2023届湖北省“荆、荆、襄、宜”四地七校考试联盟高三物理第一学期期中经典试题含解析

2022-2023高三上物理期中模拟试卷 注意事项 1．考生要认真填写考场号和座位序号。 2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。 3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。 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、行星A和B都是均匀球体，其质量之比是1：3，半径之比是1：3，它们分别有卫星a和b，轨道接近各自行星表面，则两颗卫星a和b的周期之比为 （ ） A．1：27 B．1：9 C．1：3 D．3：1 2、质量为2kg的物体，放在动摩擦因数为μ=0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，从x=0m处由静止开始运动，拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图所示，取g =l0m/s2。 下列说法中正确的是(　　) A．此物体在OA段做匀加速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为15W B．此物体在AB段做匀速直线运动，且整个过程中拉力的功为15J C．此物体在AB段做匀加速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为15W D．此物体在OA段做匀速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为15W 3、声音在气体中传播速度v可以用气体的压强p、气体的密度ρ和没有单位的比例常数k表示．根据这些情况，以下判断声音在气体中传播速度的表达式中正确的是( ) A．v＝k B．v＝k C．v＝k D．v＝k 4、地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a1，地球的同步卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r，向心加速度为a2。已知引力常量为G，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，且地球近地卫星轨道处的重力加速度为g0下列说法正确的是（　　） A．地球质量 B．地球质量 C．a1、a2、g、g0的关系是g0=g>a2>a1 D．加速度之比 5、如图所示，从A点由静止释放一弹性小球，一段时间后与固定斜面上B点发生碰撞，碰后小球速度大小不变，方向变为水平方向，又经过相同的时间落在地面上C点，已知地面上D点位于B点正下方，C、D间的距离为s，则 A．A、D两点间的距离为2s B．A、D两点间的距离为s C．A、B两点间的距离为s D．A、B两点间的距离为 6、一个质量为m＝1 kg的物块静止在水平面上，物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2.从t＝0时刻起物块同时受到两个水平力F1与F2的作用，若力F1、F2随时间的变化如图所示，设物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2，则物块在此后的运动过程中(　　) A．物块从t＝0时刻开始运动 B．物块运动后先做加速运动再做减速运动，最后匀速运动 C．物块加速度的最大值是3 m/s2 D．物块在t＝4 s时速度最大 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，细线一端系一小球，另一端固定在O点，在水平拉力F作用下，小球在O点下方的竖直平面内做匀速率圆周运动．在小球经A点向B点运动的过程中，下列说法正确的是（ ） A．小球处于平衡状态 B．拉力F逐渐增大 C．重力的瞬时功率保持不变 D．拉力的瞬时功率逐渐增大 8、如图所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小球，电梯中有质量为50kg的乘客，在电梯运行时乘客发现轻质弹簧的伸长量始终是电梯静止时的四分之三，已知重力加速度g=10m/s2，由此可判断（ 　） A．电梯可能加速下降，加速度大小为5m/s2 B．电梯可能减速上升，加速度大小为2.5m/s2 C．乘客处于失重状态 D．乘客对电梯地板的压力为425 N 9、如图所示为传送带运输机的示意图,A为传送带上的货物,则 A．如果货物A随传送带一起无相对滑动地向上匀速运动,A受到沿传送带向上的摩擦力 B．如果货物A随传送带一起无相对滑动地向下匀速运动,A受到沿传送带向下的摩擦力 C．如果货物A和传送带都静止,A不受摩擦力 D．如果货物A和传送带都静止,A对传送带有沿传送带向下的摩擦力 10、物体甲的x-t图象和物体乙的v-t图象分别如下图所示，则这两个物体的运动情况是（　　） A．甲在整个t=6s时间内有来回运动，它通过的总位移为零 B．甲在整个t=6s时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为4m C．乙在整个t=6s时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为4m D．乙在整个t=6s时间内有来回运动，它通过的总位移为零 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）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如下图1所示的装置，其中砂桶质量为m,小车质量为M，打点计时器使用的交流电频率为50 Hz。 （1）实验前，在进行平衡摩擦力的操作时，下列注意事项正确的是_______。 A．应该让小车连接纸带并穿过打点计时器 B．必须让小车连接砂桶 C．纸带和砂桶都应连接 D．改变小车质量时，需要重新平衡摩擦力 （2）该同学得到一条纸带，在纸带上取连续的六个点，如图2所示，自A点起，相邻两点的距离分别为10.1 mm、12.0 mm、14.1 mm、16.0 mm、18.0 mm，则打E点时小车速度为______m/s，小车的加速度为______ m/s2（结果保留一位小数）。 （3）该同学通过数据的处理作出了a－F图象，如图3所示，则图中直线不过原点的原因可能是______。 12．（12分）为了探究加速度与力、质量的关系，物理兴趣小组成员独立设计了如图甲所示的实验探究方案，并进行了实验操作． （1）在长木板的左端垫上木块的目的是_____________； （2）实验中用砝码（包括小盘）的重力G=mg的大小作为小车（质量为M）所受拉力F的大小，能够实现这一设想的前提条件是________________； （3）图乙为小车质量M一定时，根据实验数据描绘的小车加速度的倒数 与盘和砝码的总质量m之间的实验关系图象．设图中直线斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿第二定律成立，则小车的质量M为__________． 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）如图，质量的木板静止在水平地面上，质量、大小可以忽略的铁块静止在木板的右端．设最大摩擦力都等于滑动摩擦力，书籍木板与地面间的动摩擦因数，铁块与木板之间的动摩擦因数，取．现给铁块施加一个水平向左的力F． (1)若力F恒为8 N，经1 s铁块运动到木板的左端.求木板的长度； (2)若力F从零开始逐渐增加，且木板足够长.试通过分析与计算，在坐标图中作出铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图象. 14．（16分）图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图，整个轨道在同一竖直平面内，表面粗糙的AB段与四分之一光滑圆弧轨道BC在B点水平相切．点A距水面的高度为H，圆弧轨道BC的半径为R，圆心O恰在水面．一质量为m的游客（视为质点）可从轨道AB的任意位置滑下，不计空气阻力． （1）若游客从A点由静止开始滑下，到B点时沿切线方向滑离轨道落在水面D点，OD=2R，求游客滑到的速度vB大小及运动过程轨道摩擦力对其所做的功Wf； （2）若游客从AB段某处滑下，恰好停在B点，有因为受到微小扰动，继续沿圆弧轨道滑到P点后滑离轨道，求P点离水面的高度h．（提示：在圆周运动过程中任一点，质点所受的向心力与其速率的关系为） 15．（12分）如图所示，传送带A、B之间的距离为L＝3.2 m，与水平面间的夹角θ＝37°，传送带沿顺时针方向转动，速度恒为v＝2 m/s，在上端A点无初速度地放置一个质量为m＝1 kg、大小可视为质点的金属块，它与传送带的动摩擦因数为μ＝0.5，金属块滑离传送带后，经过弯道，沿半径为R＝0.4 m的光滑圆轨道做圆周运动，刚好能通过最高点E。已知B、D两点的竖直高度差h＝0.6 m(g取10 m/s2)求： (1)金属块经过D点时的速度； (2)金属块在BCD弯道上克服摩擦力做的功。 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、C 【解析】: 研究同卫星绕行星做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力， 由 得： 在行星表面运动,轨道半径可以认为就是行星的半径. 行星A和B质量之比是 ,半径之比是 则 故C正确 综上所述本题答案是：C 2、A 【解析】对物体受力分析，物体受到的摩擦力为Ff=μFN=μmg═0.1×2×10N=2N．由图象可知，斜率表示的是物体受到的力的大小，OA段的拉力为5N，AB段的拉力为2N，所以物体在AB段做匀速直线运动，在OA段的拉力为5N，物体做加速运动，当速度最大时，拉力的功率最大，由v=at，x=at2，a=，代入数值解得，v=3m/s，此时的最大功率为POA=FOAv1=5×3W=15W，在AB段，物体匀速运动，速度的大小为3m/s，拉力的大小为2N， 所以此时的功率为PAB=FABv2=2×3W=6W，所以在整个过程中拉力的最大功率为15W，所以A正确，CD错误；整个过程中拉力的功为，选项B错误；故选A． 点睛：本题考查了对功的公式W=FL的理解，根据图象的分析，要能够从图象中得出有用的信息--斜率表示物体受到的拉力的大小，本题很好的考查了学生读图和应用图象的能力． 3、A 【解析】 根据传播速度v 与空气的密度ρ以及压强p的单位，结合“力学制单位”来求解．传播速度v的单位m/s，密度ρ的单位kg/m3，p的单位kg/m•s2，在A选项中，代入压强p和密度ρ的单位化简后单位为m/s，正与速度单位“m/s”相同，是正确的．在B选项中，同理可得化简后的单位为s/m，不是速度的单位．C项化简得m2/s2，不是速度单位．D项化简得s2/m2，也不是速度单位． 故选A。 4、C 【解析】 AB．根据万有引力定律可得，对地球的同步卫星有 解得地球的质量 故AB错误； C．地球赤道上的物体和地球同步卫星的角速度相等，根据 a=ω2r知 a1＜a2 对于地球近地卫星有 得 地球表面的物体 得 对于地球同步卫星，有 即得 因为 r＞R，所以 a2＜g，综合得 g0=g＞a2＞a1 故C正确； D．地球赤道上的物体与地球同步卫星角速度相同，则根据a=ω2r，地球赤道上的物体与地球同步卫星的向心加速度之比 故D错误； 故选C。 5、B 【解析】 CD．小球从A到B做自由落体运动，从B到C做平抛运动，两端时间相同，B到C，水平方向做匀速运动有： s=vt A到B做自由落体运动，有： 又v=gt，联立解得： 故C、D错误； AB．小球从A到B做自由落体运动，从B到C做平抛运动，竖直方向做自由落体，时间相同，所以AB和BD间距相等，即AD两点间距离为s，故A错误，B正确。 故选B。 6、C 【解析】A项：物体所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力fm=μmg=0.2×1×10N=2N，物体第1s内，满足F1=F2+fm物块处于静止状态，故A错误； B、C、D项：第1秒物块静止，第1s末到第7s末，根据牛顿第二定律有F1-F2-fm=ma，F2先减小后增大，故加速度先增大再减小，方向沿F1方向，物体一直加速，故B、D选项错误；在t=4s时加速度最大，故C正确。 点晴：本题考查质点