2024届湖北省荆州市物理高三第一学期期中学业质量监测模拟试题含解析

2024届湖北省荆州市物理高三第一学期期中学业质量监测模拟试题注意事项：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、在离地面足够高的地方以20m/s的初速度竖直上抛一小球，不计空气阻力，经过一段时间后，小球速度大小变为10m/s．此时()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、汽车的额定功率为90kW，路面的阻力恒为F，汽车行驶的最大速度为v.则()A．如果阻力恒为2F，汽车的最大速度为B．如果汽车牵引力为原来的二倍，汽车的最大速度为2vC．如果汽车的牵引力变为原来的，汽车的额定功率就变为45kWD．如果汽车做匀速直线运动，汽车发动机的输出功率就是90kW3、变速自行车变换齿轮组合来改变行驶速度．如图所示是某一变速自行车齿轮转动结构示意图，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿，则（）A．该自行车可变换两种不同挡位B．当B轮与C轮组合时，两轮的线速度之比vC．当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比ωD．当A轮与C轮组合时，两轮上边缘点M和N的向心加速度之比a4、从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度－时间图象如图所示．在0～t2时间内，下列说法中正确的是（）A．Ⅰ物体所受的合外力不断增大，Ⅱ物体所受的合外力不断减小B．在第一次相遇之前，t1时刻两物体相距最远C．t2时刻两物体相遇D．Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是5、水平面上一质量为m的物体，在水平力F作用下开始加速运动，力F的功率P保持恒定，运动过程所受的阻力Ff大小不变，物体速度最终达到稳定值vm，F作用过程物体的速度v的倒数与加速度a的关系图象如图所示，仅在已知功率P的情况下，根据图象所给的信息()A．可求出m，Ff和vmB．不能求出mC．不能求出FfD．可求出加速运动时间6、—辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小。图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为其中正确的是（）A． B．C． D．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，顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平地面上，A、B两物体通过细绳连接，并处于静止状态（不计绳的质量和滑轮轴的摩擦）．现用水平向右的力F作用于物体B上，将物体B缓慢拉高一定的距离，此过程中斜面体与物体A仍然保持静止．在此过程中A．地面对斜面体的摩擦力一定变大B．斜面体所受地面的支持力一定变大C．水平力F一定变大D．物体A所受斜面体的摩擦力不一定变大8、一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时速率为1m/s，从此刻开始在与速度平行的方向上施加一水平作用力F，力F、滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲、乙所示（力F和速度v取同一正方向），g=10m/s2，则A．滑块的质量为1.0kgB．滑块与水平地面间的动摩擦因数为0.05C．第2s内力F的平均功率为3.0WD．第1内和第2s内滑块的动量变化量相同9、如图所示为研究离心现象的简易装置，将两个杆垂直固定在竖直面内，在垂足O1和水平杆上的O2位置分别固定一力传感器，其中O1O2=l，现用两根长度相等且均为l的细线拴接一质量为m的铁球P，细线的另一端分别固定在O1、O2处的传感器上.现让整个装置围绕竖直杆以恒定的角速度转动，使铁球在水平面内做匀速圆周运动，两段细线始终没有出现松弛现象，且保证O1、O2和P始终处在同一竖直面内.则()A．O1P的拉力的最大值为mgB．O1P的拉力的最大值为mgC．O2P的拉力的最小值为mgD．O2P的拉力的最小值为010、如图，两个质量都为m的球A、B用轻绳连接，A球套在水平细杆上（球孔比杆的直径略大），对B球施加水平风力作用，结果A球与B球一起向右做匀速运动，此时细绳与竖直方向的夹角为θ．已知重力加速度为g，则A．对B球的水平风力大小等于mgsinθB．轻绳的拉力等于mgcosθC．杆对A球的支持力等于2mgD．杆与A球间的动摩擦因数等于tanθ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“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖，aa′和bb′分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，用“＋”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P3和P4。在插P3和P4时，应使（）A．P3只挡住P1的像B．P4只挡住P2的像C．P3同时挡住P1、P2的像D．P3插在P1、P2的延长线上12．（12分）在验证牛顿第二定律实验中，(1)某组同学用如图甲所示装置，采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到的力的关系．下列措施中不需要和不正确的是（_________）①首先要平衡摩擦力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力②平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝码，使小车能匀速滑动③每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力④实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力⑤实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源A．①③⑤B．②③⑤C．③④⑤D．②④⑤(2)某组同学实验得出数据，画出a－F图象如图乙所示，那么该组同学实验中出现的问题可能是（_______）A．实验中摩擦力没有平衡B．实验中摩擦力平衡过度C．实验中绳子拉力方向没有跟平板平行D．实验中小车质量发生变化四、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，一半径为R的玻璃半球，O点是半球的球心，虚线OO′表示光轴（过球心O与半球底面垂直的直线）。已知玻璃的折射率为1.5。现有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光线能从球面射出（不考虑被半球的内表面反射后的光线）。求（1）从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值；（2）距光轴R3的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O14．（16分）如图甲所示，水平放置的平行金属板A、B间距为d=20cm，板长L=30cm，在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板，小孔恰好位于A、B中间，距金属板右端=15cm处竖直放置一足够大的荧光屏.现在A、B板间加如图乙所示的方波形周期电压，有大量质量=10-7kg、电荷量q=1.0×10-2C的带负电粒子以平行于金属板的速度=1.0×104m/s持续射向挡板.已知U0=1.0×102V，粒子重力不计，求:（1）粒子在电场中的运动时间;（2）t=0时刻进入的粒子离开电场时在竖直方向的位移大小;（3）撤去挡板后荧光屏上的光带宽度.15．（12分）如图所示，有一半径为R的半圆形圆柱面MPQ，质量为2m的A球与质量为m的B球，用轻质绳连接后挂在圆柱面边缘．现将A球从边缘M点由静止释放，若不计一切摩擦，求A球沿圆柱面滑到最低点P时的速度大小。

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、A【解题分析】根据对称性可知，小球返回抛出点时速度是20m/s，所以小球速度大小变为10m/s的位置一定在抛出点的上方，位移方向一定向上，故A正确，B错误．竖直上抛运动是一种往复运动，上升和下降经过同一点位移相同，则小球的速度可能向上，也可能向下，故CD错误．故选A．点睛：要知道竖直上抛运动可以分成上升和下降两个过程分段研究，两个过程有对称性．也可以看成一种有往复的匀减速直线运动进行处理．2、A【解题分析】A：汽车速度达到最大时，做匀速运动，此时汽车的牵引力等于阻力，根据，当阻力加倍时，最大速度减半．故A项正确．B：牵引力加倍，只要阻力不变，最大速度不变．故B项错误．C：汽车的额定功率是不变的，故C项错误．D：汽车可以以某一恒定功率做匀速运动，不一定以额定功率．故D项错误．3、D【解题分析】A、A轮通过链条分别与C、D连接，自行车可有两种挡位，B轮分别与C、D连接，又可有两种挡位，所以该车可变换4种挡位。故A项错误。B、同缘传动边缘点线速度相等，当B轮与C轮组合时，两轮的线速度相等。故B项错误。C、当A与D组合时，两轮边缘线速度大小相等，前齿轮的齿数与转动圈数的乘积等于后齿轮齿数与转动圈数的乘积，则NAωAt2π=NDD、当A轮与C轮组合时，两轮上边缘点M和N的线速度相等，则根据向心加速度公式a=v2r两轮边缘线速度大小相等，前齿轮的齿数与转动圈数的乘积等于后齿轮齿数与转动圈数的乘积，则NAωM所以当A轮与C轮组合时，两轮上边缘点M和N的向心加速度之比a故D项正确。4、B【解题分析】

试题分析：速度时间图像的斜率表示加速度，从图中可知I曲线的斜率都在减小，所以I加速度都在减小，根据牛顿第二定律可得I合力都在减小，II斜率恒定，做匀减速直线运动，合力恒定，A错误；速度图象与坐标轴围成的面积表示位移，由图可知在时刻两物体面积差最大，相距最远，故B正确；时刻，物体I的位移比物体II的位移大，两者又是从同一地点同时开始运动的，所以时刻两物体没有相遇，故C错误；物体的位移就等于图中两图象与时间轴所围的面积，平均速度就等于位移与时间的比值，由图知物体I的位移比物体II的位移大，且II物体做匀减速运动，其平均速度为，I的平均速度大于，D错误．考点：考查了速度时间图像【名师点睛】在速度时间图像中，需要掌握三点，一、速度的正负表示运动方向，看运动方向是否发生变化，只要考虑速度的正负是否发生变化，二、图像的斜率表示物体运动的加速度，三、图像与坐标轴围成的面积表示位移，在坐标轴上方表示正方向位移，在坐标轴下方表示负方向位移5、A【解题分析】A、由功率的计算公式可得，而，联立可得，有图象可得斜率为，为截距，当加速度为零时，物体做匀速运动，此时刻的牵引力等于阻力，速度为最大值，则最大速度为：，因此可求出和，故A正确；

D、物体做变加速运动，加速运动的时间不可求，故D错误．点睛：关键整理出速度v的倒数与加速度a的关系式，结合图象解决．6、C【解题分析】

AD．物体做曲线运动时，合力指向轨迹内侧，故AD错误；BC．汽车沿曲线由M向N行驶，做出速度方向如上图所示，速度逐渐减小，说明合力与速度夹角为钝角，故C正确，B错误。故选C。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、ACD【解题分析】

分析B受力如图所示：当B缓慢拉高时，则有，增大，水平拉力F变大，C正确；以A、B和斜面作为整体分析，地面对斜面的摩擦力与拉力F平衡，A正确；地面支持力，因此地面的支持力不变，B错误；以A为研究对象，绳子拉A的力增加，但A相对斜面运动趋势方向不确定，则两者间摩擦力变化也不确定，D正确．8、BD【解题分析】由v--t图象的斜率得到加速度为：，由两图知，第一秒内有：，第二秒内有：，代入数据得：．故A错误，B正确；由得第2s内力F的平均功率为，故C错误；由图乙可知第一秒内和第二秒内速度的变化都是，所以动量的变化量都是：，故D正确．故选BD.【题目点拨】由v--t图象的斜率得到加速度；由牛顿第二定律列方程求解摩擦力和滑块的质量；由P=Fv求解平均功率，根据求出动量的变化量.9、BD【解题分析】

转动的角速度为零时，O1P绳的拉力最小，O2P绳的拉力最大，当O2P绳的拉力刚好为零时，O1P绳的拉力最大，根据共点力平衡和牛顿第二定律进行求解．【题目详解】转动的角速度为零时，O1P绳的拉力最小，O2P绳的拉力最大，这时二者的值相同，设为T1，则2T1cos30°=mg，解得；增大转动的角速度，当O2P绳的拉力刚好为零时，O1P绳的拉力最大，设这时O1P绳的拉力为T2，则T2cos30°=mg，，因此O1P绳的拉力范围，O2P绳的拉力范围．故B、D正确，A、C错误.故选BD.【题目点拨】本题考查圆周运动的向心力，意在考查学生应用牛顿运动定律分析圆周运动的临界问题.10、CD【解题分析】

对球B受力分析，受重力mBg、水平恒F力和拉力T，如图根据平衡条件得：水平恒力，绳对B球的拉力，所以A、B错误；把环和球当作一个整体，对其受力分析，受重力（mA+mB）g、支持力N、恒力F和向左的摩擦力f，如上图，根据共点力平衡条件可得：杆对A环的支持力大小，所以C正确；因为A球与B球一起向右做匀速运动，所以f=F，则A环与水平细杆间的动摩擦因数为所以D正确．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、C【解题分析】

根据实验的原理，连接P1、P2表示入射光线，连接P3、P4表示出射光线，连接两光线与玻璃砖的交点，即为折射光线．实验的过程中，要先在白纸上放好玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在玻璃砖另一侧观察，调整视线使P1的像被P2的像挡住，接着在眼睛所在另一侧相继又插上两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，使P4挡住P3和P1、P2的像．故ABD错误，C正确．故选C．【题目点拨】用插针法测定玻璃砖折射率时，大头针间的距离和入射角都应适当大些，可减小角度引起的相对误差，提高精度．12、BB【解题分析】

（1）首先要平衡摩擦力，使小车受到合力就是细绳对小车的拉力，故①正确．平衡摩擦力的方法就是，不挂塑料小桶，把木板的一端垫高，轻推小车，使小车能匀速滑动，故②错误．平衡摩擦力后，在实验过程中不需要重新平衡摩擦力，故③错误．实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力，故④正确．实验中应接通电源，然后再释放小车，故⑤错误；本题选错误的，故选B．（2）由图2所示图象可知，当拉力为零时，小车已经产生加速度，这是由于平衡摩擦力过度造成的，故ACD错误，B正确，故选B．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。1