1、山东省潍坊市诸城龙城中学2021届高三物理上学期期中模拟试题（含解析）一、单选题1. 如图所示，质量为M的框架放在水平地面上，一轻弹簧上端固在框架上，下端固定一个质量m的小球，小球上下振动时框架始终没有跳起，当框架对地面压力为零的瞬间，小球的加速度大小为A. gB. C. D. 【答案】D【解析】【详解】当框架对地面压力为零瞬间，弹簧对框架向上的作用力等于框架重力，则小球受到向下的合力等于mg+Mg，由牛顿第二定律可得mg+Mg=ma解得小球的加速度大小为Ag，与结论不相符，选项A错误；B，与结论不相符，选项B错误；C，与结论不相符，选项C错误；D，与结论相符，选项D正确；2. 如图，倾角为3
2、7足够长斜面C固定在水平面上，其上有质量为M、长为12m的木板B，B的上、下表面均与斜面平行。B的上端有一质量也为M的可视为质点的滑块A，已知A、B间的动摩擦因数，B、C间的动摩擦因数，A、B同时由静止释放并开始计时，在第2s末AB突变为0，而BC保持不变。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，。则A在B上滑行的时间为（）A. 2 sB. 3 sC. 4 sD. 5 s【答案】B【解析】【详解】因为ABBC，B对A所受的摩擦力方向平行斜面向上，A对B摩擦力方向平行斜面向下，A的加速度B的加速度前2s内A的位移为前2s内B的位移为第2s末A的速度第2s末B的速度 以后A加速度为B的加速度B再经过1s停下
3、在这1s内A的位移为在这1s内B的位移为A、B相对位移恰好等于B板的长度故A在B上滑行的时间为B正确，ACD错误。故选B。3. 如图所示，固定杆与水平面的夹角=30，穿在杆上的两小球A、B通过一条跨过定滑轮的轻绳相连接，小球孔的内径略大于杆的直径，滑轮的转轴为O，通过轻杆固定于天花板下，平衡时OA绳与杆的夹角也为，OB绳竖直，滑轮大小、质量不计，所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是（ ）A. 平衡时B球受三个力的作用B. 转轴O对滑轮的作用力竖直向上C. 小球A、B的质量之比为D. 小球A重力与轻绳拉力大小之比为【答案】C【解析】【详解】A对B球受力分析可知，B球受到重力、绳子的拉力，两个力合力
4、为零，杆子对B球没有弹力，否则不能平衡，故A错误；B转轴受两侧绳子的两个拉力和弹力而平衡，由于两个拉力的合力斜向右下方，根据平衡条件，转轴O对滑轮的作用力斜向左上方，故B错误；CD设细线的拉力为T，对B球，有对A，平行杆子方向，有联立解得故C正确，D错误。故选C。4. 如图所示，有一口竖直水井，井口距水面的高度为。井的横截面为一个圆，半径为，且井壁光滑，有一个小球从井口的一侧以水平速度抛出与井壁发生碰撞，小球反弹前后水平分速度大小不变、方向相反，竖直分速度不变且不考虑小球的旋转和空气阻力。重力加速度为。小球能与井壁发生碰撞的次数为（）A. 8次B. 9次C. 10次D. 11次【答案】B【解析
5、】【详解】抛出小球开始计时，小球第一次与墙壁碰撞的时刻小球下落可看作完整的平抛运动，则总时间相邻两次碰撞的时间相等，因为所以小球能与井壁碰撞的次数为9次。故选B。5. 如图所示，由中山大学发起的空间引力波探测工程“天琴计划”于2015年启动，拟采用三颗全同的卫星(SC1、SC2、SC3)构成一个边长约为地球半径27倍的等边三角形阵列，地球恰好处于三角形中心，卫星将在以地球为中心、高度约10万公里的轨道上运行，对一个周期仅有5.4分钟的超紧凑双白矮星系统RX10 806.31 527产生的引力波进行探测，若地球近地卫星的运行周期为T0，则三颗全同卫星的运行周期最接近()A. 6T0B. 30T0
6、C. 60T0D. 140T0【答案】C【解析】【详解】由几何关系可知，等边三角形的几何中心到各顶点的距离等于边长的，所以卫星的轨道半径与地球半径的关系由开普勒第三定律的推广形式，可知地球近地卫星与这三颗卫星的周期关系所以C最为接近；A6T0，与结论不相符，选项A错误；B30T0，与结论不相符，选项B错误；C60T0，与结论相符，选项C正确；D140T0，与结论不相符，选项D错误；故选C.【点睛】该题中已知两种卫星的半径之间的关系，可以由开普勒第三定律的推广形式快速解答，也可以由万有引力定律提供向心力求出周期与半径之间的关系后再进行判断6. 如图所示，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，用轻绳系着
7、滑块绕过光滑的定滑轮，以大小恒定的拉力拉绳，使滑块点起由静止开始上升若从点上升至点上升至点的过程中拉力做的功分别为和，图中，则（ ）A. B. C. D. 无法确定和的大小关系【答案】A【解析】【详解】拉力的恒力，拉力做的功为轻绳拉滑块过程中为的作用点移动的位移，大小等于滑轮左侧轻绳的缩短量，由题图可知，故，A正确7. 如图，质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在船尾，相对小船静止若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】对救生员和小船作为一个系统，该系统不受水平外力作用，故水平方
8、向动量守恒，即解得故选C。8. 如图所示，小球从斜面的顶端以不同的初速度沿水平方向抛出，落在倾角一定、足够长的斜面上不计空气阻力，下列说法正确的是()A. 初速度越大，小球落到斜面上时速度方向与水平方向的夹角越大B. 小球落到斜面上时的速度大小与初速度的大小成正比C. 小球运动到距离斜面最远处所用的时间与初速度的大小无关D. 当用一束平行光垂直照射斜面时，小球在斜面上的投影做匀速运动【答案】B【解析】【详解】A.做平抛运动的物体落到斜面上时，设其末速度方向与水平方向的夹角为，位移与水平方向的夹角(即斜面倾角)为，根据平抛运动规律有tan ，tan ，所以tan 2tan ，由此可知，小球落到斜
9、面上时的速度方向与水平方向的夹角与初速度无关，即无论初速度多大，小球落在斜面上时的速度方向与水平方向的夹角都相等，故A错误；BC.设小球落在斜面上时的速度大小为v，根据平抛运动规律，ygt2 xv0t vygt tan 联立式解得：vy2tan v0 初速度越大，小球运动到距离斜面最远处所用的时间越长。小球落在斜面上时的速度大小：vv0，即小球落在斜面上时的速度大小与初速度的大小成正比，故B正确，C错误；D.若把平抛运动分解为沿斜面方向和垂直于斜面方向的两个分运动，则小球在沿斜面方向的分运动为匀加速直线运动，当用一束平行光垂直照射斜面时，小球在斜面上的投影做匀加速直线运动，故D错误。故选：B二
10、、多选题9. 如图甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰。小球的质量分别为和。图乙为它们碰撞前后的位置时间图像。已知。由此可以判断（）A. 碰前质量为的小球静止，质量为的小球向右运动B. 碰后质量为的小球和质量为的小球都向右运动C. D. 碰撞过程中系统损失了0.4 J的机械能【答案】AC【解析】【详解】ABC. 取向右为正方向，由题中图乙可知，质量为的小球碰前速度，碰后速度为，质量为的小球碰前速度，碰后的速度，两小球组成的系统动量守恒，有代入数据解得AC正确，B错误；D. 两小球组成的系统在碰撞过程中的机械能损失为所以碰撞是弹性碰撞，D错误。故选AC。10. 如图所示，四个质量均为的带电小球
11、恰好构成“三星拱月”之形，其中三个完全相同的带电小球位于同一光滑绝缘水平面内，且绕同一点做半径为的匀速圆周运动，三小球所在位置恰好将圆周等分。小球位于点正上方处，且在外力作用下处于静止状态。已知三小球的电荷量均为，球的电荷量为，重力加速度为，静电力常量为，则（）A. 小球一定带正电B. 小球的周期为C. 小球的加速度大小为D. 外力竖直向上，大小等于【答案】BD【解析】【详解】A三小球所带电荷量相同，要使三球做匀速圆周运动，球与三小球一定是异种电荷，由于球的电性未知，所以球不一定带正电，A错误；BC设连线与水平方向的夹角为，则，对b球，根据牛顿第二定律和向心力得：解得，B正确，C错误；D对球，
12、由平衡条件得D正确。故选BD。11. 在电学探究实验课中，某组同学在实验室利用如图甲所示的电路图连接好电路，并用于测定定值电阻、电源的电动势E和内电阻r调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表的测量数据根据所得数据描绘了如图乙所示的两条直线则有（ ） A. 图像中的图线b是电压表的测量值所对应的图线B. 由图像可以得出电源电动势和内阻分别是C. 图像中两直线的交点表示定值电阻上消耗的功率为0.75WD. 由图像中两直线的交点可知此时对应的滑动变阻器的电阻【答案】BD【解析】【详解】A图线a是由路端电压与干路电流的数据
13、所描绘的，图线b是的图线且，所以A错误；B由a图线得，电源内阻电源电动势，B正确；C由b图线可求出定值电阻，图像中两直线的交点表示此时电路中的电流为0.5A，电压表的示数，电压表的示数，此时上消耗的功率所以C错误；D把，代入闭合电路欧姆定律公式可得，又，所以此时滑动变阻器的电阻，D正确故选BD.12. 如图所示，长为、间距为的平行金属板水平放置，点有一粒子源，能持续水平向右发射初速度为，电荷量为，质量为m的粒子。在两板间存在如图2所示的交变电场，取竖直向下为正方向，不计粒子重力。以下判断正确的是（）A. 粒子在电场中运动的最短时间为B. 射出粒子的最大动能为C. 时刻进入的粒子，从点射出D.
14、时刻进入的粒子，从点射出【答案】AD【解析】【详解】A由图可知场强，则粒子在电场中的加速度，则粒子在电场中运动的最短时间满足，解得，A正确；B能从板间射出粒子在板间运动的时间均为，则任意时刻射入的粒子射出电场时沿电场方向的速度均为0，可知射出电场时的动能均为，B错误；C时刻进入的粒子，在沿电场方向的运动是：先向下加速，后向下减速速度到零；然后向上加速，在向上减速速度到零，如此反复，则最后从点射出时有沿电场方向向下的位移，则粒子将从O点下方射出，C错误；D时刻进入的粒子，在沿电场方向的运动是：先向上加速，后向上减速速度到零；然后向下加速，再向下减速速度到零，如此反复，则最后从O点射出是沿电场方向
15、的位移为零，则粒子将从点射出，D正确。故选AD。三、实验题13. 空间站中不能利用天平测量质量，为此某同学为空间站设计了如图(a)所示的实验装置，用来测量小球质量图中弹簧固定在挡板上，光滑轨道B处装有光电门，可以测量出小球经过光电门的时间该同学设计的主要实验步骤如下：用游标卡尺测量小球的直径d将弹簧左端固定档板上小球与弹簧接触并压缩弹簧，记录压缩量x由静止释放小球，测量小球离开弹簧后经过光电门的时间t改变弹簧的压缩量，重复步骤、多次分析数据，得出小球的质量已知弹簧弹性势能，为劲度系数，为形变量该同学使用了一个已知劲度系数为的弹簧进行了上述实验，请回答下列问题(1)步骤中游标卡尺示数情况如图(b
16、)所示，小球的直径d=_cm；(2)某一次步骤中测得小球通过光电门的时间t为5.00 ms，则此次小球离开弹簧的速度v=_ms；(3)根据实验步骤中测得的物理量，则可得小球的质量m=_(用实验步骤、中测得的物理量表示)【答案】 (1). 1.14 (2). 2.28 (3). 【解析】【分析】（1）游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数（2）已知小球的直径与小球经过光电门时的时间，应用速度公式可以求出小球的速度（3）根据能量守恒定律求出小球的质量【详解】（1）小球的直径为：11mm+40.1mm=11.4mm=1.14cm（2）小球离开弹簧后做匀速直线运动，小球经过光电门时的速度与离开弹簧
17、时的速度相等，小球离开弹簧时的速度： ；（3）由能量守恒定律可知：EP=kx2=mv2，解得：m=；【点睛】本题考查了胡克定律和能量守恒的基本运用，知道极短时间内的平均速度等于瞬时速度，结合弹性势能的表达式进行求解14. 某同学通过实验测定一个阻值约为的电阻的阻值。现有电源，内阻可不计，滑动变阻器，额定电流，开关和导线若干，以及下列电表A.电流表，内阻约0.025）B.电流表，内阻约C.电压表，内阻约D.电压表，内阻约为减小测量误差，在实验中，电流表应选用_，电压表应选用_选填器材前的字母；实验电路应采用图中的_选填“甲”或“乙”。如图是测量的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据在问中
18、所选的电路图，补充完成图中实物间的连线_。接通开关，改变滑动变阻器滑片P位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数某次电表示数如图所示，可得该电阻的测量值_保留两位有效数字。若在问中选用甲电路，产生误差的主要原因是_；若在问中选用乙电路，产生误差的主要原因是_。选填选项前的字母A.电流表测量值小于流经的电流值B.电流表测量值大于流经的电流值C.电压表测量值小于两端的电压值D.电压表测量值大于两端的电压值【答案】 (1). B (2). C (3). 甲 (4). (5). 5.2 (6). B (7). D【解析】【详解】123由于电源电动势为4V，所以电压表应选C；根据欧姆定律可知，通过待测电阻的最大电流为：所以电流表应选B；根据闭合电路欧姆定律，电路中需要的最大电阻为：所以变阻器可以采用限流式接法，变阻器应选E；由于待测电阻满足所以电流表应用外接法，即电路图应是“限流外接”，所以应采用图甲电路。(2)4实物连线图如图所示：(3)5电流表的读数为：，电压表的读数为：，所以待测电阻为：(4)6根据欧姆定律和串并联规律可知，采用甲电路时由于电压表V分流作用，导致电流表的测量值大于流经的电流，所以产生误差的主要原因是B，故选B。7若采用乙电路，由于电流表的分压作用，导致电压表的测量值大于两端的电压值，所以造成误差的主要原因是D，故选D。