B 有
1223mg mg ma μμ⋅-⋅=
解得：
11
2
a g μ=
故C 正确；
D ．A 对B 的最大摩擦力为
12AB f mg μ=⋅
地面对B 的最大摩擦力为
23B f mg μ=⋅
当213
4
μμ=
时 119
24
B f mg mg μμ=
> 所以无论F 为何值B 都不会运动，故D 正确。

9、CD 【解题分析】
A ．6个小球都在斜面上运动时，只有重力做功，整个系统的机械能守恒，当有部分小球在水平轨道OA 上运动时，水平轨道OA 上的小球与斜面上的小球会有相互作用，各小球间有了相互作用力，球2对1的作用力做负功，球1的机械能不守恒，故A 项错误；
B ．由于6、5、4三个球在水平轨道OA 运动时，斜面上的小球与水平轨道OA 上小球间会有相互作用，所以6、5、4三个球在水平面均做加速运动，离开A 点时，球6的速度最小，水平射程最小；3、2、1三个球一起在水平轨道OA 上运动时不再加速，3、
2、1离开水平轨道OA 的速度相等，水平射程相同，所以六个球的落点不全相同，故B 项错误，C 项正确；
D ．球6在OA 段运动时，球5对球6的作用力做正功，动能增加，机械能增加，故D 项正确。

故选CD 。

10、BD
【解题分析】
设绳长为L ，最高点由牛顿第二定律得：
T ＋mg ＝2
mv L
， 则
T ＝2
mv L
－mg 。

对应图象有：
mg ＝a
得
g ＝a m
， 斜率：
m a L b
= 得：
L ＝mb a
， 故A 错误，B 正确；
C.当v 2＝c 时，
m ac T c mg a L b
=-=-， 故C 错误；
D.当v 2≥b 时，小球能通过最高点，恰好通过最高点时速度为v ，则
2
mv mg L
=， 在最低点的速度v ′，则
2211·222
mv mg L mv +'=，
F －mg ＝2
mv L
'， 可知小球在最低点和最高点时绳的拉力差为6mg ，即6a ，故D 正确。

故选：BD 。

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）0.676； 1.57； （2）D
【解题分析】
（1）利用中点时刻的速度等于平均速度得：25.977.55100.676m/s 220.1
BD C s v T -+==⨯=⨯ 29.107.55100.833m/s 220.1
CE D s v T -+=
=⨯=⨯ 则整个过程中的加速度为：20.8330.676 1.57m/s 0.1v a t ∆-===∆ （2）从图像中可以看出，当外力F 等于零时，此时已经有一定的加速度了，说明平衡摩擦力时木板的倾角太大，失去平衡，故D 正确；
综上所述本题答案是： （1）0.676； 1.57； （2）D
12、⑴AC ⑵3.0 ⑶
()mg M m a Mg
-+ ⑷0.18 【解题分析】
（1）实验过程中，电火花计时器应接在频率为50Hz 的交流电源上，调整定滑轮高度，使细线与长木板平行，同时选尽量光滑的滑轮，这样摩擦阻力只有木块与木板之间的摩擦力，故AC 是必要;本实验测动摩擦因数，不需要平衡摩擦力，B 项不必要；本实验没要求砝码的重力大小为木块受到的拉力大小，D 项不必要。

选AC ．（2）由纸带可知，两个计数点的时间20.020.04T s s =⨯=，根据推论公式2x aT ∆=，得()2
22
654321226.6 6.1 5.6 5.2 4.7 4.210/ 3.0/990.04x x x x x x a m s m s T -++---⨯++---===⨯.（3）对M 、m 组成的系统，由牛顿第二定律得：()mg Mg M m a μ-=+，解得()mg M m a
Mg μ-+=，（4）将
700.070m g kg ==，1000.1M g kg ==，23.0/a m s =代入
()mg M m a
Mg μ-+=，解得：0.18μ=.
【题目点拨】依据实验原理，结合实际操作，即可判定求解；根据逐差法，运用相邻相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度的大小；对系统研究，运用牛顿第二定律求出动摩擦因数的表达式，代入数据求出其大小.
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) 5m/s (1) 47.3N （3）1m
【解题分析】
(1) 设小物块做平抛运动的时间为t ，则有： 212
H h gt -= 设小物块到达B 点时竖直分速度为v y ：
v y =gt
由以上两式解得：
v y =3m/s
由题意，速度方向与水平面的夹角为37°，
00tan37y v v =
解得
v 0=4m/s 则小物块运动到B 点时的速度
15m/s v ==
(1) 设小物块到达C 点时速度为v 1，从B 至C 点，由动能定理得
22211122
mgh mv mv =- 设C 点受到的支持力为F N ，则有
22N mv F mg R
-= 由几何关系得
cos R h R
θ-= 由上式可得
R =0.75m ，2v =， N 47.3N F =
根据牛顿第三定律可知，小物块对圆弧轨道C 点的压力大小为47.3N ；
(3) 由题意可知小物块对长木板的摩擦力
117N f mg μ==
长木板与地面间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力
()2210N f M m g μ=+=
因
12f f <
所以小物块在长木板上滑动时，长木板静止不动，设小物块在长木板上做匀减速运动，至长木板最右端时速度刚好为0，则长木板长度为
2212m 2v l g μ==
14、24cm
【解题分析】设玻璃管横截面为S ，则初始状态气柱体积V 1=15S ，管内气体压强P 1=75-15=60mmHg ，气体温度T 1=300k ；
设温度为T 2时水银全部进入竖直段，则此时气体体积V 2=20S ，管内气体压强P 2=75-15-5=55mmHg ，根据理想气体的状态方程：
112212
PV PV T T ＝ 解得：T 2=367K 即94℃
故温度升高至167℃时，T 3=273+167=440K ，水银已全部进入竖直段，设气柱长度为x ，则体积V 3=xS ，压强P 3=P 2=55mmHg ，根据理想气体的状态方程： 331113
PV PV T T ＝ 解得：x=24cm
点睛：此题考查对理想气体方程PV C T
=的应用，在解答的过程中要注意热力学温度与摄氏温度的转换，同时还要注意正确判断是否全部的水银都已经进入竖直管内．
15、（1）
（2）t =3.75 s
【解题分析】
由功率与速度的关系式求出汽车匀加速结束时速度大小；关掉油门后，由平衡条件得受到的阻力与重力的沿斜面分力的关系，汽车匀加速过程，由牛顿第二定律和运动学规律加速时间，汽车以恒定功率行驶过程，由动能定理求出恒定功率行驶过程所用的时间，再求出汽车由静止开始向下行驶至关掉油门的总时间；
【题目详解】
解：(1)设汽车匀加速结束时的速度大小为v，由功率与速度的关系式：
得：
(2)设山坡的倾角为θ，汽车的重力为G，受到的阻力大小为f；汽车匀加速过程的加速度大小为a，所用的时间为t1；汽车以恒定功率运动的位移为x，所用的时间为t2；汽车由静止开始向下行驶至关掉油门的总时间为t
汽车匀加速过程，由牛顿第二定律得：
由运动学规律得：
汽车以恒定功率行驶过程，由动能定理得：
关掉油门后，由平衡条件得:
联立以上各式得：。