云南省曲靖市麒麟高中2024年高三物理第一学期期中联考模拟试题含解析

云南省曲靖市麒麟高中2024年高三物理第一学期期中联考模拟
试题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。

2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。

第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。

3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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、在星球表面发射探测器，当发射速度为v时，探测器可绕星球表面做匀速圆周运动；当发射速度达到时，可摆脱星球引力束缚脱离该星球。

已知地球、火星两星球的质量比约为10∶1，半径比约为2∶1。

下列说法正确的有( )
A．探测器的质量越大，脱离星球所需要的发射速度越大
B．探测器在地球表面受到的引力比在火星表面的大
C．探测器分别脱离两星球所需要的发射速度相等
D．探测器脱离星球的过程中，势能逐渐减小
2、如图所示，甲、乙两水平圆盘紧靠在一块，甲圆盘为主动轮，乙靠摩擦随甲转动无滑动．甲圆盘与乙圆盘的半径之比为r甲：r乙=3：1，两圆盘和小物体m1、m2之间的动摩擦因数相同，小物体质量m1=m2，m1距O点为2r，m2距O′点为r，当甲缓慢转动起来且转速慢慢增加时（）
A．滑动前m1与m2的角速度之比ω1：ω2=3：1
B．滑动前m1与m2的向心加速度之比a1：a2=1：3
C．滑动前m1与m2的线速度之比v1：v2=1：1
D．随转速慢慢增加，m2先开始滑动
3、如图所示，有5000个质量均为m的小球，将它们用长度相等的轻绳依次连接，再将其左端用细绳固定在天花板上，右端施加一水平力使全部小球静止。

若连接天花板的细绳与水平方向的夹角为45°，则第2018 个小球与2019 个小球之间的轻绳与水平方向的夹角α的正切值等于（）
A．2989
5000
B．
2019
5000
C．
2018
5000
D．
2982
5000
4、如图所示，由轻杆AB和BC构成的三角形支架固定在墙壁上，A、B、C各固定点均用铰链连接．在B处挂一重物，以F1、F2分别表示轻杆AB、BC对B点的弹力，则以下说法中正确的是()
A．F1沿AB延长线方向，F2沿BC方向
B．F1沿BA方向，F2沿CB延长线方向
C．F1沿BA方向，F2沿BC方向
D．F1沿AB延长线方向，F2沿CB延长线方向
5、我国ETC（电子不停车收费系统）已实现全国联网，大大缩短了车辆通过收费站的时间．一辆汽车以20 m/s的速度驶向高速收费口，到达自动收费装置前开始做匀减速直线运动，经4 s的时间速度减为5 m/s且收费完成，司机立即加速，产生的加速度大小为2.5 m/s2，假设汽车可视为质点．则下列说法正确的是（）
A．汽车开始减速时距离自动收费装置110 m
B．汽车加速4 s后速度恢复到20 m/s
C．汽车从开始减速到速度恢复到20 m/s通过的总路程为125 m
D．汽车由于通过自动收费装置耽误的时间为4 s
6、如图所示，一物块在一个水平力F作用下沿斜面匀速运动，此力F的方向与斜面平行，某时刻将力F撤除，下列对撤除力F后物块运动的描述正确的是（）
A．物块仍沿斜面匀速运动
B．物块沿原方向做减速运动
C．物块将做非匀变速曲线运动
D．物块将做匀变速曲线运动
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、2018年2月2日,我国成功将电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空,标志我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一。

通过观测可以得到卫星绕地球运动的周期,并已知地球的半径和地球表面处的重力加速度。

若将卫星绕地球的运动看作是匀速圆周运动,且不考虑地球自转的影响,根据以上数据可以计算出卫星的( )
A．质量
B．向心加速度的大小
C．离地高度
D．线速度的大小
8、如图所示，一内壁粗糙程度相同、半径为R的圆筒固定在竖直平面内，圆筒内一质量为m的小球沿筒壁做圆周运动．若小球从最低点算起运动一圈又回到最低点的过程中，两次在最低点时筒壁对小球的弹力大小分别为10mg和8mg.设小球在该过程中克服摩擦力做的功为W，经过最高点时筒壁对小球的弹力大小为F，则
A．W=2mgR B．W=mgR C．3mg<F<4mg D．2mg<F<3mg 9、“儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是悬点等高、完全相同的两根橡皮绳．如图所示，质量为m的小明静止悬挂时，两橡皮绳的夹角为60°（已知重力加速度为g），则
A．每根橡皮绳的拉力为mg
B．若将悬点间距离变小，则每根橡皮绳所受拉力将变小
C．若此时小明左侧橡皮绳在腰间断裂，则小明此时加速度a＝g
D．若拴在腰间左右两侧的是悬点等高、完全相同的两根非弹性绳，则小明左侧非弹性
绳在腰间断裂时，小明的加速度a＝1 2 g
10、关于固体、液体和物态变化，下列说法正确的是
A．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大
B．当分子间距离增大时，分子间的引力减少、斥力增大
C．一定量的理想气体，在压强不变时，气体分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度升高而减少
D．水的饱和汽压随温度的升高而增大
E.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
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）如图所示，某小组同学利用DIS 实验装置研究支架上力的分解．A、B 为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负．A 连接质量不计的细绳，并可沿固定的圆弧形轨道移动．B 固定不动，通过光滑铰链连接一轻杆，将细绳连接在杆右端O 点构成支架，调整使得O 点位于圆弧形轨道的圆心处，保持杆沿水平方向．随后按如下步骤操作：
①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB＝θ；
②对两个传感器进行调零；
③用另一绳在O 点悬挂住一个钩码，记录两个传感器读数；
④取下钩码，移动传感器A，改变θ 角，重复上述步骤①②③④，得到图示数据表格a．（1）根据表格a，可知A 传感器对应的是表中的力____（填“F1”或“F2”），
并求得钩码质量为______kg （保留一位有效数字）；
（2）换用不同钩码做此实验，重复上述实验步骤，得到数据表格b．则表格b 中30°所对应的F2 空缺处数据应为_______N；
（3）实验中，让A 传感器沿圆心为O 的圆弧形（而不是其它的形状）轨道移动的主要目的是
：__________
A．方便改变A 传感器的读数B．方便改变B 传感器的读数
C．保持轻杆右端O 的位置不变D．方便改变细绳与杆的夹角θ
12．（12分）橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比，即F=kx，
k的值与橡皮筋的原长L、横截面积S有关，理论与实验都证明
S
k Y
L
，其中Y是由
材料决定的常数，材料力学中称之为杨氏模量
（2）在国际单位中，杨氏模量Y的单位应为_______．
A．N B．m C．N/m D．2
N/m
（2）某同学通过实验测得该橡皮筋的一些数据，做出了外力F与伸长量x之间的关系图像如图所示，由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k=_____________ N/m
（3）若橡皮条的原长为2．0cm，面积为2．02
mm，则该橡皮筋的杨氏模量Y的大小是_________（只填数字，单位取（2）中正确单位，结果保留两位有效数字）
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，质量为5kg的物块自倾角为37°的传送带上由静止下滑，物块经过水平地面CD后进入光滑半圆弧轨道DE，传送带向下匀速转动，其速度v=10m/s，传送带与水平地面之间光滑连接（光滑圆弧BC长度可忽略），传送带AB长度为16m，水平地面CD长度为6.3 m，物块与水平地面、传送带间的动摩擦因数均为μ=0.5，圆弧DE的半径R=1.125m．（sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）
（1）求物块在传送带上运动时系统产生的热量；
（2）物块到达E点时的速度．
14．（16分）如图所示，斜面AC长L = 1m，倾角θ=37°，CD段为与斜面平滑连接的水平地面．一个质量m = 2kg的小物块从斜面顶端A点由静止开始滑下．小物块与斜面、地面间的动摩擦因数均为μ = 0.1．不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，sin37°= 0.6，cos37° = 0.2．求：
（1）小物块在斜面上运动时的加速度大小a；
（2）小物块滑到斜面底端C点时的速度大小v；
（3）小物块在水平地面上滑行的时间t．
15．（12分）一个长度为4 m、倾角为37°的斜面AB在水平面上固定不动，斜面低端与水平面平滑连接，物块经过B点时速度大小不变。

将物块从斜面顶端A点由静止释放，运动到C点后停下。

已知物块在水平面上的位移为1 m，物块与水平面间的动摩擦因数为0.8，取g=10m/s2.求
(1)物块经过B点的速度大小；
(2)物块在斜面上运动的时间；
(3)物块在C点获得多大向左的速度可以沿斜面向上运动1m。

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】
A：探测器绕星球表面做匀速圆周运动时：，解得：，则探测器绕星
球表面做匀速圆周运动的速度与探测器的质量无关；当发射速度达到时，可摆脱星球引力束缚脱离该星球，脱离星球所需要的发射速度与探测器的质量无关。

故A 项错误。

B ：探测器在星球表面受到的引力，地球、火星两星球的质量比约为10∶1，半径比约为2∶1，则探测器在地球表面受到的引力与探测器在火星表面受到的引力之比
，所以探测器在地球表面受到的引力比在火星表面的大。

故B
项正确。

C ：探测器绕星球表面做匀速圆周运动时：，解得：，地球、火星两星球的质量比约为10∶1，半径比约为2∶1，则探测器绕地球表面做匀速圆周运动的速度与探测器绕火星表面做匀速圆周运动的速度之比
；当发射速度达到时，可摆脱星球引力束缚脱离该星球，则探测器分别脱离两星球所需要的发射速度不相等。

故C 项错误。

D ：探测器脱离星球的过程中，高度逐渐增大，势能逐渐增大。

故D 项错误。

2、D
【解题分析】
A ．甲、乙两轮子边缘上的各点线速度大小相等，有
123r r ωω=⋅⋅
得
:3:1ωω=甲乙
故A 错误；
B ．物块相对盘开始滑动前，根据a =ω2r 得m 1与m 2的向心加速度之比为
221212 2::2:9a a r r ωω=⋅=
故B 错误；
C ．根据公式v =ωr ，m 1距O 点为2r ，m 2距O ′点为r ，甲乙的角速度之比为 :3:1ωω=甲乙
所以它们的线速度之比为2：3，故C 错误；
D ．根据
μmg =mrω2
知，临界角速度
g r μω=
可知甲乙的临界角速度之比为1:3，由于甲乙的角速度之比为 :3:1ωω=甲乙
可知当转速增加时，m 2先达到临界角速度，所以m 2先开始滑动，故D 正确。

故选D 。

3、D
【解题分析】
以5000个小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图1所示，根据平衡条件得： F =5000mg ；
再以2018个到5000个小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图2所示，则有：
298229825000
mg tan F α=
=。

A ．29895000
，与结论不相符，选项A 错误； B ．20195000
，与结论不相符，选项B 错误； C ．20185000
，与结论不相符，选项C 错误； D ．29825000，与结论相符，选项D 正确； 4、B
【解题分析】
考虑到绳子只能受拉，不能受压，所以可假设将本题中的轻杆换成绳子进行分析，若将AB 杆换成绳子，则在重物的作用下绳子将被拉紧，可见AB 杆受拉；若将BC 杆换成绳子，则在重物的作用下绳子将被压缩，可见BC 杆受压，再由弹力跟引起物体形变的外力方向相反可知，F 1沿BA 方向，F 2沿CB 延长线方向，故B 正确，ACD 错误。

故选B 。

5、C
【解题分析】 根据平均速度的推论知，汽车开始减速时距离自动收费装置的距离01120545022v v x t m m ++=
=⨯=，A 错误；汽车恢复到20m/s 所需的时间02220562.5
v v t s s a --===，B 错误；汽车加速运动的位移022********v v x t m m ++==⨯=，则总路程125075125x x x m m =+=+=，C 正确；这段路程匀速运动通过的时间0125 6.2520x t s s v =
==，则通过自动收费装置耽误的时间1246 6.25 3.75t t t t s s ∆=+-=+-=，故D 错误．
6、C
【解题分析】
物体受重力、支持力、拉力及摩擦力而处于平衡，重力可分解为垂直于斜面及沿斜面的两个力；垂直斜面方向受力平衡，而沿斜面方向上有拉力、重力的分力及摩擦力而处于平衡；故摩擦力应与拉力与重力分力的合力平衡，运动方向与f 的方向相反；如图所示：
当F 撤去后，合力方向与F 方向相反，与v 的方向由一定的夹角，所以物体做曲线运动，速度的方向改变后，f 的方向也改变，所以合力的方向也改变，故将做非匀变速曲线运动。

故选C 。

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、BCD
【解题分析】
A ． 卫星在环绕地球做匀速圆周时，由万有引力提供向心力进行计算时，卫星的质量会被约掉，因此求不出卫星得质量，A 错误
B ．据万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：
22()( )2GMm m R h R h T
π++＝（） 向心加速度
(
)22()2a r R h T πω=+=＝可以求得向心加速度，故B 正确；
C ．根据万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：
22()( )2GMm m R h R h T
π++＝（） 解得：
h R R == 可以求出卫星的高度。

故C 正确；
D ．由牛顿第二定律得：
2
2() GMm mv R h R h
++＝ 解得：
v ==可知可以求出卫星的线速度，故D 正确。

8、BD
【解题分析】
做圆周运动的物体的向心力由合外力来提供，结合整个过程中能量守恒的思想，分析摩擦力在上升和下降过程中等高处的大小关系（滑动摩擦力的影响因素）来分析上升和下降过程摩擦力做功的大小关系，以及取值范围的问题用极端思想
【题目详解】
AB ．小球沿筒壁做圆周运动，先后两次在最低点受到筒壁对小球的弹力大小分别为10mg 和8mg ，对小球进行受力分析，先后两次所受的合外力分别为9mg 和7mg ，方向指向圆心．设小球先后两次经过最低点得速率分别为1v 和2v ，根据合外力提供做圆周运动的向心力得：219mv mg R
=和227mv mg R =； 小球在整个过程中，由动能定理得：22211122
W mv mv =-；综合上面几个式子解得 W =mgR ，故A 错B 对； CD ．由于小球在筒壁上运动时受到滑动摩擦力，在粗糙程度相同得情况下，小球对筒壁
得压力越大，摩擦力就越大；小球运动一周得过程中，因克服摩擦力做功，使得小球机械能减小，在上升和下降过程中等高处，上升时摩擦力较大，而下降时的摩擦力较小，则上升时克服摩擦力做功12W W >，下降时小于22
W W <；设小球上升到最高点时的速度为3v ，筒壁对小球的弹力满足：23mv F mg R
+=，再由能量守恒：1221311222
mv mv mgR W =++，解得3F mg <；小球上升到最高点时的速度为3v ，筒壁对小球的弹力满足：23mv F mg R
+=，假设小球到达最高点时克服摩擦力做功为W =mgR ，由能量守恒：221311222
mv mv mgR W =++，解得2F mg =，实际上小球下落时也要克服摩擦力做功，因而上升过程中克服摩擦力做功小于W 的，则有2F mg >，故C 错D 对
故选BD
【题目点拨】
此题考查知识点综合性强而且非常灵活，需要对所学知识有很好的掌握，如谁来提供向心力；滑动摩擦力的影响因素及做功问题；能量守恒的思想的运用；特殊条件下的取值范围问题等
9、BD
【解题分析】
由题意可知考查力的平衡问题，牛顿第二定律瞬时性，根据弹性绳、非弹性绳的特点结合牛顿第二定律分析计算可得。

【题目详解】
两根橡皮绳止的拉力大小相等，设每根橡皮绳的拉力为F ，则
2F cos30°=mg ，
则:
F =3
mg 故A 错误；
B. 当合力一定时，两分力夹角越小，分力越小，所以将悬点间距离变小，每根橡皮绳
所受拉力将变小，故B 正确；
C. 弹性绳上的弹力不会突变，小明左侧橡皮绳在腰间断裂，左侧绳子拉力该瞬间不变，重力不变，则小明此时所受的合力与原来左侧橡皮绳拉力等大反向，加速度
3a 3
mg g m == ， 故C 错误；
D. 若拴在腰间左右两侧的是悬点等高、完全相同的两根非弹性绳，则小明左侧非弹性绳在腰间断裂时，
左侧绳子拉力瞬间变为零，右侧绳子的垃力发生突变，将重力沿绳垂直绳分解，沿绳方向该瞬间合力为零，垂直绳子方向合力为mgsin30°，由牛顿第二定律可知
sin30mg ma ︒=
可得小明的加速度:
a ＝12
g 故D 正确。

【题目点拨】
当合力一定时，两分力夹角越小（越大），分力越小（越大），弹性绳子上的拉力不能突变，非弹性绳子上的拉力能突变。

10、CDE
【解题分析】
A ．在一定气温条件下，大气中相对湿度越大，水气蒸发也就越慢，人就感受到越潮湿，故当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，但绝对湿度不一定大，故A 错误；
B ．分子间距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，故B 错误；
C ．温度升高，分子对器壁的平均撞击力增大，要保证压强不变，分子单位时间对器壁单位面积平均碰撞次数必减少，故C 正确；
D ．饱和汽压与液体种类和温度有关，水的饱和汽压随温度的升高而增大，故D 正确；
E ．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，故E 正确。

故选CDE ．
【题目点拨】
绝对湿度是指一定空间中水蒸气的绝对含量，可用空气中水的蒸气压来表示；相对湿度为某一被测蒸气压与相同温度下的饱和蒸气压的比值的百分数；相对湿度较大，但是绝对湿度不一定大；水的饱和汽压随温度的升高而增大；分子间距离增大时，分子间的引
力和斥力均减小，根据压强的微观解释分析分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数变化；叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用．
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、F 1 0.05 -0.955N C
【解题分析】
（1）因绳子只能提供拉力，故A 传感器对应的是表中力F 1，对节点O 受力分析有F 1sin30°=mg，解得m=0.05Kg
（2）对于O 点，受力平衡，O 点受到F 1、F 2即钩码向下的拉力，根据几何关系可知，
F 2＝F 1cos30°＝1.103×32=0.955N ，因为B 受到的是压力，所以F 2空缺处数据应为-0.955N ． （3）实验中，让A 传感器沿圆心为O 的圆弧形轨道移动的主要目的是：保持轻杆右端O 的位置不变，从而保证OB 水平,故选C.
12、D 2510/N m ⨯ 725.010/N m ⨯
【解题分析】
（2）由题意知Y=kL S ，故Y 的单位是22
·/N m m N m m =，故选D （2）橡皮筋的劲度系数是F-x 图象的斜率，由图象得k=-215.0500/3.010
N m =⨯ （3）根据杨氏模量公式知Y=kL S =72-65000.100 5.010/1.010
N m ⨯=⨯⨯
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）120J （2）6m/s
【解题分析】试题分析：物块在传送带上先做匀加速直线运动，速度达到传送带速度后继续做加速度不同的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律和运动学公式求出物块与传送带间的相对位移，即可求得热量．根据速度时间公式求出C 点的速度，由动能定理求物块到达E 点时的速度．
（1）物块放上传送带后的加速度
物体
的速度加速至传送带的速度所需的时间
匀加速直线运动的位移
共速后，由于， 所以滑块与传送带不能保持相对静止，继续向下以不同的加速度匀加速，物块的加速度为根据，代入数据得，解得． 物块在传送带上运动时系统产生的热量为
代入数据解得Q =120J
（2）物块到达C 点的速度
． 根据动能定理得
． 解得 14、（1）22/a m s =；（2） 2/v m s =；
（3）0.4t s = 【解题分析】
（1）根据牛顿第二定律sin cos mg mg ma θμθ-=得：22/a m s =
（2）根据匀变速直线运动规律22v aL =得：v =2m/s
（3）根据动量定理–0mgt mv μ=-，得：t=0.4s
15、（1）4 m/s （2）2 s （3）6m/s
【解题分析】
设物块从A 到B 运动阶段加速度大小为a 1，位移为x 1，从B 到C 运动阶段加速度大小为a 2，位移为x 2，物块与斜面间的动摩擦因数为μ1，物块与水平面间的动摩擦因数为μ2。

（1）由牛顿第二定律：
μ2 mg = ma 2
0 – v B 2= -2a 2x 2
v B = 4 m/s
（2）物块从A 到B 运动阶段位移为x 1，时间为t 1，
11
2B v x t = t 1 = 2s
（3）物块从A到B运动阶段
v B2= 2a1x1
mg sinθ-μ1mg cosθ = ma1
要使物块可以沿斜面向上运动x3=1m，设B点速度为v B1，上滑加速度大小为a3，则mg sinθ+μ1mgcosθ = ma3
0 - v B12 = - 2a3x3
物块从C到B阶段，设C点需获得速度为v C1，则
v B12 - v C12 = - 2a2x2
v C1 = 6m/s。