湖北省三市联考2024学年物理高三上期中调研试题含解析

湖北省三市联考2024学年物理高三上期中调研试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、物理学中通常运用大量的科学方法建立概念，如“理想模型”、“等效替代法”、“控制变量法”、“比值定义法”等，下列选项均用到“比值定义法”的一组概念是（）A．合力与分力、总电阻、电场强度 B．质点、电场强度、点电荷C．速度、质点、电场强度 D．加速度、电场强度、电容2、如图所示为甲乙两物体做直线运动的x-t图像，对于0~t1时间内两物体的运动，下列说法中正确的是A．甲物体速度方向与加速度方向相同B．乙物体加速度方向与速度方向相反C．甲物体的平均速度大于乙物体的平均速度D．乙物体位移变小，速度变大3、质点做直线运动的速度—时间图象如图所示，该质点A．在第1秒末速度方向发生了改变B．在第2秒末加速度方向发生了改变C．在前2秒内发生的位移为零D．第3秒和第5秒末的位置相同4、有一直角V形槽固定在水平面上，其截面如图所示，BC面与水平面间夹角为60°，有一质量为m的正方体均匀木块放在槽内，木块与BC面间的动摩擦因数为，与AB面间无摩擦，现用垂直于纸面向里的力推木块使之沿槽运动，则木块受的摩擦力为（）A． B． C． D．5、阻值相等的四个电阻、电容器C及电池内阻可忽略连接成如图所示电路开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为，闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为与的比值为A． B． C． D．6、中俄联合实施探测火星计划，中国研制的“萤火一号”火星探测器与俄罗斯研制的“福布斯—土壤”火星探测器一起由俄罗斯“天顶”运载火箭发射前往火星．已知火星的质量约为地球质量的，火星的半径约为地球半径的．下列关于火星探测器的说法正确的是()A．发射速度只要高于第一宇宙速度即可B．发射速度只有达到第三宇宙速度才可以C．发射速度不能高于第二宇宙速度D．火星探测器环绕火星运行的最大速度为地球第一宇宙速度的二、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，用光滑的粗铁丝做成一直角三角形，BC边水平，AC边竖直，∠ABC=β，∠A=α，AB及AC两边上分别套有细线系着的铜环M、N，当它们静止时，细线跟AB所成的角γ，跟AC所成的角大小为θ（细线长度小于BC）则（）A．γ=βB．C．D．8、如图所示，半径为R=0.4m的圆形光滑轨道固定在竖直平面内，圆形轨道与光滑固定的水平轨道相切．可视为质点的质量均为m=0.5kg的小球甲、乙用轻杆连接，置于圆轨道上，小球甲与圆心O点等高，小球乙位于圆心O的正下方．某时刻将两小球由静止释放，最终它们在水平面上运动．g=10m/s2.则()A．两小球最终在水平面上运动的速度大小为2m/sB．甲小球下滑到圆形轨道最低点时重力的功率为10WC．甲小球下滑到圆形轨道最低点时对轨道压力的大小为5ND．整个过程中轻杆对乙做的功为1J9、如图所示,倾角为37°的白色传送带以10m/s的速率顺时针运行,将一块质量为1kg的煤块(可视为质点)无初速地放到传送带上端.已知煤块与传送带间的动摩擦因数为0.5，传送带上端到下端的距离为16m，sin37°=0.6A．所用的时间为2sB．煤块对传送带做的总功为零C．煤块在传送带上留下黑色印记的长度为6mD．因煤块与传送带之间的摩擦而产生的内能为24J10、在地面上以大小为v1的初速度竖直向上抛出一质量为m的皮球，皮球落地时速度大小为v2。若皮球运动过程中所受空气阻力的大小与其速率成正比，重力加速度为g。下列判断正确的是()A．皮球上升的最大高度为B．皮球从抛出到落地过程中克服阻力做的功为C．皮球上升过程经历的时间为D．皮球从抛出到落地经历的时间为三、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）在如图甲所示的电路中，四节干电池串联，小灯泡A、B的规格为“3.8V,0.3A”，合上开关S后，无论怎样移动滑动片，A、B灯都不亮．(1)用多用电表的直流电压挡检查故障．①选择开关置于下列量程的________挡较为合适(用字母序号表示)；A．2.5VB．10VC．50VD．250V②测得c、d间电压约为6V，e、f间电压为0，则故障是________；A．A灯丝断开B．B灯丝断开C．d、e间连线断开D．B灯被短路(2)接着换用欧姆表的“×1”挡测灯泡的电阻，欧姆表经过欧姆调零．①测试前，一定要将电路中的开关S________；②测c、d间和e、f间电阻时，某次测试结果如图乙所示，而根据小灯泡的规格计算出的电阻为12.7Ω，它不等于测量值，原因是：______________.12．（12分）如图所示．小王同学利用自己设计的弹簧弹射器探究“弹簧弹性势能与形变量关系”，弹射器水平放置，弹簧被压缩x后释放，将质量为m、直径为d的小球弹射出去．测出小球通过光电门的时间为t.请回答下列问题：（1）为减少实验误差，弹射器出口端距离光电门应该________（选填“近些”或“远些”）．（2）小球通过光电门的速度大小v＝________；小球未弹出前弹簧的弹性势能Ep＝________.（用m、d、t表示）（3）该同学在实验中测出多组数据，并发现x与t成反比的关系，则弹簧弹性势能Ep与形变量x的关系式，正确的是________．（选填字母代号即可）A．Ep∝xB．Ep∝C．Ep∝x2D．Ep∝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）同步卫星是地球的重要卫星，在通讯等方面起到重要作用．已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，地球自转周期为T．求：（1）同步卫星距离地面的高度；（2）同步卫星的线速度．14．（16分）如图所示，在水平地面上固定一倾角θ＝37°、表面光滑的斜面，物体A以初速度v1沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以初速度v1＝1.4m/s水平抛出，当A上滑到最高点时，恰好被B物体击中．A、B均可看作质点，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g＝10m/s1．求：(1)物体A上滑时的初速度v1；(1)物体A、B间初始位置的高度差h．15．（12分）某玻璃材料制成的棱镜的横截面ABCD如图所示∠C＝∠D＝30°，从M点发出的一束平行于底边CD的单色光从AC边射入，已知棱镜玻璃的折射率n＝。(1)求光线进入棱镜AC边时的折射角；(2)并通过计算说明光线能否从CD边射出。

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【解题分析】

A．“合力与分力”采用等效替代的方法，“总电阻”采用等效替代的方法，”“电场强度”采用比值定义法，故A错误；B．“质点”“点电荷”采用理想化模型的方法，“电场强度”采用比值定义法，故B错误；C．“速度”，“电场强度”采用比值定义法，“质点”采用理想化模型的方法，故C错误；D．“加速度”，“电场强度”和“电容”都采用比值定义法，故D正确。2、B【解题分析】x-t图像的斜率等于速度，可知甲物体速度逐渐减小，做减速运动，加速度方向与速度方向相反，选项A错误；由图像可知乙物体速度逐渐减小，做减速运动，加速度方向与速度方向相反，选项B正确；由图像可知，两物体在时间t1内的位移大小相同，则平均速度大小相同，选项C错误；乙物体位移变小，速度变小，选项D错误；故选B.点睛：本题要抓住位移图象与速度图象物理意义的区别，从斜率、面积等数学意义进行识别和理解，特别注意不能把x-t图象当成v-t图象处理．3、D【解题分析】试题分析：速度图象的正负表示速度的方向，而在前2s内，运动方向没有变化，故A错；图象的斜率表示加速度，第2秒末斜率不变，所以加速度不变，故B错；前两秒内图象都在时间轴上方，故质点位移为图线与坐标轴所围成的面积，C错；同理，由图象面积可以知道，第4秒内和第5秒内的位移大小相同、方向相反，故D正确．考点：运动学图象4、A【解题分析】

先将重力按照实际作用效果正交分解，求解出正压力，然后根据滑动摩擦定律求解摩擦力．【题目详解】将重力按照实际作用效果正交分解，如图

故F2=mgsin30°=mg，滑动摩擦力为f=μF1＝μmg，故选A．5、C【解题分析】试题分析：根据等效电路，开关S断开时，电容器的电压，得；S闭合时，，，故，故选C．闭合电路的欧姆定律、电容器【名师点睛】此题是对闭合电路欧姆定律及电容器问题的考查；解题关键是要搞清电路的结构，画出等效电路图，搞清电容器两端的电压是哪个电阻两端的电压，然后根据Q=CU求解电容器的带电荷量．6、D【解题分析】A、B、C、火星探测器前往火星，脱离地球引力束缚，还在太阳系内，发射速度应大于第二宇宙速度、可以小于第三宇宙速度，故A、B错误、C正确．D、由，得：，已知火星的质量约为地球质量的，火星的半径约为地球半径的，可得火星的第一宇宙速度与地球第一宇宙速度之比，故D错误．故选C．【题目点拨】本题要求同学们了解三个宇宙速度的基本含义．通过物理规律把进行比较的物理量表示出来，再通过已知的物理量关系求出问题是选择题中常见的方法．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、CD【解题分析】

假设AC上的铜环质量为零，重力为零，它仅受线的拉力和铁丝AC的弹力，它们是一对平衡力．由于铁丝对AC上的环的弹力垂直于AC，则细线必定垂直于AC，则细线平行于BC，此时，，实际上AC上的环的质量大于零，重力大于零，要使此环处于静止，细线的左端必须斜向左上方，则有，，此时三角形为锐角三角形，所以；假设AB上的铜环P的质量为零，重力为零，它仅受细线的拉力和铁丝AB的弹力，它们是一对平衡力，则此环平衡时，细线与AB垂直，，而AB上的铜环的质量大于零，重力大于零，要使此环处于静止状态，细线不能与AB垂直，应有，故CD正确．8、AD【解题分析】整个过程中，甲、乙组成的系统机械能守恒，最后两者的速度大小相等，应用机械能守恒：，得，选项A正确；下滑到最低点时速度水平，重力的功率为0，选项B错误；甲小球下滑到最低点时，重力与支持力的合力提供向心力，解得，由牛顿第三定律得，甲小球下滑到最低点对轨道压力的大小为10N，选项C错误；整个过程中对乙受力分析可知，重力不做功，乙小球动能的增量等于轻杆对乙做的功，选项D正确；故选AD．点睛：本题关键时明确两个球的系统机械能守恒，而单个球的机械能不守恒，同时要结合动能定理分析杆对单个物体的做功情况，还要找到向心力来源．9、AD【解题分析】

A、开始阶段，由牛顿第二定律得：mgsinθ+μmgcosθ=ma1，所以：a1=gsinθ+μgcosθ=10m/s2，物体加速至与传送带速度相等时需要的时间为：t1=va1=1010s=1s,通过的位移为：x1=12a2t12=12×10×12mB、由A的分析可知，煤块受到的摩擦力的方向始终向上，皮带向下运动，煤块对皮带做负功;故B错误.C、第一秒内传送带的速度大于煤块的速度，煤块相对于传送带先后运动，相对位移：△x1=vt1-x1=10×1-5=5m，第二秒煤块的速度大于传送带的速度，煤块相对于传送带向前运动，相对位移：△x2=(L-x1)-vt2=(16-5)-10×1=1m，物块相对于传送带的位移：△x=x1-x2=5-1=4m；而小煤块在白色皮带上留下黑色印记的长度为5m；故C错误.D、物块相对于传送带的路程：△L=x1+x2=5+1=6m，因煤块和皮带之间的摩擦而产生的内能为：Q=f•△L=μmgcosθ•△L=0.5×1×10×cos37°×6=24J；故D正确.故选AD.【题目点拨】解决本题的关键理清物体的运动规律，知道物体先做匀加速直线运动，速度相等后继续做匀加速直线运动，两次匀加速直线运动的加速度不同，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．10、BD【解题分析】

A．当阻力为零时，皮球上升的最大高度，由动能定理：，可得上升的最大高度：当有阻力作用时，皮球上升的最大高度小于。故A错误。B．皮球在整个上升和下降过程中只有阻力做功，根据动能定理有：，因为阻力做负功，所以克服阻力做功为：。故B正确。C．皮球上升过程中受到向下的阻力作用，故皮球上升时的加速度大于重力加速度，故上升时间小于。故C错误。D．用动量定理，结合微积分思想，假设向下为正方向，设上升阶段的平均速度为v，则：上升过程：mgt1+kvt1＝mv1，由于平均速度乘以时间等于上升的高度，故有：h＝vt1，即mgt1+kh＝mv1。同理，设上升阶段的平均速度为v′，则下降过程：mgt2+kvt2＝mv2，即：mgt2﹣kh＝mv2。联立可得：mg（t1+t2）＝m（v1+v2）而t1+t2＝t，可得：故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、BA断开欧姆表测量时灯泡未工作，温度较低，灯泡电阻偏小【解题分析】

(1)①由于电源电动势为6V，所以应选择直流10V档，故选B；②因为测得c、d间电压约为6V，e、f间电压为0，说明灯A断路，选项A正确；(2)①测试前，一定要将电路中的开关S断开，是电路中不会产生电流；②因为金属电阻随温度升高而增大，欧姆表测量时灯泡未工作，灯泡温度低，电阻小