精品解析：广东省茂名市信宜市第二中学2024-2025学年高一下学期期末模拟考试三物理试卷

2024-2025学年高一下学期期末模拟考试三物理试卷 本试卷满分100分。考试用时75分钟。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题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. 平潭海峡公铁两用大桥全长16.323km，该大桥所处的平潭海峡是世界三大风暴海域之一，以“风大、浪高、水深、涌急”著称。为保证安全，环境风速超过20m/s时，列车通过该桥的运行速度不能超过300km/h，下列说法正确的是（　　） A. 题目中“全长16.323km”指的是路程大小 B. “风速超过20m/s”“不能超过300km/h”中所指的速度均为平均速度 C. “风速超过20m/s”指的是平均速度，“不能超过300km/h”指的是瞬时速度 D. 假设某火车通过该大桥所用时间为0.08h，则平均速度约为204km/h 【答案】A 【解析】 【详解】A．题目中“全长16.323km”指的是大桥的实际路径长度，即路程，故A正确； BC．“风速超过20m/s”指瞬时风速（如阵风峰值），“不能超过300km/h”指列车瞬时速度限制，均为瞬时速度，而非平均速度，故BC错误； D．平均速度需用位移除以时间，但题目未给出位移（仅给出路程），无法计算平均速度，故D错误。 故选A。 2. 一遥控玩具小车在平直路上运动位移－时间图象如图所示，则（　　） A. 8 s末小车的位移为20 m B. 前10 s内小车的加速度为3 m/s2 C. 20 s末小车的速度为-1m/s D. 前25 s内小车做单方向直线运动 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】AB．s-t图象中斜率表示速度，由图可知小车在0~10s内的速度为 故小车在0~10s内做匀速直线运动，加速度为0，8s末汽车的位移为 故AB错误； C．由图知10~25s内小车的速度为 即20s末小车的速度为-1m/s，故C正确； D．由图可知，小车在15s末速度方向变为负方向，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，某人用手握住一个保温杯，则下列说法中正确的是 A. 若保持保温杯始终静止，则手握得越紧，保温杯受到的摩擦力越大 B. 握着保温杯匀速向上运动，保温杯所受的摩擦力向上 C. 握着保温杯匀速向下运动，保温杯所受的摩擦力向下 D. 握着保温杯水平匀速运动，保温杯不受摩擦力 【答案】B 【解析】 【详解】A.手握得越紧，保温杯受到的最大静摩擦力越大，静摩擦力不变，静摩擦力等于保温杯的重力，故A错误； B.握着保温杯匀速向上运动，保温杯所受的摩擦力与重力是一对平衡力，所以摩擦力方向向上．故B正确； C.握着保温杯匀速向下运动，保温杯所受的摩擦力与重力是一对平衡力，所以摩擦力方向向上，故C错误； D.握着保温杯匀速运动，保温杯所受的摩擦力与重力是一对平衡力，保温杯仍受摩擦力作用，故D错误． 4. 图示为一个玩具陀螺，a、b和c是陀螺上的三个点，当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是（  ） A. a、b的角速度比c的大 B. c的线速度比a、b的大 C. a、b和c三点的线速度大小相等 D. a、b和c三点的角速度相等 【答案】D 【解析】 【详解】AD． a、b、c三点共轴转动，角速度大小相等，故A错误，D正确； BC．由图可知，a的半径和b的半径相等，根据 v=rω 知，a、b的线速度大小相等，c的半径小，根据 v=rω 知，c的线速度比a、b的线速度小，故BC错误。 故选D。 5. 如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球静止卫星。关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中正确的是（ ） A. a、b、c三物体，都仅由万有引力提供向心力 B. 周期关系为 C. 线速度的大小关系为 D. 向心加速度的大小关系为 【答案】B 【解析】 【详解】A．b、c围绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，a为地球赤道上的物体，由万有引力和地面给的支持力的合力提供向心力，故A错误； B．c为地球静止卫星，a为地球赤道上的物体，两者的周期与地球自转周期相等，根据 解得 由图可知 可得 故B正确； C．c为地球静止卫星，根据 a、c角速度相等，a的轨道半径小一些，则有 根据 解得 c的轨道半径大于b的轨道半径，则c的线速度小于b的线速度，则有 故C错误； D．c为地球静止卫星，根据 a、c角速度相等，a的运动半径小一些，则有 根据 解得 由于c的轨道半径大于b的轨道半径，则c的加速度小于b的加速度，则有 故D错误。 故选B。 6. 如图所示，一小球在斜面上处于静止状态，不考虑一切摩擦，如果把挡板由竖直位置绕 O 点缓慢转至水平位置，则此过程中球对挡板的压力 F1和球对斜面的压力 F2的变化情况是(　　) A. F1先增大后减小，F2一直减小 B. F1先减小后增大，F2一直减小 C. F1和 F2都一直在增大 D. F1和 F2都一直在减小 【答案】B 【解析】 【详解】法一(力三角形法)：小球初始时刻受力情况如图1所示，因挡板是缓慢转动的，所以小球处于动态平衡状态，在转动过程中，重力、斜面的支持力和挡板的弹力组成的矢量三角形的变化情况如图2所示(重力 G 的大小、方向均不变，斜面对小球的支持力 F′2的方向始终不变)，由图2可知此过程中斜面对小球的支持力F′2不断减小，挡板对小球的弹力F′1先减小后增大，由牛顿第三定律可知选项B正确。 法二(解析法)：设斜面倾角为α，挡板与竖直方向夹角为β，如图3所示，则由平衡条件可得： F′1sin β＋F′2cos α＝G F′1cos β ＝F′2sin α 联立解得 F′1＝ F′2＝ 挡板缓慢转至水平位置，β由0逐渐增大到，当β＝α时，cos (β－α)＝1，F′1最小，所以 F′1先减小后增大；β增大过程中 tan β随之增大，F′2不断减小，故选项B正确。 7. 如图所示，小球以初速度v0=4m/s从A点沿不光滑的轨道运动到B点后自动返回，其返回途中经过A点时速度大小为，g=10m/s2，则A、B两点的高度差h为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设小球从A点滑到B点的过程中克服摩擦力做功为，则对小球从A点滑到B点的过程应用动能定理可得 对小球从B点滑回到A点的过程应用动能定理可得 联立可得 故选C。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 下列关于牛顿力学和相对论的说法正确的是（　　） A. 牛顿力学只适用于宏观世界中做低速运动的物体 B. 相对论的出现，使牛顿力学失去了意义 C. 相对论认为时间和空间并不是相互独立的 D. 狭义相对论的其中一个基本假设是在不同的惯性参考系中，测得的真空中的光速不相同 【答案】AC 【解析】 【详解】A．牛顿力学只适用于宏观世界中做低速运动的物体，故A正确； B．相对论的出现，并没有否定经典物理学，经典物理学是相对论在低速运动条件下的特殊情形，故B错误； C．相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关，它们之间是相互联系的，不是相互独立的，故C正确； D．狭义相对论的其中一个基本假设是在不同的惯性参考系中，测得的真空中的光速相同，故D错误。 故选AC。 9. 如图所示，两小球A、B完全相同，在同一高度处将A球以初速度v0水平抛出，同时将B球由静止释放。A、B两球从开始运动到落地过程（不计空气阻力），下列说法中不正确的是（　　） A. 重力对两小球做功相同 B. 两球运动过程中重力势能都增加 C. 落地前一瞬间，重力对两小球做功的瞬时功率相同 D. 重力对两小球做功的平均功率不同 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A．重力做功与高度差有关，与路径无关，高度差相同，则重力对两物体做功相同，故A正确，与题意不符； B．由于重力对两小球做正功，则重力势能减小，故B错误，与题意相符； CD．两球在竖直方向上都做自由落体运动，它们在竖直方向的位移相同，它们的运动的时间相等，重力做功W相等，小球的运动时间t相等，根据 P= 可知，重力对两小球做功的平均功率相同，落地时重力的瞬时功率 P=mgvy 两球落地时两球的竖直分速度相等，则重力做功的瞬时功率相等，故C正确，与题意不符；D错误，与题意相符。 故选BD。 10. 一运动员（可视为质点）从A点沿水平方向飞出，在空中飞行一段距离后在山坡上B点着陆，如图所示。已知运动员从A点水平飞出的速度，山坡可看成倾角为37°的斜面，不考虑空气阻力，取重力加速度，，，下列说法正确的是（　　） A. 经过0.75s运动员离斜面最远 B. 运动员离斜面的最远距离为2.25m C. 运动员落在斜面上的速度大小为25m/s D. 运动员从飞出至落在斜面上的位移大小为15m 【答案】AB 【解析】 【详解】A．如图所示，设运动员在C点距离斜面最远 此时合速度方向与斜面平行，则 解得 故A正确； B．将物体的速度和加速度沿斜面和垂直斜面分解，在垂直于斜面的方向上，速度减为0时距离斜面最远，最远距离 故B正确； CD．运动员从A点到B点做平抛运动，水平方向 竖直方向 又有 代入数据解得，， 运动员从飞出至落在斜面上的位移大小 运动员落在斜面上时速度的竖直分量 运动员落到斜面上时的速度大小 故CD错误。 故选AB。 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共20分，把正确答案填在横线上） 11. 图甲是研究平抛物体的运动的实验装置图： （1）下列说法正确的是___________ A. 通过调节使斜槽的末端保持水平 B. 每次释放小球的位置可以不同 C. 应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下 D. 斜槽必须光滑 （2）图乙是正确实验取得的数据，其中O点为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为________ m/s（g=9.8m/s2）。 （3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长L=5cm，通过频闪照相机，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则照相机的闪光时间间隔为_____s，该小球做平抛运动的初速度为_____m/s；抛出点距A点的竖直距离_______cm（g=10m/s2）。 【答案】（1）AC （2）1.6 （3） ①. 0.1 ②. 1.5 ③. 5 【解析】 【小问1详解】 A．为了保证小球抛出的初速度处于水平方向，通过调节使斜槽的末端保持水平，故A正确； BCD．为了保证小球每次抛出的初速度相同，应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下，但斜槽不需要光滑，故BD错误，C正确。 故选AC。 【小问2详解】 根据平抛运动规律有， 可得小球做平抛运动的初速度为 【小问3详解】 [1]由图丙，竖直方向有 可得照相机的闪光时间间隔为 [2]水平方向有 可得小球做平抛运动的初速度为 [3]小球经过B点的竖直分速度为 小球经过A点的竖直分速度为 则抛出点距A点的竖直距离为 12. 在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中，小明同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，添加了用力传感器来测细线中的拉力。 （1）关于该实验的操作，下列说法正确的是___________。 A. 必须用天平测出砂和砂桶的质量 B. 一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 C. 应当先释放小车，再接通电源 D. 需要改变砂和砂桶的总质量，打出多条纸带 （2）实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，小车运动的加速度大小是___________m/s2。（计算结果保留三位有效数字） （3）由实验得到小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示。则小车的质量m=____________kg，小车与轨道的滑动摩擦力Ff=___________N。（计算结果均保留两位有效数字） （4）小明同学不断增加砂子质量重复实验，发现小车的加速度最后会趋近于某一数值，从理论上分析可知，该数值应为___________m/s2。 【答案】（1）D （2）2.40 （3） ①. 2.9 ②. 1.0 （4）5 【解析】 【小问1详解】 AB．本题拉力可以由力传感器来测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要砂和砂桶的总质量远小于小车的质量。故AB错误； C．实验时，需要先接通电源，待打点稳定后再释放纸带。故C错误； D．该实验探究加速度与力和质量关系，需要改变砂和砂桶的总质量，打出多条纸带。故D正确。 故选D。 【小问2详解】 依题意，相邻计数点时间间隔为 由逐差法可得小车加速度大小 【小问3详解】 [1][2]根据牛顿第二定律 由丙图可知，当a=0时 整理，可得 结合丙图图像，可知 解得 【小问4详解】 设绳子拉力为T，根据牛顿第二定律 mg-T=2ma，2T=Ma 联立，解得 当m无穷大时 a=5m/s2 四、计算题（本题共3小题，共36分） 13. 一同学站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为的小球，使球在竖直平面内以手为圆心做圆周运动，当球某次运动到最低点时，绳刚好被拉断，小球立即以绳断时的速度水平飞出，打在放置于水平地面的木箱上，如图所示。已知握绳的手离地面高度为，手与球之间的绳长为，木箱距离绳断处的水平距离也为，木箱被击中的位置距离地面，重力加速度为，忽略手的运动半径和空气阻力。求： （1）绳断后到小球撞击木箱的时间； （2）绳可以承受的最大拉力的大小。 （3）小球击中木箱时的速度大小。 【答案】（1） （2）5mg （3） 【解析】 【小问1详解】 设绳断后到小球撞击木箱的时间为t，根据平抛规律，竖直方向有 解得 【小问2详解】 设平抛初速度为v，水平方向有 解得 在最低点，对小球，由牛顿第二定律有 联立解得绳可以承受的最大拉力 【小问3详解】 小球击中木箱时的竖直方向速度大小 则小球击中木箱时的速度大小 联立解得 14. 如图所示，用10N的力F使一个质量为1kg的物体由静止开始沿水平地面从A点到达B点（图中未标出），前进的距离为x，所用时间为。力F跟物体前进方向的夹角为，物体与地面间的动摩擦因数为，g取，，求： （1）F作用时物体的加速度a； （2）到B的过程中，拉力F对物体做的功W； （3）物体到B点时立即撤去拉力F，物体继续滑行的距离。 【答案】（1），方向与物体运动方向一致；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）以物体为对象，根据牛顿第二定律可得 其中 联立解得加速度大小为 方向与物体运动方向一致。 （2）根据运动学公式可得 则A到B的过程中，拉力F对物体做的功为 （3）物体到B点时立即撤去拉力F，此时物体的速度为 根据动能定理可得 解得 15. 长为1.5m的长木板B静止放在水平冰面上，小物块A以某一初速度从木板B的左端滑上长木板B，直到A、B的速度达到相同，此时A、B的速度为0.4m/s，然后A、B又一起在水平冰面上滑行了8.0cm后停下。若小物块A可视为质点，它与长木板B的质量相同，都为2kg，A、B间的动摩擦因数μ1=0.25。求：（取g=10m/s2） (1)木块与冰面的动摩擦因数μ2； (2)全过程产生的总热量Q。 【答案】(1)0.10；(2)5.76J 【解析】 【详解】(1)A、B一起运动时，受冰面对它的滑动摩擦力，做匀减速运动，加速度 解得木板与冰面的动摩擦因数 μ2=010 (2)小物块A受木板对它滑动摩擦力，做匀减速运动，加速度 小物块A在木板上滑动，木块B受小物块A的滑动摩擦力和冰面的滑动摩擦力，做匀加速运动，有 解得加速度 a2=0.50m/s2 设经时间t后A、B的速度相同为v，则 小物块滑上木板的初速度 v0=v＋a1t=2.4m/s 对系统，由能量守恒，总热量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高一下学期期末模拟考试三物理试卷 本试卷满分100分。考试用时75分钟。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题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. 平潭海峡公铁两用大桥全长16.323km，该大桥所处的平潭海峡是世界三大风暴海域之一，以“风大、浪高、水深、涌急”著称。为保证安全，环境风速超过20m/s时，列车通过该桥的运行速度不能超过300km/h，下列说法正确的是（　　） A. 题目中“全长16.323km”指的是路程大小 B. “风速超过20m/s”“不能超过300km/h”中所指的速度均为平均速度 C. “风速超过20m/s”指是平均速度，“不能超过300km/h”指的是瞬时速度 D. 假设某火车通过该大桥所用时间0.08h，则平均速度约为204km/h 2. 一遥控玩具小车在平直路上运动的位移－时间图象如图所示，则（　　） A. 8 s末小车的位移为20 m B. 前10 s内小车的加速度为3 m/s2 C. 20 s末小车的速度为-1m/s D. 前25 s内小车做单方向直线运动 3. 如图所示，某人用手握住一个保温杯，则下列说法中正确的是 A. 若保持保温杯始终静止，则手握得越紧，保温杯受到的摩擦力越大 B. 握着保温杯匀速向上运动，保温杯所受的摩擦力向上 C. 握着保温杯匀速向下运动，保温杯所受的摩擦力向下 D. 握着保温杯水平匀速运动，保温杯不受摩擦力 4. 图示为一个玩具陀螺，a、b和c是陀螺上的三个点，当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是（  ） A. a、b角速度比c的大 B. c的线速度比a、b的大 C. a、b和c三点的线速度大小相等 D. a、b和c三点的角速度相等 5. 如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球静止卫星。关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中正确的是（ ） A. a、b、c三物体，都仅由万有引力提供向心力 B. 周期关系为 C. 线速度的大小关系为 D. 向心加速度的大小关系为 6. 如图所示，一小球在斜面上处于静止状态，不考虑一切摩擦，如果把挡板由竖直位置绕 O 点缓慢转至水平位置，则此过程中球对挡板的压力 F1和球对斜面的压力 F2的变化情况是(　　) A. F1先增大后减小，F2一直减小 B. F1先减小后增大，F2一直减小 C. F1和 F2都一直在增大 D. F1和 F2都一直在减小 7. 如图所示，小球以初速度v0=4m/s从A点沿不光滑的轨道运动到B点后自动返回，其返回途中经过A点时速度大小为，g=10m/s2，则A、B两点的高度差h为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 下列关于牛顿力学和相对论的说法正确的是（　　） A. 牛顿力学只适用于宏观世界中做低速运动的物体 B. 相对论的出现，使牛顿力学失去了意义 C. 相对论认为时间和空间并不是相互独立的 D. 狭义相对论的其中一个基本假设是在不同的惯性参考系中，测得的真空中的光速不相同 9. 如图所示，两小球A、B完全相同，在同一高度处将A球以初速度v0水平抛出，同时将B球由静止释放。A、B两球从开始运动到落地过程（不计空气阻力），下列说法中不正确的是（　　） A 重力对两小球做功相同 B. 两球运动过程中重力势能都增加 C. 落地前一瞬间，重力对两小球做功的瞬时功率相同 D. 重力对两小球做功的平均功率不同 10. 一运动员（可视为质点）从A点沿水平方向飞出，在空中飞行一段距离后在山坡上B点着陆，如图所示。已知运动员从A点水平飞出的速度，山坡可看成倾角为37°的斜面，不考虑空气阻力，取重力加速度，，，下列说法正确的是（　　） A. 经过0.75s运动员离斜面最远 B. 运动员离斜面的最远距离为2.25m C. 运动员落在斜面上的速度大小为25m/s D. 运动员从飞出至落在斜面上的位移大小为15m 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共20分，把正确答案填在横线上） 11. 图甲是研究平抛物体的运动的实验装置图： （1）下列说法正确的是___________ A. 通过调节使斜槽的末端保持水平 B. 每次释放小球的位置可以不同 C. 应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下 D. 斜槽必须光滑 （2）图乙是正确实验取得的数据，其中O点为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为________ m/s（g=9.8m/s2）。 （3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长L=5cm，通过频闪照相机，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则照相机的闪光时间间隔为_____s，该小球做平抛运动的初速度为_____m/s；抛出点距A点的竖直距离_______cm（g=10m/s2）。 12. 在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中，小明同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，添加了用力传感器来测细线中的拉力。 （1）关于该实验的操作，下列说法正确的是___________。 A. 必须用天平测出砂和砂桶的质量 B. 一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 C. 应当先释放小车，再接通电源 D. 需要改变砂和砂桶总质量，打出多条纸带 （2）实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，小车运动的加速度大小是___________m/s2。（计算结果保留三位有效数字） （3）由实验得到小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示。则小车的质量m=____________kg，小车与轨道的滑动摩擦力Ff=___________N。（计算结果均保留两位有效数字） （4）小明同学不断增加砂子质量重复实验，发现小车的加速度最后会趋近于某一数值，从理论上分析可知，该数值应为___________m/s2。 四、计算题（本题共3小题，共36分） 13. 一同学站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为的小球，使球在竖直平面内以手为圆心做圆周运动，当球某次运动到最低点时，绳刚好被拉断，小球立即以绳断时的速度水平飞出，打在放置于水平地面的木箱上，如图所示。已知握绳的手离地面高度为，手与球之间的绳长为，木箱距离绳断处的水平距离也为，木箱被击中的位置距离地面，重力加速度为，忽略手的运动半径和空气阻力。求： （1）绳断后到小球撞击木箱的时间； （2）绳可以承受的最大拉力的大小。 （3）小球击中木箱时的速度大小。 14. 如图所示，用10N的力F使一个质量为1kg的物体由静止开始沿水平地面从A点到达B点（图中未标出），前进的距离为x，所用时间为。力F跟物体前进方向的夹角为，物体与地面间的动摩擦因数为，g取，，求： （1）F作用时物体的加速度a； （2）到B的过程中，拉力F对物体做的功W； （3）物体到B点时立即撤去拉力F，物体继续滑行的距离。 15. 长为1.5m的长木板B静止放在水平冰面上，小物块A以某一初速度从木板B的左端滑上长木板B，直到A、B的速度达到相同，此时A、B的速度为0.4m/s，然后A、B又一起在水平冰面上滑行了8.0cm后停下。若小物块A可视为质点，它与长木板B的质量相同，都为2kg，A、B间的动摩擦因数μ1=0.25。求：（取g=10m/s2） (1)木块与冰面的动摩擦因数μ2； (2)全过程产生的总热量Q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$