2024学年湖北省鄂东南五校一体联盟联考高三物理第一学期期中综合测试模拟试题含解析

2024学年湖北省鄂东南五校一体联盟联考高三物理第一学期期中综合测试模拟试题考生请注意：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、A、B两颗卫星围绕地球做匀速圆周运动，A卫星运行的周期为，轨道半径为；B卫星运行的周期为，下列说法正确的是（）A．B卫星的轨道半径为B．A卫星的机械能一定大于B卫星的机械能C．在发射B卫星时候，发射速度可以小于7.9km/sD．某时刻卫星A、B在轨道上相距最近，从该时起每经过时间，卫星A、B再次相距最近2、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的质量 B．减小B的质量C．增大倾角θ D．增大动摩擦因数μ3、三段材质完全相同且不可伸长的细绳OA、OB、OC，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OB水平A端、B端固定。若逐渐增加C端所挂重物的质量，则最先断的绳（）A．必定是OA B．必定是OBC．必定是OC D．可能是OB，也可能是OC4、如图所示，真空中有一个边长为L的正方体，正方体的两个顶点M、N处分别放置电荷量都为q的正、负点电荷．图中的a、b、c、d是其他的四个顶点，k为静电力常量．下列表述正确是（）A．a、b两点电场强度大小相等，方向不同B．a点电势高于b点电势C．把点电荷+Q从c移到d，电势能增加D．同一个试探电荷从c移到b和从b移到d，电场力做功相同5、2015年7月23日凌晨，美国宇航局（NASA）发布消息称其天文学家们发现了迄今“最接近另一个地球”的系外行星，因为围绕恒星Kepler452运行，这颗系外行星编号为Kepler452b，其直径约为地球的1.6倍，与恒星之间的距离与日地距离相近，其表面可能存在液态水，适合人类生存．设Kepler452b在绕恒星Kepler452圆形轨道运行周期为T1，神舟飞船在地球表面附近圆形轨道运行周期为T2，恒星Kepler452质量与地球质量之比为p，Kepler452b绕恒星Kepler452的轨道半径与地球半径之比为q，则T1、T2之比为（）A． B． C． D．6、如图所示，半径为r的圆筒，绕竖直中心轴OO＇转动，小物块a靠在圆筒的内壁上它与圆筒的摩擦系数为μ，若小物块最大静摩擦力与滑动摩擦力近似相等，现要使a不下落，则圆筒转动的角速度ω至少为()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，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑的轻小定滑轮与直杆的距离为d，杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点下方距离为d处。现将环从A处由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是（）A．环到达B处时，重物上升的高度h=B．环能下降的最大高度为C．环运动到B处的速度为D．小环运动过程中，轻绳中的张力不可能大于2mg8、如图所示为一列沿x轴正向传播的简谐横波在某一时刻的图像，已知波的传播速度v=2.0m/s，关于图像中a、b两处的质点，下列说法中正确的是（）A．图象中b处的质点再经0.1s时的速度为零B．在波的形成过程中，a处的质点比b处的质点早振动了0.15sC．波的传播过程中，图像中a处的质点与b处的质点的运动方向可能相同也可能相反D．图象中b处的质点再经0.1s时的加速度方向沿x轴正方向E.图象中a处的质点再经0.1s时的速度方向沿x轴正方向9、A、D分别是斜面的顶端、底端，B、C是斜面上的两个点，AB＝BC＝CD，E点在D点的正上方，与A等高．从E点以一定的水平速度抛出质量相等的两个小球，球1落在B点，球2落在C点，关于球1和球2从抛出到落在斜面上的运动过程()A．球1和球2运动的时间之比为2∶1B．球1和球2动能增加量之比为1∶2C．球1和球2抛出时初速度之比为2∶1D．球1和球2运动时的加速度之比为1∶210、如图所示，一足够长的光滑斜面，倾角为θ，一弹簧上端固定在斜面的顶端，下端与物体b相连，物体b上表面粗糙，在其上面放一物体a，a、b间的动摩擦因数为μ(μ>tanθ)，将物体a、b从O点由静止开始释放，释放时弹簧恰好处于自由伸长状态，当b滑到A点时，a刚好从b上开始滑动；滑到B点时a刚好从b上滑下，b也恰好速度为零，设a、b间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．下列对物体a、b运动情况描述正确的是A．从A到B的过程中，a的速度减小，b的加速度增大，速度却减小B．经过B点，a掉下后，b开始反向运动，b一定能上滑超过O点C．从O到A的过程中，两者一起加速，加速度大小从gsinθ先减小至0后又增大D．从O到B的过程中，摩擦力对a的功率先增大后不变三、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）如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。(1)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量________(填选项前的符号)，间接地解决这个问题。A．小球开始释放高度hB．小球抛出点距地面的高度HC．小球做平抛运动的射程(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射球m1多次从倾斜轨道上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP，然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是________。(填选项前的符号)A．用天平测量两个小球的质量m1、m2B．测量小球m1开始释放高度hC．测量抛出点距地面的高度HD．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE．测量平抛射程OM、ON(3)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_________[用(2)中测量的量表示](4)若两球发生弹性正碰，则OM、ON、OP之间一定满足的关系是________(填选项前的符号)。A.OP=ON-OMB．2OP=ON+OMC．OP-ON=2OM12．（12分）某同学用如图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律．实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次，得到了如图乙所示的三个落地点．（1）请你叙述用什么方法找出落地点的平均位置?____________．并在图中读出OP=____．（2）已知mA∶mB=2∶1，碰撞过程中动量守恒，则由图可以判断出R是____球的落地点，P是____球的落地点．（3）用题中的字母写出动量守恒定律的表达式__________．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，质量为m1的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m2的物体B相连，弹簧的劲度系数为k，A、B都处于静止状态.一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体A，另一端连一轻挂钩.开始时各段绳都处于伸直状态，A上方的一段绳沿竖直方向.现在挂钩上挂一质量为m3的物体C并从静止状态释放，已知它恰好能使B离开地面但不继续上升.若将C换成另一个质量为（m1+m3）的物体D，仍从上述初始位置由静止状态释放，则这次B刚离地面时D的速度的大小是多少？已知重力加速度为g.14．（16分）如图所示，在倾角θ＝30°的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态．现开始用一沿斜面方向的力F拉物块A使之向上匀加速运动，当物块B刚要离开C时F的大小恰为2mg．问：(1)从F开始作用到物块B刚要离开C的过程中弹簧弹力对物块A做的功；(2)物块B刚要离开C时物块A的动能；(3)从F开始作用到物块B刚要离开C的过程中力F做的功．15．（12分）某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升机上由静止跳下，跳离直升机一段时间后打开降落伞减速下落，他打开降落伞后的速度－时间图象如图(a)所示．降落伞用1根对称的悬绳悬挂运动员，每根悬绳与中轴线的夹角为37°，如图(b)所示．已知运动员和降落伞的质量均为50kg，不计运动员所受的阻力，打开降落伞后，降落伞所受的阻力f与下落速度v成正比，即f＝kv．重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.1．求：(1)打开降落伞前运动员下落的高度；(2)阻力系数k和打开降落伞瞬间的加速度；(3)降落伞的悬绳能够承受的拉力至少为多少．

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．根据开普勒第三定律可得：则得卫星的轨道半径为：故A错误；B．因．由上分析知，，根据将卫星从低轨道进入高轨道，火箭要点火加速做功，但由于与的质量都未知，故无法判定谁的机械能更大，故B错误；C．发射地球的卫星，其发射速度必须大于第一宇宙速度，即发射速度大于，故C错误；D．设从两卫星相距最近到再次相距最近经历时间为。则有：得：，故D正确。故选D．2、A【解题分析】

根据牛顿第二定律得，对整体：F-(mA+mB)gsinθ-μ(mA+mB)gcosθ=(mA+mB)a得对B：T-mBgsinθ-μmBgcosθ=mBa得到，轻线上的张力则要增加T，可减小A物的质量，或增大B物的质量;故选A。3、A【解题分析】

以结点O为研究，在绳子均不被拉断时受力图如图根据平衡条件，结合力图可知，即OA绳受的拉力最大，而三段绳材质完全相同即能承受的最大拉力相同，则当物体质量逐渐增加时，OA绳最先被拉断，故选A。

4、D【解题分析】A、根据电场线分布知，a、b两点的电场强度大小相等，方向相同，则电场强度相同．故A错误．B、ab两点处于等量异种电荷的垂直平分面上，该面是一等势面，所以a、b的电势相等．故B错误．C、根据等量异种电荷电场线的特点，因为沿着电场线方向电势逐渐降低，则c点的电势大于d点的电势．把点电荷+Q从c移到d，电场力做正功，电势能减小，故C错误．D、因可知同一电荷移动，电场力做功相等，则D正确．故选D．【题目点拨】解决本题的关键知道等量异种电荷周围电场线的分布，知道垂直平分线为等势线，沿着电场线方向电势逐渐降低．5、D【解题分析】

对于Kepler452b，根据万有引力提供向心力得：，解得：；神舟飞船在地球表面附近圆形轨道运行周期为T2，有：，解得：，恒星Kepler452质量与地球质量之比为p，Kepler452b绕恒星Kepler452的轨道半径与地球半径之比为q，则有：．故ABC错误，D正确；故选D．【题目点拨】此题就是根据万有引力提供向心力得出周期与轨道半径以及中心天体质量的关系，结合中心天体质量之比、轨道半径之比求出周期之比．6、A【解题分析】

要使a不下落，则小物块在竖直方向上受力平衡，有：f=mg。当摩擦力正好等于最大静摩擦力时，圆筒转动的角速度ω取最小值，筒壁对物体的支持力提供向心力，根据向心力公式得：N=mω2r，而f=μN；解得圆筒转动的角速度最小值ω=，故选A。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、BC【解题分析】

A．根据几何关系有，环从A下滑至B点时，重物上升的高度故A错误；B．设环下滑到最大高度为H时环和重物的速度均为0，此时重物上升的最大高度为根据机械能守恒有解得故B正确；C．在B点，对环的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，在沿绳子方向上的分速度等于重物的速度，有v环cos45°=v物根据系统机械能守恒定律可得解得环的速度故C正确；D．环从A点释放时，重物有向上的加速度，绳子的拉力大于重力，故D错误。故选BC。8、ABC【解题分析】

波长λ＝0.4m，则周期A．图象中b处的质点再经0.1s时到达最低点，此时的速度为零，选项A正确；B．因为ab两点相距，则在波的形成过程中，a处的质点比b处的质点早振动了=0.15s，选项B正确；C．因为ab两点相距，则波的传播过程中，图像中a处的质点与b处的质点的运动方向可能相同也可能相反，选项C正确；D．图象中b处的质点再经0.1s时到达最低点，此时的加速度方向沿y轴正方向，选项D错误；E．图象中a处的质点再经0.1s时再次回到平衡位置向下振动，则其速度方向沿y轴负方向，选项E错误；故选ABC.9、BC【解题分析】试题分析：作出辅助线如图，由几何知识可得出两小球竖直方向的位移比是，水平位移比是，由得运动时间比，故A选项错；由动能定理可知B选项正确；水平方向匀速运动，由可知C选项正确；它们运动的加速度是重力加速度，所以D选项错．考点：本题考查了平抛运动规律及动能定理的应用．10、AB【解题分析】释放时弹簧恰好处于自由伸长状态，斜面光滑，二者具有向下的加速度，弹簧伸长，弹簧拉力增大，则二者做加速度逐渐减小的加速运动，以a为研究对象，取沿斜面向下为正方向，有：mgsinθ-f=ma得：f=mgsinθ-ma，可见只要a物体具有向下的加速度，则f＜mgsinθ＜μmgcosθ，即所受摩擦力小于最大静摩擦力，物体不会滑动，当二者加速度为零，即（M+m）gsinθ=F，之后弹簧继续伸长，则ab开始具有沿斜面向上的加速度，即开始减速运动，以a为研究对象，取沿斜面向上为正方向，有：f-mgsinθ=ma；当f有最大值时a有最大值，又fmax=μmgcosθ则a=μgcosθ-gsinθ，之后b加速度继续增大而a加速度保持不变，二者发生相对滑动，故经过A点时，a、b均已进入到减速状态，此时加速度大小是g（μcosθ-sinθ），A正确，C错误；在a落下后，b将以新的平衡位置为中心做谐振动，由对称性可推断出b将冲过O点，即b的最高点将在O点之上，选项B正确．从O到B的过程中，a的速度一直增大，则摩擦力对a的功率一直变大，选项D错误；故选AB．点睛：该题是牛顿第二定律的直接应用，本题ACD三个选项注意使用临界分析法即可得到正确结果，B选项关键点在于a脱离b后，b的受力满足机械能和简谐振动模型.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、CADEm1·OM＋m2·ON＝m1·OPA【解题分析】

（1）小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间相等，小球的水平位移与小球的初速度成正比，可以用小球的水平位移代替其初速度，即测量射程，故C正确，ABD错误。（2）要验证动量守恒定律定律，即验证：m1v1=m1v2+m2v3，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：m1v1t=m1v2t+m2v3t，得：m1OP=m1OM+m2ON，因此实验需要过程为：测量两球的质量、确定落点从而确定小球的水平位移，故选ADE。（3）由（2）可知，实验需要验证：m1OP=m1OM+m2ON。（4）根据弹性碰撞的公式，碰撞后两球的速度为：v1=m1-m2m1+m2v0，v2=2m1m12、用最小的圆把所有落点圈在里面，圆心即为落点的平均位置13.0cmBAmA·=mA·+mB·【解题分析】

(1)[1]用尽可能小的圆把球的各落点圈起来，圆的圆心位置即为落地点的平均位置，[2]根据图乙可知，平均落点到O点距离OP为13.0cm．(2)[3][4]mA∶mB=2∶1，A与B相撞后，B的速度增大，A的速度减小，碰前碰后都做平抛运动，高度相同，落地时间相同，所以Q点是没有碰B时A球的落地点，R是碰后B的落地点，P是碰后A的落地点．(3)[5]根据动量守恒定律可得：mAv0=mAv1+mBv2根据两小球从同一高度开始下落，故下落的时间相同，故有：mAv0t=mAv1t+mBv2t即四、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、【解题分析】

画出未放A时弹簧的原长状态和挂C后刚好使B离开地面的状态.以上两个状态弹簧的压缩量和伸长量分别为x1=m1g/k和x2=m2g/k，该过程A上升的高度和C下降的高度都是x1+x2，且A、C的初速度、末速度都为零.设该过程弹性势能的增量为ΔE，由系统机械能守恒：m1g(x1+x2)-m3g(x1+x2)+ΔE=0将C换成D后，A上升x1+x2过程系统机械能守恒：m1g(x1+x2)-(m1+m3)g(x1+x2)+ΔE+(2m1+m3)v2/2=0由以上两个方程消去ΔE，得【题目点拨】前后两次的过程中，弹簧弹性势能的增加量是相同的，这是联系两个过程的过度量，由此来求解D的速度．14、（1）0（2）（3）【解题分析】（