2024學年福建省三明市三明第一中學物理高三上期中考試模擬試題含解析

2024學年福建省三明市三明第一中學物理高三上期中考試模擬試題注意事項1．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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、以下說法正確的是（）A．一對相互作用的靜摩擦力同時做正功、同時做負功、同時不做功都是有可能的B．物體做曲線運動時，其合力的瞬時功率不可能為零C．物體受合外力為零時，其動能不變，但機械能可能改變D．雨滴下落時，所受空氣阻力的功率越大，其動能變化就越快2、如圖為人造地球衛(wèi)星的軌道示意圖，LEO是近地軌道，MEO是中地球軌道，GEO是地球同步軌道，GTO是地球同步轉(zhuǎn)移軌道．已知地球的半徑R=6400km，該圖中MEO衛(wèi)星的周期約為（圖中數(shù)據(jù)為衛(wèi)星近地點、遠地點離地面的高度）（）A．3h B．8h C．15h D．20h3、轉(zhuǎn)筆是一項用不同的方法與技巧、以手指來轉(zhuǎn)動筆的休閑活動，如圖所示，轉(zhuǎn)筆深受廣大中學生的喜愛，其中也包含了許多的物理知識，假設某轉(zhuǎn)筆高手能讓筆繞其手指上的某一點O做勻速圓周運動，下列有關該同學轉(zhuǎn)筆中涉及到的物理知識的敘述正確的是（）A．筆桿上的點離O點越近的，做圓周運動的向心加速度越大B．筆桿上的各點做圓周運動的力是由向心力提供的C．筆尖上的小鋼珠在快速的轉(zhuǎn)動隨筆一起做離心運動D．若該同學使用的是金屬筆桿，且考慮地磁場的影響，金屬筆桿兩端可能會形成電勢差4、質(zhì)量分別為m1、m2的甲、乙兩球,在離地相同高度處，同時由靜止開始下落，由于空氣阻力作用，兩球到達地面前經(jīng)時間分別到達穩(wěn)定速度v1、v2已知空氣阻力大小f與小球的下落速率v成正比，即，且兩球的比例常數(shù)k完全相同，兩球下落的v-t關系如圖所示，下列說法正確的是（）A． B．C．釋放瞬間甲球的加速度較大 D．時間內(nèi)兩球下落的高度相等5、在地球物理學領域有一種測g值的方法叫“差值法”，具體做法是：將真空長直管沿豎直方向放置，自其中O點上拋一小球又落到O點的時間為T2，在小球運動過程中經(jīng)過比O點高H的P點，小球離開P點到又回到P點所用的時間為T1.測得k=2FL1A．8HT22-T16、質(zhì)譜儀是測量帶電粒子的比荷和分析同位素的重要工具．如圖所示，帶電粒子從容器下方的小孔飄入電勢差為的加速電場，其初速度幾乎為零，然后經(jīng)過沿著與磁場垂直的方向進入磁感應強度為的勻強磁場中，最后打到照相底片上．現(xiàn)有某種元素的三種同位素的原子核由容器進入質(zhì)譜儀，最后分別打在底片、、三個位置．不計粒子重力．則打在處的粒子()A．質(zhì)量最小 B．比荷最小 C．動能最小 D．動量最小二、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、一輛汽車在水平路面上勻速直線行駛，阻力恒定為f.t1時刻駛入一段阻力為2f的路段繼續(xù)行駛．t2時刻駛出這段路，阻力恢復為f行駛中汽車功率恒定，則汽車的速度v及牽引力F隨時間t的變化圖象可能是A． B．C． D．8、甲、乙兩物體由同一位置出發(fā)沿一直線運動，其速度—時間圖象如圖所示，下列說法正確的是（）A．甲做勻速直線運動，乙做勻變速直線運動B．兩物體兩次相遇的時刻分別是在2s末和6s末C．乙在前2s內(nèi)做勻加速直線運動，2s后做勻減速直線運動D．2s后，甲、乙兩物體的速度方向相反9、發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射到近地圓軌道1，之后在Q點經(jīng)點火使衛(wèi)星沿橢圓軌道2運行，待衛(wèi)星到橢圓軌道2上距地球最遠點P處，再次點火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3，如圖所示，則衛(wèi)星在軌道1、2和3上正常運行時，下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B．在軌道2上的運行周期大于在軌道1上的運行周期C．衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)Q點的加速度等于它在軌道2上經(jīng)Q點的加速度D．衛(wèi)星在軌道2上運行時經(jīng)過P點的機械能大于經(jīng)過Q點的機械能10、如圖所示，小金屬塊Q放在有光滑小孔的水平桌面上，輕質(zhì)細線一端固定在Q上，另一端穿過小孔連接金屬小球。保持金屬塊Q靜止，讓小球先后在P、P'兩個水平面內(nèi)做勻速圓周運動。小球在P平面時A．Q受到桌面的支持力較大B．Q受到桌面的靜摩擦力較小C．小球運動的角速度較小D．小球運動的向心加速度較大三、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）某物理課外小組利用如圖甲所示的裝置完成探究小車的加速度與其所受合外力之間的關系實驗．(1)請補充完整下列實驗步驟的相關內(nèi)容．①用天平測量砝碼盤的質(zhì)量m0；用游標卡尺測量遮光板的寬度d，游標卡尺的示數(shù)如圖乙所示，則其讀數(shù)為__________cm；按圖甲所示安裝好實驗裝置，用米尺測量兩光電門之間的距離s；②在砝碼盤中放入適量的砝碼，適當調(diào)節(jié)長木板的傾角，直到輕推小車，遮光片先后經(jīng)過光電門A和光電門B的時間相等；③取下細繩和砝碼盤，記下________；（填寫相應物理量及其符號）④讓小車從靠近滑輪處由靜止釋放，用數(shù)字毫秒計分別測出遮光片經(jīng)過光電門A和光電門B所用的時間ΔtA和ΔtB；⑤步驟④中，小車從光電門A下滑至光電門B過程合外力為_________，小車的加速度為___________；（用上述步驟中的物理量表示，重力加速度為g）⑥重新掛上細線和砝碼盤，改變長木板的傾角和砝碼盤中砝碼的質(zhì)量，重復②~⑤步驟．(2)本實驗中，以下操作或要求是為了減小實驗誤差的是_______．A．盡量減小兩光電門間的距離sB．盡量增大遮光片的寬度dC．調(diào)整滑輪，使細線與長木板平行D．砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量12．（12分）如圖所示，是利用自由落體運動進行“驗證機械能守恒定律”的實驗。所用的打點計時器通以50Hz的交流電。（1）甲同學按照正確的實驗步驟操作后，選出一條紙帶如圖2所示，其中O點為打點計時器打下的第一個點，A、B、C為三個計數(shù)點，用刻度尺測得OA=12.41cm，OB=18.60cm，OC=27.21cm，在計數(shù)點A和B、B和C之間還各有一個點。已知重物的質(zhì)量為1.00kg，取g=9.80m/s2。在OB段運動過程中，重物重力勢能的減少量ΔEp=_________J；打B點瞬間重物的速度VB=_________m/s(結果均保留三位有效數(shù)字)。（2）該實驗沒有考慮各種阻力的影響，這屬于本實驗的___________誤差（選填“偶然”或“系統(tǒng)”）。由此看，甲同學數(shù)據(jù)處理的結果比較合理的應當是ΔEp________ΔEk（選填“大于”、“等于”或“小于”）。（3）①乙同學想利用該實驗裝置測定當?shù)氐闹亓铀俣?。他打出了一條紙帶后，利用紙帶測量出了各計數(shù)點到打點計時器打下的第一個點的距離h，算出了各計數(shù)點對應的速度v，以h為橫軸，以為縱軸畫出了如圖3所示的圖線。由于圖線沒有過原點，他又檢查了幾遍，發(fā)現(xiàn)測量和計算都沒有出現(xiàn)問題，其原因可能是____________（在A、B、C項中選擇并填在橫線上）。A、由于空氣阻力的影響B(tài)、先釋放重物再接通打點計時器電源C、先接通打點計時器電源后釋放重物②乙同學測出該圖線的斜率為k，如果不計一切阻力，則當?shù)氐闹亓铀俣萭____k（選填“大于”、“等于”或“小于”）。（4）丙同學利用該實驗裝置又做了其它探究實驗，分別打出了以下4條紙帶①、②、③、④，其中只有一條是做“驗證機械能守恒定律”的實驗時打出的。為了找出該紙帶，丙同學在每條紙帶上取了點跡清晰的、連續(xù)的4個點，用刻度尺測出相鄰兩個點間的距離依次為x1、x2、x3。請你根據(jù)下列x1、x2、x3的測量結果確定該紙帶為________。（取g=9.80m/s2,將選中紙帶數(shù)據(jù)前的序號填在橫線上）①6.05cm，6.10cm，6.06cm②4.96cm，5.35cm，5.74cm③4.12cm，4.51cm，5.30cm④6.10cm，6.58cm，7.06cm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）空氣中有一折射率為的玻璃柱體,其橫截面是圓心角為、半徑為R的半圓ACB、-束平行光平行于橫截面,以入射角射到AO段上,如圖所示,其中OC與AB垂直。若只考慮首次入射到圓弧上的光,求:①圓弧上有光透出的部分的弧長;②從最左側出射的光與OC延長線的交點O到圓心O的距離。(提示:)14．（16分）如圖所示，真空室中電極K發(fā)出的電子(初速不計）經(jīng)過電勢差為U1的加速電場加速后，沿兩水平金屬板C、D間的中心線射入兩板間的偏轉(zhuǎn)電場，最后打在熒光屏上．CD兩板間的電勢差UCD隨時間變化如圖所示，設C、D間的電場可看作是均勻的，且兩板外無電場．已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e(重力不計)，C、D極板長為L,板間距離為d,偏轉(zhuǎn)電壓U2,熒光屏距C、D右端的距離為L/6,不同時刻從K極射出的電子都能通過偏轉(zhuǎn)電極且不計電子間的相互作用．求：（1）電子通過偏轉(zhuǎn)電場的時間t0（2）若UCD的周期T=t0,熒光屏上電子能夠到達的區(qū)域的長度；（3）若UCD的周期T=2t0,到達熒光屏上O點的電子的動能？15．（12分）汽車發(fā)動機的額定功率為30KW，質(zhì)量為2000kg，當汽車在水平路面上行駛時受到阻力為車重的0.1倍，若汽車從靜止開始保持1m/s2的加速度作勻加速直線運動，則（1）汽車在路面上能達到的最大速度；（2）勻加速直線運動過程能持續(xù)多長時間；（3）當汽車速度為10m/s時的加速度.

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、C【解題分析】試題分析：一對相互作用的靜摩擦力不能同時做正功、同時做負功，因為相互作用的兩個力一定大小相等、方向相反，而物體的位移卻只有一個方向，所以一對相互作用的靜摩擦力所做的功的代數(shù)和為0，即總是一個是正的、另一個就是負的，二者同時不做功是可能的，就是在物體受到靜摩擦力但不移動的時候，故A錯誤；物體受變力作用，其受到的合力也可能是0的，故當其受到的合力為0時，或者其瞬時速度為0時，其合力的瞬時功率都可能是0，B錯誤；當一個物體受合力為0時，如果物體沿豎直方向運動，則其動能不變，但其機械能是會變化的，C正確；如果雨滴所受合外力的功率越大，則其能的變化就越快，故D是錯誤的．考點：功、功率和機械能．2、A【解題分析】

GEO是地球同步軌道，周期為TG=24h，設MEO衛(wèi)星的周期為TM，根據(jù)開普勒第三定律可知，，則，故A項正確，BCD三項錯誤。3、D【解題分析】

A．由向心加速度公式an=ω2R，筆桿上的點離O點越近的，做圓周運動的向心加速度越小，故A錯誤；B．桿上的各點做圓周運動的向心力是由桿的彈力提供的，故B錯誤；C．當轉(zhuǎn)速過大時，當提供的向心力小于需要向心力，出現(xiàn)筆尖上的小鋼珠有可能做離心運動被甩走，故C錯誤；D．當金屬筆桿轉(zhuǎn)動時，切割地磁場，從而產(chǎn)生感應電動勢，金屬筆桿兩端

可能會形成電勢差，故D正確；4、B【解題分析】

AB．兩球先做加速度減小的加速運動，最后都做勻速運動，穩(wěn)定時有，因此最大速度與其質(zhì)量成正比，即，則由圖象知，因此；A錯誤；B正確；C．釋放瞬間，因此空氣阻力，兩球均只受重力，加速度均為重力加速度g，C錯誤；D．速度圖象與時間軸圍成的面積表示物體通過的位移，由圖可知，t0時間內(nèi)兩球下落的高度不相等，D錯誤；故選B。

5、A【解題分析】小球從O點上升到最大高度過程中：h1=12g（T22）2①

小球從P點上升的最大高度：h2=12g（T點睛：對稱自由落體法實際上利用了豎直上拋運動的對稱性，所以解決本題的關鍵是將整個運動分解成向上的勻減速運動和向下勻加速運動，利用下降階段即自由落體運動階段解題．另外此題也可以利用平均速度s=v注：將題干修正為：測得T1、T2和H，可求得g等于6、B【解題分析】

粒子在電場中加速，由動能定理得：

粒子在磁場中做勻速圓運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：；

B、聯(lián)立解得：，由圖示可知：打在處的粒子軌道半徑r最大，打在處的粒子比荷最小，故B正確；

A、由于三種粒子是同位素，粒子所帶電荷量q相等，比荷越小，質(zhì)量越大，由此可知，打在處的粒子質(zhì)量最大，故A錯誤；

C、三種粒子的電荷量q相同、加速電壓U相同，由可知，三種粒子的動能相等，故C錯誤；

D、粒子的動量：，由于粒子動能相等，打在處的粒子質(zhì)量最大，則打在處的粒子動量最大，故D錯誤．【題目點撥】本題考查了粒子在電場與磁場中的運動，分析清楚粒子運動過程是正確解題的關鍵，應用動能定理與牛頓第二定律可以解題．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】

t1之前，汽車做勻速直線運動，牽引力與阻力相等，t1時刻后阻力變?yōu)?f，汽車做減速運動，由知，隨著速度的減小，牽引力逐漸的增大，即汽車做加速度逐漸減小的減速運動，當牽引力增大到2f時，汽車做勻速運動．t2時刻后，汽車駛出這段路，阻力恢復為f，這時牽引力為2f大于阻力f，汽車做加速運動，由知，隨著速度的增加，牽引力逐漸的減小，加速度逐漸減?。缮戏治鲋珹、C對．【題目點撥】“機車的啟動”模型：物體在牽引力（受功率和速度制約）作用下，從靜止開始克服一定的阻力，最后達到最大速度的整個加速過程，可看作“機車的啟動”模型．（1）恒定功率啟動（所受阻力一定）先做變加速（a減?。┻\動，再做勻速（a＝0）運動，在此過程中，F(xiàn)牽、v、a的變化情況是：（2）恒定加速度啟動（所受阻力一定）先做勻加速運動，再做變加速運動，最后勻速運動，具體變化過程如下（3）啟動過程滿足的運動規(guī)律機車的功率P＝Fv機車的加速度a＝當機車的速度達到最大時，F(xiàn)＝Ff，a＝0，最大速度vm＝8、BC【解題分析】

由速度—時間圖象可以看出甲一直做勻速直線運動，乙在前2s內(nèi)做勻加速直線運動，2s后做勻減速直線運動，整個過程不是勻變速直線運動，A錯誤，C正確；2s后，甲、乙兩物體的速度方向均沿正方向，D錯誤；由于甲、乙兩物體由同一位置出發(fā)沿一直線運動，2s末和6s末位移（對應圖像的面積）相等，兩者相遇，所以，兩次相遇的時刻分別是在2s末和6s末，B正確．9、BC【解題分析】研究衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，根據(jù)GMmr2=mv2r，解得v=GMr可知軌道半徑越小，線速度越大，故衛(wèi)星在軌道3上的速率小于在軌道1上的速率，A錯誤；橢圓軌道2的半長軸大于圓軌道1的半徑，根據(jù)開普勒第三定律a3T2=k，知衛(wèi)星在軌道2上運行的周期大于在軌道1上運行的周期，B正確；根據(jù)GMmr2=ma得a=GMr2，所以衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過10、BC【解題分析】

A．金屬塊Q保持在桌面上靜止，根據(jù)平衡條件得知，Q受到桌面的支持力等于其重力，保持不變。故A不符合題意。

BC．設細線與豎直方向的夾角為θ，細線的拉力大小為T，細線的長度為L。P球做勻速圓周運動時，由重力和細線的拉力的合力提供向心力，如圖，則有拉力為：根據(jù)牛頓第二定律：mgtanθ=mω2Lsinθ，解得角速度：使小球改到一個更低一些的水平面上作勻速圓周運動時，θ減小，cosθ增大，則細線拉力T減小，角速度減小。對Q球，由平衡條件得知，Q受到桌面的靜摩擦力將減小。故BC符合題意。D．根據(jù)牛頓第二定律：mgtanθ=ma，可得小球運動的向心加速度為：a=gtanθθ減小，tanθ減小，所以向心加速度較小。故D不符合題意。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、0.54砝碼盤中砝碼的質(zhì)量mC【解題分析】

（1）①.游標卡尺的讀數(shù)為0.5cm+0.1mm×4=0.54cm；③.在砝碼盤中放入適量砝碼，適當調(diào)節(jié)長木板的傾角，直到輕推小車，遮光片先后經(jīng)過光電門A和光電門B的時間相等，此時小車做勻速運動，取下細繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m.

⑤取下細繩和砝碼盤后，小車受到的合力即為砝碼盤和盤中砝碼的總重力，即為F=（m+m0）g，由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度．

滑塊通過光電門1速度vA=，滑塊通過光電門2速度vB=，

根據(jù)速度位移公式可知2as=vB2-vA2，解得a=⑥．盡量增大兩光電門間的距離s，距離大一些，誤差小一些，故A錯誤；盡量減小遮光片的寬度d，使測量的瞬時速度等于平均速度，故B錯誤；調(diào)整滑輪，使細線與長木板平行，否則撤去繩子后，合力不等于繩子拉力，故C正確；本實驗沒有用砝碼盤和盤中砝碼的重力代替繩子的拉力，不需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，故D錯誤．故選C.【題目點撥】光電門測量瞬時速度是實驗中常用的方法．由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度.12、1.821.85系統(tǒng)大于B等于②【解題分析】

本題考查驗證機械能守恒定律的實驗?！绢}目詳解】（1）[1]在OB段運動過程中，重物重力勢能的減少量[2]打B點時的速度（2）[3]該實驗沒有考慮各種阻力的影響，這屬于本實驗的系統(tǒng)誤差。[4]由于有阻力的存在，故數(shù)據(jù)處理結果比較合理的是。（3）[5]從圖象中可以看出，當物體下落的高度為0時，物體的速度不為0，說明了操作中先釋放重物，再接通(打點計時器)電源。故B正確AC錯誤。[6]根據(jù)機械能守恒得：則：則圖像的斜率：。（4）[7]紙帶中打出的點符合相鄰相等的條件，則可以知道相鄰兩位移間應保證位移之差等于①中的位移之差分別為0.05cm；②中的位移之差分別為0.39cm；③中的位移之差分別為0.39cm，0.79cm；④中的位移之差分別為0.48cm。故紙帶應該為②。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、①②【解題分析】

①根據(jù)折射定律有可得光進入玻璃后光線與豎直方向的夾角為，過O點的光線從射出，到B之間沒有光線射出，越接近A的光線入射到ACB界面上時的入射角越大，發(fā)生全反射的可能性越大，根據(jù)臨界角公式得臨界角為，如果ACB界面上的臨界點O2，此光線在AO界面上點F入射，在三角形AOO2中可求得與水平方向的夾角為所以A到達O2之間沒有光線射出，由此可得沒有光線射出的圓弧對應圓心角為所以有光透出的部分的弧長為②從最左側出射的光O2O1與OO2垂直，與OC的交點為O1，由幾何關系得則14、（1）（2）（3）【解題分析】

（1）電子先AB板間電場加速，后進入CD板間電場偏轉(zhuǎn)做類平拋運動，最后離開