2024屆湖北省荊州市物理高三第一學期期中學業(yè)質量監(jiān)測模擬試題含解析

2024屆湖北省荊州市物理高三第一學期期中學業(yè)質量監(jiān)測模擬試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內相應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔。考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、在離地面足夠高的地方以20m/s的初速度豎直上拋一小球，不計空氣阻力，經(jīng)過一段時間后，小球速度大小變?yōu)?0m/s．此時()A．小球的位移方向一定向上B．小球的位移方向一定向下C．小球的速度方向一定向上D．小球的速度方向一定向下2、汽車的額定功率為90kW，路面的阻力恒為F，汽車行駛的最大速度為v.則()A．如果阻力恒為2F，汽車的最大速度為B．如果汽車牽引力為原來的二倍，汽車的最大速度為2vC．如果汽車的牽引力變?yōu)樵瓉淼?，汽車的額定功率就變?yōu)?5kWD．如果汽車做勻速直線運動，汽車發(fā)動機的輸出功率就是90kW3、變速自行車變換齒輪組合來改變行駛速度．如圖所示是某一變速自行車齒輪轉動結構示意圖，圖中A輪有48齒，B輪有42齒，C輪有18齒，D輪有12齒，則（）A．該自行車可變換兩種不同擋位B．當B輪與C輪組合時，兩輪的線速度之比vC．當A輪與D輪組合時，兩輪的角速度之比ωD．當A輪與C輪組合時，兩輪上邊緣點M和N的向心加速度之比a4、從同一地點同時開始沿同一直線運動的兩個物體Ⅰ、Ⅱ的速度－時間圖象如圖所示．在0～t2時間內，下列說法中正確的是（）A．Ⅰ物體所受的合外力不斷增大，Ⅱ物體所受的合外力不斷減小B．在第一次相遇之前，t1時刻兩物體相距最遠C．t2時刻兩物體相遇D．Ⅰ、Ⅱ兩個物體的平均速度大小都是5、水平面上一質量為m的物體，在水平力F作用下開始加速運動，力F的功率P保持恒定，運動過程所受的阻力Ff大小不變，物體速度最終達到穩(wěn)定值vm，F(xiàn)作用過程物體的速度v的倒數(shù)與加速度a的關系圖象如圖所示，僅在已知功率P的情況下，根據(jù)圖象所給的信息()A．可求出m，F(xiàn)f和vmB．不能求出mC．不能求出FfD．可求出加速運動時間6、—輛汽車在水平公路上轉彎，沿曲線由M向N行駛，速度逐漸減小。圖中分別畫出了汽車轉彎時所受合力F的四種方向，你認為其中正確的是（）A． B．C． D．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，頂端裝有定滑輪的斜面體放在粗糙水平地面上，A、B兩物體通過細繩連接，并處于靜止狀態(tài)（不計繩的質量和滑輪軸的摩擦）．現(xiàn)用水平向右的力F作用于物體B上，將物體B緩慢拉高一定的距離，此過程中斜面體與物體A仍然保持靜止．在此過程中A．地面對斜面體的摩擦力一定變大B．斜面體所受地面的支持力一定變大C．水平力F一定變大D．物體A所受斜面體的摩擦力不一定變大8、一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t=0時速率為1m/s，從此刻開始在與速度平行的方向上施加一水平作用力F，力F、滑塊的速度v隨時間的變化規(guī)律分別如圖甲、乙所示（力F和速度v取同一正方向），g=10m/s2，則A．滑塊的質量為1.0kgB．滑塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.05C．第2s內力F的平均功率為3.0WD．第1內和第2s內滑塊的動量變化量相同9、如圖所示為研究離心現(xiàn)象的簡易裝置，將兩個桿垂直固定在豎直面內，在垂足O1和水平桿上的O2位置分別固定一力傳感器，其中O1O2=l，現(xiàn)用兩根長度相等且均為l的細線拴接一質量為m的鐵球P，細線的另一端分別固定在O1、O2處的傳感器上.現(xiàn)讓整個裝置圍繞豎直桿以恒定的角速度轉動，使鐵球在水平面內做勻速圓周運動，兩段細線始終沒有出現(xiàn)松弛現(xiàn)象，且保證O1、O2和P始終處在同一豎直面內.則()A．O1P的拉力的最大值為mgB．O1P的拉力的最大值為mgC．O2P的拉力的最小值為mgD．O2P的拉力的最小值為010、如圖，兩個質量都為m的球A、B用輕繩連接，A球套在水平細桿上（球孔比桿的直徑略大），對B球施加水平風力作用，結果A球與B球一起向右做勻速運動，此時細繩與豎直方向的夾角為θ．已知重力加速度為g，則A．對B球的水平風力大小等于mgsinθB．輕繩的拉力等于mgcosθC．桿對A球的支持力等于2mgD．桿與A球間的動摩擦因數(shù)等于tanθ三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）在“測定玻璃的折射率”的實驗中，在白紙上放好玻璃磚，aa′和bb′分別是玻璃磚與空氣的兩個界面，如圖所示。在玻璃磚的一側插上兩枚大頭針P1和P2，用“＋”表示大頭針的位置，然后在另一側透過玻璃磚觀察，并依次插上大頭針P3和P4。在插P3和P4時，應使（）A．P3只擋住P1的像B．P4只擋住P2的像C．P3同時擋住P1、P2的像D．P3插在P1、P2的延長線上12．（12分）在驗證牛頓第二定律實驗中，(1)某組同學用如圖甲所示裝置，采用控制變量的方法，來研究小車質量不變的情況下，小車的加速度與小車受到的力的關系．下列措施中不需要和不正確的是（_________）①首先要平衡摩擦力，使小車受到的合力就是細繩對小車的拉力②平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝碼，使小車能勻速滑動③每次改變拉小車的拉力后都需要重新平衡摩擦力④實驗中通過在塑料桶中增加砝碼來改變小車受到的拉力⑤實驗中應先放小車，然后再開打點計時器的電源A．①③⑤B．②③⑤C．③④⑤D．②④⑤(2)某組同學實驗得出數(shù)據(jù)，畫出a－F圖象如圖乙所示，那么該組同學實驗中出現(xiàn)的問題可能是（_______）A．實驗中摩擦力沒有平衡B．實驗中摩擦力平衡過度C．實驗中繩子拉力方向沒有跟平板平行D．實驗中小車質量發(fā)生變化四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，一半徑為R的玻璃半球，O點是半球的球心，虛線OO′表示光軸（過球心O與半球底面垂直的直線）。已知玻璃的折射率為1.5?，F(xiàn)有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光線能從球面射出（不考慮被半球的內表面反射后的光線）。求（1）從球面射出的光線對應的入射光線到光軸距離的最大值；（2）距光軸R3的入射光線經(jīng)球面折射后與光軸的交點到O14．（16分）如圖甲所示，水平放置的平行金屬板A、B間距為d=20cm，板長L=30cm，在金屬板的左端豎直放置一帶有小孔的擋板，小孔恰好位于A、B中間，距金屬板右端=15cm處豎直放置一足夠大的熒光屏.現(xiàn)在A、B板間加如圖乙所示的方波形周期電壓，有大量質量=10-7kg、電荷量q=1.0×10-2C的帶負電粒子以平行于金屬板的速度=1.0×104m/s持續(xù)射向擋板.已知U0=1.0×102V，粒子重力不計，求:（1）粒子在電場中的運動時間;（2）t=0時刻進入的粒子離開電場時在豎直方向的位移大小;（3）撤去擋板后熒光屏上的光帶寬度.15．（12分）如圖所示，有一半徑為R的半圓形圓柱面MPQ，質量為2m的A球與質量為m的B球，用輕質繩連接后掛在圓柱面邊緣．現(xiàn)將A球從邊緣M點由靜止釋放，若不計一切摩擦，求A球沿圓柱面滑到最低點P時的速度大小。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、A【解題分析】根據(jù)對稱性可知，小球返回拋出點時速度是20m/s，所以小球速度大小變?yōu)?0m/s的位置一定在拋出點的上方，位移方向一定向上，故A正確，B錯誤．豎直上拋運動是一種往復運動，上升和下降經(jīng)過同一點位移相同，則小球的速度可能向上，也可能向下，故CD錯誤．故選A．點睛：要知道豎直上拋運動可以分成上升和下降兩個過程分段研究，兩個過程有對稱性．也可以看成一種有往復的勻減速直線運動進行處理．2、A【解題分析】A：汽車速度達到最大時，做勻速運動，此時汽車的牽引力等于阻力，根據(jù)，當阻力加倍時，最大速度減半．故A項正確．B：牽引力加倍，只要阻力不變，最大速度不變．故B項錯誤．C：汽車的額定功率是不變的，故C項錯誤．D：汽車可以以某一恒定功率做勻速運動，不一定以額定功率．故D項錯誤．3、D【解題分析】A、A輪通過鏈條分別與C、D連接，自行車可有兩種擋位，B輪分別與C、D連接，又可有兩種擋位，所以該車可變換4種擋位。故A項錯誤。B、同緣傳動邊緣點線速度相等，當B輪與C輪組合時，兩輪的線速度相等。故B項錯誤。C、當A與D組合時，兩輪邊緣線速度大小相等，前齒輪的齒數(shù)與轉動圈數(shù)的乘積等于后齒輪齒數(shù)與轉動圈數(shù)的乘積，則NAωAt2π=NDD、當A輪與C輪組合時，兩輪上邊緣點M和N的線速度相等，則根據(jù)向心加速度公式a=v2r兩輪邊緣線速度大小相等，前齒輪的齒數(shù)與轉動圈數(shù)的乘積等于后齒輪齒數(shù)與轉動圈數(shù)的乘積，則NAωM所以當A輪與C輪組合時，兩輪上邊緣點M和N的向心加速度之比a故D項正確。4、B【解題分析】

試題分析：速度時間圖像的斜率表示加速度，從圖中可知I曲線的斜率都在減小，所以I加速度都在減小，根據(jù)牛頓第二定律可得I合力都在減小，II斜率恒定，做勻減速直線運動，合力恒定，A錯誤；速度圖象與坐標軸圍成的面積表示位移，由圖可知在時刻兩物體面積差最大，相距最遠，故B正確；時刻，物體I的位移比物體II的位移大，兩者又是從同一地點同時開始運動的，所以時刻兩物體沒有相遇，故C錯誤；物體的位移就等于圖中兩圖象與時間軸所圍的面積，平均速度就等于位移與時間的比值，由圖知物體I的位移比物體II的位移大，且II物體做勻減速運動，其平均速度為，I的平均速度大于，D錯誤．考點：考查了速度時間圖像【名師點睛】在速度時間圖像中，需要掌握三點，一、速度的正負表示運動方向，看運動方向是否發(fā)生變化，只要考慮速度的正負是否發(fā)生變化，二、圖像的斜率表示物體運動的加速度，三、圖像與坐標軸圍成的面積表示位移，在坐標軸上方表示正方向位移，在坐標軸下方表示負方向位移5、A【解題分析】A、由功率的計算公式可得，而，聯(lián)立可得，有圖象可得斜率為，為截距，當加速度為零時，物體做勻速運動，此時刻的牽引力等于阻力，速度為最大值，則最大速度為：，因此可求出和，故A正確；

D、物體做變加速運動，加速運動的時間不可求，故D錯誤．點睛：關鍵整理出速度v的倒數(shù)與加速度a的關系式，結合圖象解決．6、C【解題分析】

AD．物體做曲線運動時，合力指向軌跡內側，故AD錯誤；BC．汽車沿曲線由M向N行駛，做出速度方向如上圖所示，速度逐漸減小，說明合力與速度夾角為鈍角，故C正確，B錯誤。故選C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ACD【解題分析】

分析B受力如圖所示：當B緩慢拉高時，則有，增大，水平拉力F變大，C正確；以A、B和斜面作為整體分析，地面對斜面的摩擦力與拉力F平衡，A正確；地面支持力，因此地面的支持力不變，B錯誤；以A為研究對象，繩子拉A的力增加，但A相對斜面運動趨勢方向不確定，則兩者間摩擦力變化也不確定，D正確．8、BD【解題分析】由v--t圖象的斜率得到加速度為：，由兩圖知，第一秒內有：，第二秒內有：，代入數(shù)據(jù)得：．故A錯誤，B正確；由得第2s內力F的平均功率為，故C錯誤；由圖乙可知第一秒內和第二秒內速度的變化都是，所以動量的變化量都是：，故D正確．故選BD.【題目點撥】由v--t圖象的斜率得到加速度；由牛頓第二定律列方程求解摩擦力和滑塊的質量；由P=Fv求解平均功率，根據(jù)求出動量的變化量.9、BD【解題分析】

轉動的角速度為零時，O1P繩的拉力最小，O2P繩的拉力最大，當O2P繩的拉力剛好為零時，O1P繩的拉力最大，根據(jù)共點力平衡和牛頓第二定律進行求解．【題目詳解】轉動的角速度為零時，O1P繩的拉力最小，O2P繩的拉力最大，這時二者的值相同，設為T1，則2T1cos30°=mg，解得；增大轉動的角速度，當O2P繩的拉力剛好為零時，O1P繩的拉力最大，設這時O1P繩的拉力為T2，則T2cos30°=mg，，因此O1P繩的拉力范圍，O2P繩的拉力范圍．故B、D正確，A、C錯誤.故選BD.【題目點撥】本題考查圓周運動的向心力，意在考查學生應用牛頓運動定律分析圓周運動的臨界問題.10、CD【解題分析】

對球B受力分析，受重力mBg、水平恒F力和拉力T，如圖根據(jù)平衡條件得：水平恒力，繩對B球的拉力，所以A、B錯誤；把環(huán)和球當作一個整體，對其受力分析，受重力（mA+mB）g、支持力N、恒力F和向左的摩擦力f，如上圖，根據(jù)共點力平衡條件可得：桿對A環(huán)的支持力大小，所以C正確；因為A球與B球一起向右做勻速運動，所以f=F，則A環(huán)與水平細桿間的動摩擦因數(shù)為所以D正確．三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、C【解題分析】

根據(jù)實驗的原理，連接P1、P2表示入射光線，連接P3、P4表示出射光線，連接兩光線與玻璃磚的交點，即為折射光線．實驗的過程中，要先在白紙上放好玻璃磚，在玻璃磚的一側插上兩枚大頭針P1和P2，然后在玻璃磚另一側觀察，調整視線使P1的像被P2的像擋住，接著在眼睛所在另一側相繼又插上兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住P1、P2的像，使P4擋住P3和P1、P2的像．故ABD錯誤，C正確．故選C．【題目點撥】用插針法測定玻璃磚折射率時，大頭針間的距離和入射角都應適當大些，可減小角度引起的相對誤差，提高精度．12、BB【解題分析】

（1）首先要平衡摩擦力，使小車受到合力就是細繩對小車的拉力，故①正確．平衡摩擦力的方法就是，不掛塑料小桶，把木板的一端墊高，輕推小車，使小車能勻速滑動，故②錯誤．平衡摩擦力后，在實驗過程中不需要重新平衡摩擦力，故③錯誤．實驗中通過在塑料桶中增加砝碼來改變小車受到的拉力，故④正確．實驗中應接通電源，然后再釋放小車，故⑤錯誤；本題選錯誤的，故選B．（2）由圖2所示圖象可知，當拉力為零時，小車已經(jīng)產生加速度，這是由于平衡摩擦力過度造成的，故ACD錯誤，B正確，故選B．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。1