2024学年湖北省武汉市部分重点中学物理高三第一学期期中学业质量监测模拟试题含解析

2024学年湖北省武汉市部分重点中学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．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、物体以初速度V0滑上倾角为θ的固定斜面，物体与斜面间动摩擦因数为μ，斜面倾角θ可以调整为任意值（但θ≠0），则物体沿斜面上升的最小距离为（）A．V02g1+μ22、2016年9月15日晚上，“天宫二号”空间实验室成功发射后进行了圆化轨道控制，进入380公里的预定轨道．10月19日凌晨，“神州十一号”载人飞船与“天宫二号”成功实施交会对接．如图所示，对接前“天宫二号”和“神州十一号”在各自轨道上绕地球做匀速圆周运动，则在对接前（）A．“天宫二号”的运行速率小于“神州十一号”的运行速率B．“天宫二号”的运行周期等于“神州十一号”的运行周期C．“天宫二号”的角速度等于“神州十一号”的角速度D．“天宫二号”的向心加速度大于“神州十一号”的向心加速度3、如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于小球和弹簧的能量叙述中正确的是（）A．重力势能和动能之和总保持不变B．重力势能和弹性势能之和总保持不变C．动能和弹性势能之和总保持不变D．重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变4、如右图所示，斜面置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物体由静止下滑，在物体下滑过程中，下列说法正确的是()A．斜面的机械能不变B．物体的重力势能减少，动能增加C．斜面对物体的作用力垂直于接触面，不对物体做功D．物体的机械能守恒5、如图所示，质量为的木块受到向右的拉力F的作用沿质量为的长木板向右滑行，长木板保持静止状态.已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1，长木板与地面间的动摩擦因数为，则（）A．长木板受到地面的摩擦力大小一定是B．长木板受到地面的摩擦力大小一定不是C．若改变F的大小，当时，长木板将开始运动D．无论怎样改变F的大小，长木板都不可能运动6、如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长la＝3lb，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则()A．两线圈内产生顺时针方向的感应电流B．a、b线圈中感应电动势之比为9∶1C．a、b线圈中感应电流之比为3∶4D．a、b线圈中电功率之比为3∶1二、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、a、b、c三个α粒子同时由同一点沿水平方向进入竖直偏转电场，其中b恰好沿下极板右边沿飞出电场，下面说法正确的是()A．在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上B．b和c同时飞离电场C．进入电场，c的速度最大，a的速度最小D．a、b动能增量相等8、如图所示,生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙,甲的速度为v0，小工件离开甲前与甲的速度相同，并平稳地传到乙上，工件与乙之间的动摩擦因数为μ．乙的宽度足够大，重力加速度为g，则（）A．若乙的速度为v0,工件在乙上侧向(垂直于乙的运动方向)滑过的距离s=B．若乙的速度为2v0,工件从滑上乙到在乙上侧向滑动停止所用的时间不变C．若乙的速度为2v0,工件在乙上刚停止侧向滑动时的速度大小v=D．保持乙的速度2v0不变,当工件在乙上刚停止滑动时,下一只工件恰好传到乙上,如此反复.若每个工件的质量均为m,除工件与传送带之间摩擦外,其他能量损耗均不计,驱动乙的电动机的平均输出功率=mgμv09、甲、乙两物体同时同地沿同一方向做直线运动的速度—时间图像如图所示，则下列说法中正确的是（）A．两物体两次相遇的时刻是末和末B．末乙在甲前面C．在内，两物体相距最远的时刻是末D．乙先向前运动，随后向后运动10、A、B两列简谐横波均沿x轴正向传播，在某时刻的波形分别如图中甲、乙所示，经过时间t（t小于A波的周期TA），这两列简谐横波的波形分别变为图丙、丁所示，则A、B两列波的波速vA、vB之比可能的是（）A．1:2 B．2:1C．1:3 D．3:1三、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）某实验小组用一只弹簧测力计和一个量角器等器材验证力的平行四边形定则，设计了如图所示的实验装置，固定在竖直木板上的量角器的直边水平，橡皮筋的一端固定于量角器的圆心O的正上方A处，另一端系绳套1和绳套2.(a)主要实验步骤如下：①弹簧测力计挂在绳套1上竖直向下拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O处，记下弹簧测力计的示数F；②弹簧测力计挂在绳套1上，手拉着绳套2，缓慢拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O点，此时绳套1沿0°方向，绳套2沿120°方向，记下绳套1弹簧测力计的示数F1；③根据力的平行四边形定则计算此时绳套1的拉力F1′＝________；④比较F1和F1′，即可初步验证力的平行四边形定则；⑤只改变绳套2的方向，重复上述实验步骤.(b)保持绳套2方向不变，绳套1从图示位置向下缓慢转动90°，此过程中保持橡皮筋的结点在O处不动，关于绳套1的拉力大小的变化，下列结论正确的是________.A．逐渐增大B．先增大后减小C．逐渐减小D．先减小后增大12．（12分）如图所示的装置可以用来测量滑块与水平面之间的动摩擦因数μ。在水平面上将弹簧的一端与挡板固定不动，另一端与带有遮光条的滑块接触(弹簧与滑块不固连)。刚开始压缩弹簧到某一位置，然后由静止开始释放，滑块被弹出，离开弹簧后经过O处的光电门，在水平面上的P点。(1)在本实验中除了用光电门测量出遮光条的遮光时间t，还需要测量的物理量有_____A．滑块(带遮光条)的质量m1B．遮光条的宽度d1C．光电门O与P点之间的距离LD．滑块释放点到P点的距离s(2)动摩擦因数的表达式μ=_____．(用上述测量物理量和重力加速度g表示)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）质量为m的物体置于倾角为=37°的固定斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因数为=0.1．如图甲所示，先用平行于斜面的推力F1作用于物体上，使其能沿斜面匀速上滑；若改用水平推力F1作用于物体上，也能使物体沿斜面匀速上滑，如图乙所示．求两次推力大小之比．(sin37°=0.6，cos37°=0.8)14．（16分）民航客机在发生意外紧急着陆后，打开紧急出口，会有一条狭长的气囊自动充气，形成一条连接出口与地面的斜面，乘客可沿斜面滑行到地上．若某客机紧急出口下沿距地面高h=3.2m，气囊所构成的斜面长度L=6.4m，一个质量m=60kg的人沿气囊滑下时受到大小恒定的阻力f=225N，重力加速度g取10m/s2，忽略气囊形变的影响．求：（1）人沿气囊滑下的过程中，人克服阻力所做的功和人的重力做功的平均功率；（2）人滑至气囊底端时速度的大小；15．（12分）如图所示，在匀强磁场中倾斜放置的两根平行光滑的金属导轨，它们所构成的导轨平面与水平面成＝30角，平行导轨间距L=1.0m。匀强磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度B=0.20T。两根金属杆ab和cd可以在导轨上无摩擦地滑动。两金属杆的质量均为m=0.20kg，电阻均为R=0.20Ω。若用与导轨平行的拉力作用在金属杆ab上，使ab杆沿导轨匀速上滑并使cd杆在导轨上保持静止，整个过程中两金属杆均与导轨垂直且接触良好。金属导轨的电阻可忽略不计，取重力加速度g=10m/s2。求：（1）通过金属杆的感应电流I；（2）作用在金属杆ab上拉力的功率P。

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、B【解题分析】

根据牛顿第二定律求解加速度，根据v2=2ax结合数学知识讨论x的最小值.【题目详解】物体沿斜面上滑时，由牛顿第二定律：μmgcosθ+mgsinθ=ma，根据v2=2ax解得x=v22a=v22g(sinθ+μcosθ)2、A【解题分析】根据得，向心加速度，线速度，角速度，周期，天宫二号的轨道半径大于神舟十一号，则天宫二号的线速度小、角速度小、向心加速度小，周期大，故A正确，BCD错误．故选A．点睛：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，知道线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系，并能灵活运用．3、D【解题分析】

A、对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧是一直被压缩的，所以弹簧的弹性势能一直在增大。因为小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变，重力势能和动能之和始终减小。故A错误。

B、在刚接触弹簧的时候这个时候小球的加速度等于重力加速度，在压缩的过程中，弹簧的弹力越来越大，小球所受到的加速度越来越小，直到弹簧的弹力等于小球所受到的重力，这个时候小球的加速度为0，要注意在小球刚接触到加速度变0的工程中，小球一直处于加速状态，由于惯性的原因，小球还是继续压缩弹簧，这个时候弹簧的弹力大于小球受到的重力，小球减速，直到小球的速度为0，这个时候弹簧压缩的最短。所以小球的动能先增大后减小，所以重力势能和弹性势能之和先减小后增加。故B错误。

C、小球下降，重力势能一直减小，所以动能和弹性势能之和一直增大。故C错误。

D、对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。故D正确。

故选D。4、B【解题分析】

在整个运动过程中，物体对斜面的压力对斜面做功，斜面的机械能不守恒，故A错误；物体下滑时，重力做正功，物体的重力势能减小，动能增加，故B正确；斜面对物体的作用力垂直于斜面，但在作用力方向上，物体有位移，斜面对物体的作用力对物体做功，故C错误；物体和斜面组成的系统在整个过程中只有重力做功，它们的机械能守恒；但物体受弹力做功；机械能不守恒，D错误．5、D【解题分析】所受木板的滑动摩擦力大小，方向水平向左，根据牛顿第三定律得知：长木板受到的摩擦力方向水平向右，大小等于，处于静止状态，根据平衡条件知长木板受到地面摩擦力的大小是，故AB错误；若改变F的大小，当时，木块对长木板的摩擦力仍没有变化，因为摩擦力的大小与F无关，大小始终是，故长木板仍处于静止，不可能运动，故C错误，D正确；选BD．【题目点拨】本题中木板受到地面的摩擦力是静摩擦力，根据平衡条件分析木板受到地面的摩擦力的大小和方向，而不能根据滑动摩擦力公式求解，是错误的，不能确定此摩擦力是否达到最大值.6、B【解题分析】试题分析：根据楞次定律可知，两线圈内均产生逆时针方向的感应电流，选项A错误；因磁感应强度随时间均匀增大，则，根据法拉第电磁感应定律可知，则，选项B正确；根据，故a、b线圈中感应电流之比为3:1，选项C错误；电功率，故a、b线圈中电功率之比为27:1，选项D错误；故选B．法拉第电磁感应定律；楞次定律；闭合电路欧姆定律；电功率．【名师点睛】此题是一道常规题，考查法拉第电磁感应定律、以及闭合电路的欧姆定律；要推导某个物理量与其他物理量之间的关系，可以先找到这个物理量的表达式，然后看这个物理量和什么因素有关；这里线圈的匝数是容易被忽略的量．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】AB、三个粒子所受的电场力相等，加速度大小相等，在竖直方向上有：y=，可知：a、b的偏转位移相等，大于c的偏转位移，知a、b的运动时间相等，大于c的时间，故A正确，B错误；C、因为a的水平位移小于b的水平位移，它们的运动时间相等，则a的速度小于b的速度；b的水平位移和c的水平位移相等，b的时间大于c的时间，则b的速度小于c的速度。所以进入电场时，c的速度最大，a的速度最小，故C正确；D、根据动能定理知，a、b的偏转位移相等，则电场力做功相等，所以a、b的动能增量相等，故D正确。故选：ACD。8、CD【解题分析】根据牛顿第二定律，μmg=ma，得a=μg，摩擦力与侧向的夹角为45°，侧向加速度大小为，根据−2axs＝1-v12，解得：，故A错误；沿传送带乙方向的加速度ay＝μg，达到传送带乙的速度所需时间，与传送带乙的速度有关，故时间发生变化，故B错误；设t=1时刻摩擦力与侧向的夹角为θ，侧向、纵向加速度大小分别为ax、ay，

则，很小的△t时间内，侧向、纵向的速度增量△vx=ax△t，△vy=ay△t，解得．且由题意知，t，则，所以摩擦力方向保持不变，则当vx′=1时，vy′=1，即v=2v1．故C正确;工件在乙上滑动时侧向位移为x，沿乙方向的位移为y，由题意知，ax=μgcosθ，ay=μgsinθ，在侧向上−2axs＝1-v12，在纵向上，2ayy＝(2v1)2−1;工件滑动时间，乙前进的距离y1=2v1t．工件相对乙的位移，则系统摩擦生热Q=μmgL，依据功能关系，则电动机做功：由，解得．故D正确；故选CD.点睛：本题考查工件在传送带上的相对运动问题，关键将工件的运动分解为沿传送带方向和垂直传送带方向，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．9、AB【解题分析】

A．t=2s时乙的位移为甲的位移为x′=2×2=4m两者位移相同，又是从同一地面出发，故2s末时二者相遇，同理可判断6s末二者也是相遇，故A正确；B．4s时甲的位移为x=4×2=8m乙的位移为甲的位移小于乙的位移，故甲在乙后面，故B正确；

C．1s末两物体相距的距离等于一个小三角形的面积，而4s末两物体相距的距离等于2-4之间三角形的面积，明显4s末二者的距离最大，故C错误；

D．乙的速度一直为正，说明其运动方向始终未发生变化，故D错误。

故选AB。10、AC【解题分析】

由图波长，，又，，得到：，（k=0，1，2……）则由波速得到：当时，当时，当时，故AC正确，BD错误。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、D【解题分析】

（a）③[1]根据力的平行四边形定则计算绳套1的拉力故有：；（2）保持绳套2方向不变，绳套1从图示位置向下缓慢转动90°，此过程中保持橡皮筋的结点在O处不动，说明两个细绳拉力的合力不变，作图如下：故绳套1的拉力先减小后增大，ABC错误，D正确。故选D。【题目点拨】本题主要考查了平行四边形定则的直接应用，第二问是三力平衡问题中的动态分析问题，关键受力分析后，作出示意图，然后运用力的平行四边形定则进行分析讨论，难度适中12、BCd2【解题分析】

（1）实验的原理：根据遮光条的宽度与滑块通过光电门的时间即可求得滑块的速度：v=d/t；根据动能定理得：-μmgL=0-12mv2