江西省宜春中学、丰城中学、高安二中、樟树中学2024年物理高三第一学期期中联考模拟试题含解析

江西省宜春中学、丰城中学、高安二中、樟树中学2024年物理
高三第一学期期中联考模拟试题
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、质量为m的小球由轻绳a、b分别系于一轻质木架上的A和C点，绳长分别为l a、l b （且l a≠l b），如图所示，当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a在竖直方向，绳b在水平方向，当小球运动到图示位置时，绳b被烧断的同时轻杆停止转动，则( )
A．小球仍在水平面内做匀速圆周运动
B．在绳b被烧断瞬间，绳a中张力突然增大到mg+mω2l a
C．无论角速度ω多大，小球都不可能再做完整的圆周运动
D．绳b未被烧断时，绳a的拉力等于mg，绳b的拉力为mω2l b
t=时刻开始受到如图所示的合外力作用，下列表述正确的是
2、静止的物体从0
~内物体的速度方向一直不变A．02s内物体的速度先增大后减小B．04s
C．4s末物体回到出发点D．2s末物体的速度方向发生变化
3、一列火车由车头和9节相同车箱组成．当该列火车在铁路上加速行驶时，正中间的一节车箱的前端受到的拉力为1F，后端受到的拉力为2F，则1F与2F之比为() A．2：3 B．3：2 C．4：5 D．5：4
4、如图所示，欲使在粗糙斜面上匀速下滑的木块A停下，可采用的方法是
A．对木块A施加一个垂直于斜面的力
B．增大斜面的倾角
C．对木块A施加一个竖直向下的力
D．在木块A上再叠放一个重物
5、如图所示，A、B两物块始终静止在水平地面上，有一轻质弹簧一端连接在竖直墙上P点，另一端与A相连接，下列说法可能正确的是( )
A．B对A无摩擦力，地面对B可能有摩擦力
B．B对A有向左的摩擦力，地面对B有向右的摩擦力
C．P点缓慢下移过程中，B对地面的压力力一定减小
D．P点缓慢下移过程中，地面对B的摩擦力可能增大
6、汽车发动机的额定功率是60kW，汽车的质量为2×103kg，在平直路面上行驶，受到的阻力是车重的0.1倍．若汽车从静止出发，以0.5m／s2的加速度做匀加速运动，则出发50s时，汽车发动机的实际功率为(取g=10m／s2) （）
A．25kW B．50kW C．60kW D．75kW
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、下列说法正确的是_____
A．悬浮在液体中的微粒越大，某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越明显B．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力C．分子平均速率大的物体的温度一定比分子平均速率小的物体的温度高
D．自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性
E.外界对气体做功，气体的内能可能减小
8、如图所示,一质量为m的小球置于半径为R的光滑竖直圆轨道最低点A处,B为轨道最高点,C、D为圆的水平直径两端点．轻质弹簧的一端固定在圆心O点, 已知弹簧的劲度系数为k=mg/R，原长为L=2R，弹性限度内，若给小球一水平初速度v0,已知重力加
速度为g,则（ ）
A ．无论v 0多大，小球均不会离开圆轨道
B ．若在025gR v gR <<则小球会在B .D 间脱离圆轨道
C ．只要04v gR >，小球就能做完整的圆周运动.
D ．只要小球能做完整圆周运动,则小球与轨道间最大压力与最小压力之差恒为6mg
9、如图所示，水平转台上有一个质量为m 的小物块，用长为L 的轻细绳将物块连接在通过转台中心的转轴上，细绳与竖直转轴的夹角为θ，系统静止时细绳绷直但张力为零．物块与转台间动摩擦因数为μ（μ＜tan θ），设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．当物块随转台由静止开始缓慢加速转动且未离开转台的过程中
A ．物块受转台的静摩擦力方向始终指向转轴
B ．至绳中出现拉力时，转台对物块做的功为sin 2mgL θ
μ
C cos g L θ
D ．细绳对物块拉力的瞬时功率始终为零 10、一个质量为m 的物体以a =2g 的加速度竖直向下运动，则在此物体下降h 高度的过程中，物体的( )
A ．重力势能减少了2mgh
B ．动能增加了2mgh
C ．机械能保持不变
D ．机械能增加了mgh
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）用如图甲所示的装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验中．
（1）若小车的总质量为M ，砝码和砝码盘的总质量为m ，则当满足_________条件时，可认为小车受到合外力大小等于砝码和砝码盘的总重力大小．
（2）在探究加速度与质量的关系实验中，下列做法中正确的是_______．
A ．平衡摩擦力时，不应将装砝码的砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上
B ．每次改变小车的质量时，都需要重新平衡摩擦力
C ．实验时，先接通打点计时器电源，再放开小车
D ．小车运动的加速度可由牛顿第二定律直接求出
（3）甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a ．如图乙是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个打点未标出，计时器打点频率为50Hz ，则小车运动的加速度为________________2m s （保留两位有效数字）．
（4）乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M ，得到小车的加速度a 与质量M 的数据，画出1~a M 图线后，发现当1M
较大时，图线发生弯曲．该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正，避免了图线的末端发生弯曲的现象．则该同学的修正方案可能是_________．
A ．改画a 与1M m
+的关系图线 B ．改画a 与()M m +的关系图线 C ．改画 a 与m M
的关系图线 D ．改画a 与()21M m +的关系图线
12．（12分）某同学采用如图所示的装置，进行“探究加速度和力、质量的关系”实验：
(1)在实验操作中，下列说法正确的是_____________（填序号）
A．实验时，应调节滑轮高度使拉小车的细绳与木板平行
B．实验时，应先放开小车，再接通打点计时器的电源
C．每改变一次小车的质量时，也要改变木板的倾斜程度
D．每改变一次小车的质量时，也可以改变砝码的数量
(2)如图所示，是实验中用打点计时器得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。

测量出相邻的计数点之间的距离分别为：s AB=4.22 cm、s BC=4.65 cm、s CD=5.08 cm、s DE=5.49 cm、s EF=5.91 cm、s FG=6.34 cm。

已知打点计时器的工作频率为50 Hz，则与纸带上F点对应的小车速度v=________m/s（结果保留两位有效数字）。

(3)如图为研究“在外力一定的条件下，小车的加速度与其质量的关系”时所得的实验图像，横坐标m为小车上所加砝码的质量。

设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿第二定律成立，则小车的质量为_____________。

(4)下列实验中，利用该装置不能完成的实验有：____________（填序号）
A．探究功和速度的关系B．验证机械能守恒定律
C．用打点计时器测速度D．探究小车的速度随时间变化的规律
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）如图甲所示，下表面光滑的长木板B静止放在水平面上，质量为m3＝1.0 kg 的物块C放在长木板的最右端，质量为m1＝0.5 kg的物块A从距长木板B左侧s0＝9.5 m处以某一初速度向长木板运动。

一段时间后物块A与长木板B发生弹性碰撞（碰撞时间极短），以长木板B开始运动作为计时起点，长木板B和物块C运动的v－t图象如
图乙所示，已知物块A 与地面间的动摩擦因数为μ1＝0.1，物块C 与长木板B 间的动摩擦因数为μ2＝0.2，重力加速度g ＝10 m/s 2，求：
(1)长木板B 的质量m 2；
(2)物块A 的初速度v 0；
(3)A 静止时，系统A 、B 、C 由于摩擦产生的热量Q 。

14．（16分）甲、乙两汽车沿同一平直公路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，它们行驶的速度均为16m/s ．已知甲车紧急刹车时加速度a 1=3m/s 2乙车紧急刹车时加速度a 2=4m/s 2乙车司机的反应时间为0.5s (即乙车司机看到甲车刹车后0.5s 才开始刹车)，求为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车行驶过程中至少应保持多大距离？
15．（12分）如图，质量为m=1kg ，长为L=1.7m 的平板车，以速度v 0=4m/s 向右做匀速直线运动，A 、B 是其左右两个端点．从某时刻起对平板车施加一个大小为5N 的水平向左的恒力F ，并同时将一个小球轻放在平板车上的P 点（小球可视为质点，放在P 点时相对于地面的速度为零），PB=3
L ．经过一段时间，小球从平板车上脱离后落到地面上．不计所有摩擦力，g 取10m/s 1．求：
（1）小球从放到平板车上开始至脱离平板车所用的时间；
（1）小球脱离平板车瞬间平板车的速度．
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、D
【解题分析】
绳子断开前，小球做匀速圆周运动，合力指向c 点，对小球受力分析，受重力G ，a 绳子的拉力F 1，b 绳子的拉力F 2，根据牛顿第二定律有:F 1=mg ；F 2=mω2l b ；小球的线速度为：v=ωl b ；
绳子断开后，杆停止转动，由于惯性，小球将绕A 点转动，若速度较小，小球将在垂直于平面ABC 的竖直平面内摆动，若速度较大，也有可能在垂直于平面ABC 的竖直平面内绕A 点做完整的圆周运动，故AC 错误，D 正确；在最低点时：F a -mg=m ；解得：F a =mg+m
＞F 1，则a 绳中张力突然增大到mg+m ，故B 错误。

故选D 。

2、B
【解题分析】
A ．0～2s 内，合外力与速度同向，则加速度与速度同向，所以物体的速度一直增大，故A 错误；
BD ．2～4s 内，合外力与速度反向，则加速度与速度反向，所以物体的速度一直减小，所以0～4s 内物体的速度方向一直不变，故B 正确，D 错误；
C ．0～4s 内物体沿正向运动，4s 末物体不会回到出发点，故C 错误。

故选：B 。

3、D
【解题分析】
设每节车箱受到的阻力为f ，每节车箱的质量为m ，以后四节为研究对象，根据牛顿第二定律可得244F f ma -=，以后五节为研究对象，根据牛顿第二定律可得155F f ma -=，则有1254
F F =，故D 正确，A 、B 、C 错误； 故选D ．
【题目点拨】
关键是研究对象的选取，根据牛顿第二定律列式求解．
4、A
【解题分析】A 、对木块A 施加一个垂直于斜面的力F,重力沿斜面向下的分力sin mg θ 不变,而滑动摩擦力()cos f F mg μθ=+增大,合力方向沿斜面向上,木块做减速运动,可以使木块停下，故A 正确；
B 、木块匀速滑下,合力为零,根据平衡条件得sin cos mg mg θμθ= ;若增大斜面的倾角
θ ,重力沿斜面向下的分力sin mg θ 增大,滑动摩擦cos f mg μθ=减小,木块的合力方向将沿斜面向下,木块做加速运动.故B 错误.
C 、对木块A 施加一个竖直向下的力,因为()()sin cos F mg F mg θμθ+=+ ,木块的合力仍为零,仍做匀速运动,不可能停下.故C 错误.
D 、由B 项分析可以知道, sin cos mg mg θμθ=得sin cos θμθ=,与质量无关,在木块A 上再叠放一个重物后,整体匀速下滑,不可能停下.故D 错误.
综上所述本题答案是：A
5、D
【解题分析】
若B 对A 没有摩擦力，则A 对B 也没有摩擦力，因B 在水平方向受力平衡，则地面对B 也没有摩擦力，故A 错误；若B 对A 有向左的摩擦力，则A 对B 有向右的摩擦力，由平衡条件知，地面对B 有向左的摩擦力，故B 错误；若弹簧起初处于拉伸状态，则在P 点缓慢下移的过程中，弹簧对A 物块的拉力减小且拉力在竖直方向的分力减小，则B 对A 的支持力增大；故C 错误；P 点下降过程中，水平方向弹力可能增大，则对整体分析可知，地面对B 的摩擦力可能增大，故D 正确；故选D 。

【题目点拨】
本题考查共点力平衡条件的应用，解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解，注意整体法和隔离法的运用．
6、C
【解题分析】
汽车受到的阻力0.12000f mg N ==，
汽车以0.5m ／s 2的加速度做匀加速运动，F f ma -=，解得：3000F N =， 若50s 内车是匀加速，则25/v at m s ==，50s 末汽车功率
7500075P Fv W kW ===；但汽车发动机的额定功率是60kW ，则50s 内车不是匀加速，而是先匀加速后变加速；故出发50s 时，汽车发动机的实际功率为60kW ，选择
C ．
点睛：车辆正常工作时实际功率不允许超过额定功率．
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、BDE
【解题分析】
A ．悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间撞击它的液体分子数越少，布朗运动越明显，故A 错误；
B ．由于表面分子较为稀疏，故液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力，故B 正确；
C ．分子的平均动能相等时，物体的温度相等；考虑到分子的质量可能不同，分子平均速率大有可能分子的平均动能小；分子平均速率小有可能分子的平均动能大．故C 错误；
D ．由热力学第二定律可知，自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，故D 正确；
E ．当外界对气体做功，根据热力学第一定律△U=W+Q 分析可知，内能可能增大也可能减小，故E 正确．
8、ACD
【解题分析】
AB ．弹簧的劲度系数为mg k R
=，原长为L =2R ，所以小球始终会受到弹簧的弹力作用，大小为F =k （L -R ）=kR =mg ，方向始终背离圆心，无论小球在CD 以上的哪个位置速度为零，重力在沿半径方向上的分量都小于等于弹簧的弹力（在CD 以下，轨道对小球一定有指向圆心的支持力），所以无论v 0多大，小球均不会离开圆轨道。

故A 符合题意，B 不符合题意。

C ．小球在运动过程中只有重力做功，弹簧的弹力和轨道的支持力不做功，机械能守恒，当运动到最高点速度为零，在最低点的速度最小，有20122
mgR mv =，解得：
0v =
所以只要0v >，小球就能做完整的圆周运动，故C 符合题意。

D ．在最低点时，设小球受到的支持力为N ，根据牛顿第二定律有：20v N kR mg m R
--=，解得：
202v N mg m R
=+ 运动到最高点时受到轨道的支持力最小，设为N ′，设此时的速度为v ，由机械能守恒有：22011222mv mgR mv =+，此时合外力提供向心力，有：2v N kR mg m R
'-+=，可得：
204v N m mg R
'=-。

联立可得压力差为：△N =6mg ，与初速度无关。

故D 符合题意。

9、CD
【解题分析】
A ．物体做加速圆周运动，所以开始时物体受到的摩擦力必定有一部分的分力沿轨迹的切线方向，起到加速的作用，故A 错误；
B ．对物体受力分析知物块离开圆盘前，由摩擦力和拉力的合力提供向心力
2
v f Tsin m r
θ+= 在竖直方向上
N +Tcosθ=mg
根据动能定理知
212
K W E mv == 当弹力T =0，半径为
r =Lsinθ
联立以上解得
11sin sin 22
W fL mgL θμθ=≤ 至绳中出现拉力时，转台对物块做的功为
1sin 2mgL μθ，故B 错误； C ．当N =0，f =0时加速度最大，根据牛顿第二定律
20Tsin mr θω=
Tcosθ=mg
半径为
r =Lsinθ
联立可得
0ω=
时，物块与转台间恰好无相互作用，故C 正确； D ．根据几何关系可知，物体在做圆周运动的过程中受到的绳子的拉力方向与物体运动的方向始终垂直，所以细绳对物块拉力的瞬时功率始终为零，故D 正确．
故选CD 。

10、BD
【解题分析】
A．下降h高度，则重力做正功mgh，所以重力势能减小mgh，A错误；
B．根据动能定理可得F合h=ΔE k，又F合=ma=2mg，故ΔE k=2mgh，B正确；
CD．重力势能减小mgh，而动能增大2mgh，所以机械能增加mgh，C错误，D正确．
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、M>>m AC 0.45 A
【解题分析】
试题分析：（1）小车所受的合力等于绳子的拉力，对整体运用牛顿第二定律得：，
隔离对M分析，有：，当时，可认为小车受到合外力大小等于砝码乙和砝码盘的总重力．
（2）在该实验中，我们认为绳子的拉力就等于小车所受的合外力，故在平衡摩擦力时，细绳的另一端不能悬挂装砝码的砝码盘，故A正确；由于平衡摩擦力之后有
，故，所以无论小车的质量是否改变，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力，改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力，故B 错误；实验时应先接通电源然后再放开小车，故C正确；小车的加速度应根据打点计时器打出的纸带求出，不能由牛顿第二定律求出，故D错误．
（3）每打五个点取一个计数点，又因打点计时器每隔打一个点，所以相邻两计数点间的时间，根据，则：
．
（4）分别对小车与砝码列出牛顿第二定律，对小车有，对砝码有，两式联立可得，作图时应作出图象，故选项A正确．
考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系
【名师点睛】明确实验原理是解决有关实验问题的关键．在验证牛顿第二定律实验中，注意以下几点：平衡摩擦力，这样绳子拉力才为合力；满足砝码（连同砝码盘）质量远小于小车的质量，这样绳子拉力才近似等于砝码（连同砝码盘）的重力；用“二分法”
求出小车的加速度．
12、A 0.61
b k
B 【解题分析】
（1）[1]A ．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，否则拉力不会等于合力，A 正确；
B ．实验开始时先接通打点计时器的电源待其平稳工作后再释放木块，而当实验结束时应先控制木块停下再停止打点计时器，B 错误；
C ．平衡摩擦力之后，每改变一次小车的质量时，不需要在次进行调节木板的倾斜程，C 错误；
D ．每次只能改变一个变量，改变一次小车的质量时，不可以改变砝码的数量，D 错误。

故选A 。

（2）[2] 打点计时器的工作频率为50 Hz ，则每个相邻的点的时间间隔 10.02s T f
== 相邻两个计数点的时间间隔
50.1s t T ==
F 点对应的小车速度
0.61m/s 2EF FG s s v t
+=≈。

（3）[3]小车的质量为0m ，可得
0()F m m a =+
可得
01m m a F
+= 且
1k F
= 则有
0m b F
= 可得
0b m k
=。

（4）[4]A ．该套装置可以通过计算拉力的做功和速度来探究功和速度的关系，A 错误；
B ．该套装置可以通过计算动能的增加量，但是无法准确计算出重力势能的变化量，无法探究机械能的守恒，B 正确；
C ．该实验可以用打点计时器测速度，C 错误；
D ．该实验可以通过打点计时器测速度来探究速度随时间的变化，D 错误。

故选B 。

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) 1.0kg (2) 10m/s (3) 16 J
【解题分析】
(1)根据图乙可知，长木板B 的加速度大小为
2222m/s v a t
∆==∆ 根据牛顿第二定律可得
2322m g m a μ=
联立解得
2 1.0kg m =
(2)物块A 与长木板B 发生弹性碰撞，根据动量守恒定律有
11122m v m v m v =+
根据能量守恒可得
22211122111222
m v m v m v =+ 联立即得
v ＝9 m/s ，v 1＝－3m/s
对于物块A ，以初速度v 0向右减速运动与长木板B 碰撞的过程，根据动能定理有
221101101122
m gs m v v m μ-=- 解得
010m/s v =
(3)对物块A 反向后，
1t v v at =+
当A 停下后，即0t v =
解得
t ＝3 s
由于碰撞过程中不损失机械能，碰撞前后损失的机械能均为克服摩擦力而做功，故产生的热量为：
22102311()22
Q m v m m v =-+共 由图乙可知
3m/s v 共
解得 Q ＝16 J
14、1.5m
【解题分析】
由题意知：若两车刹车到速度相等时还不相撞，就能保证在紧急刹车中两车不相撞．可先由速度相等求出甲、乙刹车后到速度相等时各自用的时间，（注意甲刹车0.5s 后乙才开始刹车），然后根据匀变速运动位移公式分别求出从刹车到速度相等过程两车位移，位移之差为甲、乙两车行驶过程中至少应保持多大距离．
【题目详解】
设乙车追上甲车时速度恰好相等，乙车刹车时间t ，则甲车刹车时间（t+0.5）． 乙车追上甲车时：V 甲=V 0﹣a 甲（t+0.5） (1)
V 乙=V 0﹣a 乙t (2)
又 V 甲=V 乙 (3)
由（1）（2）（3）解得：t=1.5s
从甲刹车到速度相等过程：
甲车位移：X 甲=V 0（t+0.5）﹣a 甲（t+0.5）2 (4)
乙车位移：X 乙=0.5V 0+（V 0t ﹣a 2t 2） (5)
要保证在紧急刹车中两车不相撞，必须满足
△X ＞X 乙﹣X 甲 (6)
由（4）（5）（6）并代入数据得：△X ＞1.5m
15、（1）1.8s （1）5m/s ，方向：水平向左
【解题分析】（1）对平板车施加恒力F 后，平板车向右做匀减速直线运动，加速度大小为25/F a m s m
==
平板车速度减为零时，向右的位移为0x ，则有20021.6 1.823
v L x m m a ==<= 所用时间为000.8v t s a
== 此后平板车向左做匀加速直线运动，小球再经过1t 时间从平板车右端B 落下，有： 201132
L x at +=，解得11t s = 小球离开平板车所需时间为01 1.8t t t s =+=
（1）小球脱离平板车瞬间平板车的速度为151/5/v at m s m s ==⨯=。