2022年鄂州市重点中学物理高三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 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。 2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。 3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。 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、有两个共点力，一个力的大小是3 N，另一个力的大小是6 N，它们合力的大小可能是 A．18 N B．6 N C．2 N D．1 N 2、如图甲所示，光滑水平面上停放着一辆表面粗糙的平板车，质量为；与平板车上表面等高的平台上有一质量为的滑块以水平初速度向着平板车滑来．从滑块刚滑上平板车开始计时，它们的速度随时间变化的图像如图乙所示， 时刻滑块离开小车，则以下说法中正确的是（ ） A．滑块与小车最终相对静止 B．滑块与平板车的质量之比 C．平板车上表面的长度为 D．系统损失的机械能为 3、A、B为两等量异种电荷，图中水平虚线为A、B连线的中垂线，现将另两个等量异种的检验电荷a、b，如图用绝缘细杆连接后从离AB无穷远处沿中垂线平移到AB的连线，平移过程中两检验电荷位置始终关于中垂线对称．若规定离AB无穷远处电势为零，则下列说法中正确的是（　　） A．在AB的连线上a所处的位置电势φa＜0 B．a、b整体在AB连线处具有的电势能Ep＞0 C．整个移动过程中，静电力对a做正功 D．整个移动过程中，静电力对a、b整体做正功 4、如图所示，一固定光滑斜面高度为H，质量为m的小物块沿斜面从顶端滑到底端，下列说法正确的是（   ） A．重力做功大于mgH B．重力做功小于mgH C．重力做负功，大小是mgH D．重力做正功，大小是mgH 5、如图所示的曲线a、b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移—时间图线。由图可知(　　) A．在0到4s这段时间内，a车与b车同向运动 B．在0到4s这段时间内，a车速度逐渐减小，b车速度逐渐增加 C．在0到4s这段时间内，a车的平均速度小于b车的平均速度 D．在4s时，a车的瞬时速度大于b车的瞬时速度 6、如图所示,轻杆长为L一端固定在水平轴上的O点,另一端系一个小球(可视为质点).小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动,且能通过最高点,g为重力加速度.下列说法正确的是(  ) A．小球通过最高点时速度不可能小于 B．小球通过最高点时速度为时，球对杆有向下的弹力 C．小球通过最高点时速度为时，球对杆有向下的弹力 D．要使小球能通过最高点，小球在最低点速度至少为 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、质量为m的小球，用细线悬挂在O点，在O点的正下方有一光清的钉子P，把小球拉到M位置，摆线被钉子拦住。N点是小球做圆周运动最低点，M、N两点间的竖直高度为h。如图所示，让小球从M点由静止释放，小球绕P点做圆周运动，经过最低点后改绕O点做圆周运动（一切阻力忽略不计），下列说法正确的是（ ） A．第一次经过最低点时小球的角速度突然减小 B．第一次经过最低点时小球的向心加速度突然减小 C．第一次经过最低点时小球受到的向心力突然增大 D．第一次经过最低点后，小球上升距N点的竖直高度一定是h 8、关于物体的运动，以下说法正确的是 A．物体做平抛运动时，在任意相等时间内速度的增量一定相同 B．物体做匀速圆周运动时，加速度恒定 C．合力对物体做功为零时，物体的机械能一定守恒 D．如图所示，光滑的水平面上放置一个光滑的斜劈，在小物块沿斜劈斜面下滑的过程中，小物块和斜劈组成的系统总动量不守恒 9、如图所示，水平粗糙桌面上有a、b两个小滑块，之间连接一弹簧，a、b的质量均为m，现用水平恒力F拉滑块b，使a、b一起在桌面上匀加速运动，弹簧原长为L，劲度系数为k，已知弹簧在弹性限度内．物块与桌面间的动摩擦因数不变，下列说法正确的是（　 ） A．ab间的距离为L+F/(2k) B．撤掉F后，a作匀速运动，b作匀减速运动 C．若弹簧在a连接处突然断开，a、b的加速度一定都增大 D．撤掉F的瞬间，a的加速度不变，b的加速度可能增大 10、如图所示为汽车的加速度a和车速的倒数的关系图象。若汽车质量为2×103 kg，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，最大车速为30 m/s，则（　　） A．车所受阻力为2×103 N B．汽车在车速为5 m/s时，功率为6×104 W C．汽车的额定功率为6×104 W D．汽车匀加速所需时间为5 s 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）三个同学根据不同的实验条件，进行了探究平抛运动规律的实验： (1)甲同学采用如图甲所示的装置．用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明_________． (2)乙同学采用如图乙所示的装置．两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端可看作与光滑的水平板相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度使AC＝BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等．现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出．实验可观察到的现象应是_____________．仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明______________． (3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片，图中每个小方格的边长为L＝2.5 cm，则由图可求得拍摄时每__________ s曝光一次，该小球做平抛运动的初速度大小为__________ m/s.(g取10m/s2) 12．（12分）某同学欲运用牛顿第二定律测量滑块的质量M，其实验装置如图甲所示，设计的实验步骤为： （1）调整长木板倾角，当钩码的质量为m0时滑块恰好沿木板向下做匀速运动； （2）保持木板倾角不变，撤去钩码m0，将滑块移近打点计时器，然后释放滑块，滑块沿木板向下做匀加速直线运动，并打出点迹清晰的纸带如图乙所示(打点计时器的工作频率为50Hz)． 请回答下列问题： ①打点计时器在打下D点时滑块的速度vD=__________m/s；(结果保留3位有效数字) ②滑块做匀加速直线运动的加速度a=_____m/s2；(结果保留3位有效数字) ③滑块质量M=___________(用字母a、m0和当地重力加速度g表示)． （3）保持木板倾角不变，挂上质量为m(均小于m0)的钩码，滑块沿木板向下匀加速运动，测出滑块的加速度；多次改变钩码的质量，分别求出相应的加速度． （4）若绳的拉力与所挂钩码的重力大小相等，作出a—mg图象如图丙所示，则由图丙可求得滑块的质量M=______kg．(取g=10m/s2，结果保留3位有效数字) 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） (1)静电场可以用电场线和等势面形象描述，电场线的疏密反映了电场强度的大小． (a)请根据电场强度的定义和库仑定律推导出点电荷Q的场强表达式； (b)点电荷的电场线和等势面分布如图所示，等势面S1、S1到点电荷的距离分别为r1、r1．请计算S1、S1上单位面积通过的电场线条数之比N1/N1． (1)宇宙中的天体在不断向外辐射电磁波，人们利用射电望远镜收集来自天体的电磁波进行观测，如图所示．假设A、B两个天体辐射功率相同，且都在均匀持续地辐射．天体A距地球1万光年，天体B距地球5万光年．(忽略电磁波传播过程中的损耗) (a)用一架射电望远镜接收到A发出的电磁波功率为P1，则该望远镜接收到的来自天体B的电磁波功率P1是多大? (b)为收集足够强的信号，增大望远镜口径是一一种常用方法．为使接受到天体B的信号功率和天体A一样强，可将望远镜口径增大为原来的多少倍? 14．（16分）北京将在2022年举办冬季奥运会，滑雪运动将速度与技巧完美地结合在一起，一直深受广大观众的欢迎。一质量为60kg的运动员在高度为，倾角为的斜坡顶端，从静止开始沿直线滑到斜面底端。下滑过程运动员可以看作质点，收起滑雪杖，忽略摩擦阻力和空气阻力，取，问： （1）运动员到达斜坡底端时的速率； （2）运动员刚到斜面底端时，重力的瞬时功率； （3）从坡顶滑到坡底的过程中，运动员受到的重力的沖量。 15．（12分）在一次事故中，小车以10 m/s的速度向一面墙撞过去，碰撞时间为0.1 s， (1)如果墙不牢固，墙被撞倒后的一瞬间，车仍以3 m/s向前冲去，求碰撞过程中的加速度大小及方向？ (2)如果墙很牢固，车与它碰撞后的一瞬间，以5 m/s的速度被弹回来，求这一碰撞过程中的加速度大小及方向？ 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、B 【解析】 两力合成时，合力随夹角的增大而减小，当夹角为零时合力最大，夹角180°时合力最小，并且F1+F2≥F≥|F1-F2|． 【详解】 两力合成时，合力范围为：|F1+F2|≥F≥|F1-F2|；则3 N和6 N的合力范围是9N≥F≥3N，所以可能为6N。故选B。 2、D 【解析】在时刻由于与速度不一样，故不相对静止．故A错误；根据图线知，滑块的加速度大小．小车的加速度大小．根据牛顿第二定律得，滑动的加速度大小为．小车的加速度大小为．则滑块与小车的质量之比．故B错误；滑块的位移．小车的位移．则小车的长度．故C错误；依据能量守恒．故D正确；故选D． 3、B 【解析】 设AB连线的中点为O．由于AB连线的垂直平分线是一条等势线，且一直延伸到无穷远处，所以O点的电势为零．AO间的电场线方向由A→O，而顺着电场线方向电势逐渐降低，可知，a所处的位置电势φa＞1，故A错误．a所处的位置电势φa＞1，b所处的位置电势φb＜1，由Ep=qφ知，a、b在AB处的电势能均大于零，则整体的电势能Ep＞1．故B正确．在平移过程中，a所受的静电力与其位移方向的夹角为钝角，则静电力对a做负功，故C错误．a、b看成一个整体，原来总电势能为零，最终总电势能为正，电势能增加，所以整个移动过程中，静电力对a、b整体做负功，故D错误．故选B. 点睛：对于等量异种电荷电场线和等势面的分布情况要熟悉，要抓住其对称性进行记忆，知道等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线，且一直延伸到无穷远． 4、D 【解析】小物块沿斜面从顶端滑到底端，初末位置的高度差为△h，重力做功与路径无关，只与初末位置有关，故WG=mgh；小球高度降低，重力做正功；故选D． 【点睛】重力是恒力，恒力做功可以用恒力做功表达式W=Flcosθ列式求解，也可以用恒力乘以恒力方向移动的距离来求解． 5、B 【解析】由图可知，在0到4s这段时间内，a车沿x轴负方向运动做速度越来越小的直线