2024年山西省山大附中等晉豫名校高三物理第一學期期中預測試題含解析

2024年山西省山大附中等晉豫名校高三物理第一學期期中預測試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖甲所示，一輕彈簧的兩端與質量分別為、（已知）的兩物塊、相連接，彈簧處于原長，三者靜止在光滑的水平面上?，F使獲得水平向右、大小為的瞬時速度，從此刻開始計時，兩物塊的速度隨時間變化的圖像如圖乙所示，從圖像提供的信息可得()A．到時間內彈簧由原長變化為壓縮狀態(tài)B．在時刻，兩物塊達到共同速度，且彈簧處于壓縮狀態(tài)C．時刻彈簧的彈性勢能為6JD．在和時刻，彈簧均處于原長狀態(tài)2、水平轉臺上有質量相等的A、B兩小物塊，兩小物塊間用沿半徑方向的細線相連，兩物塊始終相對轉臺靜止，其位置如圖所示(俯視圖)，兩小物塊與轉臺間的最大靜摩擦力均為，則兩小物塊所受摩擦力、隨轉臺角速度的平方()的變化關系正確的是A． B． C． D．3、如圖所示，輕質且不可伸長的細繩一端系一質量為m的小球，另一端固定在天花板上的O點．則小球在豎起平面內擺動的過程中，以下說法正確的是()A．小球在擺動過程中受到的外力的合力即為向心力B．在最高點A、B，因小球的速度為零，所以小球受到的合外力為零C．小球在最低點C所受的合外力，即為向心力D．小球在擺動過程中使其速率發(fā)生變化的力為繩子的拉力4、如圖所示，在彈簧測力計下掛一重物，重力為G，用手提著彈簧測力計沿豎直方向由靜止開始向上運動再到靜止。在此過程中，下列說法正確的是A．彈簧測力計的示數一直大于GB．彈簧測力計的示數一直等于GC．先出現失重現象后出現超重現象D．先出現超重現象后出現失重現象5、如圖所示為兩電源的圖象，則下列說法正確的是A．電源①的電動勢和內阻均比電源②小B．當外接相同的電阻時，兩電源的輸出功率可能相等C．當外接同樣的電阻時，兩電源的效率可能相等D．不論外接多大的相同電阻，電源①的輸出功率總比電源②的輸出功率大6、如圖所示，物塊M在靜止的傳送帶上以速度v勻速下滑時，傳送帶突然啟動，方向如圖中箭頭所示，若傳送帶的速度大小也為v，則傳送帶啟動后()A．M受到的摩擦力不變B．M相對地面靜止C．M下滑的速度減小D．若傳送帶足夠長，M可能沿帶面向上運動二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、(多選)某馬戲團演員做滑桿表演，已知豎直滑桿上端固定，下端懸空，滑桿的重力為200N，在桿的頂部裝有一拉力傳感器，可以顯示桿頂端所受拉力的大?。畯难輪T在滑桿上端做完動作開始計時，演員先在桿上靜止了0.5s，然后沿桿下滑，3.5s末剛好滑到桿底端，并且速度恰好為零，整個過程演員的v－t圖象和傳感器顯示的拉力隨時間的變化情況分別如圖甲、乙所示，g＝10m/s2，則下列說法正確的是()A．演員的體重為800NB．演員在最后2s內一直處于超重狀態(tài)C．傳感器顯示的最小拉力為620ND．滑桿長7.5m8、來自中國鐵路總公司的消息，“復興號”列車日前已經成功完成時速350公里的相關測試和科學評估，9月21日起在京滬高鐵運行?；疖囖D彎時，要求輪緣與內、外軌間都無擠壓。要滿足火車轉彎時的速度盡可能大些，下列說法正確的是（）A．內、外軌間的離度差應大些B．內、外軌間的離度差應小些C．彎道半徑應大些D．彎道半徑應小些9、如圖所示，一輛小車在水平路面上運動，車內一小球被兩根輕繩OA、OB系住并相對小車靜止，其中OA水平，OB與豎直方向的夾角為α，現將OA剪斷，小車的運動情況不變，且小球仍相對小車靜止。則下列說法正確的是（）A．小車可能做勻速直線運動B．小車一定做勻變速直線運動C．輕繩OB上的拉力可能變小D．輕繩OB上拉力一定不變10、某靜電場在x軸上的電勢隨x的變化關系φ-x圖象如圖所示，電場方向平行于x軸，下列說法正確的是A．x2處電場強度為零B．正電荷從x1處移到x3處電勢能增大C．正電荷在x3處和x3處的加速度方向相反D．電荷在x4處受到的電場力最大三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）圖甲所示為某同學研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質量間的關系”的實驗裝置示意圖．（1）下面列出了一些實驗器材：電磁打點計時器、紙帶、帶滑輪的長木板、墊塊、小車和砝碼、砂和砂桶、刻度尺．除以上器材外，還需要的實驗器材有：．A．秒表B．天平（附砝碼）C．低壓交流電源D．低壓直流電源（2）實驗中，需要補償打點計時器對小車的阻力及其他阻力：小車放在木板上，后面固定一條紙帶，紙帶穿過打點計時器．把木板一端墊高，調節(jié)木板的傾斜度，使小車在不受繩的拉力時能拖動紙帶沿木板做______運動．（3）實驗中，為了保證砂和砂桶所受的重力近似等于使小車做勻加速運動的拉力，砂和砂桶的總質量m與小車和車上砝碼的總質量M之間應滿足的條件是_____．這樣，在改變小車上砝碼的質量時，只要砂和砂桶質量不變，就可以認為小車所受拉力幾乎不變．（4）如圖乙所示，A、B、C為三個相鄰的計數點，若相鄰計數點之間的時間間隔為T，A、B間的距離為x1，B、C間的距離為x2，則小車的加速度a＝．已知T＝1．11s，x1＝2．91cm，x2＝3．43cm，則a＝m/s2（結果保留2位有效數字）．（2）在做實驗時，該同學已補償了打點計時器對小車的阻力及其他阻力．在處理數據時，他以小車的加速度的倒數為縱軸，以小車和車上砝碼的總質量M為橫軸，描繪出－M圖像，圖丙中能夠正確反映－M關系的示意圖是．12．（12分）某實驗小組利用如下圖甲所示的實驗裝置來探究當合外力一定時，物體運動的加速度與其質量之間的關系．由圖中刻度尺讀出兩個光電門中心之間的距離x，由下圖乙中游標卡尺測得遮光條的寬度d＝________cm.該實驗小組在做實驗時，將滑塊從上圖甲所示位置由靜止釋放，由數字計時器可以讀出遮光條通過光電門1的時間Δt1，遮光條通過光電門2的時間Δt2，則滑塊的加速度的表達式a＝___________.(以上表達式均用字母表示)四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）某科研小組設計了如圖所示的實驗裝置,利用現代工具模擬“古人把懸棺放到懸崖邊而實現崖葬”的過程.在距懸崖d=9m處固定一豎直桿,懸崖高H=40m,一繃緊的輕質纜繩通過無摩擦的小定滑輪O與在懸崖頂端的小汽車連接,另一端和套在豎直桿上的質量為m=100kg的重物連接,開始時,重物靜止在懸崖底端的A點.某時刻,小汽車開始向右運動拖動纜繩,重物沿著豎直桿運動到B點,此過程小汽車運動的距離s=26m.已知重物運動到B點的速度大小為v=5m/s,小汽車拖動纜繩的功率始終為P=1×104W,重物與豎直桿間的摩擦力恒為f=100N,g=10m/s2.已知=41求:（1）重物由A運動到B所經歷的時間;（2）重物運動到B點時繩子的拉力大小和加速度大小.14．（16分）如圖所示，餐桌中心是一個半徑為r=1.5m的圓盤，圓盤可繞中心軸轉動，近似認為圓盤與餐桌在同一水平面內且兩者之間的間隙可忽略不計。已知放置在圓盤邊緣的小物體與圓盤的動摩擦因數為，與餐桌的動摩擦因數為，餐桌離地高度為。設小物體與圓盤以及餐桌之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為。(1)為使物體不滑到餐桌上，圓盤的角速度的最大值為多少？(2)緩慢增大圓盤的角速度，物體從圓盤上甩出，為使物體不滑落到地面，餐桌半徑R的最小值為多大？(3)若餐桌半徑，則在圓盤角速度緩慢增大時，物體從圓盤上被甩出后滑落到地面上的位置到從圓盤甩出點的水平距離L為多少？15．（12分）如圖所示是一種折射率n＝1.5的棱鏡，用于某種光學儀器中，現有一束光線沿MN的方向射到棱鏡的AB界面上，入射角的大小i滿足.求：(c＝3×108m/s)(1)光進入棱鏡后的折射角和光在棱鏡中傳播的速率；(2)此束光線射出棱鏡后的方向(不考慮返回到AB面上的光線．

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解題分析】

AB．由題圖可知，0到t1時間內，B減速，A加速，B的速度大于A的速度，彈簧被拉伸，t1時刻兩物塊達到共同速度2m/s，此時彈簧處于伸長狀態(tài)；從題圖中可知，t3到t4時間內，A做減速運動，B做加速運動，彈簧由壓縮狀態(tài)恢復到原長，即t3時刻彈簧處于壓縮狀態(tài)，t4時刻彈簧處于原長，故AB錯誤；CD．由題圖可知，t1時刻兩物體速度相同，都是2m/s，又知A、B組成的系統動量守恒，以B的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得其中v0=6m/s，v2=2m/s，解得m1:m2=2:1所以m1=2kg，在t3與時刻根據能量守恒定律可得其中v3=2m/s，聯立解得EP=12J，故C錯誤D正確。故選D。2、B【解題分析】

當轉臺的角速度比較小時，A、B物塊做圓周運動的向心力由靜摩擦力提供，隨著角速度增大，由知向心力增大，由于B物塊的轉動半徑大于A物塊的轉動半徑，B物塊的靜摩擦力先達到最大靜摩擦力，角速度再增大，則細線上出現張力，角速度繼續(xù)增大，A物塊受的靜摩擦力也將達最大，這時A物塊開始滑動．【題目詳解】當轉臺的角速度比較小時，A、B物塊做圓周運動的向心力由靜摩擦力提供，隨著角速度增大，由知向心力增大，此時A、B的摩擦力與成正比．由于B物塊的轉動半徑大于A物塊的轉動半徑，B物塊的靜摩擦力先達到最大靜摩擦力，此后繩子出現張力，B的摩擦力不變，而A的摩擦力繼續(xù)增大，但不與成正比了，故A錯誤，B正確；剛開始轉動時，由于加速度較小，AB物塊做圓周運動的向心力由靜摩擦力提供，繩子沒有張力，當B物塊的靜摩擦力達到最大靜摩擦力后，繩子出現張力，直到A開始滑動前，B所受的靜摩擦力一直為最大值，故CD錯誤．故選B．【題目點撥】本題的關鍵是抓住臨界狀態(tài)，隔離物體，正確受力分析，根據牛頓第二定律求解．3、C【解題分析】:A、小球擺動過程中,靠沿繩子方向的合力提供向心力,不是靠合力提供向心力,故A錯誤；

B、在最高點A和B,小球的速度為零,向心力為零,但是小球所受的合力不為零,故B錯誤；

C、小球在最低點,受重力和拉力,兩個力的合力豎直向上,合力等于向心力，故C正確；D、小球在擺動的過程中,因為繩子的拉力與速度方向垂直,則拉力不做功,拉力不會致使小球速率的變化,故D錯誤.綜上所述本題答案是：C4、D【解題分析】

當向上加速時，加速度向上，處于超重狀態(tài)，彈簧測力計的示數大于G，當向上減速時，加速度方向向下，處于失重狀態(tài)，彈簧測力計的示數小于G，故選項D正確，選項ABC錯誤。【題目點撥】本題考查了超重和失重的條件：示數大于物重重說明超重，具有向上的加速度，向上的加速運動和向下的減速運動加速度都向上，示數小于物重重說明失重，具有向下的加速度，向上的減速運動和向下的加速運動加速度都向下。5、D【解題分析】

A、根據閉合電路歐姆定律得，U＝E﹣Ir，當I＝0時，U＝E，即圖線與縱軸交點表示斷路狀態(tài)，交點的縱坐標等于電源的電動勢大小，圖線的斜率大小等于電源的內阻，由圖看出，電源①的電動勢和內阻均比電源②大，故A錯誤；BD、過原點O作出一條傾斜的直線（3），該直線與圖線①、②的交點就表示一個相同的電阻與兩電源連接時的工作狀態(tài)，如圖所示：由圖看出，直線（3）與圖線①交點的兩坐標的乘積大于直線（3）與圖線②交點的兩坐標的乘積，說明不論外接多大的相同電阻，電源①的輸出功率總比電源②的輸出功率大，故B錯誤，D正確;C、電源的效率η，當外接同樣的電阻，由于內阻r不等，電源的效率不可能相等，電源②的效率總大于電源①的效率，故C錯誤．6、A【解題分析】

由于傳送帶是向上轉動的，在傳送帶啟動前后，物塊都只受重力、支持力、沿斜面向上的滑動摩擦力，且物塊所受的這些力都是不變的，所以其下滑的速度也不變。故選A。【題目點撥】物體本來就是向下運動，受到的摩擦力是向上的，當傳送帶在向上轉動時，對物體的受力沒影響，可以思考一下，如果傳送帶向下轉動，情況又會如何呢？二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BC【解題分析】由兩圖結合可知，靜止時，傳感器示數為800N，除去桿的重力200N，演員的重力就是600N，故A錯誤；由圖可知最后2s內演員向下減速，故加速度向上，處于超重狀態(tài)；故B正確；在演員加速下滑階段，處于失重狀態(tài)，桿受到的拉力最小，此階段的加速度為：a1=m/s2=3m/s2，由牛頓第二定律得：mg-F1=ma，解得：F1=420N，加上桿的重力200N，可知桿受的拉力為620N，故C正確；v-t圖象的面積表示位移，則可知，總長度x=×3×3=4.5m；故D錯誤；故選BC．點睛：本題是對兩個圖象的結合應用，明確兩圖象的坐標和性質；要能從這類題目中熟練結合運動和受力圖，此類題目等同于牛頓第二定律應用的由受力確定運動和由運動確定受力．8、AC【解題分析】試題分析：對火車受力分析，要求輪緣與內、外軌間都無擠壓。則重力和支持力提供向心力，根據牛頓第二定律即可判斷出速度增大要改變的條件火車轉彎受，對內外軌道無壓力，故有，解得，要使速度增大，內外軌道高度差大一些，彎道半徑大一些，AC正確．9、BD【解題分析】

將輕繩OA剪斷，小車的運動情況不變，且小球仍相對小車靜止，可知剪斷OA之前，OA的拉力為零，小球受的合力為：加速度恒定為：細繩的拉力為：不變，則小車一定做勻變速直線運動，可能向右做勻加速直線運動，也可能向左做勻減速運動，故選BD.10、BC【解題分析】

φ-x圖象的切線斜率表示場強，正電荷在電勢越高的點，電勢能越大。根據電場強度的變化，判斷電場力的變化，從分析加速度的情況。【題目詳解】在x2處，φ-x圖象的切線斜率不為零，即該處的電場強度不為零，故A錯誤；正電荷從x1處移到x3處電勢在升高，而正電荷在電勢越高的點，電勢能越大，故B正確；正電荷在x3處和【題目點撥】解決本題的關鍵要明確φ-x圖象的切線斜率表示場強，斜率的符號表示場強的方向。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、（1）BC（2）勻速直線（3）M＞＞m（4）、1．23（2）C【解題分析】試題分析：（1）試驗還需要的實驗器材有天平（附砝碼）和低壓交流電源，故選BC；（2）實驗中，需要補償打點計時器對小車的阻力及其他阻力：小車放在木板上，后面固定一條紙帶，紙帶穿過打點計時器．把木板一端墊高，調節(jié)木板的傾斜度，使小車在不受繩的拉力時能拖動紙帶沿木板做勻速直線運動．（3）根據實驗誤差的來源，在M＞＞m條件下，可以認為繩對小車的拉力近似等于沙和沙桶的總重力．（4）根據△x=aT2得：，代入數據得：（2）根據牛頓第二定律得：，則，則以為縱軸，以總質量M為橫軸，作出的圖象為一傾斜直線，且縱坐標不為1，故C正確．故選C．考點：研究在外力一定的條件下，物體的加速度與其質量間的關系12、0.52【解題分析】由圖示游標卡尺可知，主尺的示數為0.5cm游標尺示數為2×0.1mm=0.2mm，游標卡尺示數為5mm+0.2mm=5.2mm=0.52cm；滑塊經過光電門1的速度，滑塊經過光電門2的速度，滑塊做勻變速直線運動，則點晴：物理實驗如何變化，正確理解實驗原理都是解答實驗的關鍵，同時加強物理基本規(guī)律在實驗中的應用。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)3.2s(2)2500N9m/s2【解題分析】

(1)由題意知：OB＝OA﹣s＝41﹣26m＝15m重物由A到B的過程中，重物上升的高度為：根據動能定理可知：Pt﹣mgh﹣fh＝﹣0解得：