2024学年陕西省渭南市白水县仓颉中学物理高三上期中统考模拟试题含解析

2024学年陕西省渭南市白水县仓颉中学物理高三上期中统考模
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、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。

用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。

将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。

2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。

答案不能答在试题卷上。

3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。

不按以上要求作答无效。

4．考生必须保证答题卡的整洁。

考试结束后，请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、一条细线的一端与水平地面上的物体B相连，另一端绕过一轻质定滑轮与小球A相连，定滑轮用另一条细线固定在天花板上的O′点，细线与竖直方向所成的夹角为α，则下列说法正确的是( )
A．如果将物体B在水平地面上缓慢向右移动一小段距离，α角将不变
B．如果将物体B在水平地面上缓慢向右移动一小段距离，α角将减小
C．增大小球A的质量，若B仍保持不动，α角不变
D．悬挂定滑轮的细线的弹力可能等于小球A的重力
2、如图所示，细绳一端固定在A点，跨过与A 等高的光滑定滑轮B后在另一端悬挂一个沙桶Q．现有另一个沙桶P通过光滑挂钩挂在AB之间，稳定后挂钩下降至C 点，∠ACB=120°，下列说法正确的是（）
A．若只增加Q桶的沙子，再次平衡后C点位置降低
B．若只增加P桶的沙子，再次平衡后C点位置不变
C．若在两桶内增加相同质量的沙子，再次平衡后沙桶Q位置上升
D．若在两桶内增加相同质量的沙子，再次平衡后C点位置不变
3、一项新的研究表明，由于潮汐引力，地球的自转速度在变慢，月球也正以每年3.8cm
的速度远离地球．若不考虑其他变化，则在遥远的未来
A．月球绕地球运行的周期将变短B．月球表面的重力加速度将变大
C．地球的第一宇宙速度将变小D．地球同步卫星的高度将变大
4、下列说法正确的是（）
A．在所有核反应中，都遵从“质量数守恒，核电荷数守恒”的规律
B．原子核的结合能是组成原子核的所有核子的能量总和
C．天然放射现象中放出的β射线就是电子流，该电子是原子的内层电子受激后辐射出来的
D．镭226 衰变为氡222 的半衰期为1620 年，也就是说，100 个镭226 核经过1620 年后一定还剩下50 个镭226没有发生衰变
5、万有引力的发现实现了物理学史上第一次大统一：“地上物理学”和“天上物理学”的统一．它表明天体运动和地面上物体的运动遵从相同的规律．牛顿发现万有引力定律的过程中将行星的椭圆轨道简化为圆轨道，还应用到了其他的规律和结论．下面的规律和结论没有被用到的是( )
A．开普勒的研究成果
B．卡文迪许通过扭秤实验得出的引力常量
C．牛顿第二定律
D．牛顿第三定律
6、如图所示,一质量为2 kg的物体放在光滑的水平面上,原来处于静止状态,现用与水平方向成60°角的恒力F=10 N作用于物体上,历时5 s,则下列说法正确的是( )
A．力F对物体的冲量大小为25 N·s
B．力F对物体的冲量大小为50N·s
C．物体的动量变化量为50 kg·m/s
D．物体所受合外力冲量大小为50 N·s
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、2019年7月19日，天宫二号实验室受控离轨并再入在大气层，少量残骸落入南太平洋预定安全海域，标志着中国载人航天工程空间实验室阶段全部任务圆满完成。

在实验期间，成功实现将货运飞船“天舟一号”与轨道空间站“天宫二号”刚性对接，设对接后
的组合体绕地球做匀速圆周运动，其周期为T ，离地面的高度为H 。

已知地球半径为R ，引力常量为G ，根据以上信息可求出
A ．组合体的质量为2324H GT
π B ．地球的质量为()2324R H GT π+ C ．地球表面的重力加速度为2
24R T π D ．组合体的向心加速度为()224R H T
π+ 8、如图所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑片P 向右端移动时，下面说法中正确的是（）
A ．电压表V 1的读数减小，电流表A 1的读数增大
B ．电压表V 1的读数增大，电流表A 1的读数减小
C ．电压表V 2的读数减小，电流表A 2的读数增大
D ．电压表V 2的读数增大，电流表A 2的读数减小
9、质量为m 的小球由轻绳a 和b 分别系于一轻质细杆的A 点和B 点，如图所示，a 绳与水平方向成θ角，b 绳沿水平方向且长为L ，当轻杆绕轴AB 以角速度ω匀速转动时，a 、b 两绳均伸直，
小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是：（ ）
A ．a 绳张力可能为零
B ．a 绳的张力随角速度的增大而增大
C ．当角速度tan g L ωθ
>b 绳将出现张力 D ．若b 绳突然被剪断，a 绳的张力可能不变
10、图甲为0.1kg 的小球从最低点A 冲入竖直放置在水平地面上、半径为0.4m 半圆轨道后，小球速度的平方与其高度的关系图像．已知小球恰能到达最高点C ，轨道粗糙程
度处处相同，空气阻力不计．g取10m/s2，B为AC轨道中点．下列说法正确的是（）
A．小球到达C点后，做自由落体运动
B．图甲中x=4
C．小球从A到B损失了0.125J的机械能
D．小球从A到C，轨道的摩擦力对其做的功为–0.25J
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）借助计算机、力传感器的挂钩与其它物体间的弹力大小能够在屏幕上显示出来．为了探究最大静摩擦力的大小跟哪些因素有关,某同学在老师的指导下做了一系列实验:将滑块平放在长木板上,用力传感器沿长木板水平拉滑块,改变拉力直到将滑块拉动;再在长木板上铺上毛巾,并在滑块上放上砝码,重复前一个过程,得到的图线分别如图甲、乙所示．
（1）由图乙知:在1t～2t这段时间内,滑块的运动状是___(填“运动”或“静止”),滑块受到的最大静摩擦力为___(填“1F”或“2F”)．
（2）结合甲、乙两图,________(填“能”或“不能”)得出最大静摩擦力与两物体接触面的粗糙程度和接触面的压力均有关的结论．
12．（12分）某同学做“探究求合力的方法”的实验，将一木板竖直放在铁架台和弹簧所在平面后，其部分实验操作如下，请完成下列相关内容：
a．如图甲，在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O；
b．卸下钩码，然后将两绳套系在弹簧末端，用两弹簧测力计将弹簧末端拉到同一位置O，记录细绳套AO、BO的_____及两弹簧测力计相应的读数，图乙中B端弹簧测力计的每小格为______N，此时B端弹簧测力计的读数为______N；
c．该同学在坐标纸上画出两弹簧拉力F A、F B的大小和方向如图丙所示，请你用作图工具在图丙中作出FA、FB的合力F′（___）；
d．已知钩码的重力，可得弹簧所受的实际拉力F如图丙所示；
e．最后观察比较F 和F′，得出结论．
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）在竖直空间有一匀强电场，电场中有一个如图所示的矩形区域ABCD，长边BA与水平方向成 ＝37°角，短边的长度为d，电场方向与短边平行，场强大小为E。

一个带电微粒从O点以某一水平初速度v1沿OP方向射入电场，能沿直线恰好到达P点；若该带电微粒从P点以另一初速度v2竖直向上抛出，恰好经过D点。

已知O为短边AD的中点，P点在长边AB上且PO水平，重力加速度为g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.
(1)求v1的大小与v2大小的比值；
(2)若将该带电微粒从P点以一定的初速度v3竖直向上抛出，则当其动能变为初动能的3倍时，求微粒的竖直位移y的大小与水平位移x大小的比值。

14．（16分）如图甲所示是高层建筑配备的救生缓降器材，由调速器、安全带、安全钩、缓降绳索等组成。

发生火灾时，使用者先将安全钩挂在室内窗户、管道等可以承重的物
体上，然后将安全带系在人体腰部，通过缓降绳索等安全着陆。

如图乙所示，是某中学在某次火灾逃生演练现场中，体重为70kg的逃生者从离地面27m高处，利用缓降器材由静止开始匀加速下滑，当速度达到6m/s时，以大小为2.5m/s2加速度减速，到达地面时速度恰好为零。

假设逃生者下降过程中悬空不接触墙面，不计空气阻力（g=10m/s2），求：
(1)减速下滑过程的位移；
(2)减速下滑时逃生者对缓降绳索的拉力大小；
(3)到达地面整个过程的时间。

15．（12分）如图所示，物体A放在足够长的木板B上，木板B静止于水平面。

t＝0时，电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B，使它做初速度为零，加速度a B＝1.0m/s2的匀加速直线运动。

已知A的质量m A和B的质量m B均为2.0kg，A、B之间的动摩擦因数1μ＝0.05，B与水平面之间的动摩擦因数2μ＝0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取10m/s2。

求：
（1）物体A刚运动时的加速度a A
（2）木板B受到的拉力F
（3）若t＝1.0s时，应将电动机的输出功率立即调整为多少，并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变，才能使木板B做匀速运动，直到A、B相同速度为止。

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】
试题分析：OA 与OB 两段细线上的弹力都等于小球A 的重力，其合力与悬挂定滑轮的细线的弹力大小相等、方向相反，悬挂定滑轮的细线的弹力方向（即OO′的方向）与AOB 的角平分线在一条直线上，物体B 在地板上向右移动时
角将增大，A 、B 错误；增大小球A 的质量，只要物体B 的位置不变，角也不变，C 正确；物体B 无论在地板上移动多远，AOB 也不可能达到120°，故悬挂定滑轮的细线的弹力不可能等于小球A 的重力，D 错误．
考点：本题考查受力分析和动态平衡问题
2、D
【解题分析】
A. 平衡时绳子的拉力等于Q 的重力，若只增加Q 桶的沙子，绳子拉力增大。

绳子再次平衡后，AC 段和BC 段绳子拉力的合力等于P 的重力，合力大小不变，夹角增大，所以C 点位置升高，故A 错误；
B. 若只增加P 桶的沙子，AC 段和BC 段绳子拉力大小不变，合力增大，则夹角减小。

再次平衡后C 点位置降低，故B 错误；
CD. 由于稳定时∠ACB =120∘，根据平衡条件可得绳子的拉力大小等于P 的重力、又等于Q 的重力，所以在两桶内增加相同质量的沙子，再次平衡后C 点位置不变，故C 错误，D 正确；
3、D
【解题分析】
A. 月球绕着地球做匀速圆周运动，故：
2
224Mm G m r r T
π= 解得：3
2r T GM
=A 错误；
B.月球表面的重力加速度2
=GM g R 月月月 ，不变，故B 错误．
C.第一宇宙速度v=，因为轨道半径不变，地球质量不变，所以第一宇宙速度不变，故C错误．
D. 地球自转周期增加，故自转角速度变小，故同步卫星的角速度变小，同步卫星的周
期变大，根据2
T=可知，轨道半径变大，故高度增大，故D正确．
4、A
【解题分析】
A．在所有核反应中，都遵从“质量数守恒，核电荷数守恒”的规律，故A正确；B．原子核的结合能是组成原子核的所有核子结合成原子核时释放出来的能量，故B 错误；
C．β衰变中生成的电子是一个中子转化为一个质子同时生成一个电子，故C错误；D．半衰期是统计规律，对少量原子核来讲是没有意义的，故D错误。

故选：A。

5、B
【解题分析】
行星的椭圆轨道简化为圆轨道的处理方法应用到了开普勒的研究成果，卡文迪许在一百年以后通过扭秤实验得出的引力常数，万有引力提供向心力的表达式是牛顿第二定律的应用，任何物体间力的作用是相互的，是牛顿第三定律的体现．故没有被用到的是卡文迪许通过扭秤实验得出的引力常量。

故选B。

6、B
【解题分析】
冲量I=Ft，物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化．
【题目详解】
A、力F对物体的冲量大小I=Ft=10⨯5N s=50N s，故A错误，B正确．
C、根据动量定理，物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化．F合
=100
⨯N=5N，所以合外力的冲量I合=F合t=5⨯5N s=25N s，则物体的动量变cos60
化量为25kg·m/s，故C、D错误．
故选：B
【题目点拨】
在求一个力的冲量的时候，不需要将这个力分解到物体的位移方向上，这一点最容易出
错
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、BD
【解题分析】
AB ．对接后的组合体绕地球做匀速圆周运动，其周期为T ，离地面的高度为H ，设地球质量为M ，组合体质量为m ，万有引力提供向心力得
222π()()()Mm G m R H R H T
=++ 得
2
324()M R H GT
π=+① 故A 错误，B 正确；
C ．忽略球体自转影响，万有引力等于重力得
'
'2Mm G m g R
=② 联立①②得
23
22
4π()R H g T R += 故C 错误；
D ．对接后的组合体绕地球做匀速圆周运动，其周期为T ，离地面的高度为H ，设地球质量为M ，组合体质量为m ，万有引力提供向心力得
2
()Mm G ma R H =+③ 联立①③解得
224π()R H a T
+= 故D 正确。

故选BD 。

8、AD
【解题分析】
当滑动变阻器滑动触点P 向右端移动时，变阻器接入电路的电阻减小，由闭合电路欧姆定律得知，干路电流I 增大，路端电压U 减小，则电流表A 1读数增大；电压表V 1读数 U 1=E-I （R 1+r ），I 增大，其他量不变，则U 1减小；通过电流表A 2的电流，U 1减小，则I 2减小；流过R 2的电流 I 2′=I -I 2，I 增大，I 2减小，则I 2′增大，则伏特表V 2的读数增大．综上，电压表V 1的读数减小，电流表A 1的读数增大，伏特表V 2的读数增大，电流表A 2的读数减小．故AD 正确，BC 错误．故选AD ．
【题目点拨】
本题是简单的电路动态分析问题，按“部分→整体→部分”的思路进行分析，对于并联电路，要抓住干路电流等于各支路电流之和分析两个支路电流的关系．
9、CD
【解题分析】
A 、小球做匀速圆周运动，在竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，所以a 绳在竖直方向上的分力与重力相等，可知a 绳的张力不可能为零；故A 错误.
B 、根据竖直方向上平衡得，F a sin θ=mg ，解得sin a mg F θ=
，可知a 绳的拉力不变，故B 错误.
C 、当b 绳拉力为零时，有：mg cot θ=mLω2，解得tan g L ωθ
=tan g L ωθ
>b 绳出现张力；故C 正确. D 、由于b 绳可能没有弹力，故b 绳突然被剪断，a 绳的弹力可能不变；故D 正确. 故选CD.
【题目点拨】
解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源分析，知道小球竖直方向合力为零，这是解决本题的关键．
10、BD
【解题分析】
A 、小球到达C 点时有速度将会做平抛运动，A 正确
B 、h=0.8时小球恰好在
C 点，2/v gR m s = ，所以x=0.4，C 正确
D 、从A 到C 应用动能定理02122f B K mg R w mv
E --=
- 0.25f w J =- C 、B 时AC 中但摩擦力前半过程大摩擦力做功多，所以A 到B 过程中摩擦力做功大于-0.125J ，机械能损失既大于-0.125J ，C 错误
故本题选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、静止F1不能
【解题分析】
根据题中F-t图线可知，本题考查最大静摩擦力、最大静摩擦力与滑动摩擦力关系的知识点，根据最大静摩擦力和滑动摩擦力产生的条件和影响因素，由平衡条件知，最大静摩擦力随外力的增大而增大，到达最大之后，当外力继续增大，物体开始相对运动后，就变为滑动摩擦力，滑动摩擦力小于最大静摩擦力．
【题目详解】
（1）物体静止时受到拉力与静摩擦力作用，由平衡条件可知，静摩擦力等于拉力，随拉力增大，静摩擦力变大；当拉力大于最大静摩擦力时，物体运动，之后物体受到的摩擦力是滑动摩擦力，滑动摩擦力小于最大静摩擦力，所以在t1~t1时间内滑块处于静止状态，最大静摩擦力为F1，t1时刻之后，物块处于运动状态，受到的是滑动摩擦力，大小为F1．
（1）实验中没有控制接触面粗糙程度相同而物体间压力不同，因此不能得出最大静摩擦力与接触面的压力有关的结论．
故答案为（1）静止；F1;（1）不能
12、方向11.40
【解题分析】
（1）根据验证平行四边形定则的实验原理要记录细绳套AO、BO的方向，B 端弹簧测力计的读数为11.40N；
（2）根据平行四边形定则作出合力，如图所示：
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、 (1)12534v v =；(2)2y x = 【解题分析】
（1）微粒沿OP 方向运动时做匀减速直线运动，受到的合力方向水平向右，有 微粒的加速度
tan tan mg a g m
θθ== 初速度v 1满足关系
212
2sin d
v a θ
= 微粒以初速度v 2从P 点运动到D 点做类平抛运动，设运动时间为t ，
由平抛运动规律有
2cos 2
d v t θ= 212sin sin 22
d
d at θθ+=
由以上几式解得
154
v gd = 29170gd v =
可得v 1的大小与v 2大小的比值
12v v = （2）设微粒从P 点竖直向上抛出的初速度为v 3，受到水平向右的合力为F ，抛出后微粒做一段类平抛运动，其动能变为原来3倍，由平抛运动规律有 23
1()2y x a v = F =ma
2233122
k Fx E mv mv =∆=⨯= 由以上几式得
y 2=2x 2
即微粒的竖直位移y 的大小与水平位移x 的大小的比值
y x
=14、 (1) 7.2m ；(2) 875N ；(3) 9s
【解题分析】
(1)由题意可知减速过程由
v 2=2a 1x 1
22
116m=7.2m 22 2.5
v x a ==⨯ (2)减速过程
F -mg =ma 1
F =mg +ma 1=875N
根据牛顿第三定律，逃生者对缓降绳索的拉力大小875N
(3)加速过程和减速过程的平均速度均为
3m/s 2
v v == 则整个过程的时间
27s=9s 3
x t v == 15、（1）0.5m/s 2，水平向右；（2）7N ；（3）5W
【解题分析】
（1）由牛顿第二定律可知：
2210.0510/0.5/A A A m g
a m s m s m μ=⨯==，
方向：水平向右；
（2）根据牛顿第二定律可知： 12A B B B F mg m m g m a μμ--+=（）， 代入数据解得：
210.052100.14107F N =⨯+⨯⨯+⨯⨯=， （3）而由运动学公式可知： 111/B B v a t m s ==⨯=，
对于木板B ，有：
12A B B B F mg m m g m a μμ"--+='（） 0B a '=；5F N ''=
由功率公式得：
5B P F V W ''==。