江蘇徐州侯集高級中學(xué)2024年物理高三上期中綜合測試模擬試題含解析

江蘇徐州侯集高級中學(xué)2024年物理高三上期中綜合測試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、有一直角V形槽固定在水平面上，其截面如圖所示，BC面與水平面間夾角為60°，有一質(zhì)量為m的正方體均勻木塊放在槽內(nèi)，木塊與BC面間的動摩擦因數(shù)為，與AB面間無摩擦，現(xiàn)用垂直于紙面向里的力推木塊使之沿槽運動，則木塊受的摩擦力為（）A． B． C． D．2、如圖所示，工地的建筑工人用磚夾搬運5塊相同的磚，當(dāng)磚處于平衡狀態(tài)時，下列說法正確的是A．磚夾對磚的水平壓力越大，1、5兩塊磚受到的摩擦力越大B．3受到2施加的摩擦力大小等于自身重力的一半C．4對3的摩擦力方向豎直向下D．1受到2施加的摩擦力與4受到5施加的摩擦力相同3、如圖所示,質(zhì)量為M的光滑斜面體A放在粗糙的水平面上，質(zhì)量為m的物塊P通過與斜面平行的輕彈簧拴接在擋板B（不計質(zhì)量）上,水平向右的推力F作用在物塊P上,整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．重力加速度為g.下列說法正確的是(

)A．彈簧一定被拉長B．彈簧一定被壓縮C．地面對斜面體的摩擦力一定為FD．地面對斜面體的支持力一定大于(M+m)g4、真空中有一半徑為r0的帶電金屬球殼，若取無窮遠處為零電勢，通過其球心的一直線上各點的電勢φ分布規(guī)律可用圖中曲線表示，r表示該直線上某點到球心的距離，r1、r2分別是該直線上A、B兩點離球心的距離。下列說法中正確的是A．該球殼帶負電B．A點的電場強度大于B點的電場強度C．若r2-r1=r1-r0，則φA-φB=φ0-φAD．將電子從么點移到B點，電場力做正功5、如圖所示，滑塊A和B疊放在固定的光滑斜面體上，從靜止開始以相同的加速度一起沿斜面加速下滑．則在下滑過程中正確的是（）A．B對A的支持力不做功B．B對A的合力不做功C．B對A的摩擦力不做功D．B對A的摩擦力做負功6、如圖所示，矩形滑塊由材料不同的上下兩層粘合而成，它靜止于光滑的水平面上，質(zhì)量為m的子彈以速度v水平射向滑塊。若射擊下層，子彈剛好不射出；若射擊上層，則子彈剛好能射穿一半厚度，上述兩種情況相比較（）A．子彈和滑塊的最終速度不同B．滑塊對子彈的阻力不一樣大C．子彈對滑塊做功不一樣多D．系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量不一樣多二、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、軌道平面與赤道平面夾角為90°的人造地球衛(wèi)星被稱為極地軌道衛(wèi)星，它運行時能到達南北極區(qū)的上空，需要在全球范圍內(nèi)進行觀測和應(yīng)用的氣象衛(wèi)星、導(dǎo)航衛(wèi)星等都采用這種軌道如圖，若某顆極地軌道衛(wèi)星從北緯45°的正上方按圖示方向首次運行到南緯45°的正上方用時45分鐘，則（）A．該衛(wèi)星運行速度一定小于7.9km/sB．該衛(wèi)星軌道半徑與同步衛(wèi)星軌道半徑之比為1：4C．該衛(wèi)星加速度與同步衛(wèi)星加速度之比為2：1D．該衛(wèi)星的機械能一定小于同步衛(wèi)星的機械能8、如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，帶點粒子被加速電場加速后，進入速度選擇器，速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為B和E，平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2，平板S下方有強度為B0的勻強磁場，下列表述正確的是（）A．質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具B．速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外C．粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的比荷越小D．能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于9、無償獻血、救死扶傷的崇高行為，是文明社會的標(biāo)志之一?，F(xiàn)代獻血常采用機采成分血的方式，就是指把健康人捐獻的血液，通過血液分離機分離出其中某一種成分（如血小板、粒細胞或外周血干細胞）儲存起來，再將分離后的血液回輸?shù)骄璜I者體內(nèi)。分離血液成分需要用到一種叫離心分離器的裝置，其工作原理的示意圖如圖所示，將血液裝入離心分離器的封閉試管內(nèi)，離心分離器轉(zhuǎn)動時給血液提供一種“模擬重力”的環(huán)境，“模擬重力”的方向沿試管遠離轉(zhuǎn)軸的方向，其大小與血液中細胞的質(zhì)量以及其到轉(zhuǎn)軸距離成正比，血液在這個“模擬重力”環(huán)境中，也具有“模擬重力勢能”。初始時試管靜止，血液內(nèi)離轉(zhuǎn)軸同樣距離處有兩種細胞a、b，其密度分別為ρa和ρb，它們的大小與周圍血漿密度ρ0的關(guān)系為ρa<ρ0<ρb。對于試管由靜止開始繞軸旋轉(zhuǎn)并不斷增大轉(zhuǎn)速的過程中，下列說法中正確的是（）A．細胞a的“模擬重力勢能”變小，細胞b的“模擬重力勢能”變大B．若某時刻a、b兩種細胞沿垂直于轉(zhuǎn)軸方向的速率相等，則“模擬重力”對細胞a做功的功率給小于對細胞b做功的功率C．利用這種離心分離器“模擬重力”的方法可以用于設(shè)計分離某些同位素的裝置D．這種離心分離器“模擬重力”的方法被一些科幻影視作品用于載人空間站的仿重力環(huán)境的設(shè)計（如圖2），在這種航天器的環(huán)形艙中，“水平面”是環(huán)形的10、假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體.已知地球表面的重力加速度在兩極的大小為，在赤道的大小為g；地球半徑為R，引力常數(shù)為G，則A．地球同步衛(wèi)星距地表的高度為 B．地球的質(zhì)量為C．地球的第一宇宙速度為 D．地球密度為三、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）某物理興趣小組的同學(xué)在研究彈簧彈力的時候，測得彈力的大小F和彈簧長度L的關(guān)系如圖1所示，則：(1)通過圖像得到彈簧的勁度系數(shù)__________N/m(2)為了用彈簧測定兩木塊A、B間的動摩擦因數(shù)μ，兩同學(xué)分別設(shè)計了如圖2所示的甲、乙兩種方案。①為了用某一彈簧測力計的示數(shù)表示A和B之間的滑動摩擦力的大小，你認為方案________更合理。②甲方案中，若A和B的重力分別為10.0N和20.0N。當(dāng)A被拉動時，彈簧測力計a的示數(shù)為4.0N，b的示數(shù)為10.0N，則A、B間的動摩擦因數(shù)為________。12．（12分）為了探究物體做勻速圓周運動時，向心力與哪些因素有關(guān)？某同學(xué)進行了如下實驗：如圖甲所示，繩子的一端拴一個小沙袋，繩上離小沙袋L處打一個繩結(jié)A，2L處打另一個繩結(jié)B．請一位同學(xué)幫助用秒表計時．如圖乙所示，做了四次體驗性操作．操作1：手握繩結(jié)A，使沙袋在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，每秒運動1周．體驗此時繩子拉力的大小．操作2：手握繩結(jié)B，使沙袋在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，每秒運動1周．體驗此時繩子拉力的大?。僮?：手握繩結(jié)A，使沙袋在水平平面內(nèi)做勻速圓周運動，每秒運動2周．體驗此時繩子拉力的大小．操作4：手握繩結(jié)A，增大沙袋的質(zhì)量到原來的2倍，使沙袋在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，每秒運動1周．體驗此時繩子拉力的大?。?）操作2與操作1中，體驗到繩子拉力較大的是____；（2）操作3與操作1中，體驗到繩子拉力較大的是____；（3）操作4與操作1中，體驗到繩子拉力較大的是____；（4）總結(jié)以上四次體驗性操作，可知物體做勻速圓周運動時，向心力大小與____有關(guān)．A．半徑B．質(zhì)量C．周期D．線速度的方向（5）實驗中，人體驗到的繩子的拉力是否是沙袋做圓周運動的向心力____（“是”或“不是”）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）如圖，兩水平虛線CD、EF之間的區(qū)域存在方向水平向右的勻強電場。自該區(qū)域上方同一高度的A點和B點將質(zhì)量均為m、電荷量均為q的兩帶電小球M、N先后以初速度2v0、v0沿平行于電場的方向射出。小球在重力作用下進入電場區(qū)域，恰好從該區(qū)域的下邊界的同一點G離開。已知N離開電場時的速度方向豎直向下；M在電場中做直線運動。不計空氣阻力，重力加速度大小為g，勻強電場的電場強度。求（1）小球M從G點離開電場時的水平速度；（2）小球M在進入電場前和電場中的豎直位移之比；14．（16分）地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R．有一顆衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，軌道離地面的高度是地球半徑的3倍．求該衛(wèi)星做圓周運動的周期。15．（12分）如圖甲所示，水平軌道AB與豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道BC相切與B點，一質(zhì)量為m的小滑塊（視為質(zhì)點），從A點由靜止開始受水平拉力F作用，F(xiàn)與隨位移變化規(guī)律如圖乙所示（水平向右為F的正方向）。已知AB長為4L，圓弧軌道對應(yīng)的圓心為60°，半徑為L，滑塊與AB間的動摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度為g，求：（1）軌道對滑塊的最大支持力；（2）滑塊運動到C點時的速度；（3）滑塊相對水平軌道上升的最大高度。

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、A【解題分析】

先將重力按照實際作用效果正交分解，求解出正壓力，然后根據(jù)滑動摩擦定律求解摩擦力．【題目詳解】將重力按照實際作用效果正交分解，如圖

故F2=mgsin30°=mg，滑動摩擦力為f=μF1＝μmg，故選A．2、B【解題分析】

A.設(shè)每塊磚的質(zhì)量為m，只有滑動摩擦和最大靜摩擦才和正壓力成正比，對整體根據(jù)平衡條件可得1、5兩塊磚受到的摩擦力大小均為2.5mg，與正壓力無關(guān)，故A錯誤；BC.對3受力分析，根據(jù)平衡條件可得3受到2施加的摩擦力大小與3受到4施加的摩擦力大小之和等于3的重力，所以3受到2施加的摩擦力大小等于自身重力的一半，方向向上，所以4對3的摩擦力方向豎直向上，故B正確，C錯誤；D.1受到2施加的摩擦力與4受到5施加的摩擦力大小相等，方向相反，故D錯誤；3、C【解題分析】

根據(jù)P的受力情況，由平衡條件分析P是否受摩擦力，并確定彈簧的狀態(tài)．對整體研究，分析地面對斜面體的摩擦力情況．【題目詳解】A、B項：由于不知道推力和彈力重力間的關(guān)系，所以輕彈簧可能處于伸長狀態(tài)、也可能處于原長或壓縮狀態(tài)，故A、B錯誤；C項：對整體，由平衡條件可知，地面對斜面體A一定有向左的摩擦力且大小等于F，故C正確；D項：對整體，由平衡條件可知，地面對斜面體的支持力一定等于(M+m)g，故D錯誤．故應(yīng)選：C．【題目點撥】本題關(guān)鍵是靈活地選擇研究對象進行受力分析，然后根據(jù)共點力平衡條件分析，注意物體P與斜面體間的靜摩擦力、彈簧彈力方向的不確定性．4、B【解題分析】A項：根據(jù)圖象，從球向外電勢降低；電場線從正電荷出發(fā)終止于負電荷，沿著電場線電勢逐漸降低；故該球帶正電；故A錯誤；B項：根據(jù)場強公式可知，圖象斜率大小等于場強，則得A點的電場強度大于B點的電場強度，故B正確；C項：由于圖象斜率大小等于場強，從O到A再到B，電場強度逐漸減?。还嗜魊2-r1=r1-r0，則φA-φB＜φ0-φA，故C錯誤；D項：電子沿直線從A移到B的過程中，電場力方向由B指向A，所以電場力做負功，故D錯誤。5、B【解題分析】

A．B對A的支持力豎直向上，A和B是一起沿著斜面下滑的，所以B對A的支持力與運動方向之間的夾角大于90°，所以B對A的支持力做負功，所以A錯誤．B．以A、B整體為研究對象，應(yīng)用牛頓第二定律得a=gsinθ；隔離A分析，如圖所示，有mgsinθ+fcosθ-Nsinθ=ma得fcosθ=Nsinθf與N的合力沿+y方向，B對A的合力不做功，故B正確．CD．B對A的摩擦力是沿著水平面向左的，與運動方向之間的夾角小于90°，所以B對A的摩擦力做正功，故CD錯誤．故選B．考點：牛頓第二定律的應(yīng)用；功6、B【解題分析】

A、兩種情況最終都相對靜止而共速，根據(jù)動量守恒mv=(m+M)v共知，最后滑塊獲得的速度（最后滑塊和子彈的公共速度）是相同的，故AD、子彈嵌入下層或上層過程中，系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量都等于系統(tǒng)減少的動能，而子彈減少的動能一樣多（子彈初末速度分別相等）；滑塊能加的動能也一樣多，則系統(tǒng)減少的動能一樣，故系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q=f?Δx=12mvB、系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q=f?Δx一樣多，由于子彈相對滑塊的位移兩次是不相同的，所以子彈和滑塊間的阻力不一樣大；故B正確.C、滑塊獲得的動能是相同的，根據(jù)動能定理，滑塊動能的增量等于子彈做的功，所以兩次子彈對滑塊做的功一樣多；故C錯誤.故選B.【題目點撥】本題的關(guān)鍵是用動量守恒知道子彈只要留在滑塊中，他們的最后速度就是相同的；這是一道考查動量和能量的綜合題．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、AB【解題分析】

根據(jù)題意求出衛(wèi)星的周期，衛(wèi)星繞地球做圓周運動萬有引力提供向心力，應(yīng)用萬有引力公式與牛頓第二定律求出線速度、軌道半徑、加速度，然后分析答題?！绢}目詳解】A．由題意可知衛(wèi)星的周期：由于衛(wèi)星的軌道半徑大于地球半徑，衛(wèi)星的線速度小于第一宇宙速度，即衛(wèi)星的線速度小于7.9km/h，故A正確；B．萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：解得：該衛(wèi)星軌道半徑與同步衛(wèi)星軌道半徑之比：故B正確；C．萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：解得：該衛(wèi)星加速度與同步衛(wèi)星加速度之比：故C錯誤；D．由于不知該衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系，無法比較其機械能大小，故D錯誤；故選AB。8、ABD【解題分析】

D.能通過狹縫P的帶電粒子，在過速度選擇器時做直線運動，則：解得：故D正確；A.粒子進入磁場B0后，據(jù)牛頓第二定律可得：解得：知道粒子電量后，便可求出粒子的質(zhì)量m，所以質(zhì)譜儀可以用來分析同位素，故A正確；B.根據(jù)加速電場，可知粒子帶正電，則粒子在速度選擇器中受到的電場力向右，則洛侖茲力向左，由左手定則可判斷磁場方向垂直紙面向外，故B正確；C.由，知R越小，粒子的比荷越大，故C錯誤．9、BCD【解題分析】

A．當(dāng)試管由靜止開始繞軸旋轉(zhuǎn)并不斷增大轉(zhuǎn)速的過程中，細胞需要向心力F，有：F=mrω2，因ω，r相同，則質(zhì)量大的即密度大的所需要的向心力大，周圍細胞對其作用力小于所需的向心力則要做離心運動，則b向遠離轉(zhuǎn)軸方向運動外運動，而a向靠近轉(zhuǎn)軸方向運動，因為“模擬重力”的方向沿試管遠離轉(zhuǎn)軸的方向，則細胞a的“模擬重力勢能”變大，細胞b的“模擬重力勢能”變小，選項A錯誤；B．根據(jù)P=mgv，若某時刻a、b兩種細胞沿垂直于轉(zhuǎn)軸方向的速率v相等，因a的模擬重力小，則“模擬重力”對細胞a做功的功率給小于對細胞b做功的功率，選項B正確；C．因某些同位素的密度不同，則利用這種離心分離器“模擬重力”的方法可以用于設(shè)計分離某些同位素的裝置，選項C正確；D．這種離心分離器“模擬重力”的方法被一些科幻影視作品用于載人空間站的仿重力環(huán)境的設(shè)計，要在這種航天器的環(huán)形艙中做圓周運動，則“水平面”是環(huán)形的，選項D正確；故選BCD.10、ACD【解題分析】

AB.質(zhì)量為m的物體在兩極所受地球的引力等于其所受的重力，故：，所以地球的質(zhì)量：，在赤道，引力為重力和向心力的矢量和，故：，聯(lián)立解得：，同步衛(wèi)星受到的萬有引力提供向心力，則：，解得：，故A正確，B錯誤；C.近地衛(wèi)星受到的萬有引力提供向心力，所以：，又，聯(lián)立得：，故C正確；D.地球的密度：，故D正確。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）300；(2)甲；(3)0.2；【解題分析】

（1）由圖讀出，彈簧的彈力F=0時，彈簧的長度為L0=20cm，即彈簧的原長為20cm，由圖讀出彈力為F0=60N，彈簧的長度為L=40cm，彈簧壓縮的長度x0=L-L0=40-20=20cm=0.2m；由胡克定律得彈簧的勁度系數(shù)為k=Fx0=600.2=300N/m；

（2）①乙方案中，在拉著物體A運動的過程中，拉A的彈簧測力計必須要求其做勻速直線運動，比較困難，讀數(shù)不是很準(zhǔn)；甲方案中，彈簧測力計a是不動的，指針穩(wěn)定，便于讀數(shù)，故甲方案更合理；

②由于彈簧測力計a【題目點撥】胡克定律公式F=kx中，x是彈簧伸長或壓縮的長度，不是彈簧的長度。第（2）關(guān)鍵明確實驗原理，根據(jù)平衡條件和滑動摩擦定律列式求解.12、操作2操作3操作4ABC不是【解題分析】

(1)根據(jù)F=mrω2知，操作2與操作1相比，操作2的半徑大，小球質(zhì)量和角速度相等，知拉力較大的是操作2；(2)根