2026-2027学年高三上学期物理期中自编模拟四（山东泰安适用）

高三物理期中考试4 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用，下列说法符合历史事实的是    (      ) A．伽利略通过“理想实验”得出结论：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去 B．亚里士多德指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下也不偏离原来的方向 C．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变 D．笛卡尔认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 2．下列说法中，正确的是（    ） A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B．物体在恒力作用下不可能做圆周运动 C．物体在变力作用下不可能做直线运动 D．物体在变力作用下不可能做曲线运动 3．如图所示，用起瓶器打开瓶盖，起瓶器上A、B两点绕O点转动的角速度分别为ωA和ωB，线速度大小分别为vA和vB，则（　　） A．ωA＝ωB，vA>vB B．ωA＝ωB，vA<vB C．ωA<ωB，vA＝vB D．ωA>ωB，vA＝vB 4．下列说法正确的是（　　） A．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，也可以用实验直接验证 B．牛顿第一定律又叫惯性定律，是牛顿第二定律在物体所受合力为零时的特殊情况 C．“月—地检验”的结果表明，地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力，真的遵从相同的规律 D．牛顿在实验室里通过几个铅球间万有引力的测量，比较准确地得出了引力常量G的数值 5．2021年5月15日，天问一号着陆巡视器——“祝融号”火星车成功着落于火星乌托邦平原南部预定区域，标志我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。我们知道火星轨道在地球轨道的外侧，它们共同绕太阳运动，如图甲，可认为火星和地球在同一平面内绕太阳做同向圆周运动，且火星轨道半径为地球的1.5倍，示意图如图乙。为节约能量，“天问一号”沿椭圆轨道飞向火星，且出发时地球位置和到达时火星位置分别是椭圆轨道的近日点和远日点，仅考虑太阳对“天问一号”的引力，则“天问一号”：（　　） A．到达火星前瞬间的速度小于火星的速度 B．到达火星前的加速度小于火星的加速度 C．在飞向火星的过程中动能越来越大 D．运动周期大于火星的运动周期 6．如图所示，某次训练时将乒乓球发球机置于地面上方某一合适位置，正对竖直墙面水平发射乒乓球。现有两个质量相同乒乓球a和b以不同速度水平射出，碰到墙面时下落的高度之比为9：16，不计阻力，则乒乓球a和b（　　） A．碰墙前运动时间之比为9：16 B．重力对两乒乓球的冲量大小之比为9：16 C．重力对两乒乓球做功之比为3：4 D．初速度之比为4：3 7．如图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，P点是平衡位置在处的质点，Q点是平衡位置在处的质点，M点是平衡位置在处的质点；图乙为质点M的振动图像。下列说法正确的是（　　）      A．该波沿x轴正方向传播，波速为 B．质点M与质点Q的振动方向总是相同 C．在时间内，质点M通过的路程为 D．在时间内，质点P向左前进 8．小李同学想知道为什么水中的气泡显得额外的亮，他认为是部分光线在气泡表面发生了全反射。于是他找来了一个光学长方体模具来分析，其横截面如图所示，中心部分是空的半径为R的圆形，外边界是正方形，圆心O也是正方形的中心，C是圆周上的一个点，B是正方形的一个中点，已知，一束单色光AB从B点射入介质，入射角为60°，折射光线为BC，折射光线在C点恰好发生全反射，下列说法正确的是（　　） A．介质对此单色光的折射率为 B．正方形的边长为 C．减小从B点入射光线的入射角，则折射光线仍会在圆周上发生全反射 D．换用波长更长的单色光仍沿着AB入射，折射光线也可能在圆周上发生全反射 二、多选题 9．如图所示，A、B两球质量相等，光滑斜面的倾角为θ，图甲中，A、B两球用轻弹簧相连，图乙中A、B两球用轻质杆相连，系统静止时，挡板C与斜面垂直，轻弹簧、轻杆均与斜面平行，则在突然撤去挡板的瞬间有（已知重力加速度为g）（　　）    A．乙图中A球加速度为gsinθ B．两图中A球的加速度均为零 C．图乙中轻杆的作用力一定不为零 D．图甲中B球的加速度是图乙中B球加速度的2倍 10．如图所示，水平屋顶高H=5m，围墙高h=3.2m，围墙到房子的水平距离L=6m，用墙外空地宽x=10m，为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的空地上，关于小球离开屋顶时的速度说法正确的是（　　）（g取10m/s2） A．最大值为13m/s B．最大值为16m/s C．最小值为5m/s D．最小值为10m/s 11．如图所示，足够长的光滑斜面固定在水平面上，轻质弹簧与A、B物块相连，A、C物块由跨过光滑小滑轮的轻绳连接。初始时刻，C在外力作用下静止，与C相连的绳子与斜面平行伸直且恰好无拉力，与A相连的绳子成竖直。B放置在水平面上，A静止。现撤去外力，物块C开始沿斜面向下运动，当C运动到最低点时，B刚好离开地面。已知A、B的质量均为m，弹簧始终处于弹性限度内，滑轮质量不计，则在上述过程中（　　） A．A、B、C三物块组成的系统机械能守恒 B．C的质量大于m C．C的速度最大时，A加速度为零 D．C的速度最大时，弹簧恰好恢复原长 12．滑板运动备受青少年的青睐，其中一个动作为人越过横杆，滑板从横杆底下穿过，人手撑横杆时对横杆施加的力竖直向下，如图所示。忽略空气阻力及滑板与地面间的摩擦力作用，下列说法正确的是（    ）    A．人越过横杆过程处于完全失重状态 B．人手撑横杆过程，横杆对人不做功 C．从开始起跳到脱离滑板瞬间，人与滑板构成的系统机械能增加 D．从开始起跳到脱离滑板瞬间，人与滑板构成的系统动量守恒 三、实验题 13．在“验证牛顿运动定律”实验中，采用如图所示的装置图进行实验． (1)对小车进行“平衡摩擦力”操作时，下列必须进行的是________(填字母序号)． A．取下沙和沙桶 B．在空沙桶的牵引下，轻推一下小车，小车能做匀速直线运动 C．小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀速运动时，打点计时器的电源应断开 D．把长木板没有定滑轮的一端垫起适当高度 (2)实验中，已经测出小车的质量为M，沙和沙桶的总质量为m，若要将沙和沙桶的总重力大小作为小车所受拉力F的大小，这样做的前提条件是________________________． (3)在实验操作中，下列说法正确的是________． A．求小车运动的加速度时，可用天平测出沙和沙桶的质量M′和m′，以及小车质量M，直接用公式求出 B．实验时，应先接通打点计时器的电源，再放开小车 C．每改变一次小车的质量，都需要改变垫入的小木块的厚度 D．先保持小车质量不变，研究加速度与力的关系；再保持小车受力不变，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度与力、质量的关系 14．某实验小组利用如图所示装置验证系统机械能守恒。跨过定滑轮的轻绳一端系着物块A，另一端穿过中心带有小孔的金属圆片C与物块B相连，A和B质量均为M，C的质量为m。铁架台上固定一圆环，圆环处在B的正下方。开始时，C与圆环间的高度为h，A、B、C由静止开始运动，当B穿过圆环时，C被搁置在圆环上。在铁架台、处分别固定两个光电门，、之间的距离为d，由数字计时器测出B从运动到所用的时间为t，已知重力加速度为g。 （1）B穿过圆环后可以视为做______直线运动； （2）为了验证系统机械能守恒，该系统应选择______（选填“A和B”或“A、B和C”），则只需等式_______________________________________成立，即可验证系统机械能守恒。（用题中所测物理量的符号表示） 四、解答题 15．如图所示，质量m=4.0kg的物体与地面的动摩擦因数μ=0.50．物体在与地面成θ=370的恒力F作用下，由静止开始运动，运动0.20s撤去F，又经过0.40s物体刚好停下。（sin370=0.60，g=10m/s2）求 （1）撤去F后物体运动过程中加速度的大小； （2）撤去F时物体的速度； （3）F的大小。 16．如图（a）所示，A、B为钉在光滑水平面上的两根铁钉，小球C用细绳拴在铁钉B上（细绳能承受足够大的拉力），A、B、C在同一直线上。时，给小球一个垂直于绳的速度，使小球绕着两根铁钉在水平面上做圆周运动。在时间内，细绳的拉力随时间变化的规律如图（b）所示，则： （1）两钉子间的距离为绳长的几分之几？ （2）时细绳的拉力大小？ （3）时细绳的拉力大小？ 17．如图所示，A、B质量分别为mA=1kg，mB=2kg，AB间用弹簧连接着，弹簧劲度系数k=100N/m，轻绳一端系在A上，另一端跨过定滑轮，B为套在轻绳上的光滑圆环，另一圆环C固定在桌边，B被C挡住而静止在C上，若开始时作用在绳子另一端的拉力F为零，此时A处于静止且刚没接触地面．现用恒定拉力F=15N拉绳子，恰能使B离开C但不能继续上升，不计摩擦且弹簧没超过弹性限度，求 （1）B刚要离开C时A的加速度，并定性画出A离地面高度h随时间变化的图像． （2）若把拉力F改为F=30N，则B刚要离开C时，A的加速度和速度． 18．如图所示，为竖直平面内圆周的圆心，两根长为L的轻绳分别悬挂甲、乙两个相同的小球，其质量为m，甲、乙两球分别位于图中A、C两点处，半径与水平方向夹角为，半径与水平方向夹角为，其中点处固定一个可挡住轻绳的铁钉，甲球在最低点A处获得水平向右的初速度后恰能通过最高点B，运动到C点时与乙球发生对心弹性碰撞，重力加速度为g。求： （1）甲球通过B点时的动能； （2）甲球在C点发生碰撞前的速度大小； （3）碰后甲球能否绕在竖直面内做完整的圆周运动？请通过计算说明理由。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 《高三物理期中考试4》参考答案 1．A 【详解】A．伽利略“理想实验”得出结论：力不是维持运动的原因，即运动必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去．故A正确； B．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动．故B错误； C．伽利略提出力是改变物体运动状态的原因．故C错误； D．牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，符合事实．故D错误。 故选A。 2．B 【详解】A．物体在恒力作用下也可能做曲线运动，例如平抛运动，选项A错误； B．物体做圆周运动的向心力是变力，则物体在恒力作用下不可能做圆周运动，选项B正确； C．物体在变力作用下也可能做直线运动，选项C错误； D．物体在变力作用下也可能做曲线运动，例如匀速圆周运动，选项D错误； 故选B。 3．B 【详解】同轴转动，角速度相等，故 由于，根据 故选B。 4．C 【详解】A．牛顿第一定律是在实验的基础上利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可以用实验直接验证，故A错误； B．牛顿第一定律给出的是物体不受力时的运动规律，并非是牛顿第二定律在物体所受合力为零时的特殊情况，故B错误； C．“月—地检验”的结果表明地面物体和月球受地球的引力，与太阳行星间的引力遵从相同的规律，故C正确； D．卡文迪什在实验室里通过几个铅球之间的万有引力的测量，比较准确地得出了万有引力常量G的数值，故D错误。 故选C。 5．A 【详解】A．“天问一号”从椭圆轨道要加速后才能进入火星做圆周运动所在的圆轨道，则到达火星前瞬间的速度小于火星的速度，故A正确； B．根据万有引力提供向心力有 得 知，到达火星前，“天问一号”到太阳的距离小于火星到太阳的距离，则“天问一号”的加速度大于火星的加速度，故B错误； C．“天问一号”在飞向火星过程中，受到太阳的万有引力做负功，动能减小，故C错误； D．“天问一号”离开地球到达火星可近似认为做椭圆运动，其椭圆的半长轴小于火星运动的轨道半径，根据开普勒第三定律有得出天问一号”的运动周期小于火星的运动周期，故D错误。 故选A。 6．D 【详解】A．乒乓球做平抛运动，根据 可得乒乓球碰墙前运动时间之比为3：4，故A错误； B．根据冲量的定义 可得重力对两乒乓球的冲量大小之比为3：4，故B错误； C．根据重力做功 可知重力对两乒乓球做功之比为9：16，故C错误； D．根据 可得两乒乓球做平抛运动的初速度之比为4：3，故D正确。 故选D。 7．C 【详解】A．在乙图中找到的点，可知质点M此时的运动方向为沿y轴正方向，在甲图中利用同侧法可知，波的传播方向沿x轴负方向，故A错误； B．由甲图可知 质点M和质点Q相距4m为半个波长，所以两个质点的振动步调相反，即振动方向总是相反，故B错误； C．由乙图可知 所以质点M在0.4s的时间内经过了两个周期，走过的位移为 故C正确； D．在波的传播过程中，质点在平衡位置附近振动，不随波的传播运动，故D错误。 故选C。 8．D 【详解】A．根据题意，光在C点恰好发生全反射，则介质对此单色光的折射率为，A错误； B．对B点发生的折射，设∠OBC为，根据折射定律可知 ，所以 设正方形的边长为，由正弦定理有 解得，B错误； C．减小从B入射光线的入射角，折射光线射向圆周时入射角也会减小，因此不会发生全反射，C错误； D．换用波长更长的单色光虽然对应的光的折射率减小，发生全反射的临界角增大，但是B处出射的折射光线的折射角也会增大，因此从圆周上入射的光线的入射角也会增大，因此也有可能发生全反射，D正确。 故选D。 9．AD 【详解】对甲图，弹簧弹力 F＝mgsinθ 突然撤去挡板的瞬间，弹簧来不及伸开，弹力不变。对A球进行受力分析，仍处于平衡状态，加速度为零；对B进行受力分析，根据牛顿第二定律 F+mgsinθ＝maB 解得 aB＝2gsinθ 对乙图，轻杆为刚性杆，突然撤去挡板的瞬间，轻杆作用力为零，以AB为整体，根据牛顿第二定律 2mgsinθ＝2ma 得 a＝gsinθ 即A、B的加速度都为gsinθ，综上分析可知：AD正确，BC错误； 故选AD。 10．BD 【详解】AB．当v0最大时，小球恰好落在空地右边缘。小球从抛出到落地的时间为 v0的最大值为 故A错误，B正确； CD．当v0最小时，小球恰好经过围墙上边缘。小球从抛出到经过围墙上边缘用时为 v0的最小值为 故C错误，D正确。 故选BD。 11．BCD 【详解】A．由于ABC和弹簧构成的系统的机械能守恒，而弹簧先复原再拉长，故弹性势能先减小后增加，故ABC系统的机械能先变大后变小，故A错误； B．当C运动到最低点时，B刚好离开地面，A、B的质量相同，则刚释放C时和最后C到最低点，弹簧的压缩量和伸长量相等，设为x。由机械能守恒定律可得 则 故B正确； C．当C的速度最大时，C受合力为零，即 因为A、C通过轻绳相连，故此时A的速度也是最大，加速度也为零，即A只受重力和轻绳的拉力作用，故此时弹簧恰好恢复原长，故CD正确。 故选BCD。 【点睛】对于A和C系统，释放后都是先加速后减速，当合力为零时速度最大；对于弹簧，形变量越小，弹性势能越小；对于A、B、C和弹簧系统，机械能总量守恒。 12．BC 【详解】A．人越过横杆过程除了受重力之外还受横杆向上的支持力，加速度向下，处于失重状态，A错误； B．人手撑横杆过程，横杆对人的作用力没有位移，故横杆对人不做功，B正确； C．从开始起跳到脱离滑板瞬间，人的动能和重力势能都增加了，故人与滑板构成的系统机械能增加，C正确； D．从开始起跳到脱离滑板瞬间，在竖直方向上人和滑板的所受合力不为零，故人与滑板构成的系统动量不守恒，D错误。 故选BC。 13． AD 沙和沙桶的总质量远小于小车的质量 BD 【详解】(1)[1]ABD．平衡摩擦力时使小车所受重力沿木板方向分力与小车所受摩擦力平衡，故需要把长木板没有定滑轮的一端垫起适当高度，取下沙和沙桶，然后轻推一下小车，使小车做匀速直线运动，AD符合题意 B不符合题意； C．为确定小车是否为匀速运动，需要通过纸带上点迹是否均匀来判断，C不符合题意； (2)[2]设小车的质量为M，沙和沙桶的总质量为m，根据牛顿第二定律得： ， 解得 ， 则绳子的拉力 ， 可知当沙和沙桶的总质量远小于小车质量时，小车所受的拉力等于沙和沙桶的总重力，所以应满足的条件是沙和沙桶的总质量远小于小车的质量． (3)[3]A．本实验是“验证牛顿运动定律”，所以不能把牛顿第二定律当成已知的公式来使用，A不符合题意； B．使用打点计时器时，由于实验过程非常短暂，所以为了得到更多的数据和使得计时器稳定工作，应该先接通电源，后释放纸带，B符合题意； C．平衡摩擦力后有 ， 小车质量改变时，总满足 ， 与小车质量无关，所以不用再调节木板的倾斜角度，即不需要改变垫入的小木块的厚度，C不符合题意； D．本实验涉及多个变量，实验时需要先控制其他变量恒定，改变其中一个变量，所以采用的是控制变量法，D符合题意． 14． 匀速 A、B和C 【详解】（1）[1]物块B刚穿过圆环后，C被搁置在圆环上，由于A和B质量均为M，所以做匀速直线运动。 （2）[2] [3] 为了验证系统机械能守恒，选择从静止开始到B刚穿过圆环的过程，需要选取A、B和C组成的系统，从静止开始，物块B下落h时系统重力势能的减小量为 系统动能增加量 则要验证的关系式为 15．（1）5.0m/s2（2）2.0m/s（3）54.5N 【分析】此题是牛顿第二定律的综合应用题；关键是分析物体的受力情况，根据牛顿第二定律列得方程求解加速度，然后运用运动公式进行求解；注意加速度是联系力和运动问题的桥梁。 【详解】（1）撤去F后根据物体的受力情况及牛顿运动定律： 又因为： 所以； （2）设撤去F时物体的速度为v， 因为： 所以： ； （3）物体受恒力F作用时的受力情况如右图所示， 设物体在F作用过程中的加速度为a′，则： 根据牛顿运动定律： 又因为： 所以。 16．（1）；（2）6N；（3）7.5N 【详解】（1）设细绳长为L，由图b可知，在0~6s时间内细绳拉力大小不变，可知 6~10s时间内细绳拉力大小不变，则有 因为 可得 即两钉子间的距离为绳长的。 （2）由图b可知，小球在第一个半圈经历时间为6s，则有 小球在第二个半圈经历时间为 在时，小球在转第二个半圈，则有细绳的拉力大小为6N。 （3）小球转第三个半圈的时间 在时，小球转动的半径为 解得细绳的拉力大小为 17．（1）15m/s2，；（2）0，3m/s 【详解】解：（1）B刚要离开C的时候，弹簧对B的弹力N= mBg，A的受力图如图所示，由牛顿第二定律 mAg+N-F=mAaA 可得 aA==15m/s2 A物体的运动为简谐运动，平衡位置为A所受合力为零的位置，此时弹簧的弹力为5N，弹簧处于压缩，压缩量为0.05m，开始振动时压缩量为，所以振幅L=0.15m。 所以A距离地面高度h随时间t变化的关系式是 h=L-Lcos 则有A离地面高度h随时间变化的图像，如下图所示， （2）当F=0时，弹簧的伸长量 当F=15N，且A上升到最高点时，弹簧的压缩量 所以A上升的高度 h= x1+ x2=0.3m A上升过程中 Fh=mAgh+△Ep 所以弹簧弹性势能增加了 △Ep=1.5J 把拉力改为F=30N时，A上升过程中 Fh-mAgh-△Ep=mBv2 解得 v=3m/s B刚要离开C时，弹簧弹力N= mBg=20N，由牛顿第二定律有 mAg+N-F=mAaA 解得 aA=0 18．（1）；（2）；（3） 不能完成完整圆周运动 【详解】（1）由于甲球恰好通过最高点，根据圆周运动的绳模型，在最高点对小球进行受力分析，仅由小球重力提供向心力，则 可得 ， （2）小球甲从B点到C点做圆周运动，根据机械能守恒可得 则在碰撞前小球甲在C点的速度为 （3）两小球在C点发生对心弹性碰撞，可得 则在碰撞之后，上球的速度为，做自由落体运动至下方与C对称的E时有 此时绳子绷紧，沿绳方向速度分量消失，只剩余垂直于绳方向的速度分量，可得 若要小球能够进行完整的圆周运动，必须满足最高点，小球速度 根据动能定理求出小球通过最高点的速度 由于故不能通过最高点，不能完成完整圆周运动。 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $