2023届湖北省武汉市达标名校物理高三第一学期期中检测模拟试题含解析

2022-2023高三上物理期中模拟试卷 注意事项： 1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。 2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 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、课堂上老师布置了一个题目：假设地球是一半径为、质量分布均匀的球体，并忽略自转，已知质量分布均匀的球壳对内物体的引力为零，某一矿井的深度为，求矿井底部的重力加速度为和地球表面处的重力加速度大小之比． 小明同学的思考过程如下：由万有引力和重力的关系可知， （为引力常量， 为地球质量， 为各点距地心的距离， 为该点的重力加速度）．所以地球表面的重力加速度，矿井底部的重力加速度．由此可知，矿井底部和地球表面处的重力加速度大小之比为． 对于小明的思考过程，下列说法中正确的是（ ） A．小明的答案是正确的 B．小明的答案是错误的，因为不成立 C．小明的答案是错误的，因为不成立 D．小明的答案是错误的，比值应该为 2、如图甲所示，一质量为m的物块在t＝0时刻，以初速度v0从足够长、倾角为θ的粗糙斜面底端向上滑行，物块速度随时间变化的图象如图乙所示．t0时刻物块到达最高点，3t0时刻物块又返回底端．下列说法正确的是(　　) A．物块从开始运动到返回底端的过程中重力的冲量为3mgt0·cosθ B．物块从t＝0时刻开始运动到返回底端的过程中动量的变化量为 C．斜面倾角θ的正弦值为 D．不能求出3t0时间内物块克服摩擦力所做的功 3、下列属于静电现象的是________． A．小灯泡发光时会发热 B．条形磁铁能吸引小铁屑 C．摩擦过的塑料笔杆能吸引小纸片 D．通电直导线附近的小磁针会发生偏转 4、在物理学的重大发现中，科学家们总结出了许多物理学方法，以下关于物理学研究方法的叙述正确的是（ ） A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法运用了假设法 B．根据速度的定义式，当△t趋近于零时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了微元法 C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，然后将各小段位移相加，运用了微积分的方法． D．在对自由落体运动的研究中，伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证 5、在物理学史上，利用理想斜面实验得出“力是改变物体运动状态的原因”的著名科学家是 A．伽利略 B．牛顿 C．奥斯特 D．爱因斯坦 6、如图所示，轻弹簧左端固定在竖直墙上，右端与木板相连，木块紧靠木块放置，、与水平面间的动摩擦因数分别为、，且．用水平力向左压，使弹簧被压缩，系统保持静止．撤去后，、向右运动并最终分离．下列判断正确的是（ ） A．、分离时，弹簧长度一定等于原长 B．、分离时，弹簧长度一定大于原长 C．、分离时，弹簧长度一定小于原长 D．、分离后极短时间内，的加速度大于的加速度 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,点O、a、c在同一水平线上,c点在竖直细杆上．一橡皮筋一端固定在O点,水平伸直(无弹力)时,另一端恰好位于a点,在a点固定一光滑小圆环,橡皮筋穿过圆环与套在杆上的小球相连．已知b、c间距离小于c、d间距离,小球与杆间的动摩擦因数恒定,橡皮筋始终在弹性限度内且其弹力跟伸长量成正比．小球从b点上方某处释放,第一次到达b、d两点时速度相等,则小球从b第一次运动到d的过程中（ ） A．在c点速度最大 B．在c点下方某位置速度最大 C．重力对小球做的功一定大于小球克服摩擦力做的功 D．在b、c两点,摩擦力的瞬时功率大小相等 8、如图所示，质量为的物体置于倾角为的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为，在外力作用下，斜面以加速度沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体与斜面体相对静止．则关于斜面对的支持力和摩擦力的下列说法中正确的是（ ） A．支持力一定做正功 B．摩擦力一定做正功 C．摩擦力可能不做功 D．摩擦力可能做负功 9、有一小球只在重力作用下由静止开始自由落下，在其正下方固定一根足够长的轻质弹簧，如图所示，在小球与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中（ ） A．小球接触弹簧后即做减速运动 B．小球的重力势能一直减小，弹簧的弹性势能一直增大 C．当小球的速度最大时，它所受的合力为零 D．小球所受的弹力先对小球做正功，再做负功 10、甲和乙两辆汽车在同一条平直公路同向行驶，它们的v-t图像分别是a、b两条曲线，已知在时刻，两车相遇，下列说法正确的是（  ） A．时刻甲车在前，乙车在后 B．时刻，两车相距最远 C．甲车速度最大时，两车相距最远 D．到的时间内，两车加速度均先减小后增大 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）小明对2B铅笔芯的导电性能感兴趣，于是用伏安法测量其电阻值： （1）图1是部分连接好的实物电路图，请用电流表外接法完成接线并在图1中画出_____； （2）小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的伏安特性，并将得到的电流、电压数据描到U—I图上，如图2所示．在图中，由电流表外接法得到的数据点是用___（填“О”或“×”）表示的； （3）请你选择一组数据点，在图2上用作图法作图，并求出这段铅笔芯的电阻为____Ω。 12．（12分）某同学为探究加速度与合外力的关系，设计了如图甲所示的实验装置．一端带有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，用轻绳绕过定滑轮及轻滑轮将小车与弹簧测力计相连．实验中改变悬挂的钩码个数进行多次测量，记录弹簧测力计的示数F，并利用纸带计算出小车对应的加速度a． （1）实验中钩码的质量可以不需要远小于小车质量，其原因是_____． A．小车所受的拉力与钩码的重力无关 B．小车所受的拉力等于钩码重力的一半 C．小车所受的拉力可由弹簧测力计直接测出 （2）图乙是实验中得到的某条纸带的一部分．已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，由纸带数据求出小车的加速度a=____m/s²． （3）根据实验数据绘出小车的加速度a与弹簧测力计示数F的关系图像，下列图像中最符合本实验实际情况的是（______） 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）如图所示，倾角为θ =的斜面与足够大的光滑水平面在D处平滑连接,斜面上有A、B、C三点,AB、BC、CD间距均为20cm ,斜面上BC部分粗糙 ,其余部分光滑。2块完全相同、质量均匀分布的长方形薄片(厚度忽略不计) ,紧挨在一起排在斜面上，从下往上编号依次为1、2,第1块的下边缘恰好在A处，现将2块薄片一起由静止释放，薄片经过D处时无能量损失且相互之间无碰撞,已知每块薄片质量为m=1kg、长为5cm,薄片与斜面BC间的动摩擦因数μ =,重力加速度为g,求: (1)第1块薄片刚完全进入BC段时两薄片间的作用力大小; (2)第1块薄片下边缘刚运动到C时的速度大小; (3)两薄片在水平面上运动时的间距。 14．（16分）在物理学中，常常用等效替代、类比、微小量放大等方法来研究问题，如在牛顿发现万有引力定律一百多年后，卡文迪许利用微小量放大法由实验测出了万有引力常量G的数值，如图所示是卡文迪许扭秤实验示意图。卡文迪许的实验常被称为是“称量地球质量”的实验，因为由G的数值及其他已知量，就可计算出地球的质量，卡文迪许也因此被誉为第一个称量地球的人。 （1）若在某次实验中，卡文迪许测出质量分别为m1、m2相距为r的两个小球之间引力的大小为F，求万有引力常量G; （2）若已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，万有引力常量为G，忽略地球自转的影响，请推导出地球质量M； （3）取万有引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2，地球质量M=6.0×1024kg，月球质量m=7.3×1022kg，月地距离r=3.8×105km，计算月球和地球之间的万有引力大小。（结果保留一位有效数字） 15．（12分）第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年在中国北京和张家口举行。如图所示为简化后的雪道示意图，运动员一定的初速度从半径R=10m的圆弧轨道AB末端水平飞出，落在倾角为的斜坡上，已知运动员到B点时对轨道的压力是其重力的5倍，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。求： (1)运动员在斜坡上的落点距B点的距离； (2)运动过程中运动员距斜坡的最大距离及从B点到距斜坡的最大距离所用的时间。 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】小明分析时随明确在地球表面，重力和地球的万有引力大小相等，但是没有理解“质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，固在深度为d的井底，受到地球的万有引力即为半径等于（R-d）的球体在其表面产生的万有引力”，即不成立， 所以才出现小明的答案，故ABD错误，C正确．故选C． 点睛：抓住在地球表面重力和万有引力相等，在矿井底部，地球的重力和万有引力相等，要注意在矿井底部所谓的地球的质量不是整个地球的质量而是半径为（R-d）的球体的质量． 2、C 【解析】 A：物块从开始运动到返回底端的过程中重力的冲量，故A项错误． B：上滑过程中物块做初速度为v0的匀减速直线运动，下滑过程中做初速度为零，末速度为v的匀加速直线运动，上滑和下滑的位移大小相等，所以有，解得，物块从开始运动到返回底端过程中动量的变化量为，故B项错误． C：上滑过程中有，下滑过程中有，解得．故C项正确． D：3t0时间内，物块受力为重力、支持力、摩擦力．从底端出发又回到底端，高度不变，重力做功为零；支持力始终与速度垂直，不做功；摩擦力始终与速度反向，做负功．根据动能定理，摩擦力所做的功就等于物体动能变化量．克服摩擦力所做的功与摩擦力所做负功大小相等．所以，能求出． ，故D项错误． 【点睛】 冲量是力在某段时间上对物体运动状态的积累效应，恒力的冲量等于力和作用时间的乘积． 3、C 【解析】A、灯泡发光时会发热属于电流的热效应，不是静电现象，故A错； B、条形磁铁能吸引小铁屑属于磁现象，故B错； C、摩擦过的塑料笔杆能吸引小纸片，是静电现象，故C正确； D、通电直导线附近的小磁针会发生偏转是由于电流产生的磁场对小磁针的作用，属于磁现象，故D错误； 故选C 4、C 【解析】 A、质点采用的科学方法为建立理想化的物理模型的方法,故A错误; B、为研究某一时刻或某一位置时的速度,我们采用了取时间非常小,即让时间趋向无穷小时的平均速度作为瞬时速度,即采用了极限思维法,故B错误； C、在探究匀变速运动的位移公式时,采用了微元法将变速运动无限微分后变成了一段段的匀速运动,即采用了微积分的方法，故C正确； D、伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并未直接进行验证，而是在斜面实验的基础上的理想化推理并直接用实验进行了验证，故D错误； 综上所述本题答案是：C 5、A 【解析】 在物理学史上，利用理想斜面实验得出“力是改变物体运动状态的原因”的著名科学家是伽利略，故选A. 6、B 【解析】撤去外力后，对：．对：，所以、两