2024年河南省鄭州市實(shí)驗(yàn)中學(xué)物理高三第一學(xué)期期中經(jīng)典模擬試題含解析

2024年河南省鄭州市實(shí)驗(yàn)中學(xué)物理高三第一學(xué)期期中經(jīng)典模擬試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)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(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0的勻強(qiáng)磁場中，兩長直導(dǎo)線P和Q垂直于紙面固定放置，兩者之間的距離為l.在兩導(dǎo)線中均通有方向垂直于紙面向里的電流I時，紙面內(nèi)與兩導(dǎo)線距離均為l的a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零．如果讓P中的電流反向、其他條件不變，則a點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為()A．0 B． C． D．2B02、汽車在平直路面以10m/s的速度勻速駛向十字路口，當(dāng)行駛至距路口停車線15m處時，綠燈還有3s熄滅，若從此刻開始計時，該汽車在綠燈熄滅時剛好停在停車線處，則汽車運(yùn)動的v-t圖像可能是下圖中的()A．B．C．D．3、直線P1P2過均勻玻璃球球心O，細(xì)光束a、b平行且關(guān)于P1P2對稱，由空氣射入玻璃球的光路如圖．a(chǎn)、b光相比（）A．玻璃對a光的折射率較大B．玻璃對a光的臨界角較小C．b光在玻璃中的傳播速度較小D．b光在玻璃中的傳播時間較短4、如圖所示，一個大小可忽略，質(zhì)量為m的模型飛機(jī)，在距水平地面高為h的水平面內(nèi)以速率v繞圓心O做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動，O′為圓心O在水平地面上的投影點(diǎn)．某時刻該飛機(jī)上有一小螺絲掉離飛機(jī)．不計空氣對小螺絲的作用力，重力加速度大小為g．下列說法正確的是（）A．飛機(jī)處于平衡狀態(tài)B．空氣對飛機(jī)的作用力大小為mvC．小螺絲第一次落地點(diǎn)與O′點(diǎn)的距離為2D．小螺絲第一次落地點(diǎn)與O′點(diǎn)的距離為25、如圖所示，ad、bd、cd是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細(xì)桿,a、b、c、d位于同一圓周上，a點(diǎn)為圓周的最高點(diǎn)，d點(diǎn)為圓周的最低點(diǎn).每根桿上都套著一個質(zhì)量相同的小滑環(huán)（圖中未畫出），三個滑環(huán)分別從a、b、c處釋放（初速為零），關(guān)于它們下滑的過程，下列說法中正確的是（）A．重力對它們的沖量相同 B．彈力對它們的沖量相同C．合外力對它們的沖量相同 D．它們的動能增量相同6、如圖甲所示,質(zhì)量M=0.8kg的足夠長的木板靜止在光滑的水平面上,質(zhì)量m=0.2kg的滑塊靜止在木板的左端,在滑塊上施加一水平向右、大小按圖乙所示隨時間變化的拉力F,4s后撤去力F。若滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度g=10m/s2,則下列說法正確的是()。A．0-4s時間內(nèi)拉力的沖量為3.2N·sB．t=4s時滑塊的速度大小為17.5m/sC．木板受到滑動摩擦力的沖量為2.8N·sD．木板的速度最大為2m/s二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、某簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在t=0時刻恰好傳播到x=2m處的B點(diǎn)，t=0.3s，x=0.5m的質(zhì)點(diǎn)A恰好第二次位于平衡位置，質(zhì)點(diǎn)P位于x=5m處，下列說法正確的是（）A．該波的波速為v=2.5m/sB．t=1.2s時質(zhì)點(diǎn)P的路程是0.12mC．與該波發(fā)生干涉的另一簡諧波的頻率是2.5HzD．質(zhì)點(diǎn)P第三次到達(dá)波峰的時間是1.5sE.質(zhì)點(diǎn)P的起振方向是向下8、小木塊放在傾角為α的斜面上，受到一個水平力F（F≠0）的作用處于靜止，如圖則小木塊受到斜面的支持力和摩擦力的合力的方向與豎直向上的方向的夾角β可能是（）A．β=0B．向左上方，β=αC．向右上方，β＞αD．向左上方，β＞α9、2008年9月25日至28日我國成功實(shí)施了“神舟”七號載人航天飛行并實(shí)現(xiàn)了航天員首次出艙．飛船先沿橢圓軌道飛行，后在遠(yuǎn)地點(diǎn)343千米處點(diǎn)火加速，由橢圓軌道變成高度為343千米的圓軌道，在此圓軌道上飛船運(yùn)行周期約為90分鐘．下列判斷正確的是（）A．飛船變軌前后的機(jī)械能相等B．飛船在圓軌道上時航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)C．飛船在此圓軌道上運(yùn)動的角度速度大于同步衛(wèi)星運(yùn)動的角速度D．飛船變軌前通過橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)時的加速度大于變軌后沿圓軌道運(yùn)動的加速度10、下列說法正確的是（）A．作用力和反作用力作用在同一物體上B．太陽系中的行星均受到太陽的引力作用C．運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星所受引力的方向是不斷變化的D．當(dāng)宇航員劉洋站立于繞地球做勻速圓周運(yùn)動的“天宮一號”內(nèi)不動時，她受力平衡三、實(shí)驗(yàn)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）物理小組的同學(xué)用如下圖甲所示的實(shí)驗(yàn)器材測定重力加速度。實(shí)驗(yàn)器材有：底座帶有標(biāo)尺的豎直桿、光電門1和2組成的光電計時器，其中光電門1在光電門2的上方，小球釋放器（可使小球無初速釋放）、網(wǎng)兜。實(shí)驗(yàn)時可用兩光電門測量小球從光電門1運(yùn)動至光電門2的時間t，并從豎直桿上讀出兩光電門間的距離h。(1)使用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑如下圖乙所示，則小球直徑為_________cm。(2)改變光電門1的位置，保持光電門2的位置不變，小球經(jīng)過光電門2的速度為v，不考慮空氣阻力，小球的加速度為重力加速度g，則h、t、g、v四個物理量之間的關(guān)系式h=________。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖象如上圖丙所示，若圖中直線斜率的絕對值為k，根據(jù)圖象得出重力加速度g大小為________。12．（12分）某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖甲所示的裝置來探究“功與速度變化的關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)中，將一塊一端帶有定滑輪的長木板固定在桌面上，在長木板的另一端固定打點(diǎn)計時器，小車碰到制動裝置前，砝碼和砝碼盤尚未到達(dá)地面。現(xiàn)通過分析小車位移與速度的變化關(guān)系來探究合外力對小車所做的功與速度變化的關(guān)系。把小車?yán)娇拷螯c(diǎn)計時器的位置，接通電源，從靜止開始釋放小車，得到一條紙帶。（1）圖乙是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，點(diǎn)O為紙帶上的起始點(diǎn)，A、B、C是紙帶的三個計數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)間均有4個點(diǎn)未畫出，用刻度尺測得A、B、C到O的距離如圖乙所示，已知所用交變電源的頻率為50Hz，則打B點(diǎn)時刻小車的瞬時速度_____m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2）實(shí)驗(yàn)中，該小組同學(xué)畫出小車位移x與速度v的關(guān)系圖像如圖丙所示。若僅根據(jù)該圖形狀，某同學(xué)對W與v的關(guān)系作出的猜想，肯定不正確的是_______。A．B．C．D．（3）在本實(shí)驗(yàn)中，能不能用一條橡皮筋代替細(xì)線連接小車進(jìn)行操作，為什么？（假設(shè)僅提供一條橡皮筋，實(shí)驗(yàn)其他裝置和條件不變）_______。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）電學(xué)中有些儀器經(jīng)常用到下述電子運(yùn)動的物理原理．某一水平面內(nèi)有一直角坐標(biāo)系xOy，x=0和x=L=10cm的區(qū)間內(nèi)有一沿x軸負(fù)方向的有理想邊界的勻強(qiáng)電場E1=1.0×104V/m，x=L和x=3L的區(qū)間內(nèi)有一沿y軸負(fù)方向的有理想邊界的勻強(qiáng)電場E2=1.0×104V/m，一電子（為了計算簡單，比荷取em=2×1011C/kg）從直角坐標(biāo)系xOy的坐標(biāo)原點(diǎn)O以很小的速度進(jìn)入勻強(qiáng)電場E1，計算時不計此速度且只考慮xOy（1）電子從O點(diǎn)進(jìn)入到離開x=3L處的電場所需的時間；（2）電子離開x=3L處的電場時的y坐標(biāo)．14．（16分）如圖所示，質(zhì)量m1=2kg小物塊放在足夠長的質(zhì)量m2=1kg的木板的左端，板和物塊間的動摩擦因數(shù)μ1=0.2，板和水平面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.1，兩者均靜止?，F(xiàn)突然給木板向左的初速度v0=3.5m/s，同時對小物塊施加一水平向右的恒定拉力F=10N，當(dāng)木板向左運(yùn)動最遠(yuǎn)時撤去F，取g=10m/s2。求：(1)木板開始運(yùn)動時，小物塊和木板的加速度大??；(2)整個過程中，木板在水平面上滑行的位移大小；(3)整個過程中，小物塊、木板和水平面組成系統(tǒng)摩擦產(chǎn)生的熱。15．（12分）如圖甲所示，質(zhì)量M=0.2kg的平板放在水平地面上，質(zhì)量m=0.1kg的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）疊放在平板上方某處，整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)對平板施加一水平向右的拉力，在0～1.5s內(nèi)該拉力F隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示，1.5s末撤去拉力。已知物塊未從平板上掉下，認(rèn)為最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ1=0.2，平板與地面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.4，取g=10m/s2。求:（1）0～1s內(nèi)物塊和平板的加速度大小a1、a2；（2）1s末物塊和平板的速度大小v1、v2以及1.5s末物塊和平板的速度大小、；（3）平板的最短長度L。

參考答案一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解題分析】

在兩導(dǎo)線中均通有方向垂直于紙面向里的電流I時，紙面內(nèi)與兩導(dǎo)線距離為l的a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，如下圖所示：

由此可知，外加的磁場方向與PQ平行，且由Q指向P，即B1=B0；依據(jù)幾何關(guān)系，及三角知識，則有：BPcos30°=B0；解得P或Q通電導(dǎo)線在a處的磁場大小為BP=B0；

當(dāng)P中的電流反向，其他條件不變，再依據(jù)幾何關(guān)系，及三角知識，則有：B2=B0；因外加的磁場方向與PQ平行，且由Q指向P，磁場大小為B0；最后由矢量的合成法則，那么a點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B=，故C正確，ABD錯誤．2、A【解題分析】試題分析：在v-t圖像中圖像與橫坐標(biāo)圍成的面積表示位移，根據(jù)題意可知汽車速度為零時，走過的位移剛好為15m，據(jù)此分析．此圖線表示汽車發(fā)生的位移為，A正確；B圖的面積小于A圖中的面積，可知，B錯誤；C圖中，C錯誤；D圖中，D錯誤．3、C【解題分析】試題分析：由圖知，光線通過玻璃磚后，b光的偏折角大，則玻璃對b光的折射率較大，故A錯誤．玻璃對a光的折射率較小，由分析知，玻璃對a光的臨界角較大．故B錯誤．由分析知，b光在玻璃中的傳播速度較小，故C正確．b光在玻璃磚通過的路程較大，傳播速度較小，由分析知b光在玻璃中的傳播時間較長．故D錯誤．故選C．考點(diǎn)：光的折射；全發(fā)射【名師點(diǎn)睛】此題考查了光的折射定律及全發(fā)射知識；解決本題的關(guān)鍵要明確折射率越大，光的偏折角越大，判斷出折射率關(guān)系，再分析其他量之間的關(guān)系．4、C【解題分析】

A項(xiàng)：飛機(jī)做勻速圓周運(yùn)動，合力指向圓心，不是處于平衡狀態(tài)，故A錯誤；B項(xiàng)：對飛機(jī)，受到重力和空氣對飛機(jī)的作用力，如圖所示合力指向圓心提供向心力，空氣對飛機(jī)的作用力大小為：F=(mg)2+C、D項(xiàng)：小螺絲釘?shù)綦x飛機(jī)后做平拋運(yùn)動，投影如圖所示，h=12gt2，得：t=2hg，水平位移x=vt=v25、A【解題分析】

設(shè)任一細(xì)桿與豎直方向的夾角為，環(huán)運(yùn)動的時間為，圓周的直徑為D,則環(huán)的加速度大小，由位移公式得：，得到，所以三個環(huán)運(yùn)動時間相同；A、由于三個環(huán)的重力相等，運(yùn)動時間相同，由公式分析可知，各環(huán)重力的沖量相等，故A正確；B、c環(huán)受到的彈力最大，運(yùn)動時間相等，則彈力對環(huán)c的沖量最大，故B錯誤；C、a環(huán)的加速度最大，受到的合力最大，則合力對a環(huán)的沖量最大，故C錯誤；D、重力對a環(huán)做功最大，其動能的增量最大，故D錯誤。故選A。6、C【解題分析】

A.沖量的定義式:,所以F-t圖像面積代表沖量，所以0-4s時間內(nèi)拉力的沖量為，A錯誤B.木塊相對木板滑動時：對木板：，對木塊：，聯(lián)立解得：，，所以0時刻，即相對滑動，對滑塊：，解得4s時滑塊速度大?。?，B錯誤CD.4s時，木板的速度，撤去外力后，木板加速，滑塊減速，直到共速，根據(jù)動量守恒：，解得：，對木板根據(jù)動能定理可得：C正確，D錯誤二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、BCE【解題分析】A、由圖可知，，由題意：t=0.3s，質(zhì)點(diǎn)A恰好第二次位于平衡位置，則：，即：，根據(jù)公式：，故選項(xiàng)A錯誤；B、當(dāng)波由B點(diǎn)傳播到P所需時間為，則：則質(zhì)點(diǎn)P振動的時間為：則質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為：，故選項(xiàng)B正確；C、頻率相同，相差恒定的兩列波成產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉，故另一列波的頻率為：，故選項(xiàng)C正確；D、由圖可知，質(zhì)點(diǎn)B的振動方向向下，而后面的質(zhì)點(diǎn)重復(fù)前面質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動情況，故質(zhì)點(diǎn)P起振的方向也是向下的，則質(zhì)點(diǎn)P第三次到達(dá)波峰的時間為：，故選項(xiàng)D錯誤，選項(xiàng)E正確。點(diǎn)睛：本題考查了波的傳播過程中質(zhì)點(diǎn)振動方向的判斷，周期、波速的求法．通過分析振動的過程，求解時間、路程等相關(guān)問題。8、BD【解題分析】對滑塊受力分析，受重力、支持力、推力和摩擦力（可能不受摩擦力），四個力保持平衡，其中支持力與摩擦力的合力與其余兩個力的合力等大、反向、共線；由于推力F和重力G的合力一定向右下方，故支持力與摩擦力的合力與其余兩個力的合力一定平衡，向左上方；當(dāng)β＞α?xí)r，物體有上滑趨勢，靜摩擦力平行斜面向下；當(dāng)β=α?xí)r，物體無滑動趨勢，不受靜摩擦力，故BD正確，AC錯誤。9、BC【解題分析】

A．據(jù)題意，由于點(diǎn)火加速飛船由橢圓軌道變?yōu)閳A軌道，有外力做正功，則飛船的機(jī)械能增加，A錯誤；B．整體受到的萬有引力完全充當(dāng)向心力，故航天員在出艙前后都處于完全失重狀態(tài)，B正確；C．飛船在圓軌道上運(yùn)動的角速度為，由于飛船運(yùn)動周期小于同步衛(wèi)星周期，則飛船運(yùn)動角速度大于同步衛(wèi)星的，C正確；D．據(jù)可知，飛船變軌前后所在位置距離地球的距離都相等，則兩者加速度相等，故選項(xiàng)D錯誤．10、BC【解題分析】解:A、作用力和反作用力是兩個物體的相互作用力,作用在兩個物體上.故A錯誤.

B、太陽系中的行星均受到太陽的引力作用,所以B選項(xiàng)是正確的.

C.人造地球衛(wèi)星繞地做勻速圓周運(yùn)動有萬有引力提供向心力,因而方向始終指向地心,一直在變,所以C選項(xiàng)是正確的.

D、當(dāng)宇航員劉洋站立于繞地球做勻速圓周運(yùn)動的“天宮一號”內(nèi)不動時,她受力指向地球的球心,不是平衡狀態(tài).故D錯誤.

所以BC選項(xiàng)是正確的三、實(shí)驗(yàn)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、1.170【解題分析】

(1)[1]主尺讀數(shù)為1.1cm，游標(biāo)尺讀數(shù)為0.05×14mm=0.70mm=0.070cm，所以最終讀數(shù)為1.1cm+0.070cm=1.170cm；(2)[2]小球經(jīng)過光電門2的速度為v，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式得從開始釋放到經(jīng)過光電門2的時間所以從開始釋放到經(jīng)過光電門1的時間所以經(jīng)過光電門1的速度v根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論得：兩光電門間的距離(3)[3]由公式得若圖線斜率的絕對值為k，則所以重力加速度大小12、0.40AC不能，用橡皮筋連接小車，小車在運(yùn)動過程中重物的重力勢能減小，轉(zhuǎn)化為橡皮筋的彈性勢能和小車動能，不易找出外力做功和小車動能變化的關(guān)系【解題分析】

（1）[1]由題意知，計數(shù)點(diǎn)的時間間隔為：點(diǎn)時刻小車的瞬時速度為：（2）[2]由于，且為定值，因此，由圖像知與不成正比，所以不成立，故A錯誤；根據(jù)圖像當(dāng)增大時，增大，合外力做的功也會增大，故不正確，故C錯誤；（3）[3]不能，用橡皮筋連接小車，小車在運(yùn)動過程中重物的重力勢能減小，轉(zhuǎn)化為橡皮筋的彈性勢能和小車動能，不易找出外力做功和小車動能變化的關(guān)系。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）電子從O點(diǎn)進(jìn)入到離開x=3L處的電場所需的時間是2×10﹣8s；（2）電子離開x=3L處的電場時的y坐標(biāo)是0.1m【解題分析】試題分析：（1）電子在E1中勻加速直線運(yùn)動，由速度時間公式求出在E1中運(yùn)動時間t1，在E2做類平拋運(yùn)動，由水平方向勻速直線運(yùn)動規(guī)律求出運(yùn)動時間t2，t=t1+t2；（2）電子在E2中做類平拋運(yùn)動，豎直方向分運(yùn)動為勻加速直線運(yùn)動，位移時間公式求出豎直方向位移，即可得出y坐標(biāo)．解：（1）設(shè)電子離開x=L的位置為P點(diǎn)，離開x=3L的位置為Q點(diǎn)，則：vP=代入數(shù)據(jù)得：vP=2×107m/s電子從O點(diǎn)運(yùn)動到P點(diǎn)：代入數(shù)據(jù)得：t1=10﹣8s電子從P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)：t2==10﹣8s所以總時間為t=t1+t2=2×10﹣8s（2）電子運(yùn)動到Q點(diǎn)時：yQ=代入數(shù)據(jù)得：yQ=0.1m答：（1）電子從O點(diǎn)進(jìn)入到離開x=3L處的電場所需的時間是2×10﹣8s；（2）電子離開x=3L處的電場時的y坐標(biāo)是0.1m【點(diǎn)評】本題考查了帶電粒子在電場中運(yùn)動的兩種情況：加速和偏轉(zhuǎn)，加速過程也由牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式求解，偏轉(zhuǎn)時做由類平拋運(yùn)動規(guī)律求解，這是高考的熱點(diǎn)和難點(diǎn)．14、(1)3m/s2；7m/s2；(2)-0.625m；(3)9.875J【解題分析】

(1)由題意知木塊向右作勻加速運(yùn)動，木板先向左勻減速運(yùn)動，再向右勻加速運(yùn)動，木塊與木板間滑動摩擦力為：則木塊的加速度大小為：方向向右木板與地面之間的摩擦力為：根據(jù)牛頓第二定律知,木板的加速度大小為：方向