云南省楚雄州南華縣民中2024學年物理高三上期末統考模擬試題含解析

云南省楚雄州南華縣民中2024學年物理高三上期末統考模擬試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、如圖所示，一個人靜止在地面上，當時，人能拉起重物的最大重力為人重力的0.2倍，已知地面對人的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力（忽略定滑輪的摩擦力），則當時，人靜止時能拉起重物的最大重力約為人重力的（）A．0.3倍 B．0.6倍 C．0.8倍 D．1.61倍2、雙星系統中兩個星球A、B的質量都是m，相距L，它們正圍繞兩者連線上某一點做勻速圓周運動。實際觀測該系統的周期T要小于按照力學理論計算出的周期理論值T0，且，于是有一人猜測這可能是受到了一顆未發(fā)現的星球C的影響，并認為C位于A、B的連線正中間，相對A、B靜止，則A、B組成的雙星系統周期理論值T0及C的質量分別為（）A．， B．，C．， D．，3、如圖所示，現有六條完全相同的垂直于紙面的長直導線，橫截面分別位于一正六邊形的六個頂點上，穿過a、b、c、e四點的直導線通有方向垂直于紙面向里、大小為的恒定電流，穿過d、f兩點的直導線通有方向垂直紙面向外、大小為的恒定電流，已知通電長直導線周圍距離為處磁場的磁感應強度大小為，式中常量，I為電流大小，忽略電流間的相互作用，若電流在正六邊形的中心處產生的磁感應強度大小為B，則O點處實際的磁感應強度的大小、方向分別是（）A．，方向由O點指向b點B．3B，方向由O點指向cd中點C．，方向由O點指向e點D．3B，方向由O點指向中點4、AB是固定在空中的光滑水平橫桿，一質量為M的物塊穿在桿AB上，物塊通過細線懸吊著一質量為m的小球．現用沿桿的恒力F拉物塊使物塊、小球一起（保持相對靜止）向右運動，細線與豎直方向夾角為θ，則以下說法正確的是（）A．桿對物塊的支持力為MgB．細線上的拉力為C．D．物塊和小球的加速度為5、如圖所示，在光滑的水平面上放有兩個小球A和B，其質量，B球上固定一輕質彈簧。A球以速率v去碰撞靜止的B球，則（）A．A球的最小速率為零B．B球的最大速率為vC．當彈簧恢復原長時，B球速率最大D．當彈簧壓縮量最大時，兩球速率都最小6、通過實驗研究通電長直導線間的相互作用規(guī)律。如圖所示，為兩根平行的長直導線，通過外接直流電源分別給兩導線通以相應的恒定電流。為導線所在平面內的兩點。下列說法中正確的是（）A．兩導線中的電流大小相等、方向相反時，點的磁感應強度為零B．導線電流向上、導線電流向下時，導線所受安培力向右C．點的磁感應強度一定不為零D．兩導線所受安培力的大小一定相等二、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、如圖所示，A球用不可伸長的細線懸掛在天花板上，處于靜止狀態(tài)，B球和A球用橡皮筋連接，B球在A球正下方某一位置，此時橡皮筋處于松弛狀態(tài)?，F由靜止釋放B球，不計空氣阻力，則在B球下落的過程中（細線與橡皮筋均不會斷），下列說法正確的是A．細線的張力先不變后增大B．A球受到的合力先不變后增大C．B球的動能與橡皮筋的彈性勢能之和不斷增大D．B球的重力勢能與機械能均不斷減小8、如圖甲所示，兩平行金屬板A、B放在真空中，間距為d，P點在A、B板間，A板接地，B板的電勢φ隨時間t的變化情況如圖乙所示，t＝0時，在P點由靜止釋放一質量為m、電荷量為e的電子，當t＝2T時，電子回到P點。電子運動過程中未與極板相碰，不計重力，則下列說法正確的是（）A．φ1∶φ2＝1∶2B．φ1∶φ2＝1∶3C．在0~2T時間內，當t＝T時電子的電勢能最小D．在0~2T時間內，電子的動能增大了9、一半圓形玻璃磚，C點為其球心，直線與玻璃磚上表面垂直，C為垂足，如圖所示。與直線平行且到直線距離相等的ab兩條不同頻率的細光束從空氣射入玻璃磚，折射后相交于圖中的P點，以下判斷正確的是（）A．兩光從空氣射在玻璃磚后頻率均增加B．真空中a光的波長大于b光C．a光的頻率比b光高D．若a光、b光從同一介質射入真空，a光發(fā)生全反射的臨界角大于b光10、如圖所示，abcd為邊長為L的正方形線框，線框在紙面內，電阻為R．圖中虛線區(qū)域內有垂直紙面向里的勻強磁場．現用外力作用于線框，使線框從圖示位置開始沿x軸正方向做初速度為零的勻加速運動，線框運動過程中，ad邊始終水平，線框平面始終與磁場垂直，磁場寬度大于L，x軸正方向作為力的正方向，則磁場對線框的作用力F隨時間t的變化圖線及線框ab邊的電壓U隨時間t的變化圖象正確的是A． B．C． D．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）某實驗小組設計如圖甲所示的實驗裝置測量滑塊與木板之間的動摩擦因數：一木板固定在桌面上，一端裝有定滑輪；滑塊的左端與穿過打點計時器（未畫出）的紙帶相連，右端用細線通過定滑輪與托盤連接。在托盤中放入適量砝碼，接通電源，釋放滑塊，打點計時器在紙帶上打出一系列的點。(1)如圖乙為實驗中獲取的一條紙帶：0、1、2、3、4、5、6是選取的計數點，每相鄰兩計數點間還有4個計時點（圖中未標出），測得計數點間的距離如圖所示。已知交流電源的頻率為50Hz，根據圖中數據計算滑塊加速度a=________m/s2，計數點3對應的滑塊速度v3=_________m/s。（結果保留兩位有效數字）。(2)滑塊、托盤（含砝碼）的質量分別用M、m表示，滑塊的加速度用a表示，重力加速度為g，則滑塊與木板間的動摩擦因數μ＝__________（用題中字母表示）。(3)若實驗測得的動摩擦因數偏大，主要原因可能是_______________________。A．紙帶與打點計時器間有摩擦B．滑輪存在摩擦阻力C．木板未調節(jié)水平，左端偏高D．未滿足M遠大于m12．（12分）某同學用圖（a）所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，其中打點計時器的電源為交流電源，可以使用的頻率有20Hz、30Hz和40Hz，打出紙帶的一部分如圖（b）所示．該同學在實驗中沒有記錄交流電的頻率，需要用實驗數據和其他條件進行推算．（1）若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落，利用和圖（b）中給出的物理量可以寫出：在打點計時器打出B點時，重物下落的速度大小為_________，打出C點時重物下落的速度大小為________，重物下落的加速度的大小為________.（2）已測得=8.89cm，=9.5.cm，=10.10cm；當重力加速度大小為9.80m/，試驗中重物受到的平均阻力大小約為其重力的1%．由此推算出為________Hz．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）如圖所示，兩條足夠長的光滑導電軌道傾斜放置，傾角，軌道足夠長，軌道間距離，軌道下端連接的電阻，軌道其他部分電阻不計，勻強磁場垂直于軌道平面向上，磁感應強度，一質量為，電阻的導體棒ab在平行于軌道的恒定的拉力F作用下由靜止開始向上運動，時速度達到最大，最大速度。這時撤去拉力F，導體棒繼續(xù)運動到達最高點，全過程中流過電阻R的電荷量，，取，求：（1）導體棒達到最大速度時導體棒兩端的電勢差；（2）導體棒ab在恒定的拉力F作用下速度為時的加速度大??；（3）向上運動的全過程中電阻R上產生的熱量。14．（16分）一人乘電梯上樓,從1層直達20層，此間電梯運行高度為60m.若電梯啟動后勻加速上升，加速度大小為,制動后勻減速上升，加速度大小為,電梯運行所能達到的最大速度為6m/s，則此人乘電梯上樓的最短時間應是多少?15．（12分）一球形人造衛(wèi)星，其最大橫截面積為A、質量為m，在軌道半徑為R的高空繞地球做圓周運動．由于受到稀薄空氣阻力的作用，導致衛(wèi)星運行的軌道半徑逐漸變?。l(wèi)星在繞地球運轉很多圈之后，其軌道的高度下降了△H，由于△H<<R，所以可以將衛(wèi)星繞地球運動的每一圈均視為勻速圓周運動．設地球可看成質量為M的均勻球體，萬有引力常量為G．取無窮遠處為零勢能點，當衛(wèi)星的運行軌道半徑為r時，衛(wèi)星與地球組成的系統具有的勢能可表示為．（1）求人造衛(wèi)星在軌道半徑為R的高空繞地球做圓周運動的周期；（2）某同學為估算稀薄空氣對衛(wèi)星的阻力大小，做出了如下假設：衛(wèi)星運行軌道范圍內稀薄空氣的密度為ρ，且為恒量；稀薄空氣可看成是由彼此不發(fā)生相互作用的顆粒組成的，所有的顆粒原來都靜止，它們與人造衛(wèi)星在很短時間內發(fā)生碰撞后都具有與衛(wèi)星相同的速度，在與這些顆粒碰撞的前后，衛(wèi)星的速度可認為保持不變．在滿足上述假設的條件下，請推導：①估算空氣顆粒對衛(wèi)星在半徑為R軌道上運行時，所受阻力F大小的表達式；②估算人造衛(wèi)星由半徑為R的軌道降低到半徑為R-△H的軌道的過程中，衛(wèi)星繞地球運動圈數n的表達式．

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】

設人與地面間的動摩擦因數為，當時當時求得，選項A正確，BCD錯誤。故選A。2、D【解題分析】

兩星的角速度相同，根據萬有引力充當向心力知：可得r1=r2①兩星繞連線的中點轉動，則有：②所以③由于C的存在，雙星的向心力由兩個力的合力提供，則④又⑤解③④⑤式得可知D正確，ABC錯誤。故選D。3、D【解題分析】

電流、在點處產生的磁感應強度大小相等、方向相反，其矢量和為零；電流、在點處產生的磁感應強度大小分別為B、2B，方向均由O點指向ef中點，可得電流、在點處總的磁感應強度大小為3B，方向由點指向ef中點；同理，電流、在點處總的磁感應強度大小為3B。方向由點指向ab中點，根據平行四邊形定則，容易得到點處實際的磁感應強度的大小為3B，方向由點指向af中點。A．，方向由O點指向b點，與分析不符，故A錯誤；B．3B，方向由O點指向cd中點，與分析不符，故B錯誤；C．，方向由O點指向e點，與分析不符，故C錯誤；D．3B，方向由O點指向中點，與分析相符，故D正確；故選：D。4、C【解題分析】

對小球和物塊組成的整體，分析受力如圖1所示，根據牛頓第二定律得：水平方向：，豎直方向：．故A錯誤；以小球為研究對象，分析受力情況如圖2所示，由牛頓第二定律得：；,故B錯誤；對整體在水平方向：，故選項C正確，選項D錯誤．【題目點撥】以小球和物塊整體為研究對象，分析受力，根據牛頓第二定律研究橫桿對M的摩擦力、彈力與加速度的關系．對小球研究，根據牛頓第二定律，采用合成法研究細線與豎直方向的夾角、細線的拉力與加速度的關系．5、C【解題分析】

分析小球的運動過程：A與彈簧接觸后，彈簧被壓縮，彈簧對A產生向左的彈力，對B產生向右的彈力，A做減速運動，B做加速運動，當B的速度等于A的速度時壓縮量最大，此后A球速度繼續(xù)減小，B球速度繼續(xù)增大，彈簧壓縮量減小，當彈簧第一次恢復原長時，B球速率最大，A球速度最小，此時滿足解得因為，可知A球的最小速率不為零，B球的最大速率大于v，選項ABD錯誤，C正確。

故選C。6、D【解題分析】

A．兩導線的電流方向相反，由安培定則知兩電流在點產生的磁場方向相同，則合磁感應強度不為零，故A錯誤；B．N導線電流向下，由安培定則知該電流在M導線處產生垂直紙面向里的磁場。M導線電流向上，由左手定則知M導線所受安培力向左，故B錯誤；C．若兩導線通以反向電流，由安培定則知在點產生相反方向的磁場。若M導線電流較強、N導線電流較弱，它們在點產生的磁感應強度的大小可能相等，則合磁感應強度可能為零，故C錯誤；D．不管兩導線中電流的大小、方向如何，兩導線間相互作用的安培力是一對作用力與反作用力，大小一定相等，故D正確。故選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、AC【解題分析】

A．細線的張力先等于A球的重力，當橡皮筋的彈力不斷增大后，細線的張力不斷增大。故A正確。B．A球始終靜止，合力始終為零。故B錯誤。C．B球的動能與橡皮筋的彈性勢能及B球的重力勢能之和為一定值，B球的重力勢能不斷減小，則B球的動能與橡皮筋的彈性勢能之和不斷增大。故C正確。D．B球高度一直減小，B球的重力勢能不斷減??；橡皮筋伸直前，B球做自由落體運動，機械能守恒，橡皮筋被拉長后，B球的一部分機械能轉化為橡皮筋的彈性勢能，B球的機械能減小，所以B機械能先不變后減小。故D錯誤。8、BD【解題分析】

AB．電子在0~T時間內向上加速運動，設加速度為a1，在T~2T時間內先向上減速到零后向下加速回到原出發(fā)點，設加速度為a2，則解得由于則φ1∶φ2＝1∶3選項A錯誤，B正確；C．依據電場力做正功最多，電勢能最小，而0～T內電子做勻加速運動，T～2T之內先做勻減速直線運動，后反向勻加速直線運動，因φ2=3φ1，t1時刻電子的動能而粒子在t2時刻的速度故電子在2T時的動能所以在2T時刻電勢能最小，故C錯誤；

D．電子在2T時刻回到P點，此時速度為（負號表示方向向下）電子的動能為根據能量守恒定律，電勢能的減小量等于動能的增加量，故D正確。

故選BD。9、BD【解題分析】

A．光在兩種介質的界面處不改變光的頻率，A錯誤；BC．由題分析可知，玻璃磚對b束光的折射率大于對a束光的折射率，b光的頻率高，由得知，在真空中，a光的波長大于b光的波長，B正確C錯誤；D．由分析得知，a光的折射率n小，a光發(fā)生全反射的臨界角大于b光發(fā)生全反射的臨界角，故D正確。故選BD。10、AD【解題分析】

線圈做初速度為零的勻加速直線運動，速度v=at，進磁場和出磁場受到的安培力，則A正確，B錯誤；進磁場時，ab兩端的電壓；在磁場中運動時，；出磁場時，ab兩端的電壓，則選項C錯誤，D正確；故選AD.【題目點撥】對于圖象問題，關鍵是能夠根據已知的公式、定律等推導出橫坐標和縱坐標的關系式，分析斜率的變化，然后作出正確的判斷．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、0.50m/s20.26m/s或0.27m/sAB【解題分析】

（1）[1]每相鄰兩計數點間還有4個打點，說明相鄰的計數點時間間隔T=0.1s，根據逐差法有[2]根據勻變速直線運動規(guī)律知道3點的瞬時速度等于2點到4點的平均速度有（2）[3]以整個系統為研究對象，根據牛頓第二定律有聯立解得（3）[4]紙帶與打點計時器間的摩擦力和滑輪存在摩擦阻力都會使測得的摩擦力增大，根據可知，摩擦力增大，故摩擦因數增大。木板未調節(jié)水平，左端偏高和未滿足M遠大于m均不會影響摩擦力變大，故AB正確，CD錯誤。故選AB。12、40【解題分析】

（1）[1]打B點時，重物下落的速度等于AC段的平均速度，所以；[2]同理打出C點時，重物下落的速度；[3]由加速度的定義式得（2）[4]由牛頓第二定律得：，解得：，代入數值解得：f=40Hz．【題目點撥】本題主要考查驗證機械能守恒定律實驗、紙帶數據分析．解決這類問題的關鍵是會根據紙帶數據求出打某一點的瞬時速度、整個過程的加速度；解決本題要特別注意的是打點計時器的頻率不是經常用的50Hz．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