精品解析：河北省邯郸市第一中学2023-2024学年高三下学期仿真模拟物理试题

河北省邯郸市第一中学2023-2024学年高三下学期仿真模拟物理试题 第Ⅰ卷 客观题 一、单项选择题：本题共7小题，每题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列说法正确的是（ ） A. 测量电动公交车通过某一站牌的时间，电动公交车可以看作质点 B. 学校升旗仪式上观察到国旗冉冉升起，是以“国旗”为参考系 C. 加速度方向和速度方向一定相同 D. 物体做单方向直线运动时，它的位移大小和路程相等 2. 有三个大小为6N、8N、16N的力作用于同一作用点，其方向可以任意改变，则这三个力的合力大小不可能为（ ） A. 14N B. 8N C. 6N D. 1N 3. 大型游乐装置“大摆锤”简图如图所示，摆锤a和配重锤b分别固定在摆臂两端，并可绕摆臂上的转轴O在纸面内转动。若a、b到O的距离之比为2∶1，在摆臂匀速转动的过程中，下列说法正确的是（ ） A. a、b的线速度大小之比为2∶1 B. a、b的角速度大小之比为1∶2 C. a、b的向心加速度大小之比为1∶1 D. a、b的向心加速度大小之比为1∶4 4. 如图所示，倾角为37°、质量为10kg的斜面体ABC静置于粗糙水平地面上，AB面光滑。质量为1kg的物块（视为质点）从AB面顶端A点由静止释放，斜面体始终保持静止，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则在物块下滑的过程中（　　） A. 物块的加速度大小为5m/s2 B. 物块对斜面体的压力大小为6N C. 地面对斜面体的摩擦力大小等于4.8N D. 斜面体对地面的压力大小为110N 5. 如图所示为速冻食品加工厂生产和包装饺子的一道工序。将饺子轻放在匀速运转的足够长的水平传送带上，不考虑饺子之间的相互作用和空气阻力。关于饺子在水平传送带上的运动，下列说法正确的是（　　） A. 饺子一直做匀加速运动 B. 传送带的速度越快，饺子的加速度越大 C. 饺子由静止开始加速到与传送带速度相等的过程中，增加的动能等于因摩擦产生的热量 D. 传送带多消耗的电能等于饺子增加的动能 6. 如图，一物体静止在水平地面上，受到与水平方向成角的恒定拉力F作用时间t后，物体仍保持静止。以下说法中正确的是（　　） A. 物体动量变化量为Ft B. 物体所受重力的冲量大小为0 C. 物体所受摩擦力的冲量大小为 D. 物体所受拉力F的冲量大小是 7. 如图所示，小球甲从距离地面高度为处以速度竖直向上抛出，同时小球乙从距离地面高度为处开始自由下落，小球运动过程中不计空气阻力，重力加速度取，则下列说法中正确的是（　　） A. 小球乙落地前，两小球的速度差逐渐变大 B. 落地前的运动过程中小球甲、乙的平均速率之比为5∶6 C. 至小球乙落地时，甲、乙两球的位移大小之比为3∶4 D. 小球甲、乙在落地前最后下落的高度乙更大 二、多项选择题：本题共3小题，每题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 8. 如图所示，静置于光滑水平面上的木块A与木块B用一根轻质弹簧相连，弹簧处于原长。质量为0.01kg的子弹以200m/s的初速度水平向右击中木块A（时间极短）并留在其中。已知木块A的质量为0.19kg，木块B的质量为0.3kg，弹簧始终在弹性限度内．下列说法正确的是（ ） A. 子弹击中木块A的过程中，两者构成的系统动量守恒，机械能守恒 B. 弹簧压缩至最短时，弹簧的弹性势能为6J C. 弹簧压缩至最短时，木块B的速度大小为6m/s D. 弹簧处于原长时，木块B的速度大小可能为8m/s 9. 下列对相关情景的描述，符合物理学实际的是（　　） A. 如图甲，火车转弯小于规定速度行驶时，内轨对轮缘会有挤压作用 B. 如图乙，汽车通过拱桥的最高点时受到的支持力大于重力 C. 如图丙，宇航员在绕地球做匀速圆周运动航天器内悬浮时处于失重状态 D. 如图丁，物体M紧贴圆筒壁随圆筒一起做圆周运动，摩擦力提供向心力 10. 如图所示，可视为质点的A、B两物体通过光滑的定滑轮连接，A放在水平桌面上，从O开始，A受到水平向左、大小为F = 12N的恒力作用，A与桌面的动摩擦因数随x的变化如图所示，取O为坐标原点，A、B质量均为1kg，g = 10m/s2，B离滑轮的距离足够远，在A向左运动的过程中说法正确的是（ ） A. A一直向左做加速度减小的加速运动 B. 当A、B速度最大时，A向左运动的位移为1m C. A先向左做加速度减小的加速运动，后向左做加速度增大的减速运动 D. 当A向左运动的位移为2m时，B的加速度大小为1m/s2，方向向上 三、非选择题：共54分。 11. 某同学为了探究两个互成角度的力的合成规律，用了两个弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、木板、刻度尺、白纸、铅笔、细线和图钉等器材，按照如下实验步骤完成实验。 （1）请补全下列步骤 ①用图钉将白纸固定在水平木板上； ②橡皮条一端连接轻质小圆环，另一端固定在G点； ③如图甲所示，用两个弹簧测力计共同拉动小圆环到某位置，并标记圆环的圆心位置O点，记下两个弹簧测力计的弹力、的大小和方向； ④如图乙所示，撤去、，改用一个弹簧测力计，把小圆环拉到__________，并记下弹簧测力计的弹力F的大小和方向； ⑤如图丙所示，利用记录的数据，用力的图示法画出F、、，并寻找规律，画出、的合力； ⑥得出结论：力的合成遵循__________定则。 （2）如果没有操作失误，图丙中的F与两力中，方向一定沿GO方向的是__________。 12. （1）在“验证机械能守恒定律”实验中，在下面所列举的该实验的几个操作步骤中，有两项是错误的或者是没有必要进行的，它们是______（填字母代号） A.按照图1示的装置安装器件 B.将打点计时器接到学生电源的直流输出端上 C.用天平测量出重物的质量 D.先接通电源开关，再放手让纸带和重物下落 E.在打出的纸带上，选取合适的两点，测量两点的速度和他们之间的距离 F.验证减少的重力势能是否等于增加的动能，即验证机械能是否守恒 （2）本次实验中，打点周期为0.02s，自由下落的重物质量为2kg，打出一条理想纸带的数据如图2所示，单位是cm，g取9.8m/s2。点 O、A之间还有多个点没画出，从起点O到打下B点的过程中，重力势能的减少量______J，此过程中物体动能的增量______J，（答案保留三位有效数字），实验结论是______。 13. 将一个物体以20m/s的速度从20m的高度水平抛出（不计空气阻力，取g=10m/s2），求： （1）落地点与抛出点间的水平距离x； （2）物体落地时的速度v。 14. 如图所示，将一个质量为的砂箱用长为的轻绳悬挂起来，一颗质量为的子弹水平射入砂箱，砂箱发生摆动，若子弹射击砂箱时的速度为，求： （1）子弹刚打入砂箱时，它们共同速度的大小； （2）子弹刚打入砂箱时，细绳拉力大小； （3）子弹与砂箱共同上摆过程中，摆过的最大角度的余弦值。 15. 如图所示，内壁光滑的管道竖直放置，其圆形轨道部分半径，管道左侧放有弹射装置，被弹出的物块可平滑进入管道，管道右端出口水平，且与圆心等高，出口的右侧接长木板，长木板放在水平地面上，长木板质量。质量为的物块甲通过弹射装置获得初动能，已知弹簧的弹性势能与弹簧形变量的平方成正比，当弹射器中的弹簧压缩量为时，物块刚好运动到与圆心等高的处。当弹射器中的弹簧压缩量为时，物块刚好能滑到长木板的最右端，管道内径远小于圆形轨道半径，物块大小略小于管的内径，物块可视为质点，空气阻力忽略不计，重力加速度取，物块与长木板间的动摩擦因数。求： （1）物块运动到长木板左端时的速度大小； （2）若长木板与水平面间光滑，求长木板的长度；物块和长木板之间由于摩擦产生的热量为多少； （3）若长木板与水平面间的动摩擦因数，求长木板的长度又是多长。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 河北省邯郸市第一中学2023-2024学年高三下学期仿真模拟物理试题 第Ⅰ卷 客观题 一、单项选择题：本题共7小题，每题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列说法正确的是（ ） A. 测量电动公交车通过某一站牌的时间，电动公交车可以看作质点 B. 学校升旗仪式上观察到国旗冉冉升起，是以“国旗”为参考系 C. 加速度方向和速度方向一定相同 D. 物体做单方向直线运动时，它的位移大小和路程相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．测量电动公交车通过某一站牌的时间，要考虑车长，电动公交车不可以看作质点，故A错误； B．学校升旗仪式上观察到国旗冉冉升起，是以旗杆为参考系的，故B错误； C．加速度方向和速度方向可能相同，相反或不在一条直线上，故C错误； D．物体做单方向直线运动时，位移大小和路程相等，故D正确。 故选D。 2. 有三个大小为6N、8N、16N的力作用于同一作用点，其方向可以任意改变，则这三个力的合力大小不可能为（ ） A. 14N B. 8N C. 6N D. 1N 【答案】D 【解析】 【详解】三个力方向相同，合力最大为 因为6N、8N合力范围为2~14N，16N不在范围之内，所以三力最小值为 所以合力大小不可能为1N。 故选D。 3. 大型游乐装置“大摆锤”的简图如图所示，摆锤a和配重锤b分别固定在摆臂两端，并可绕摆臂上的转轴O在纸面内转动。若a、b到O的距离之比为2∶1，在摆臂匀速转动的过程中，下列说法正确的是（ ） A. a、b的线速度大小之比为2∶1 B. a、b的角速度大小之比为1∶2 C. a、b的向心加速度大小之比为1∶1 D. a、b的向心加速度大小之比为1∶4 【答案】A 【解析】 【详解】a、b两点同轴转动，角速度大小相等；a、b到O的距离之比为，根据 ， 可得a、b的线速度大小之比为，a、b的向心加速度大小之比为。 故选A。 4. 如图所示，倾角为37°、质量为10kg的斜面体ABC静置于粗糙水平地面上，AB面光滑。质量为1kg的物块（视为质点）从AB面顶端A点由静止释放，斜面体始终保持静止，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则在物块下滑的过程中（　　） A. 物块的加速度大小为5m/s2 B. 物块对斜面体的压力大小为6N C. 地面对斜面体的摩擦力大小等于4.8N D. 斜面体对地面的压力大小为110N 【答案】C 【解析】 【详解】A．物块的加速度大小为 选项A错误； B．物块对斜面体的压力大小为 选项B错误； CD．对物块和斜面体的整体，水平方向 即地面对斜面体的摩擦力大小等于4.8N； 竖直方向 解得 FN=106.4N 即斜面体对地面的压力大小为106.4N，选项C正确，D错误。 故选C。 5. 如图所示为速冻食品加工厂生产和包装饺子的一道工序。将饺子轻放在匀速运转的足够长的水平传送带上，不考虑饺子之间的相互作用和空气阻力。关于饺子在水平传送带上的运动，下列说法正确的是（　　） A. 饺子一直做匀加速运动 B. 传送带的速度越快，饺子的加速度越大 C. 饺子由静止开始加速到与传送带速度相等过程中，增加的动能等于因摩擦产生的热量 D. 传送带多消耗的电能等于饺子增加的动能 【答案】C 【解析】 【详解】A．饺子在传送带上先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动，故A错误； B．饺子的加速度 与传送带的速度无关，故B错误； C．饺子从静止加速到与传送带共速的过程，饺子增加的动能 因摩擦产生的热量 又因为饺子从初速度为零开始做匀加速运动到和传送带共速，饺子的位移 所以饺子增加的动能等于因摩擦产生的热量，故C正确； D．传送带多消耗的电能等于饺子增加的动能与因摩擦产生的热量的总和，故D错误。 故选C。 6. 如图，一物体静止在水平地面上，受到与水平方向成角的恒定拉力F作用时间t后，物体仍保持静止。以下说法中正确的是（　　） A. 物体的动量变化量为Ft B. 物体所受重力的冲量大小为0 C. 物体所受摩擦力的冲量大小为 D. 物体所受拉力F的冲量大小是 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于物体始终处于静止状态，所受合力为零，据动量定理可得，该过程物体的动量变化为 A错误； B．物体所受重力的冲量大小为mgt，B错误； C．由平衡条件可得，物体所受静摩擦力大小为 物体所受摩擦力的冲量大小为 C正确； D．物体所受拉力F的冲量大小为 D错误。 故选C。 7. 如图所示，小球甲从距离地面高度为处以速度竖直向上抛出，同时小球乙从距离地面高度为处开始自由下落，小球运动的过程中不计空气阻力，重力加速度取，则下列说法中正确的是（　　） A. 小球乙落地前，两小球的速度差逐渐变大 B. 落地前的运动过程中小球甲、乙的平均速率之比为5∶6 C. 至小球乙落地时，甲、乙两球的位移大小之比为3∶4 D. 小球甲、乙在落地前最后下落的高度乙更大 【答案】B 【解析】 【详解】A．取竖直向上为正方向，小球乙落地前，甲球与乙球的速度差为 保持恒定，故A错误； B．对甲球，取竖直向上为正方向，对整个过程，有 解得甲球运动的总时间 甲球上升的最大高度为 则甲球运动的总路程为 整个过程平均速率为 对乙球，根据 得乙球落地用时间 乙球经过的路程为 落地前的运动过程中小球乙的平均速率为 落地前的运动过程中小球甲、乙的平均速率之比为5∶6，故B正确； C．小球乙落地时，甲、乙两球的位移分别为 甲、乙两球的位移大小之比为0∶20，故C错误； D．对甲球，根据公式 解得它落地时的速度大小为 方向竖直向下；乙球落地时的速度大小为 跟甲球落地时的速度一样，由于加速度相同，根据公式 可知小球甲、乙在落地前最后1s下落的高度相同，故D错误。 故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 8. 如图所示，静置于光滑水平面上的木块A与木块B用一根轻质弹簧相连，弹簧处于原长。质量为0.01kg的子弹以200m/s的初速度水平向右击中木块A（时间极短）并留在其中。已知木块A的质量为0.19kg，木块B的质量为0.3kg，弹簧始终在弹性限度内．下列说法正确的是（ ） A. 子弹击中木块A的过程中，两者构成的系统动量守恒，机械能守恒 B. 弹簧压缩至最短时，弹簧的弹性势能为6J C. 弹簧压缩至最短时，木块B的速度大小为6m/s D. 弹簧处于原长时，木块B的速度大小可能为8m/s 【答案】BD 【解析】 【详解】A．子弹击中木块A的过程中，两者构成的系统动量守恒，但系统产生热量，系统机械能不守恒，故A错误； BC．子弹击中木块A过程中，根据动量守恒可得 解得 弹簧压缩至最短时，子弹、木块A、木块B具有相同的速度，根据动量守恒可得 解得 根据能量守恒可知此时弹簧的弹性势能为 故B正确，C错误； D．弹簧处于原长时，子弹、木块A、木块B组成的系统，由动量守恒可得 根据能量守恒可得 联立解得木块B的速度大小为 ，或 故D正确。 故选BD。 9. 下列对相关情景的描述，符合物理学实际的是（　　） A. 如图甲，火车转弯小于规定速度行驶时，内轨对轮缘会有挤压作用 B. 如图乙，汽车通过拱桥的最高点时受到的支持力大于重力 C. 如图丙，宇航员在绕地球做匀速圆周运动的航天器内悬浮时处于失重状态 D. 如图丁，物体M紧贴圆筒壁随圆筒一起做圆周运动，摩擦力提供向心力 【答案】AC 【解析】 【详解】A．火车转弯时，若刚好由重力和支持力的合力提供向心力，则有 解得 火车转弯小于规定速度行驶时，重力和支持力的合力大于所需的向心力，所以内轨对轮缘会有挤压作用，故A正确； B．汽车通过拱桥的最高点时，其运动可以看做圆周运动，所以汽车在竖直方向有向下的加速度，汽车的重力大于其所受支持力，故B错误； C．绕地球沿圆轨道飞行的航天器中悬浮的宇航员由其重力提供向心力，处于完全失重状态，故C正确； D．题图丁中，物体M紧贴圆筒壁随圆筒一起做匀速圆周运动时，摩擦力与重力平衡，弹力提供向心力，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，可视为质点的A、B两物体通过光滑的定滑轮连接，A放在水平桌面上，从O开始，A受到水平向左、大小为F = 12N的恒力作用，A与桌面的动摩擦因数随x的变化如图所示，取O为坐标原点，A、B质量均为1kg，g = 10m/s2，B离滑轮的距离足够远，在A向左运动的过程中说法正确的是（ ） A. A一直向左做加速度减小的加速运动 B. 当A、B速度最大时，A向左运动的位移为1m C. A先向左做加速度减小的加速运动，后向左做加速度增大的减速运动 D. 当A向左运动的位移为2m时，B的加速度大小为1m/s2，方向向上 【答案】BC 【解析】 【详解】AC．依题意可得，A先向左做加速度减小的加速运动，后向左做加速度增大的减速运动直到A速度减为0，A错误，C正确； B．当连接体加速度为零时，物体运动速度最大，根据平衡条件得 F = μmg＋mg 解得 μ = 0.2 由图可知 μ = 0.2x 所以物体运动的位移为 x = 1m B正确； D．当A向左运动的位移为2m时，由牛顿第二定理可得 F－μmg－mg = 2ma 可得加速度 a = －1m/s2 B的加速度大小为1m/s2，方向向下，D错误。 故选BC。 三、非选择题：共54分。 11. 某同学为了探究两个互成角度的力的合成规律，用了两个弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、木板、刻度尺、白纸、铅笔、细线和图钉等器材，按照如下实验步骤完成实验。 （1）请补全下列步骤 ①用图钉将白纸固定在水平木板上； ②橡皮条一端连接轻质小圆环，另一端固定在G点； ③如图甲所示，用两个弹簧测力计共同拉动小圆环到某位置，并标记圆环的圆心位置O点，记下两个弹簧测力计的弹力、的大小和方向； ④如图乙所示，撤去、，改用一个弹簧测力计，把小圆环拉到__________，并记下弹簧测力计的弹力F的大小和方向； ⑤如图丙所示，利用记录的数据，用力的图示法画出F、、，并寻找规律，画出、的合力； ⑥得出结论：力的合成遵循__________定则。 （2）如果没有操作失误，图丙中的F与两力中，方向一定沿GO方向的是__________。 【答案】（1） ①. 位置O点 ②. 平行四边形 （2）F 【解析】 【小问1详解】 [1]根据两次拉橡皮条产生的作用效果相同，故撤去、，改用一个弹簧测力计，把小圆环拉到位置O点并记下弹簧测力计的弹力F的大小和方向； [2]由图丙可知，力的合成遵循平行四边形定则。 【小问2详解】 是通过作图的方法得到合力的理论值，而F是用一个弹簧测力计拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧测力计的拉力与两个弹簧测力计一个的拉力效果相同，故方向一定沿GO方向的是F。 12. （1）在“验证机械能守恒定律”实验中，在下面所列举的该实验的几个操作步骤中，有两项是错误的或者是没有必要进行的，它们是______（填字母代号） A.按照图1示的装置安装器件 B.将打点计时器接到学生电源的直流输出端上 C.用天平测量出重物的质量 D.先接通电源开关，再放手让纸带和重物下落 E.在打出的纸带上，选取合适的两点，测量两点的速度和他们之间的距离 F.验证减少的重力势能是否等于增加的动能，即验证机械能是否守恒 （2）本次实验中，打点周期为0.02s，自由下落的重物质量为2kg，打出一条理想纸带的数据如图2所示，单位是cm，g取9.8m/s2。点 O、A之间还有多个点没画出，从起点O到打下B点的过程中，重力势能的减少量______J，此过程中物体动能的增量______J，（答案保留三位有效数字），实验结论是______。 【答案】 ①. BC ②. 0.982 ③. 0.960 ④. 在误差允许的范围内，重物下落过程的机械能守恒 【解析】 【详解】（1）[1]打点计时器正常工作时需要接低压交流电源，不能接直流；由于我们是比较重力势能mgh、的减小量与动能mv2的增加量大小是否相等，则重物的质量m可以约去，可知不需要用天平。 故选BC。 （2）[2]从开始下落至B点，重锤的重力势能减少量为 [3]利用匀变速直线运动的推论有 则动能的增量为 [4]根据上述数据可知，在误差允许范围内，减小的重力势能近似等于增加的动能，即在误差允许范围内，重物下落过程的机械能守恒。 13. 将一个物体以20m/s的速度从20m的高度水平抛出（不计空气阻力，取g=10m/s2），求： （1）落地点与抛出点间的水平距离x； （2）物体落地时的速度v。 【答案】（1）x=40m；（2），方向与初速度方向成斜向右下方 【解析】 【详解】（1）物体做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有 解得 水平方向做匀速直线运动，则有 （2）落地时，竖直方向分速度为 所以落地时的速度为 设落地时速度与初速度的夹角为，则 所以 所以落地时的速度与初速度的夹角为，斜向右下方。 14. 如图所示，将一个质量为的砂箱用长为的轻绳悬挂起来，一颗质量为的子弹水平射入砂箱，砂箱发生摆动，若子弹射击砂箱时的速度为，求： （1）子弹刚打入砂箱时，它们共同速度的大小； （2）子弹刚打入砂箱时，细绳拉力的大小； （3）子弹与砂箱共同上摆过程中，摆过的最大角度的余弦值。 【答案】（1）1m/s；（2）72N；（3）0.9 【解析】 【详解】（1）子弹水平射入砂箱过程，据动量守恒定律可得 解得 （2）子弹刚打入砂箱时，据牛顿第二定律可得 解得 （3）子弹与砂箱共同上摆过程中，设最大摆角为，据机械能守恒定律可得 解得 15. 如图所示，内壁光滑的管道竖直放置，其圆形轨道部分半径，管道左侧放有弹射装置，被弹出的物块可平滑进入管道，管道右端出口水平，且与圆心等高，出口的右侧接长木板，长木板放在水平地面上，长木板质量。质量为的物块甲通过弹射装置获得初动能，已知弹簧的弹性势能与弹簧形变量的平方成正比，当弹射器中的弹簧压缩量为时，物块刚好运动到与圆心等高的处。当弹射器中的弹簧压缩量为时，物块刚好能滑到长木板的最右端，管道内径远小于圆形轨道半径，物块大小略小于管的内径，物块可视为质点，空气阻力忽略不计，重力加速度取，物块与长木板间的动摩擦因数。求： （1）物块运动到长木板左端时的速度大小； （2）若长木板与水平面间光滑，求长木板的长度；物块和长木板之间由于摩擦产生的热量为多少； （3）若长木板与水平面间的动摩擦因数，求长木板的长度又是多长。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】(1)弹射器中的弹簧压缩量为时，物块刚好运动到与圆心等高的处，根据能量守恒有 弹射器中弹簧压缩量为时 物块刚好能滑到长木板的最左端的速度，根据能量守恒有 解得 (2)若长木板与水平面间光滑，甲乙组成的系统由于水平方向不受外力所以动量守恒，设长木板的长度为，取方向为正方向。 根据能量守恒 联立解得 摩擦产生的热量为 (3)若长木板与水平面间有摩擦，对甲运用牛顿第二定律 对乙运用牛顿第二定律 解得 设经过时间物块刚好滑到长木板的最右端，此时它们的共同速度为，则有 位移间的关系为 代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$