o

天津市河西區2023-2024學年高三上學期期末考試物理

模擬試題

一、單選題（本大題共8小題）

1.光頭強在遠處看見樹在搖晃，走近一看，發現是熊大靠在樹干上正在撓癢癢。那么下

列說法正確的是（）

O

而

抑

A.樹木搖晃的頻率就是熊大來回踏動的頻率

B.熊大來回蹭動得越快，樹木晃動就越大

C.熊大蹭樹的位置越靠下，樹木震動的越快

喙

D.熊大蹭樹的位置越靠上，樹木震動的越快

2.在一些活動慶典上經常用氣球懸掛標語以示慶祝。如圖所示，一只氣球在風中處于靜

O止狀態，風對氣球的作用力水平向右。細繩與豎直方向的夾角為a,繩的拉力為T,

則風對氣球作用力的大小為（）

教

OC.TsinaD.Teosa

3.質量為M的小孩站在質量為加的滑板上，小孩和滑板均處于靜止狀態，忽略滑板

與地面間的摩擦.小孩沿水平方向躍離滑板，離開滑板時的速度大小為V,此時滑板

的速度大小為

m,,MmM

Ky--v---------V---------v

A.MB.mC.m+MD.m+M

4.2022年北京冬季奧運會。計劃于2022年2月4日開幕。滑雪項目是非常好看的項

目。如圖所示，某滑雪運動員（可視為質點）由坡道進入豎直面內的圓弧形滑道

O

AB,從滑道的A點滑行到最低點B的過程中，由于摩擦力的存在，運動員的速率不

變，則運動員沿下滑過程中，下列說法正確的是（）

C.合外力做功不一定為零D.所受摩擦力大小不變

5.明朝的《天工開物》記載了我國古代勞動人民的智慧。如圖所示，可轉動的把手上

。點到轉軸的距離為2R,轆湖邊緣6點到轉軸的距離為R。人甲轉動把手，把井底的

人乙加速拉起來，則（）

A.a點的角速度大于6點的角速度B.a點的線速度小于6點的線速度

C.繩對乙拉力的沖量等于乙的動量變化量D.繩對乙的拉力大于乙的動量變

化率

6.“復興號,，動車組用多節車廂提供動力，從而達到提速的目的。總質量為加的動車

組在平直的軌道上行駛。該動車組有四節動力車廂，每節車廂發動機的額定功率均為

P,若動車組所受的阻力與其速率成正比（FP=kv,左為常量），動車組能達到的最大

速度為vm,下列說法正確的是（）

A.動車組在勻加速啟動過程中，牽引力恒定不變

B.若四節動力車廂輸出功率均為額定值，則動車組從靜止開始做勻加速運動

C.若四節動力車廂輸出的總功率為2.25P,則動車組勻速行駛的速度為4Vm

P

D.若四節動力車廂輸出功率均為額定值，動車組克服的阻力為%

7.有兩位同學利用假期分別去參觀位于天津市的“南開大學”和上海市的“復旦大學”，

他們各自利用那里的實驗室中DIS系統探究了單擺周期7和擺長工的關系。然后通過

互聯網交流實驗數據，并用計算機繪制了如圖甲所示的廠-z圖像。另外，去，，復旦大

學”做研究的同學還利用計算機繪制了他實驗用的。、6兩個擺球的振動圖像，如圖乙

所示。已知上海的重力加速度小于天津的重力加速度。下列說法正確的是（）

A.甲圖中“南開大學”的同學所測得的實驗結果對應的圖線是A

B.甲圖中圖線的斜率表示對應所在位置的重力加速度

C.由乙圖可知，a、6兩擺球振動周期之比為3：4

D.由乙圖可知，f=ls時6球振動方向沿y軸負方向

8.如圖所示，A、B兩籃球從相同高度同時拋出后直接落入籃筐，落入籃筐時的速度方

向相同，下列判斷正確的是（）

B.A、B運動的最大高度相同

C.A在最高點的速度比B在最高點的速度小

D.A、B上升到某一相同高度時的速度方向相同

二、多選題（本大題共2小題）

9.如圖甲是一列簡諧橫波在片0.2s時刻的波形圖像，P是距離原點1.5m的一個質

點，。是距離原點2m的一個質點，圖乙是質點。的振動圖像。下列說法正確的是（

）

A.這列簡諧波的傳播方向為方向

B.這列簡諧波的波速為10m/s

C.片0.4s到片0.6s質點P通過的路程x=4cm

D.0.3s時尸的速度正在增大，加速度正在減小

10.如圖所示，輕質彈簧下端固定在粗糙斜面底端，一小物塊從斜面頂端由靜止滑下并

壓縮彈簧，彈簧始終處于彈性限度內，則物塊下滑過程中，物塊的動量p,重力勢能

Ep、彈簧的彈力F、彈性勢能E隨時間f或位移x的關系圖像可能正確的是

三、實驗題（本大題共1小題）

11.某物理興趣小組設計了如圖甲所示的實驗裝置。在足夠大的水平平臺上的/點

放置一個光電門，其右側摩擦很小，可忽略不計，左側為粗糙水平面。當地重力加速度

大小為g。采用的實驗步驟如下：

012單位:cm

I?I111!!山山?JJ|?

1I|I［［「］

01020

乙

A.在小滑塊。上固定一個寬度為1的窄擋光片;

B.用天平分別測出小滑塊a（含擋光片）和小球6的質量〃%、叫

C.在。和6間用細線連接，中間夾一被壓縮了的輕短彈簧（與a、6不連接），靜止

放置在平臺上：

D.細線燒斷后，a、b瞬間被彈開，向相反方向運動；

E.記錄滑塊。通過光電門時擋光片的遮光時間t；

F.小球6從平臺邊緣飛出后，落在水平地面的8點，用刻度尺測出平臺距水平地面

的高度/?及平臺邊緣鉛垂線與8點之間的水平距離s；

G.改變彈簧壓縮量，進行多次測量。

（1）用游標卡尺測量擋光片的寬度，如圖乙所示，則擋光片的寬度為mm。

（2）針對該實驗裝置和實驗結果，。經過光電門的速度大小為;6離開平臺

水平速度%=O

（3）該實驗要驗證“動量守恒定律”，則只需驗證a、6兩物體彈開后的動量大小相等，

即（用上述實驗所涉及物理量的字母表示）；若該實驗的目的是求彈簧的最大彈

性勢能，則彈簧的的彈性勢能為（用上述實驗所涉及物理量的字母表示）。

四、解答題（本大題共3小題）

12.如圖所示，懸掛于豎直彈簧下端的小球質量為m,運動速度的大小為v,方向向

下。經過時間K小球的速度大小為v,方向變為向上。忽略空氣阻力，重力加速度為

g,求該運動過程中：

（1）小球所受合外力所做的功；

（2）小球所受彈簧彈力沖量的大小。

13.如圖所示，一只質量為10g的蜘蛛在豎直墻壁與地面之間結網時，N8為拉出的

第一根直線蛛絲，N2與水平地面之間的夾角為53°,/點到地面的距離為1.2m。蜘

蛛從豎直墻壁上距地面1.0m的C點水平跳出，恰好能跳落到蛛絲上。重力加速度g

取lOm/s、不計空氣阻力，sin53°-0.8,cos53°=0.6o求：

(1)水平速度的大小%;

(2)剛落到蛛絲上時，蜘蛛重力的瞬時功率Po

14.如圖所示，鼓形輪的半徑為R,可繞固定的光滑水平軸O轉動。在輪上沿相互垂

直的直徑方向固定四根直桿，桿上分別固定有質量為〃？的小球，球與。的距離均為

2尺。在輪上繞有長繩，繩上懸掛著質量為"的重物。重物由靜止下落，帶動鼓形輪轉

動。重物落地后鼓形輪勻速轉動，轉動的角速度為繩與輪之間無相對滑動，忽略

鼓形輪、直桿和長繩的質量，不計空氣阻力，重力加速度為g?求：

(1)重物落地后，小球線速度的大小V；

(2)重物落地后一小球轉到水平位置A,此時該球受到桿的作用力的大小F；

(3)重物下落的高度人

答案

1.【正確答案】A

【詳解】ACD.樹木的搖晃是受迫振動，振動的頻率等于驅動力的頻率，即樹木搖晃的

頻率就是熊大來回踏動的頻率，A正確，CD錯誤；

B.當驅動力的頻率與樹木的頻率越接近時，樹木的振幅就越大，因為樹木的固有頻率

未知，無法確定當驅動力頻率增大時樹木的振幅，B錯誤。選A。

2.【正確答案】C

【詳解】對氣球受力分析如圖所示

根據平衡條件，水平方向有Tsina=尸，選c。

3.【正確答案】B

【詳解】設滑板的速度為“，小孩和滑板系統動量守恒得：=解得:

M

u=——v

m,B正確.

4.【正確答案】B

【詳解】A.運動員從/點滑到2點的過程中速率不變，則運動員做勻速圓周運動，其

所受合外力指向圓心，A錯誤；

BC.由動能定理可知，動能不變，合外力做功一定為零，B正確，C錯誤；

D.因做勻速圓周運動，因此運動員所受滑動摩擦力大小和重力沿圓弧的切線方向的分

力相同，設運動方向與水平面的夾角為即/^"gsinO,角度在逐漸減小，因此摩

擦力逐漸減小，D錯誤。選B。

5.【正確答案】D

【詳解】AB.因兩點同軸轉動，則。點的角速度等于b點的角速度，根據

v=(or,因。點轉動半徑較大，可知。點的線速度大于b點的線速度，選項AB錯誤;

尸二絲+加

CD.根據動量定理（尸-mg）t=mv,即t,即繩對乙拉力和重力的合力的沖量

等于乙的動量變化量，繩對乙的拉力大于乙的動量變化率，選項C錯誤，D正確。選

Do

6.【正確答案】C

【詳解】A.對動車由牛頓第二定律有尸一%=叫若動車組在勻加速啟動，即加速度

。恒定，但%=如，隨速度增大而增大，則牽引力也隨阻力增大而變大，A錯誤;

B.若四節動力車廂輸出功率均為額定值，則總功率為4P,由牛頓第二定律有

4尸,

------kv=ma

V,可知加速啟動的過程，牽引力減小，阻力增大，則加速度逐漸減小，

B錯誤；

C.若四節動力車廂輸出的總功率為2.25P,則動車組勻速行駛時加速度為零，有

225P4P,「3

--------=kv=fv=-v

v,而以額定功率勻速時，有％,聯立解得4,c正確、D錯

誤。選C。

7.【正確答案】D

7=271T2=—Lk=—

【詳解】AB.根據單擺的周期公式心，得g,圖線的斜率g,

上海的重力加速度小于天津的重力加速度，由甲圖可知，圖線3的斜率較小，則對應

的重力加速度較大，甲圖中“南開大學”的同學所測得的實驗結果對應的圖線是

B,AB錯誤；

3

—7-2s

C.周期指完成一次全振動所需的時間，由圖乙可知2a,a、6兩擺球

振動周期之比為2：3,C錯誤；

D.由乙圖可知，/=ls時6球處于平衡位置向y軸負方向振動，D正確。選D。

8.【正確答案】AD

【詳解】ABC.運用逆向思維。認為籃球從籃筐處以相同方向逆向斜拋，初速度越大，

落點越遠，所以%＞力。將速度沿水平方向和豎直方向進行分解，可得

可得A、B兩籃球在空中運動的時間滿足〃＞七，由斜拋運動的規律,

可知在豎直方向得最大高度為2g,則有A正確，BC錯誤；

D.如圖所示

、、直線〃

--------、

一——也’

AB

在同一高度取P、。、￡三點，則P、。兩點分別是兩個拋物線上E點的軸對稱點，

根據拋物線的對稱性，過尸。兩點的切線都和直線/對稱，則過尸。兩點的切線平行,

當48上升到某一相同高度時速度方向相同，D正確。選AD。

9.【正確答案】BC

【詳解】A.乙圖為。點的振動圖像，由圖可知，當片0.2s時，0點的振動方向沿著

y軸的負方向，對甲圖，由同側法可知，這列簡諧波的傳播方向為-x方向，A錯誤；

B.由甲、乙兩圖可知7=0.4s,A=4m,則由波速與波長、周期的關系可得

A_,

v=—=lOm/s

T,B正確；

C.從片0.4s至I］片0.6s,P點振動了半個周期，P點通過的路程為s=2/=4cm,c正

確；

D.與0.2s時相比，0.3s時這列波向左傳播了x=vf=lm,此時p點正在遠離平衡位

置向下振動，可知此時P點的速度在減小，加速度在增大，D錯誤。選BC。

10.【正確答案】AB

【詳解】A.物塊沿斜面下滑時，合外力先不變，接觸彈簧后所受的合外力先逐漸減小，

當向上的彈力和向上的摩擦力之和等于重力沿斜面向下的分量時，此時合力為零；然后

包=尸

繼續向下運動時合力向上變大，在最低點時合力最大；因24圖像的斜率加合，

由圖像可知，斜率先不變、后減小，再反向增加，可知圖像A正確；

B.根據耳=加8〃=加gxsin。，可知重力勢能隨x線性減小，選項B正確；

C.物塊接觸彈簧之前，彈簧彈力為零；接觸彈簧之后，彈簧彈力隨位移x按線性增

加，則選項C錯誤；

D.物塊接觸彈簧之前，彈簧彈性勢能為零；接觸彈簧之后，彈簧彈性勢能隨x逐漸

變大，但是圖像為開口向上的拋物線形狀，則選項D錯誤。選AB。

d_

11.【正確答案】3.80mm；t

【詳解】（1）［1］擋光片的寬度d=3mm+16x0.05mm=3.80min

（2）[2]很短時間內的平均速度近似等于瞬時速度,。經過光電門的速度大小為

1

v=—h=—gt_.vb-s.

：，[3]6球離開平臺后做平拋運動，根據2,s=解得4

（3）[4]驗證動量守恒，應該驗證明瑪=叫%,因此動量守恒定律的表達式為

d

ma~=mbS三E^-mvl+-mvl

2〃；[5]彈性勢能大小為2a2b,代入數據整理得

2

_mad-,mbsg

12.【正確答案】（1）0；（2）2小+"爾

【詳解】（1）以小球為研究對象，根據動能定理印…Ek=0

（2）取向上為正方向，根據動量定理屋=mv-Cmv,I合露I-mgt解得

/彈=2mv+mgt

13.【正確答案】（1）L5m/s；（2）0.2W

【詳解】（1）設蜘蛛