1、山东省诸城市龙城中学2021届高三物理上学期期中模拟测试试题一一、 单选题1.如图所示，质量为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( )ABCD2.如图，倾角为37足够长斜面C固定在水平面上，其上有质量为M、长为的木板的上、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，已知间的动摩擦因数间的动摩擦因数同时由静止释放并开始计时，在第2 s末突变为0，而保持不变.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 s D.5 s3.
2、如图所示,固定杆与水平面的夹角,穿在杆上的两小球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,平衡时绳与杆的夹角也为绳竖直,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.小球的质量之比为D.小球A重力与轻绳拉力大小之比为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
3、与井壁发生碰撞的次数为（ ）A.8次B.9次C.10次D.11次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10万千米的轨道上运行，对一个周期仅有5.4分钟的超紧凑双白矮星系统RXJ0806.3+1527产生的引力波进行探测.若地球近地卫星的运行周期为，则三颗全同卫星的运行周期最接近（ ）A.B.C.D.6.如图所示，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮，以大小恒定的拉力F拉绳，使滑块从A点
4、起由静止开始上升。若从A点上升至B点和从B点上升至C点的过程中拉力F做的功分别为和，图中，则（ ）A.B.C.D.无法确定和的大小关系7.如图，质量为的小船在静止水面上以速率向右匀速行驶，一质量为的救生员在船尾，相对小船静止。若救生员以相对水面速率水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为( )A.B.C.D.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，小球落到斜面上时的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
5、大小无关D.当用一束平行光垂直照射斜面，小球在斜面上的投影做匀速运动二、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10.如图所示，四个质量均为的带电小球恰好构成“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
6、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0.75 WD.由图像中两直线的交点可知此时
7、对应的滑动变阻器的电阻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.时刻进入的粒子，从点射出三、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所用的时间。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
8、端固定在挡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所用的时间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,k为劲度系数,x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)所示,小球的直径_cm。2.某一次步骤中测得小球通过光电门所用的时间t为5.00ms,则此次小球离开弹簧时的速度_m/s。3.根据实验步骤中测得的物理量,可得小球的质量_。(用实验步骤、中测得的物理量和表示)14.某同学通过实验测定一个阻值约为的电阻的阻值。（1）现有电源（电压为4 V）
9、、滑动变阻器（0，额定电流2 A）、开关和导线若干，以及下列电表：A.电流表（03 A，内阻约）B.电流表（00.6 A，内阻约）C.电压表（03 V，内阻约）D.电压表（015 V，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1中的_（选填“甲”或“乙”）。（2）图2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（1）问中所选的电路图，补充完成图中实物间的连线。（3）接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次两电表示数如图3所示，可得该电阻的测量值_（保留2位有效数字）。（4）若在（1）
10、问中选用甲电路，产生误差的主要原因是_；若在（1）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.答案：D解析：当框架对地面压力为零瞬间，框架受重力和弹簧的弹力处于平衡，则，隔离对小球分析，根据牛顿第二定律得，解得故答案为：选D。2.答案：B解析：本题考查牛顿运动定律.假设之间摩擦力为0，则A的加速度，B的加速度，故A所受的摩擦力方向平行斜面向上，B所受的A提供的摩擦力方向平行斜面向下，可以求出A的最小加速度，B的最大加速度，解得前2 s内A的位移
11、为6 m,B的位移为2 m.第2 s末A的速度,B的速度后，A继续向下加速，加速度，B向下做减速运动，加速度，再经过1 s停下，在这1 s内A的位移为9 m, B的位移为1 m，而此时相对位移正好等于12 m，故A在B上滑行的时间为,B正确.3.答案：C解析：本题考查受力分析.对B球受力分析,因为绳竖直,则固定杆对小球B没有作用力,否则B球不可能平衡,故平衡时B球受重力与轻绳拉力两个力的作用,二力平衡,选项A错误;滑轮受到两根轻绳拉力的合力斜向右下方,由三力平衡条件可知,转轴O对滑轮的作用力斜向左上方,选项B错误;由B球的受力分析可知轻绳的拉力,如图所示,对A受力分析,由正交分解法可得,联立解
12、得小球的质量之比为,选项C正确;小球A的重力与轻绳拉力大小之比为,选项D错误.4.答案：B解析：本题考查平抛运动规律的应用.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B正确，ACD错误.5.答案：C解析：本题考查万有引力定律在天体运动中的应用.设地球的半径为R，对近地卫星有，对三颗全同卫星中的某颗卫星，有，由题意知，该卫星的轨道半径，联立解得该卫星的周期，选项C正确.6.答案：A解析：有些变力做功问题通过转换研究对象，可转化为恒力做功，用求解。此法常用于轻绳通过定滑轮拉物体做功的问题中
13、。轻绳对滑块做的功为变力做功，可以通过转换研究对象，将变力做功转化为恒力做功；因轻绳对滑块做的功等于拉力F对轻绳做的功，而拉力F为恒力，为轻绳拉滑块过程中力F的作用点移动的位移，大小等于定滑轮左侧绳长的缩短量，由题图可知，故，A正确。7.答案：C解析：取向右为正方向,由动量守恒有,解之有，故C正确。8.答案：B解析：本题考查平抛运动规律.设斜面的倾角为，初速度为，小球落到斜面上时的速度方向与水平方向的夹角为，则，故小球落到斜面上时的速度方向与水平方向的夹角与初速度无关，选项A错误；小球落到斜面上时的速度大小，故小球落到斜面上时的速度大小与初速度的大小成正比，选项B正确；小球运动到距离斜面最远处
14、时，小球的速度方向与斜面平行，则，解得，故小球运动到距离斜面最远处所用的时间与初速度的大小有关，选项C错误；将小球速度和重力分别沿斜面和垂直斜面分解，沿斜面方向小球做初速度不为0的匀加速直线运动，故球在斜面上的投影做初速度不为0的匀加速直线运动，选项D错误.9.答案：AC解析：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，所以选项AC正确，选项B错误；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，选项D错误。10.答案：BD解析：A.三小球所带电荷量相同，要使三球做匀速圆周运动，
15、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，故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：则小球的加速度大小为;故B正确，C错误。D.对球，由平衡条件得：故D正确。11.答案：BD解析：A.图线a是由路端电压与干路电流的数据所描绘的，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0.5 A，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.答案
16、：AD解析：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，故A正确；B.能从板间射出的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，故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O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，故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的位移为零，则粒子将从
17、O点射出，故D正确；故选：AD。13.答案：1.1.142.2.283.解析：1.由游标卡尺的读数规则可知,小球的直径为。2.由于小球经过光电门的时间极短,因此小球经过光电门的平均速度可近似为瞬时速度,等于小球离开弹簧时的速度,则。3.小球被弹开的过程,由能量守恒定律得,解得。14.答案：（1）B；C；甲（2）连接的实物图如图所示（3）5.2（4）B；D14解析：（1）因电源的电压为4 V，因此电压表选择3 V量程；由于电阻的阻值约为，根据欧姆定律可知，电流的最大值为0.8 A，从精确角度来说，电流表选择0.6 A的量程；根据待测电阻的阻值与电压表及电流表的阻值关系，可知应选择电流表外接法，故
18、选择题图1中的甲电路。（2）连接的实物图如图所示。（3）电压表的示数为，电流表的示数为，电阻阻值。（4）题图1中甲电路采用的是电流表外接法，实际上电压表并不是理想电表，所以电压表也有电流通过，电流表测量的电流是流经和电压表的电流之和，所以产生误差的主要原因是电流表测量值大于流经的电流值，选B；题图1中乙电路采用的是电流表内接法，实际上电流表并不是理想电表，所以电流表两端也有电压，电压表测量的电压是和电流表两端的电压之和，所以产生误差的主要原因是电压表测量值大于两端的电压值，选D。15.答案：设小球下落所用时间为，经过圆桶所用时间为，则：，小桶到达圆桶表面时，圆孔也应该到达同一位置，所以有：其中
19、其中由以上解得16.答案：(1)以滑块1和滑块2为系统，由动量守恒定律得解得由能量守恒定律得解得(2)滑块1恰好过点，则滑块1在点的速度为0。从到的过程中，由动能定理得在点，由牛顿第二定律得由牛顿第三定律得对点的压力为(3)滑块2离开点做平抛运动，竖直方向滑块2恰好在传送带上一直加速，设获得的末速度为，由运动学公式得解得当时，当时，17.答案：(1)从A到B，物块做平抛运动，由几何关系得： .(2)从B到C，物块机械能守恒解得： 联立解得根据牛顿第三定律，物块在C点对轨道的压力大小为46N，方向竖直向下(3)物块从C点滑上滑板后开始做匀减速运动，此时滑板开始作匀加速直线运动，当物块与滑板达到共
20、同速度时，二者开始做匀速直线运动设它们的共同速度为v，根据动量守恒解得v1m/s，对物块，用动能定理列方程：，解得：，对滑板，用动能定理列方程：，解得：，由此可知物块在滑板上相对滑过时，小于0.65m，并没有滑下去，二者就具有共同速度了(同速时物块离滑板右侧还有Ls0.05m距离)当0.2ms0.5m时，物块的运动是匀减速运动，匀速运动，匀减速运动Ls0.05m，滑上平台D，根据动能定理得，解得：.当0.1ms0.2m时，物块的运动是匀减速运动Ls，滑上平台D.根据动能定理：解得：18.答案：（1）（2）减少了（3）解析：解：（1）离子在板间做类平抛运动，加速度离子通过板所用的时间离子射出板时的侧移距离（2）离子通过板时电场力做正功，离子的电势能减少，电场力做的功为电场力做的功等于离子的电势能的减少量，即离子通过板时电势能减少了。（3）离子射出电场时的竖直分速度，射出电场时速度的偏转角满足离子射出电场时做匀速直线运动，要使离子打在屏上，需满足，即解得离子的动能同时也要满足，即解得离子的动能故打到屏上的离子的初动能范围为