2024屆北京市首都師大附中物理高三上期中經典模擬試題含解析

2024屆北京市首都師大附中物理高三上期中經典模擬試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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，某次空中投彈的軍事演習中，戰(zhàn)斗機以恒定速度沿水平方向飛行，先后釋放兩顆炸彈，分別擊中山坡上的M點和N點．釋放兩顆炸彈的時間間隔為t1，擊中M、N的時間間隔為t2，不計空氣阻力，則（）A．t2=0B．t2<t1C．t2=t1D．t2>t12、關于作用力和反作用力的以下說法，正確的是（）A．一個作用力和反作用力的合力為零B．地球對重物的作用力比重物對地球的作用力大C．兩個物體處于平衡狀態(tài)時，作用力和反作用力的大小才相等D．作用力和反作用力同時產生同時消失3、如圖所示，將a、b兩小球以大小為20m/s的初速度分別從A、B兩點相差1s先后水平相向拋出，a小球從A點拋出后，經過時間t，a、b兩小球恰好在空中相遇，且速度方向相互垂直，不計空氣阻力，取g＝10m/s2，則拋出點A、B間的水平距離是（）A．80m B．100m C．200m D．180m4、一個質量為m＝1kg的物塊靜止在水平面上，物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2.從t＝0時刻起物塊同時受到兩個水平力F1與F2的作用，若力F1、F2隨時間的變化如圖所示，設物塊受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取10m/s2，則物塊在此后的運動過程中()A．物塊從t＝0時刻開始運動B．物塊運動后先做加速運動再做減速運動，最后勻速運動C．物塊加速度的最大值是3m/s2D．物塊在t＝4s時速度最大5、如圖所示，可視為質點的小球位于半圓柱體左端點A的正上方某處，以初速度v0水平拋出，其運動軌跡恰好與半圓柱體相切于B點，過B點的半圓柱體半徑與水平面夾角為30°，則半圓柱體的半徑為(不計空氣阻力，重力加速度為g)()A．B．C．D．6、物體在恒定的合力F作用下，做直線運動，在時間△t1內速度由0增大到v，在時間△t2內速度由v增大到2v，設F在△t1內做功是W1，沖量是I1，在△t2內做的功是W2，沖量是I2，那么（）A．， B．，C．， D．，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、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8、如圖所示，雙手端著半球形的玻璃碗，碗內放有三個相同的小玻璃球．雙手晃動玻璃碗，當碗靜止后碗口在同一水平面內，三小球沿碗的內壁在不同的水平面內做勻速圓周運動．不考慮摩擦作用，下列說法中正確的是A．三個小球受到的合力值相等B．距碗口最近的小球線速度的值最大C．距碗底最近的小球向心加速度的值最小D．處于中間位置的小球的周期最小9、如圖所示，某賽車手在一次野外訓練中，先用地圖計算出出發(fā)地A和目的地B的直線距離為9km，實際從A運動到B用時5min，賽車上的里程表指示的里程數(shù)增加了15km當他經過路標C時，車內速度計指示的示數(shù)為，那么可以確定的是（）A．整個過程中賽車的平均速度為B．整個過程中賽車的平均速度為C．賽車經過路標C時的瞬時速度大小為D．賽車經過路標C時速度方向為由A指向B10、某研究性學習小組覺得教材中實驗測量過程較復雜，改進如下：如圖所示，將教材實驗中的木板放在桌子的邊緣，小車的前端放一小球，小車在橡皮筋作用下加速運動，到桌子邊緣后小車在擋板作用下停止運動，小球做平拋運動，測出橡皮筋條數(shù)為1、2、3、、n時的平拋距離、、、、，則A．如果忽略一切摩擦，為橡皮筋條數(shù)B．如果忽略一切摩擦，為橡皮筋條數(shù)C．該實驗中小車受的摩擦力可以通過傾斜木板的方法平衡而不產生新的誤差D．該實驗中傾斜木板會產生誤差三、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）在研究平拋運動的實驗中，某同學記錄了小球運動過程經過的A、B、C、D、E、F、G點的位置，相鄰兩點的時間間隔均為△t=0.05s．取A點為坐標原點，以+x方向表示水平初速度方向、+y方向表示豎直向下方向，實驗記錄如下：（結果保留兩位小數(shù)）（1）作出的x-t圖像如圖a所示，小球平拋的水平初速度大小是_______________m/s（2）以t為橫坐標，為縱坐標，作出圖像如圖b所示，圖像b所對應的函數(shù)解析式為①重力加速度的測量值是___________m/s2②t=0.10s時，小球的豎直分速度大小是_______________m/s12．（12分）(1)以圖（a）所示裝置為主要裝置能完成下述實驗中的________A．探究小車速度隨時間變化的規(guī)律B．探究加速度與力、質量的關系C．探究功與物體速度變化的關系D．探究求合力的方法(2)該同學做“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗，組裝好實驗器材后，得到一點跡清晰的紙帶，舍棄前端密集的點后，每5個連續(xù)點選取一計數(shù)點，圖（b）計數(shù)點4所在位置處的刻度值為________cm．（3）中間連續(xù)5個間隔的紙帶長度表示0.1s時間內位移大小，可近似認為速度，，紙條長度可認為表示速度，某同學將紙條按計數(shù)點順序一段一段剪下按圖（c）緊密貼好，利用刻度尺量出坐標原點到圖象與縱軸交點處的長度，根據(jù)上述原理可得計時起點的初始速度大小為________，該紙帶的加速度為________（結果保留兩位有效數(shù)字）．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）冰球運動員甲的質量為80.0kg。當他以5.0m/s的速度向前運動時，與另一質量為100kg、速度為3.0m/s的迎面而來的運動員乙相撞。碰后甲恰好靜止。假設碰撞時間極短，求：(1)碰后乙的速度的大?。?2)碰撞中總動能的損失。14．（16分）（1）我國高鐵技術處于世界領先水平，和諧號動車組是由動車和拖車編組而成，提供動力的車廂叫動車，不提供動力的車廂叫拖車．假設動車組各車廂質量均相等，動車的額定功率都相同，動車組在水平直軌道上運行過程中阻力與車重成正比，某列動車組由節(jié)車廂組成，其中第和節(jié)車廂為動車，其余為拖車，則該動車組（）A．啟動時乘客受到車廂作用力的方向與車運動的方向相反B．做勻加速運動時，第、節(jié)與第、節(jié)車廂間的作用力之比為C．進站時從關閉發(fā)動機到停下來滑行的距離與關閉發(fā)動機時的速度成正比D．與改為節(jié)動車帶節(jié)拖車的動車組最大速度之比為（2）動車組列車（如圖所示）是由幾節(jié)自帶動力的車廂（動車）加幾節(jié)不帶動車的車廂（拖車）編成一組，它將動力裝置分散安裝在多節(jié)車廂上．在某次試運行中共有節(jié)動車和節(jié)拖車組成動車組，每節(jié)動車可以提供的額定功率，每節(jié)車廂平均質量為．該次試運行開始時動車組先以恒定加速度啟動做直線運動，達到額定功率后再做變加速直線運動，總共經過的時間加速后，動車組便開始以最大速度勻速行駛．設每節(jié)動車在行駛中的功率相同，行駛過程中每節(jié)車廂所受阻力相同且恒定．求：（1）動車組在勻加速階段的牽引力大?。?）動車組在整個加速過程中每節(jié)動車的平均功率．（3）動車組在整個加速過程中所通過的路程（計算結果保留兩位有效數(shù)字）．15．（12分）水平放置的兩塊平行金屬板長L＝5.0cm，兩板間距d＝1.0cm，兩板間電壓為90V且上板為正.一電子沿水平方向以速度v0＝2.0×107m/s從兩板中間射入，如圖所示，求：(電子電荷量q＝1.6×10－19C，電子質量me＝9.1×10－31kg)(計算結果在小數(shù)點后保留兩位有效數(shù)字)(1)電子偏離金屬板時的側位移；(2)電子飛出電場時的速度；(3)電子離開電場后，打在屏上的P點，若s＝10cm，求OP的長.

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、B【解題分析】

釋放的炸彈做平拋運動，若落地點在同一水平面上，落地的時間間隔與釋放的時間間隔相等，由于N在M點的上方，則擊中M、N的時間間隔△t2＜△t1．炸彈做平拋運動，落在斜面上之前始終在飛機的正下方，炸彈落在M點時，飛機在正上方，炸彈落在N點時，飛機在N點的正上方，可知△t2≠0，B正確，ACD錯誤。故選B。【題目點撥】要熟練找平拋的特征，從勻速飛行的飛機上不同時間拋出的物體在豎直方向始終排成一條直線．2、D【解題分析】作用力和反作用力作用在兩個物體上，不是共點力，所以不能合成，故A錯誤，B、地球對重物的作用力與重物對地球的作用力是一對相互作用力，應該相等，故B錯誤；C、作用力和反作用力一定大小相等、方向相反，不管在那種情況下，故C錯誤；D、作用力與反作用力同時產生同時消失，故D正確；綜上所述本題答案是：D3、D【解題分析】

因為經過t時間兩球的速度方向相互垂直，此時B運動時間為（t-1）s，設A的速度方向與豎直方向的夾角為θ，根據(jù)幾何關系可得：對A，；對B，解得：t=5s，則B運動時間為t-1=4s；故AB兩點的水平距離X=v0t+v0（t-1）=5v0+4v0=9v0═180m故選D4、C【解題分析】A項：物體所受最大靜摩擦力等于滑動摩擦力fm=μmg=0.2×1×10N=2N，物體第1s內，滿足F1=F2+fm物塊處于靜止狀態(tài)，故A錯誤；B、C、D項：第1秒物塊靜止，第1s末到第7s末，根據(jù)牛頓第二定律有F1-F2-fm=ma，F(xiàn)2先減小后增大，故加速度先增大再減小，方向沿F1方向，物體一直加速，故B、D選項錯誤；在t=4s時加速度最大，故C正確。點晴：本題考查質點在變力作用下的運動，注意看清力隨時間的變公關系，分時間段進行分析。5、C【解題分析】飛行過程中恰好與半圓軌道相切于B點，知速度與水平方向的夾角為30°，設位移與水平方向的夾角為θ，則有，因為，則是豎直位移為：，聯(lián)立以上各式解得：，故C正確。點晴：解決本題的關鍵掌握平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，抓住速度方向，結合位移關系、速度關系進行求解。6、D【解題分析】

根據(jù)動能定理研究功的關系，根據(jù)動量定理研究沖量的關系．【題目詳解】根據(jù)動能定理：，，則．根據(jù)動量定理：，，知，故D正確，ABC錯誤．【題目點撥】根據(jù)動能的變化由動能定理求合力的功、根據(jù)動量的變化由動量定理求合力的沖量是這兩大定理基本的應用．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、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(jù)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．8、BC【解題分析】

A．對于任意一球，設其軌道處半球形碗的半徑與豎直方向的夾角為，半球形碗的半徑為R。根據(jù)重力和支持力的合力提供小球圓周運動的向心力，得，故A錯誤；BCD．因，，聯(lián)立得：，，，R一定，可知越大（越接近碗口），線速度v越大、周期越小、加速度a越大，BC正確，D錯誤。故選BC。9、BC【解題分析】

AB．從A到B位移大小為9km，用時，由平均速度定義式可得整個過程的平均速度為故選項A錯誤，B正確；C．速度計顯示的是瞬時速度大小，故選項C正確；D．經過C時速度的方向為過C點時運動軌跡的切線方向，故選項D錯誤。故選BC。10、BD【解題分析】

依據(jù)動能定理，結合平拋運動處理規(guī)律，及運動學公式，即可判定AB選項；若通過傾斜木板的方法平衡摩擦力，則會導致小球不是平拋運動?！绢}目詳解】AB．如果忽略一切摩擦，根據(jù)動能定理，那么橡皮筋的彈力做功，等于小車與球的動能增加，再依據(jù)平拋運動，水平方向位移x與平拋運動的初速度v成正比，因此水平方向位移與橡皮筋條數(shù)n成正比，故A錯誤，B正確；C．若通過傾斜木板的方法，來平衡小車受的摩擦力，雖然摩擦力消除了，但導致小球不是平拋運動，從而產生新的誤差，故C錯誤；D．實驗中傾斜木板會產生誤差，可能平衡摩擦力過度，或不足，故D正確。故選BD?！绢}目點撥】考查實驗的原理，掌握操作過程中注意事項，及理解小車與球的動能增量，與橡皮筋條數(shù)有關，同時掌握平拋運動處理的方法。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、【解題分析】小球做平拋運動，水平方向有，水平初速度大小等于x-t圖像的斜率，豎直方向有，化為，與函數(shù)解析式相對應，，12、ABC12.850.280.65【解題分析】

(1)[1]從桌面上所給的器材來看有：帶細線的重物、小車、長木板、電磁打點計時器、鉤碼、紙帶等，再對所給的選項進行分析

A．“探究小車速度隨時間變化規(guī)律”實驗要測出一系列點的速度，只需要打點計時器相關器材和刻度尺．故A符合題意．

B．“探究加速度與力、質量的關系”實驗要測出加速度，還要測出質量，而力是用鉤碼的重力代替的．故B符合題意．

C．“探究功與速度變化的關系”實驗也要測出末速度，而功可以用一根、二根……橡皮筋拉動小車使小車獲得速度，這樣橫坐標分別用W、2W……標注即可，因此應用鉤碼代替橡皮筋也可以完成．故C符合要求．D．“探究求合力的方法”實驗要有彈簧秤測出力的大小，還要細繩等，所以上述器材不符合要求．故D不符合題意．(2)[2]刻度尺的最小分度值為1mm，所以讀數(shù)為12.85cm．(3)[3]從圖中可以讀出圖象與縱坐標的交點為，則可得計時起點的初始速度大小為：圖像的斜率為紙帶的加速度，則：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)1.0m/s；(2)1400J【解題分析】

(1)設運動員甲、乙的質量分別為m、M，碰前速度大小分別為v、V，碰后乙的速度大小為V′，規(guī)定甲的運動方向為正方向，由動量守恒定律有mv-MV=MV′代入數(shù)據(jù)解得V′=1.0m/s(2)設碰撞過