2024年石家庄市第一中学物理高三上期中达标检测模拟试题含解析

2024年石家庄市第一中学物理高三上期中达标检测模拟试题 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、伽利略相信，自然界的规律时简单明了的。

他从这个信念出发，猜想落体的速度应该是均匀变化的。

为验证自己的猜想，他做了“斜面实验”，如图所示。

发现铜球在斜面上运动的位移与时间的平方成正比。

改变球的质量或增大斜面倾角，上述规律依然成立。

于是，他外推到倾角为90 的情况，得出落体运动的规律。

结合以上信息，判断下列说法正确的是
A ．伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律时为了便于测量速度
B ．伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律时为了便于测量加速度
C ．由“斜面实验”的结论可知，铜球运动的速度随位移均匀增大
D ．由“斜面实验”的结论可知，铜球运动的速度随时间均匀增大
2、一个质点受到两个互成锐角的力F 1和F 2的作用，由静止开始运动，若运动中保持两个力的方向不变，但F 1突然增大△F ，则质点此后（ ）
A ．一定做匀变速曲线运动
B ．可能做匀速直线运动
C ．可能做变加速曲线运动
D ．一定做匀变速直线运动
3、一质量为m 的人站在电梯中，电梯由静止竖直向上做匀加速运动时，电梯的加速度为4
g 。

人随电梯上升高度H 的过程中，下列说法错误．．的是（重力加速度为g ）（ ）
A．人的重力势能增加mgH
B．人的机械能增加5
4
mgH
C．人的动能增加mgH
D．人对电梯的压力是他体重的5
4
倍
4、有四个金属导体，它们的U–I图线如下图所示，电阻最小的导体是
A．A导体B．B导体
C．C导体D．D导体
5、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
6、下列说法符合物理史实的是（）
A．开普勒最早阐述了重物体和轻物体下落得一样快
B．卡文迪许利用扭秤装置测出了引力常量
C．库仑是第一个提出电荷间的相互作用是以电场为媒介的科学家
D．亚里士多德对牛顿定律的建立做出了很大贡献
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、无偿献血、救死扶伤的崇高行为，是文明社会的标志之一。

现代献血常采用机采成分血的方式，就是指把健康人捐献的血液，通过血液分离机分离出其中某一种成分（如血小板、粒细胞或外周血干细胞）储存起来，再将分离后的血液回输到捐献者体内。

分离血液成分需要用到一种叫离心分离器的装置，其工作原理的示意图如图所示，将血液装入离心分离器的封闭试管内，离心分离器转动时给血液提供一种“模拟重力”的环境，“模拟重力”的方向沿试管远离转轴的方向，其大小与血液中细胞的质量以及其到转轴距
离成正比。

初始时试管静止，血液内离转轴同样距离处有两种细胞a 、b ，其密度分别为ρa 和ρb ，它们的大小与周围血浆密度ρ0的关系为ρa <ρ0<ρb 。

对于试管由静止开始绕轴旋转并不断增大转速的过程中，下列说法中正确的是
A ．细胞a 相对试管向内侧运动，细胞b 相对试管向外侧运动
B ．细胞a 相对试管向外侧运动，细胞b 相对试管向内侧运动
C ．这种离心分离器“模拟重力”对应的“重力加速度”沿转动半径方向向外侧逐渐变大
D ．这种离心分离器“模拟重力”对应的“重力加速度”沿转动半径方向各处大小相同
8、质量为m 的物体静止在粗糙的水平地面上，从t =0时刻开始受到方向恒定的水平拉力F 作用，F 与时间t 的关系如图甲所示。

物体在t 0时刻开始运动，其v -t 图象如图乙所示，若可认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则
A ．物体在t 0时刻的加速度大小为0F m
B ．物体与地面间的动摩擦因数为02F mg
C ．物体所受合外力在 t 0 时刻的功率为002F v
D ．水平力F 在t 0 到2t 0这段时间内的平均功率为00002F t F v m ⎛
⎫+ ⎪⎝⎭
9、下列高中物理教材上插图涉及到光的干涉原理的是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
10、一列沿着x 轴正方向传播的横波，在t =0时刻的波形如图甲所示，图甲中某质点的
振动图像如图乙所示。

下列说法正确的是（）
A．图乙表示质点L的振动图像
B．该波的波速为0.5m/s
C．t=6s时质点M的位移为零
D．在4s内K质点所经过的路程为3.2m
E.质点L经过ls沿x轴正方向移动0.5m
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）某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验．气垫导轨装置如图(a)所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．
(1)下面是实验的主要步骤：
①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；
②向气垫导轨通入压缩空气；
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；
④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；把滑块2放在气垫导轨的中间；
⑤先接通打点计时器的电源，再放开滑块1，让滑块1带动纸带一起运动；在中间与滑块2相撞并粘在一起运动；
⑥取下纸带，重复步骤④⑤，选出理想的纸带如图(b)所示；
⑦测得滑块1的质量310 g ，滑块2(包括橡皮泥)的质量205g ．
(2)已知打点计时器每隔0.02 s 打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为________ kg·m/s ；两滑块相互作用以后系统的总动量为________ kg·m/s(保留三位有效数字)．
(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是______________________________
12．（12分）下图是小车运动过程中打点计时器打下的一条纸带的一部分，打点计时器的打点周期为0.02s ，相邻计数点之间还有4个点没有画出，时间间隔为T ，请根据纸带回答下列问题，计算结果均保留三位有效数字：
(1)小车加速度的大小为______m/s 2；
(2)b 点的速度为______m/s 。

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，水平放置的弹簧左端固定，小物块P （可视为质点）置于水平桌面上的A 点，并与弹簧右端接触，此时弹簧处于原长．现用水平向左的推力将P 缓慢地推至B 点，此时弹簧的弹性势能为k 21J E =．撤去推力后， P 沿桌面滑上一个停在光滑水平地面上的长木板Q 上，己知P 、Q 的质量分别为2kg m =、4kg M =， A 、B 间的距离14m L =， A 距桌子边缘C 的距离22m L =， P 与桌面及P 与Q 间的动摩擦因数都为0.1μ=， g 取210m/s ，求：
（1）要使P 在长木板Q 上不滑出去，长木板至少多长？
（2）若长木板的长度为225m ．，则P 滑离木板时， P 和Q 的速度各为多大?
14．（16分）如图所示，CD 左侧存在场强大小mg
q E =，方向水平向左的匀强电场，
一个质量为m 、电荷量为q +的光滑绝缘小球，从底边BC 长为L 、倾角53的光滑直角三角形斜面顶端A 点由静止开始下滑，运动到斜面底端C 点后进入一光滑竖直半圆形
细圆管内(C 处为一小段长度可忽略的光滑圆弧，圆管内径略大于小球直径，半圆直径
CD 在竖直线上)，恰能到达细圆管最高点D 点，随后从D 点离开后落回斜面上某点(P 。

重力加速度为g ，sin530.8=，530.6)cos =求：
()1小球到达C 点时的速度；
()2小球从D 点运动到P 点的时间t 。

15．（12分）如图甲所示，固定的光滑半圆轨道的直径PQ 沿竖直方向，其半径R 的大小可以连续调节，轨道上装有压力传感器，其位置N 始终与圆心O 等高。

质量M =1kg 、长度L =3m 的小车静置在光滑水平地面上，小车上表面与P 点等高，小车右端与P 点的距离s =2m 。

一质量m=2kg 的小滑块以v 0=6m/s 的水平初速度从左端滑上小车，当小车与墙壁碰撞后小车立即停止运动。

在R 取不同值时，压力传感器读数F 与的关系如图乙所示。

已知小滑块与小车表面的动摩擦因数μ= 0.2，取重力加速度g=10 m/s 2。

求：
(1)小滑块到达P 点时的速度v 1的大小；
(2)图乙中a 和b 的值。

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】
AB ．自由落体运动下落很快，不易计时，伽利略让小球沿阻力很小的斜面滚下，延长了小球的运动时间，“冲淡”了重力的作用，故AB 错误；
CD ．由“斜面实验”可知，铜球在斜面上运动的位移与时间的平方成正比，由公式2v ax =可知，铜球运动的速度随时间均匀增大，故C 错误，D 正确。

故选D 。

2、A
【解题分析】
质点原来是静止的，在F 1、F 2的合力的作用下开始运动，此时质点做的是直线运动，运动一段时间之后，物体就有了速度，而此时将F 1突然增大为F 1+△F ，F 1变大了，它们的合力也就变了，原来合力的方向与速度的方向在一条直线上，质点做的是直线运动，把F 1改变之后，由平行四边形定则可知，合力的大小变了，合力的方向也变了，就不再和速度的方向在同一条直线上了，所以此后质点将做曲线运动，由于F 1、F 2都是恒力，改变之后它们的合力还是恒力，质点的加速度就是定值，所以在相等的时间里速度的增量一定相等，故质点是在做匀变速曲线运动，故A 正确，BCD 错误。

故选A 。

3、C
【解题分析】电梯上升高度H ，则重力做负功，重力势能增加mgH ，A 正确；人受力分析，根据牛顿第二定律可知N mg ma -=，解得
1544
N mg ma mg mg mg =+=+=，支持力方向竖直向上，故做正功，支持力做的功等于人的机械能增加量，故人的机械能增加54
mgH ，而重力势能增加mgH ，所以动能增加14mgH ，B 正确C 错误；根据牛顿第三定律可知，人对电梯底部的压力为54
mg ，即人对电梯的压力是他体重的54
倍，D 正确． 4、A
【解题分析】
试题分析：根据欧姆定律，所以I-U 线的斜率的倒数等于导体的电阻，由图可知，A 的斜率最大，故电阻最小，故选A.
考点：欧姆定律；U-I 图线.
5、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； 6、B
【解题分析】
本题是物理学史问题，在物理学发展的历史上有很多科学家做出了重要贡献，大家熟悉的伽利略、卡文迪许、法拉第等科学家，在学习过程中要了解、知道这些著名科学家的重要贡献，即可解答这类问题．
【题目详解】
A 、伽利略最早阐述了轻物体和重物体下落一样快，故A 错误。

B 、卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量G ，故B 正确。

C 、法拉第是第一个提出电荷间的相互作用是以电场为媒介的科学家，故C 错误。

D 、伽利略对牛顿定律的建立做出了很大贡献，亚里士多德贡献不大，故D 错误。

故选：B 。

【题目点拨】
解决本题的关键要记牢伽利略、卡文迪许等科学家的物理学贡献，平时要加强记忆，注意积累．
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、AC
【解题分析】
AB ．因为满足ρa <ρ0<ρb ，则根据离心原理，细胞a 相对试管向内侧运动，细胞b 相对试管向外侧运动，选项A 正确，B 错误；
CD ．根据a=ω2r 可知，这种离心分离器“模拟重力”对应的“重力加速度”沿转动半径方向向外侧逐渐变大，选项C 正确，D 错误。

8、AD
【解题分析】
A ．由v -t 图线可知，物体在02
t 时刻开始有速度，此时最大静摩擦力等于0F ，当0t 时刻时，对物体受力分析可知此时在水平方向上物体的合力为0002F F F -=，由牛顿第二定律可得此时加速度为0F m
，A 正确； B ．当物体与地面之间的摩擦达到最大时，最大静摩擦力为F 0，则
0F mg μ=
解得
0F mg
μ= B 错误；
C ．物体在t 0时刻的合外力为
002F F mg F μ=-=
故所受合外力在t 0时刻的功率为F 0v 0，选项C 错误；
D ．2t 0时刻物体的速度
0200F v v t m
=+ 在t 0到2t 0这段时间内的平均速度为
0100022v v F t v v m
+==+ 水平力F 在t 0到2t 0这段时间内的平均功率为
0000022F t P F v F v m ⎛⎫==+ ⎪⎝
⎭
D 正确。

9、BC
【解题分析】
A ．图中用到的光导纤维，采用的是全反射的原理，故A 错误；
B ．全息照相利用的是光的干涉原理，故B 正确；
C ．镜头玻璃的颜色利用的是薄膜干涉原理，故C 正确；
D ．图象中是光的衍射现象，故D 错误；
10、ABD
【解题分析】
A ．乙图中显示t ＝0时刻该质点处于平衡位置向上振动，甲图波形图中，波向x 轴正方向传播，则质点L 正在平衡位置向上振动，选项A 正确；
B ．根据甲图可知，波长λ=2m ；根据乙图振动图像可得周期T =4s ，该波的波速 0.5m/s v T λ
==
选项B 正确；
C ．t =8s 时质点M 处于波谷，位移为-0.8m ，选项C 错误；
D ．在4s 内K 质点完成1次全振动，所经过的路程为3.2m ，选项D 正确；
E ．波在传播过程中，质点只是在平衡位置附近振动，不会随波运动，选项E 错误。

故选ABD 。

【题目点拨】
本题关键要能够区分振动图象和波动图象，由图象得到周期、波长、振幅以及振动情况。

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、接通打点计时器的电源； 放开滑块； 0.620； 0.618； 纸带与打点计时器限位孔有摩擦；
【解题分析】
(2)放开滑块1后，滑块1做匀速运动，跟滑块2发生碰撞后跟2一起做匀速运动，根据纸带的数据得，碰撞前滑块1的动量为：1110.20.3100.620kg m/s 0.1
P m v ==⨯
=⋅，滑块2的动量为零，所以碰撞前的总动量为0.620kg•m/s.
碰撞后滑块1、2速度相等，所以碰撞后总动量为：1220.168()(0.3100.205)0.618kg m/s 0.14m m v +=+⨯=⋅.
(3)结果不完全相等是因为纸带与打点计时器限位孔有摩擦力的作用．
【题目点拨】本实验为了验证动量守恒定律设置滑块在气垫导轨上碰撞，用打点计时器纸带的数据测量碰前和碰后的速度，计算前后的动量，多次重复，在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证．
12、1.40 0.300
【解题分析】
(1)[1]由题意T =0.1s ，则小车加速度的大小为
2
2222(3.70 2.30)10m/s 1.40m/s 0.1
x a T -∆-⨯=== (2)[2]b 点的速度为
2
12(2.30 3.70)10m/s 0.300m/s 20.2
b x x v T -++⨯===
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) 3m (2) 2m/s 0.5m/s
【解题分析】（1）小物块从B 点运动到C 点的过程中，根据能量守恒定律得：
()2p 1212
C E mv mg L L μ-=+，计算得出： 3m/s C V ==， 若小物块滑到木板右端时与长木板具有共同速度，所对应的长木板具有最小的长度L m ，系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得： ()C mv m M v =+，由能量守恒定律得： ()221122
m C mgL mr m M v μ=-+，计算得出： 1m/s v =， 3m m L =； （2）设小物块滑离木板时，它们的速度分别为1v 和2v ，以向右为正方向，由动量守恒定律得： 12c mv mv mv =+，由能量定律得：
22212111222
C mgl mv mv Mv μ=--，计算得： 12m/s v =, 20.5m/s v =（1
0v '=（舍去）2 1.5m/s v ='不合题意，舍去） 因此小物块滑离木板时，它们的速度分别为： 12m/s v =， 20.5m/s v =．
点睛：根据功能关系求出物体到达C 点时的速度大小，当物体滑上木板时，木板加速运动，物体减速运动，当二者速度相同时，一起向前运动，根据过程中系统水平方向动量守恒和能量守恒可解出木板长度．根据木板和物体作用过程中动量守恒和功能关系可求
出结果．
14、 (1)v =23gl ； (2)t =27L g 【解题分析】
（1）由动能定理：
24132
mg L qEL mv ⋅-=…① 解得：23
v gL =…②
（2）由A 到D 的过程由动能定理
4203
mg L mg r qEL ⋅-⋅-=…③ 得：16
r L =…④ 离开D 点后做匀加速直线运动，如图．
竖直方向
212
DG S gt =…⑤ 水平方向
qE ma =…⑥212
DH S at =…⑦ 又由几何关系得
tan372DH DG
S r S =︒-…⑧ 解得27L t g
=⑨ 15、 (1)4m/s (2)a=1.25,b=40
【解题分析】
(1)小滑块滑上小车后将做匀减速直线运动，小车将做匀加速直线运动；算出到两者速度相等时，小车及滑块的位移；发现速度相等时，小物块恰到小车的最右端且此时车与
墙相碰，可得小滑块到达P点时的速度；
(2)据机械能守恒求得小滑块到N点的速度，再对小滑块在N点时受力分析，据牛顿第二定律求出对应的函数表达式，从而求出图乙中a和b的值。

【题目详解】
(1) 小滑块滑上小车后将做匀减速直线运动，小车将做匀加速直线运动，设小滑块的加速度大小为，小车加速度的大小为，由牛顿第二定律得：
对小滑块，则
对小车，则
设小车与滑块经时间速度相等，则：
滑块的位移
小车的位移
代入数据解得：、、
由于、，说明小滑块恰到小车的最右端时，车与墙相碰，即小滑块到达P点的速度
(2)设小滑块到达N点的速度为，对N点的滑块受力分析，由牛顿第二定律可得：
对小滑块从P点到N点过程，应用机械能守恒定律可得：
联立解得：
则图乙中的
图线斜率，解得：。