2023届湖北省各地高三物理第一学期期中综合测试模拟试题含解析

2022-2023高三上物理期中模拟试卷 请考生注意： 1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。 2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。 一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与质量为m的圆环相连，圆环套在倾斜的粗糙固定杆上，杆与水平面之间的夹角为α，圆环在A处时弹簧竖直且处于原长。将圆环从A处静止释放，到达C处时速度为零。若圆环在C处获得沿杆向上的速度v，恰好能回到A。已知AC=L，B是AC的中点，弹簧始终在弹性限度之内，重力加速度为g，则下列叙述错误的是( ) A．下滑过程中，环受到的合力先减小后增大 B．下滑过程中，环与杆摩擦产生的热量为 C．从C到A过程，弹簧对环做功为 D．环经过B时，上滑的速度小于下滑的速度 2、图示为一个内、外半径分别为R1和R2的圆环状均匀带电平面，其单位面积带电量为．取环面中心O为原点，以垂直于环面的轴线为x轴．设轴上任意点P到O点的的距离为x，P点电场强度的大小为E．下面给出E的四个表达式（式中k为静电力常量），其中只有一个是合理的．你可能不会求解此处的场强E，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断．根据你的判断，E的合理表达式应为 A． B． C． D． 3、下列能正确反映物体做平抛运动时速度变化量随运动时间变化规律的图是（ ） A． B． C． D． 4、某物体由静止开始做直线运动，其加速度与时间的变化关系如图所示，已知t2=2t1，在0-t2时间内，下列说法正确的是（　　） A．该物体往返运动 B．该物体一直做匀加速直线运动 C．该物体在t2 时刻回到出发点 D．该物体在t1时刻的速度最大 5、质量为m的物体在竖直向上的恒定拉力F的作用下，由静止开始向上运动H髙度，所受 空气阻力恒为f．g为当地的重力加速度．则此过程中，则下列说法正确的是（　　） A．物体的动能增加了（F﹣mg）H B．物体的重力势能增加了 mgH C．物体的机械能减少了fH D．物体的机械能增加了 FH 6、一电场线在竖直平面上的分布如图所示．电场中的A、B两点的电场强度分别为、，电势分别为、．一个质量为m、电荷量为q的带电小球，从电场中的A点运动到B点，A、B两点间的高度差为h．小球经过A点时的速度大小为，运动至B点时的速度大小为，该过程的速度偏向角为α，电场力做功为W，则以下判断中正确的是(   ) A．> B．< C．如果电荷为负电荷，则> D． 二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 7、如图所示，有一水平椭圆轨道，M、N为该椭圆轨道的两个焦点，虚线AB、CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，且AM=MO=OC=2cm，则下列说法正确的是（　　） A．若将+Q的点电荷放置在O点，则A、B两处电势、场强均相同 B．若将+Q、-Q等量异种电荷分别放置在M、N点，则带负电的试探电荷在O处的电势能小于B处的电势能 C．若从C处静止释放的电子仅在电场力作用下能在CD上做往复运动，则放置在M、N的点电荷电量越大，电子往复运动的周期越大 D．若有一平行于轨道平面的匀强电场且A、B、C三点的电势分别为10V、2V、8V，则匀强电场场强大小为 8、如图所示，一斜面固定在水平地面上，质量不相等的物体，A、B叠放后一起沿斜面下滑，已知物体B的上表面水平，则下列判断正确的是　　 A．若A、B一起匀速下滑，增加A的质量，A、B仍一起匀速下滑 B．若A、B一起匀速下滑，给A施加一个竖直向下的力F，A、B将加速下滑 C．若A、B一起加速下滑，增加A的质量，A、B仍保持原来的加速度一起加速下滑 D．若A、B一起加速下滑给A施加一个竖直向下的力F，A、B仍保持原来的加速度一起加速下滑 9、关于运动和力的关系，下列说法中正确的是 A．力是维持物体运动的原因 B．力是改变物体运动状态的原因 C．一个物体受到的合力越大，它的速度越大 D．一个物体受到的合力越大，它的加速度越大 10、关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是(　　) A．“油膜法”估测分子大小实验中，可将纯油酸直接滴入浅盘的水面上 B．温度越高，液体中悬浮微粒的布朗运动就越明显 C．液体很难被压缩，这是因为压缩时液体分子间的分子力表现为斥力 D．分子势能随分子间距离的增大而增大 E.当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小 三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。 11．（6分）如图所示的实验装置可以用来验证机械能守恒定律。左侧重物A带有挡光片，其总质量为m，右侧重物B质量为M，两重物由跨过光滑定滑轮的绳相连。光电门可以测量挡光片经过光电门时的挡光时间，挡光片的宽度用b表示，挡光片与光电门之间的距离用h表示，挡光片通过光电门时的平均速度可看成挡光片通过光电门时的瞬时速度。 (1)实验开始之前，先用游标卡尺测量挡光片的宽度b。按上图所示连接实验器材，实验时两重物由静止开始运动，重物A、B的质量应满足的关系为M________m. (填大于、等于、小于) (2)在实验过程中，与光电门相连的数字毫秒计记录下挡光片的挡光时间为t，则挡光片通过光电门时的瞬时速度可表示为v=_____________。(用题中所给字母表示) (3)两重物从静止开始运动，当挡光片经过光电门时，两重物组成的系统动能增加量可表示=____________，系统的重力势能减少量可表示为=___________，在实验误差允许的范围内，若满足=，则可认为系统的机械能守恒。(重力加速度为g) (4)为了减小偶然误差,实验时多次改变挡光片到光电门的距离h，作出的v2−h图象为一直线，并测得该图象的斜率为k，则重力加速度表达式g=_____________。 12．（12分）用如图所示的装置来验证动量守恒定律．滑块在气垫导轨上运动时阻力不计，其上方挡光条到达光电门D（或E），计时器开始计时；挡光条到达光电门C（或F），计时器停止计时．实验主要步骤如下： a．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB； b．给气垫导轨通气并调整使其水平； c．调节光电门，使其位置合适，测出光电门C、D间的水平距离L； d．A、B之间紧压一轻弹簧（与A、B不粘连），并用细线拴住，如图静置于气垫导轨上； e．烧断细线，A、B各自运动，弹簧恢复原长前A、B均未到达光电门，从计时器上分别读取A、B在两光电门之间运动的时间tA、tB． （1）实验中还应测量的物理量x是______________________（用文字表达）． （2）利用上述测量的数据，验证动量守恒定律的表达式是______________（用题中所给的字母表）． （3）利用上述数据还能测出烧断细线前弹簧的弹性势能Ep=__________________（用题中所给的字母表示）． 四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。 13．（10分）光滑水平面上放着一质量为M的槽，槽与水平面相切且光滑，如图所示，一质量为m的小球以v0向槽运动． （1）若槽固定不动，求小球上升的高度（槽足够高）． （2）若槽不固定，则小球上升多高？ 14．（16分）如图，导热性能良好的水平放置的圆筒形气缸与一装有水银的U形管相连，U形管左侧上端封闭一段长度为15cm的空气柱，U形管右侧用活塞封闭一定质量的理想气体．开始时U形管两臂中水银面齐平，活塞处于静止状态，此时U形管右侧用活塞封闭的气体体积为490mL，若用力F缓慢向左推动活塞，使活塞从A位置移动到B位置，此时U形管两臂中的液面高度差为10cm，已知外界大气压强为75cmHg，不计活塞与气缸内壁间的摩擦，求活塞移动到B位置时U形管右侧用活塞封闭的气体体积． 15．（12分）如图甲所示，可视为质点的A、B两物体置于一静止长纸带上，纸带左端与A、A与B间距均为d＝0.5 m，两物体与纸带间的动摩擦因数均为μ1＝0.1，与地面间的动摩擦因数均为μ2＝0.2，现以恒定的加速度a＝2 m/s2向右水平拉动纸带，重力加速度g取10 m/s2，求： (1)A、B两物体在纸带上的滑动时间． (2)两物体A、B均停止在地面上后之间的距离． (3)在图乙的坐标系中定性画出A、B两物体的v－t图象． 参考答案 一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、D 【解析】 圆环从A处由静止开始下滑，初速度为零，到达C处的速度为零，所以圆环先做加速运动，再做减速运动，所以加速度先减小，后增大，则合力先减小后增大，故A正确；研究圆环从A处由静止开始下滑到C过程，运用动能定理列出等式：mgh+Wf-W弹=0，在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A，运用动能定理列出等式-mgh+W弹+Wf=0-mv2；解得：Wf=-mv2，所以产生的热量为mv2，故B正确；在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A，运用动能定理列出等式：-mgh+W弹+Wf=0-mv2，h=Lsinα，解得：W弹=mgLsinα-mv2，故C正确；研究圆环从A处由静止开始下滑到B过程，运用动能定理列出等式mgh′+W′f-W′弹=mvB2-0；研究圆环从B处上滑到A的过程，运用动能定理列出等式-mgh′+W′f+W′弹=0-mvB′2，由于W′f＜0，所以mvB2＜mvB′2，则环经过B时，上滑的速度大于下滑的速度，故D错误；此题选择错误的选项，故选D。 【点睛】 能正确分析小球的受力情况和运动情况，对物理过程进行受力、运动、做功分析，是解决问题的根本方法，掌握动能定理的应用． 2、B 【解析】 AC．场强的单位为N/C，k为静电力常量，单位为Nm2/C2，为单位面积的带电量，单位为C/m2，则表达式的单位即为N/C，故各表达式中其它部分应无单位，可知AC错误； BD．当x=0时，此时要求的场强为O点的场强，由对称性可知，当x→∞时E→0，而D项中E→，故B正确，D错误． 3、B 【解析】 平抛运动的物体只受重力，加速度为g，则 所以△v=gt，所以△v与时间t成正比，图象是过原点的倾斜的直线，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B 4、D 【解析】 由图可知，物体在0-t1时间内做匀加速运动，到t1时速度达到最大；在t1-t2时间内做匀减速运动，根据△v=a△t可知a-t图象中，图象与坐标轴围成的面积表示速度的增量，所以物体在0-t1和t1-t2时间内速度的变化量相等，到t2时速度刚好为零。所以物体的运动过程是先做匀加速运动，到t1时刻速度达到最大，然后做匀减速运动，到t2时速度刚好为零，此时位移最大，故ABC错误，D正确； 故选D。 5、B 【解析】 解：A、物体受到重力、拉力以及空气的阻力，由动能定理：△Ek=（F﹣mg﹣f）H，故A错误； B、重力的功为﹣mgH，所以物体的重力势能增加了 mgH，故B正确； C、D、除重力外物体受到拉力和阻力，所以物体的机械能增加：△E=（F﹣f）H，故C错误，D错误． 故选B 6、D 【解析】 AB、由电场线的疏密可判断出EA＜EB，由电场线的方向可判断出φA＞φB，故AB错误； CD、从电场中的A点运动到B点，由动能定理得，电场力做功为，故D正确，如果电荷为负电荷，电场力做负功，，重力做正功，，大小无法确定，所以和的大小无法判断，故C错