广东省惠东县惠东高级中学2024年物理高三上期中统考模拟试题含解析

广东省惠东县惠东高级中学2024年物理高三上期中统考模拟试
题
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B 铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B 铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．
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、如图是自行车传动结构的示意图，其中Ⅰ是半径为1r 的大齿轮，Ⅱ是半径为2r 的小齿轮，Ⅲ是半径为3r 的后轮，假设脚踏板的转速为n （r/s ），则自行车前进的速度为（ ）
A ．132πnr r r
B ．231πnr r r
C ．1322πnr r r
D ．231
2πnr r r 2、将质量为m 的小球从桌面边缘竖直向上抛出，桌面离地高为h 。

小球能到达的最大高度与地面的距离为H ，以桌面为零势能参考平面，不计空气阻力，则小球落地时的机械能为（ ）
A ．mgH
B ．mg (H －h )
C ．mg (H +h )
D ．mgh
3、有一直角V 形槽固定在水平面上，其截面如图所示，BC 面与水平面间夹角为60°，有一质量为m 的正方体均匀木块放在槽内，木块与BC 面间的动摩擦因数为μ，与AB 面间无摩擦，现用垂直于纸面向里的力推木块使之沿槽运动，则木块受的摩擦力为（ ）
A ．12mg μ
B 3mg
C ．22mg μ
D ．mg μ
4、古语云：“但闻其声，不见其人”，这一现象是声波的
A．反射B．折射C．干涉D．衍射
5、细绳拴一个质量为m的小球，小球将左端固定在墙上的轻弹簧压缩（小球与弹簧不连接），小球静止时弹簧在水平位置，如图所示．将细绳烧断后，下列说法中正确的是
A．小球立即开始做自由落体运动
B．小球离开弹簧后做平抛运动
C．小球运动的加速度先比重力加速度小，后来和重力加速度相等
D．小球离开弹簧后做匀变速运动
6、如图所示是某物体做直线运动的v一t图象，则该物体全过程
A．做匀速直线运动B．做匀加速直线运动
C．一直朝某一方向运动D．在某一线段上做两个来回运动
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、如图所示，有一光滑轨道ABC，AB部分为半径为R的1
4
圆弧，BC部分水平，质
量均为m的小球a、b固定在各直轻杆的两端，轻杆长为R，小球可视为质点。

开始时a球处于圆孤上端A点由静止开始释放小球和轻杆，使其沿光滑弧面下滑，下列说法正确的是
A．a球下滑过程中机械能保持不变
B．a.b两球速度大小始终相等
C．a.b3gR
D ．从释放a.b 球到a 、b 球都滑到水平轨道上，整个过程中轻杆对a 球做的功为2mgR 8、在离水平地面h 高处将一质量为m 的小球水平抛出，在空中运动的过程中所受空气阻力大小恒为f F ，落地时小球距抛出点的水平距离为x ，速率为v ，那么，在小球运动的过程中（ ）
A ．重力做功为mgh
B ．克服空气阻力做的功为22f F h x ⋅+
C ．落地时，重力的瞬时功率为mgv
D ．重力势能和机械能都逐渐减少
9、某质量为1kg 的物体，受水平拉力作用沿水平地面做直线运动，其v t -图象如图所示，已知第1秒内拉力的大小是第2秒内拉力的大小的2倍，则
A ．第1秒内拉力做功是第2秒内拉力做功的两倍
B ．在03?s ～时间内，克服摩擦力做功为4.5J
C ．在03?s ～时间内，物体的位移大小为4.5m
D ．3s 末，拉力的功率为1W
10、小船过河，河宽为90m ，船在静水中航行速度是3m/s ，水流速度是4m/s ，则（ ） A ．船渡过河的最短时间为30s
B ．小船渡河的最短路程为90 m
C ．船头偏向上游某一角度可使船垂直河岸过河
D ．小船渡河的最短路程为120 m
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）在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中（装置如图甲）：
① 下列说法哪一项是正确的___________．（填选项前字母）
A ．平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上
B ．为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量
C ．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放
② 图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O 、A 、B 、C 计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz ．则打B 点时小车的瞬时速度大小为______m/s （保留三位有效数字）．
12．（12分）某实验小组利用如图所示的实验装置来探究机械能守恒定律，将一端带有光滑的定滑轮的长木板另一端抬起放置在水平桌面上，并在长木板上合适的位置固定两光电门A 和B ．现将一带有遮光条的物块放在长木板上，并用质量不计的细绳连接一质量为m 的钩码Q ，然后将滑块由静止释放，已知两光电门之间的距离为L ，物块和遮光条的总质量为M ，挡光宽度为d （且d 远小于L ），物块经过两光电门时的挡光时间分别为A B t t ∆∆、．
通过以上的叙述回答下列问题：
(1)如果该小组的同学利用上述的实验装置来探究加速度与质量、外力的关系时，平衡摩擦力后，还需满足______时物块的合外力近似等于钩码的重力，则物块在长木板上下滑时加速度的关系式为_____（用题中的物理量表示）；
(2)实验前，该小组的同学已经平衡了摩擦力，如图所示，不挂Q ，滑块能匀速滑行，则_________（填“可以”或“不可以”）用该装置验证PQ 组成的系统的机械能守恒，其原因为_____________．
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 点水平抛出的小物块，到达斜面顶端B 处时，其速度方向恰好沿斜面向下，然后沿倾角为37︒的固定斜面BC 滑下，小物块到达C 点时速度恰好为0，因受到微小扰动，小物块滑上与斜面BC 平滑对接的四分之一光滑圆弧轨道CD 上。

已知圆弧轨道CD 的半径0.6m R =，圆心O 在C 点的正下方，小物块的质量2kg m =，平抛运动的水平位移0.3m x =，斜面BC 长 2.5m L =，取210m s g =，
sin370.6︒=，cos370.8︒=，不计空气阻力，求：
（1）小物块从A 点抛出的初速度0v 的大小；
（2）小物块沿斜面BC 滑下过程中克服摩擦力做的功f W ；
（3）若小物块沿圆弧轨道CD 滑到P 点时脱离轨道，求P 点离D 点的高度h 。

14．（16分）在某次登月任务中,飞船上备有以下实验仪器:A ．计时表一只、B ．弹簧测力计一把、C ．已知质量为m 的钩码一个、D ．天平一只(附砝码一盒)．飞船在接近月球表面时,先绕月球做匀速圆周运动,宇航员测量出绕行N 圈所用的时间为t ,飞船的登月舱在月球上着陆后,宇航员利用弹簧测力计测出质量为m 的钩码的重力为F ,已知万有引力常量为G ,把月球看做球体．请你利用上述两次测量所得的物理量推导出月球的密度和半径的表达式．(用题中所给的物理量表示)
15．（12分）如图所示，光滑半圆形轨道MNP 竖直固定在水平面上，直径MP 垂直于水平面，轨道半径R ＝0.5 m ．质量为m 1的小球A 静止于轨道最低点M ，质量为m 1的小球B 用长度为1R 的细线悬挂于轨道最高点P ．现将小球B 向左拉起，使细线水平，以竖直向下的速度v 0＝4 m/s 释放小球B ，小球B 与小球A 碰后粘在一起恰能沿半圆形轨道运动到P 点．两球可视为质点，g ＝10 m/s 1，试求：
(1)B 球与A 球相碰前的速度大小；
(1)A 、B 两球的质量之比m 1∶m 1．
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】
自行车前进的速度等于车轮Ⅲ边缘上的线速度的大小，根据题意知：轮Ⅰ和轮Ⅱ边缘上的线速度大小相等，据v r ω=可知
1122r r ωω=
已知12πn ω=，则轮Ⅱ的角速度
1212
=r r ωω 因为轮Ⅱ和轮Ⅲ共轴，则
32ωω=
根据v r ω=可知
13232
2πnr r v r r ω==
故选C 。

2、B 【解题分析】
小球到达的最大高度时，速度为零，即动能为零，上升阶段，根据机械能守恒，小球抛出时的机械能为
()0E mg H h =-
由题意可知，整个过程小球机械能守恒，故小球落地时的机械能为
()0E E mg H h ==-
故ACD 错误，B 正确。

故选B 。

3、A
【解题分析】
先将重力按照实际作用效果正交分解，求解出正压力，然后根据滑动摩擦定律求解摩擦
力．
【题目详解】
将重力按照实际作用效果正交分解，如图
故F2=mgsin30°=1
2
mg，滑动摩擦力为f=μF1＝
1
2
μmg，故选A．
4、D
【解题分析】
声波的波长比较长，它能绕过一般的障碍物而被另一侧的人听到，容易发生衍射现象，就产生了只闻其声不见其人的现象，D正确；
故选D。

5、D
【解题分析】
对小球受力分析可知，在与弹簧接触时，小球受到球的重力和弹簧的弹力的共同的作用，此过程中弹簧的弹力是不断减小的，离开弹簧之后，小球只受到重力的作用，做匀变速运动．
解：A、将细绳烧断后，小球受到球的重力和弹簧的弹力的共同的作用，合力斜向右下方，并不是只有重力的作用，所以不是自由落体运动，故A错误．
B、平抛运动在竖直方向上是只受重力的作用，由A的分析可知，小球并不是平抛运动，所以B错误．
C、小球受到球的重力和弹簧的弹力的共同的作用，合力斜向右下方，并且大于重力的大小，所以开始时加速度的大小要比重力加速度大，故C错误．
D、小球离开弹簧后，只受到重力的作用，所以是匀变速运动，故D正确．
故选D．
6、C
【解题分析】在v-t图象中，图象的斜率表示物体的加速度，0～1s内加速度是正和1s～2s 内的加速度是负，方向不同，所以物体既不做匀速直线运动，也不做匀加速直线运动，故AB错误，速度的正负表示运动方向，0-4S速度为正，所以物体一直朝某一方向运动，不是在某一线段上做两个来回运动，故C正确，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、CD
【解题分析】
A.下滑过程中，对两个球组成的系统，只有重力做功，机械能守恒，单个球机械能均不守恒，故A 错误；
B.杆不可伸长，两个球沿着杆方向的分速度大小时刻相等，两球速度大小有时不相等，故B 错误；
C.下滑的整个过程中，根据机械能守恒定律，有：
()21222
mgR mg R mv +=⨯， 解得：
v
故C 正确；
D. 对a 球由动能定理可知：
212
W mgR mv +=
， 解得： 3122
W mgR mgR mgR =-=， 故D 正确。

8、AD
【解题分析】
A.重力做功为G W mgh =，故A 正确；
B.力做
的功大于f F B 错误．
C.落地时，重力的瞬时功率为重力与沿重力方向的分速度的乘积，故落地时重力的瞬时功率
小于mgv ，C 错误；
D.重力做正功，重力势能减少，空气阻力做负功，机械能减少，故D 正确．
【解题分析】
ABC 、第2s 内物体做匀速运动，拉力等于摩擦力，即2f F =，在v-t 图象中，斜率代表加速度，第1秒内加速度为212/v a m s t
∆==∆，根据牛顿第二定律可得1212F f F f ma -=-=，解得22F f N ==，1224F F N ==，在v-t 图象中，与时间轴所围面积为物体所围面积，第1秒内位移为112112
x m =⨯⨯=，第2秒内位移为2212x m =⨯=，第3秒内位移为3211 1.52
x m +=⨯=，在0～3s 时间内，物体的位移大小为122 4.5x x x x m =++=；第1秒内拉力做功1114W F x J ==，第2秒内拉力做功2224W F x J ==，在0～3s 时间内，克服摩擦力做功为9f W fx J ==，故C 正确，
A 、
B 错误；
D 、第3秒内加速度大小为231/v a m s t
∆==∆，根据牛顿第二定律可得33F f ma -=-，解得第3秒内拉力为31F N =，拉力的功率为331P F v W ==，故D 正确； 故选CD ．
【题目点拨】
关键是知道在v-t 图象中，斜率代表加速度，结合牛顿第二定律求得拉力的大小关系，在v-t 图象中，与时间轴所围面积为物体的位移．
10、AD
【解题分析】
A ．当静水速的方向与河岸垂直时，渡河时间最短，最短时间：
19030s 3
d t v === 故A 符合题意。

BC ．因为水流速度大于静水速度，所以合速度的方向不可能垂直河岸，则小船不可能到达正对岸。

当合速度的方向与静水速的方向垂直时，合速度的方向与河岸的夹角最短，渡河航程最小。

故BC 不符合题意。

D ．当合速度的方向与静水速的方向垂直时，合速度的方向与河岸的夹角最短，渡河航程最小；
设船头与河岸夹角为θ，则：
根据题意可知：3cos 4
θ=，故小船渡河的最短路程为： 120m cos d s θ
== 故D 符合题意。

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、C 0.653
【解题分析】
试题分析：①车在水平木板运动时水平方向受到绳的拉力和摩擦力，想用钩码的重力表
示小车受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；而平衡摩擦力是小车带动纸带恰好做匀速
运动，A 错误；设小车质量M ，钩码质量m ，整体的加速度为a ，绳上的拉力为F ，则：
对小车有：F=Ma ；
对钩码有：mg-F=ma ，即：mg=（M+m ）a ；
如果用钩码的重力表示小车受到的合外力，则要求：Ma=（M+m ）a ，必须要满足小车的总质量远大于钩码质量，这样两者才能近似相等．为使纸带打上尽量多的点，实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放
② 中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度得：2AC B v s T
=
=0.653m/s. 考点：本题考查探究恒力做功与动能改变的关系 12、M 远大于m 222112B A d L t t ⎛⎫- ⎪∆∆⎝⎭
不可以 有摩擦力做功 【解题分析】
(1)设绳子拉小车的力为F ，重物Q 与小车P 加速度大小相，对于小车有F=Ma ；对于重物mg-F=ma ；解得1Mm m F g g m M m M
==++，只有当M 远大于m 时，才可以认为物块P 受到外力的合力等于Q 重物的重力．物块经过两光电门的速度分别为A B
d d t t ∆∆、，根据匀变速运动的规律可得222B A d d aL t t ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪∆∆⎝⎭⎝⎭
-，解得222112B A d a L t t ⎛⎫=- ⎪∆∆⎝⎭； (2)虽然平衡了摩擦力，但摩擦力并没有消失，在物块运动的过程中有摩擦力做功，故
系统机械能不守恒，所以不能用些装置验证系统机械能守恒．
【题目点拨】本题考查了实验注意事项、实验数据处理，本题是一道基础题，掌握基础知识即可解题，知道实验原理是解题的前提与关键；平时要注意基础知识的学习．
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）2m/s （2）36.25J （3）0.4m
【解题分析】
(1)小物块平抛到B 点时：
tan 37gt v ︒= 小物块从A 运动到B ：
0x v t =
解得
02m /s v =
(2)小物块平抛到B 点的速度
0cos37
B v v ︒= 小物块从B 运动到
C ：
21sin 3702
f B mgL W mv ︒-=- 解得
W 36.25J f =
(3)小物块运动到P 点时刚与轨道分离，对圆弧轨道的压力为0，此时：
2cos P mv mg R
θ= 小物块由C 运动到P ：
21(1cos )02P mgR mv θ-=
- 其中cos h R
θ=
解得： 0.4m h =
14、月球的平均密度ρ=334πM R 月球的半径R=2
224πFt N m
【解题分析】
对飞船靠近月球表面做圆周运动有: 02GMm R =m 0224πT R , 月球的平均密度ρ=3
34πM R , 在月球上忽略月球的自转时F=G
2Mm R , 又T=t N
, 由以上各式可得,月球的密度ρ=2
23πN Gt
, 月球的半径R=2
224πFt N m
. 15、 (1) 6 m/s(1) 1∶5
【解题分析】
试题分析:
B 球与A 球碰前的速度为v 1，碰后的速度为v 1 B 球摆下来的过程中机械能守恒，
解得 m/s 碰后两球恰能运动到P 点
得v p =gR =5
碰后两球机械能守恒
得v 1=5m/s
两球碰撞过程中动量守恒
m 1v 1=(m 1+m 1)v 1
解得m 1:m 1=1:5
考点： 机械能守恒定律，动量守恒定律．。