湖北武汉市2024年物理高三第一学期期中综合测试模拟试题含解析

湖北武汉市2024年物理高三第一学期期中综合测试模拟试题请考生注意：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，在斜面顶端α处以速度vα水平抛出一小球，经过时间tα恰好落在斜面底端c处．今在c点正上方与α等高的b处以速度vb水平抛出另一小球，经过时间tb恰好落在斜面的三等分点d处．若不计空气阻力，下列关系式正确的是（）A．ta=tbB．ta=3tbC．va=vbD．va=vb2、如图所示，两条曲线为汽车a、b在同一条平直公路上的速度时间图像，已知在t2时刻，两车相遇，下列说法正确的是（）A．a车速度先减小后增大，b车速度先增大后减小B．t1时刻a车在前，b车在后C．t1～t2汽车a、b的位移相同D．a、b车加速度都是先减小后增大3、如图所示，将一物体用两根等长细绳OA、OB悬挂在半圆形架子上，B点固定不动，在悬挂点A由位置C向位置D移动的过程中，物体对OA绳的拉力变化是()A．由小变大 B．由大变小C．先减小后增大 D．先增大后减小4、在地面上方某一点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出，不计空气阻力，则小球在随后的运动中()A．速度和加速度的方向都在不断变化B．速度与加速度方向之间的夹角一直减小C．在相等的时间间隔内，速率的改变量相等D．在相等的时间间隔内，动能的改变量相等5、每年的农历八月十八前后，都是钱塘潮的最佳观赏期。今年10月7日，号称“天下第一潮”的钱塘江大潮如约而至，冲天而起的回头潮浪高接近20m，由此可估算出回头潮前来的速度大小约为（g取l0m/s2）A．5m/sB．20m/sC．30m/sD．50m/s6、2017年8月,我国调制望远镜—“慧眼"成功监测到了引力波源所在的天区。已知A、B两个恒星靠着相互间的引力绕二者连线上的某点做匀速圆周运动。在环绕过程中会福射出引力波，该引力波的频率与两星做圆周运动的频率具有相同的数量级。通过观察测得A的质量为太阳质量的29倍,B的质量为太阳质量的36倍,两星间的距离为2×105m。取太阳的质量为2x1030kg，G=6.7x10−11N∙m2/kg2,则可估算出该引力波频率的数量级为（）A．102HzB．104HzC．106HzD．108Hz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，质量分别为mA、mB的A、B两物块用轻线连接，放在倾角为θ的斜面上，用始终平行于斜面向上的拉力F拉A，使它们沿斜面匀加速上升，A、B与斜面间的动摩擦因数均为μ．为了增加轻线上的张力，可行的办法是()A．减小A物块的质量B．增大B物块的质量C．增大倾角θD．增大动摩擦因数μ8、从水平地面上同时抛出小球A和小球B，A沿竖直向上的方向抛出，B沿斜向上抛出，它们恰好同时到达最高点，不计空气阻力．则A．A、B均做匀变速运动B．B的加速度比A的大C．A上升的最大高度比B大D．落地时B的速度比A大9、如图所示，一带电液滴在重力和匀强电场的电场力作用下，从静止开始由b沿直线运动到d，且bd与竖直方向所夹的锐角为45°，则下列结论正确的是（）A．此液滴可能带正电B．液滴做匀加速直线运动C．合外力对液滴做的总功等于零D．液滴的电势能减少10、如图，直线a、抛物线b和c为某一稳恒直流电源在纯电阻电路中的总功率PE、输出功率PR、电源内部发热功率Pr随路端电压U变化的图象，但具体对应关系未知，根据图象可判断（）A．图象中任意电压值对应的功率关系为PE=Pr+PRB．Pr﹣U图象的对应图线b，由图知电动势为3V，内阻为1ΩC．PE﹣U图象对应图线a，由图知电动势为9V，内阻为3ΩD．外电路电阻为1Ω时，输出功率最大为2W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）某同学用图（a）所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数．跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧测力计相连，滑轮和木块间的细线保持水平，在木块上方放置砝码缓慢向左拉动水平放置的木板，当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时，弹簧测力计的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小．某次实验所得数据已在下表中给出，其中的值可从图（b）中弹簧测力计的示数读出．砝码的质量0.050.100.150.200.25滑动摩擦力2.152.362.552.93回答下列问题：（1）=__________：（2）在图（c）的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出图线____________；（3）与、木块质量、木板与木块之间的动摩擦因数及重力加速度大小之间的关系式为=__________，图线（直线）的斜率的表达式为=__________．（4）取，由绘出的图线求得_____．（保留2位有效数字）12．（12分）（1）在“探究求合力的方法”的实验中，下列操作正确的是____A．在使用弹簧秤时，使弹簧秤与木板平面平行B．在使用弹簧秤前，先调整零刻度C．橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上D．描点确定拉力方向时，两点之间的距离应尽可能大一些（2）在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，两个相同的小车放在光滑水平板上，前段各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘中可放重物，小车的停和动通过用黑板擦按住小车后的细战和抬起来控制，如图甲所示，实验要求小盘和重物所受的重力近似等于使小车做匀加速直线运动的力．请指出图乙中错误之处：_________________．调整好装置后，在某次实验中测得两小车的位移分别是15cm和25cm，则两车的加速度之比为___________________．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）轻质弹簧原长为2l，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为1m的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为l．现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接．AB是长度为1l的水平轨道，B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，如图所示．物块P与AB间的动摩擦因数μ=0.1．用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度l，然后放开，P开始沿轨道运动，重力加速度大小为g．（1）当弹簧长度为l时，求弹簧具有的弹性势能Ep；（2）若P的质量为m，试判断P能否到达圆轨道的最高点D？（3）若P能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，求P的质量的取值范围．14．（16分）如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸竖直放置，在距汽缸底部l=36cm处有一与汽缸固定连接的卡环，活塞与汽缸底部之间封闭了一定质量的气体当气体的温度T0=300K、大气压强p0=1.0×105Pa时，活塞与汽缸底部之间的距离l0=30cm，不计活塞的质量和厚度现对汽缸加热，使活塞缓慢上升，求：（1）活塞刚到卡环处时封闭气体的温度T1；（1）封闭气体温度升高到T1=540K时的压强p1．15．（12分）如图所示为某种透明材料制成的一块柱形棱镜的横截面图，圆弧CD是半径为R的四分之一圆，圆心为O；光线从AB面上的M点入射，入射角i＝60°，光进入棱镜后恰好在BC面上的O点发生全反射，然后由CD面射出．已知OB段的长度为l＝6cm，真空中的光速c＝3.0×108m/s．求：(ⅰ)透明材料的折射率n；(ⅱ)光从M点传播到O点所用的时间t．

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】a、b两球下降的高度之比为3：1，根据h=gt2知：t=，则运动时间关系为：ta=tb．故A正确，B错误．因为a、b两球水平位移之比为3：2，由v0=得：va=vb．故CD错误．故选A.点睛：本题关键是知道两球抛出后都做平抛运动，由平抛运动的规律水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动，抓住水平位移和竖直位移关系进行求解．2、D【解题分析】

由图线可知，a车的速度先增大后减小，b车的速度先减小后增大，故A错误；在时刻，两车相遇，在时间内，a图线与时间轴围成的面积大，则a的位移大，可知时刻，b车在前，a车在后，故BC错误；图线切线的斜率表示加速度，可知a车的加速度先减小后增大，b车的加速度先减小后增大，故D正确．3、C【解题分析】

对O点受力分析，抓住两根绳的合力等于物体的重力，大小和方向都不变，OB绳拉力方向不变，根据平行四边形定则得，如图；知OA绳上拉力大小先减小后增大．故C正确，ABD错误．故选C．【题目点拨】此题为物体平衡条件的一个应用：动态分析，处理这个类型的题需要找出不变的物理量，然后作图或找变化的物理量与不变的物理量之间的关系再加以分析，就是以不变应万变．4、B【解题分析】由于物体只受重力作用，做平抛运动，故加速度不变，速度大小和方向时刻在变化，选项A错误；设某时刻速度与竖直方向夹角为θ，则tanθ=v0vy平抛运动、动能定理【名师点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合加速度公式和动能定理公式灵活求解即可。5、B【解题分析】解：浪的动能变为重力势能，由机械能守恒，可得：所以选B6、A【解题分析】

A、B的周期相同，角速度相等，靠相互的引力提供向心力，有：GMAGMAMBL2＝MBrB4π2T2，②

有MArA=MBr【题目点拨】解决本题的关键知道双星模型的特点，知道双星具有相同的角速度、周期，结合万有引力提供向心力进行求解，难度中等．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、AB【解题分析】

当用斜面向上的拉力F拉A，两物体沿斜面匀加速上升时，对整体运用牛顿第二定律求出加速度，再对B研究，根据牛顿第二定律求出轻线上的张力，分析增加轻线上的张力的办法．【题目详解】对整体，根据牛顿第二定律：解得：对B，根据牛顿第二定律：得到轻线上的张力为：则要增加T，可减小A物的质量，或增大B物的质量，AB正确，CD错误。故选AB。【题目点拨】本题是连接体问题，两个物体的加速度相同，采用整体法与隔离法交叉使用的方法，考查灵活选择研究对象的能力．8、AD【解题分析】

两物体在空中只受重力作用，加速度相同且不变，所以两物体均作匀变速运动，A正确、B错误；竖直方向均作竖直上抛，同时到达最高点，运动时间相同，B抛出时的竖直速度与A相等，上升的最大高度相等，C错误；B还有水平方向的初速度，B的初速度大于A的初速度，只有重力做功，根据机械能守恒，落地时B的速度比A大，D正确．9、BD【解题分析】

A.带电液滴受到重力和电场力两个力作用，由题意，带电液滴沿直线bd运动，合外力方向必定沿bd方向，则知电场力方向必定水平向右，故液滴带负电荷，故A错误；B.由于重力和电场力都是恒力，液滴的合力恒定，则液滴从静止开始做匀加速直线运动，故B正确；C.合外力的方向与运动的方向相同，故合外力对液滴做正功，故C错误；D.电场力对液滴做正功，故液滴的电势能减少，故D正确。10、AB【解题分析】

根据功率公式分别写出三个功率PE、PR、Pr与路端电压U的关系式，结合数学知识求电源的电动势和内阻．根据内外电阻相等时，电源的输出功率最大，求得输出功率最大值．【题目详解】根据功率分配关系可得：PE=Pr+PR，故A正确；因，根据由数学知识可知，Pr-U图象的对应图线b，当Pr=0时E=U=3V，当U=0时，解得内阻r=1Ω，故B正确．总功率，可知PE-U图象对应图线a，由B分析可知电动势为3V，内阻为1Ω，故C错误；当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，即当外电路电阻为1Ω时，输出功率最大，最大输出功率为，故D错误；故选AB．【题目点拨】本题的关键要根据功率公式得到三种功率的解析式，利用图象信息进行研究．要有基本的读图能力，根据数学知识来理解图象的物理意义．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、2.750.40【解题分析】

（1）由图（b）可读出弹簧测力计的示数（2）图线如图所示．（3）摩擦力表达式，其斜率．（4）图线的斜率，解得．12、ABD，拉小车的细绳与木板没有平行；托盘和砝码的总质量没有远小于小车的质量3：5【解题分析】

（1）[1]A.本实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边定则，为了减小实验误差，弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，否则，作出的是拉力在纸面上的分力，误差较大．故A正确；B.为防止产生测量误差，使用弹簧秤前必须先调零．故B正确．C.只要橡皮筋的另一端两次都接到O点，达到效果相同，拉力方向没有限制，橡皮筋不需要与两绳夹角的平分线在同一直线上，故C错误；D.描点确定拉力方向时，两点之间的距离应尽可能大一些，以减小实验的误差，故D正确．（2）[2]由图可知，拉小车的细绳与木板没有平行；托盘和砝码的总质量没有远小于小车的质量；[3]由题意可知，两小车的运动时间相同，据运动学公式可得加速度之比：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、（1）1mgl（2）能（3）≤M＜【解题分析】

由题中“B端与半径为l的光滑半