2023届湖北省“荆、荆、襄、宜四地七校物理高三上期中检测模拟试题含解析

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，小物体P放在水平圆盘上随圆盘一起转动，下列关于小物体所受摩擦力f的叙述正确的是（　　） A．圆盘匀速转动时，摩擦力f等于零 B．圆盘转动时，摩擦力f方向总是指向轴O C．当物体P到轴O距离一定时，摩擦力f的大小跟圆盘转动的角速度成正比 D．当圆盘匀速转动时，摩擦力f的大小跟物体P到轴O的距离成正比 2、北京时间2016年2月11日23:40左右，激光干涉引力波天文台（LIGO）负责人宣布，人类首次发现了引力波。它来源于距地球之外13亿光年的两个黑洞（质量分别为26个和39个太阳质量）互相绕转最后合并的过程。合并前两个黑洞互相绕转形成一个双星系统，关于双星系统，下列说法正确的是（　　） A．两个黑洞绕行的角速度相等 B．两个黑洞绕行的线速度相等 C．两个黑洞绕行的向心加速度相等 D．质量大的黑洞旋转半径大 3、如图所示，在光滑的水平面上有甲、乙两个木块，质量分别为m1和m2，中间用一原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来，现用一水平力F向左推木块乙，当两木块一起匀加速运动时，两木块之间的距离是（  ）． A． B． C． D． 4、如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为(　　) A．2－ B． C． D． 5、如图所示，质量为M的人在远离任何星体的太空中，与他旁边的飞船相对静止由于没有力的作用，他与飞船总保持相对静止的状态这个人手中拿着一个质量为m的小物体，他以相对飞船为v的速度把小物体抛出，在抛出物体后他相对飞船的速度大小为　　 A． B． C． D． 6、关于速度和加速度下列说法中正确的是（ ） A．物体的速度变化快，则加速度一定大 B．物体的速度变化大，则加速度一定大 C．物体的速度大，则加速度一定大 D．物体的速度为零，则加速度一定为零 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，竖直平面内有一固定的光滑椭圆大环，其长轴长、短轴长．劲度系数为k的轻弹簧上端固定在大环的中心O，下端连接一个质量为m、电荷量为q、可视为质点的小环，小环刚好套在大环上且与大环及弹簧绝缘，整个装置处在水平向右的匀强电场中。将小环从A点由静止释放，小环运动到B点时速度恰好为O。已知小环在A、B两点时弹簧的形变量大小相等。则（　　） A．小环从A点运动到B点的过程中，弹簧的弹性势能先减小后增大 B．小环从A点运动到B点的过程中，小环的电势能一直增大 C．电场强度的大小 D．小环在A点时受到大环对它的弹力大小 8、如图所示，竖直平面内固定两根足够长的细杆L1、L2,两杆分离不接触，且 两杆间的距离忽略不计。两个小球a、b (视为质点)质量均为m，a球套在竖直杆L1上，b球套在水平杆L2上，a、b通过铰链用长度为L的刚性轻杆连接，将a球从图示位置由静止释放(轻杆与L2杆夹角为),不计一切摩擦，已知重力加速度为g。在此后的运动过程中，下列说法中正确的是 A．b球的速度为零时，a球的加速度大小一定等于g B．a球的机械能守恒 C．a球的最大速度为 D．b球的最大速度为 9、如图所示，左侧为一个固定在水平桌面上的半径为R的半球形碗，碗口直径AB水平，O点为球心，碗的内表面及碗口光滑。右侧是一个足够长的固定光滑斜面。一根不可伸长的轻质细绳跨过碗口及竖直固定的轻质光滑定滑轮，细绳两端分别系有可视为质点的小球m1和物块m2，且m1＞m2。开始时m1恰在A点，m2在斜面上且距离斜面顶端足够远，此时连接m1、m2的细绳与斜面平行且恰好伸直，C点在圆心O的正下方。将m1由静止释放开始运动，则下列说法正确的是 A．在m1从A点运动到C点的过程中，m1与m2组成的系统机械能守恒 B．当m1运动到C点时，m1的速率是m2速率的倍 C．m1不可能沿碗面上升到B点 D．m2沿斜面上滑过程中，地面对斜面的支持力始终保持恒定 10、如图所示，质量为物块P在与水平方向夹角为的力的作用下，沿水平面做匀速直线运动。已知物块与水平面之间的动摩擦因数，。当最小时，则（　　） A． B． C．最小值为 D．最小值为 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）在做“验证牛顿第二定律”的实验时（装置如图所示）： (1)下列说法中正确的是（_______） A．平衡运动系统的摩擦力时，应把装砂的小桶通过定滑轮拴在小车上 B．连接砂桶和小车的轻绳应和长木板保持平行 C．平衡摩擦力后，长木板的位置不能移动 D．小车应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车 (2)甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图像为图所示中的直线Ⅰ，乙同学画出的图像为图中的直线Ⅱ。直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大，明显超出了误差范围，下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释，其中可能正确的是（_______） A．实验前甲同学没有平衡摩擦力 B．甲同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了 C．实验前乙同学没有平衡摩擦力 D．乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了 (3)在研究小车的加速度a和小车的质量M的关系时，由于没有满足（m为砂桶及砂桶中砂的质量）的条件，结果得到的图像应是下图中的（________） A． B． C． D． (4)在研究小车的加速度a和拉力F的关系时，由于没有满足的关系，结果应是下图中的（________） A． B． C． D． 12．（12分）如图甲所示，用落体法验证机械能守恒定律，打出如图乙所示的一条纸带，已知交流电的周期为0.02s。 （1）根据纸带所给数据，打下C点时重物的速度为________m/s。（结果保留三位有效数字） （2）某同学选用两个形状相同，质量不同的重物a和b进行实验，测得几组数据，画出图象，并求出图线的斜率k，如图乙丙所示，由图象可知a的质量m1 ________b的质量m2。（选填“大于”或“小于”） （3）通过分析发现造成k2值偏小的原因是实验中存在各种阻力，已知实验所用重物的质量m2＝0.052 kg，当地重力加速度g＝9.78 m/s2，求出重物所受的平均阻力f ＝______N。（结果保留两位有效数字） 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）月球绕地球近似做匀速圆周运动．已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球距离地球表面的高度为H，不考虑自转． （1）求月球绕地球运动的速度v的大小和周期T； （2）月球距离地球表面的高度H约为地球半径R的59倍． a．求月球绕地球运动的向心加速度a的大小； b．我们知道，月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度g的1/6，即，分析说明月球表面的重力加速度与月球绕地球运动的向心加速度a之间的不一致是否矛盾． 14．（16分）一带正电的物体静止置于绝缘水平面上，如图所示，现加一水平向右的匀强电场后物体开始向右运动，已知物体与绝缘水平面之间的滑动摩擦力为电场力的，经一段时间后，物体的动能为，此时突然使电场方向反向，大小不变，再经过一段时间后，物体回到原出发点。求物体回到原来出发点时的动能 15．（12分）如图所示，在水平向右的匀强电场中，水平轨道AB连接着一圆形轨道，圆形轨道固定在竖直平面内，其最低点B与水平轨道平滑连接。现有一质量为m、电荷量为q的带正电荷的小球（可视为质点），从离圆形轨道最低点B相距为L处的C点由静止开始在电场力作用下沿水平轨道运动。已知小球所受电场力与其所受的重力大小相等，重力加速度为g，水平轨道和圆形轨道均绝缘，小球在运动过程中所带电荷量q保持不变，不计一切摩擦和空气阻力。求： (1)匀强电场的电场强度E的大小； (2)小球由C点运动到B点所用的时间t； (3)小球运动到与圆形轨道圆心O等高的D点时的速度大小vD； 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】 只有当木块P随圆盘一起绕过O点的竖直轴匀速转动时，P受到的静摩擦力提供向心力，f的方向才指向圆心，若圆盘不是匀速转动，摩擦力f方向不是指向轴O，故A、B错误； 当物体P到轴O距离一定时，f=mrω2，f∝ω2，摩擦力f的大小跟圆盘转动的角速度平方成正比，故C错误； 当圆盘匀速转动时，转速n一定，f=4n2mr，f∝r，即摩擦力f的大小跟物体P到轴O的距离成正比，故D正确； 故选D． 2、A 【解析】 由题可知本题考查双星系统，利用万有引力提供向心力与角速度相等进行分析。 【详解】 A．双星系统做匀速圆周运动的周期相同，故它们的角速度等，故A正确； BD．根据 可知旋转半径与质量成反比，故质量大的黑洞旋转半径小，线速度小，故BD错误； C．两个黑洞间的万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律，有 由于两者质量不等，故两个黑洞的向心加速度不等，故C错误。 故选A。 3、C 【解析】 对甲乙做成的整体，根据牛顿第二定律可知：，对物体甲：，解得，则此时两木块之间的距离是，选项C正确. 【点睛】 此题考查了牛顿第二定律的应用问题；解题时先用整体法求解整体的加速度，然后隔离甲物体求解弹簧的压缩量；整体法和隔离法相结合是解决连接体问题的常用的方法，必须要熟练掌握. 4、C 【解析】 当拉力水平时，物体匀速运动，则拉力等于摩擦力，即：，当拉力倾斜时，物体受力分析如图 由平衡条件得：，，又，得摩擦力为：，联立解得：，故选C. 5、A 【解析】 人和物体组成的系统不受外力作用，系统动量守恒，根据动量守恒定律列式求解即可； 【详解】 人和物体组成的系统不受外力作用，系统动量守恒，以v的方向为正方向，根据动量守恒定律得：，解得：，故A正确，B、C、D错误； 故选A。 【点睛】 对于动量守恒定律的应用，关键是要求同学们能正确分析物体的受力情况，注意使用动量守恒定律解题时要规定正方向。 6、A 【解析】 A.物体的速度变化快，则加速度一定大，速度变化快慢就是加速度，所以A正确； B.物体的速度变化大，其加速度不一定大，还要看时间，所以B错误； C.物体的加速度大，说明速度变化快，但速度不一定大，所以C错误； D.速度为零，则速度可以变化，则加速度不一定为零，所以D错误； 故选A； 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、AD 【解析】 A．已知小环在A、B两点时弹簧的弹力大小相等，说明在A点弹簧的压缩量等于在B点的伸长量相等，设为x，原长为，则得在A点 在B点 解得小环在A点时，弹簧压缩量为 小环从A点运动到B点的过程中，弹簧从压缩到原长，再到伸长，所以其弹性势能先减小后增大，A正确； B．小环从A点运动到B点的过程中，小环沿电场线方向水平运动2L，电场力做正功，小环的电势能一