2023届湖南省长沙雅礼中学高三物理第一学期期中学业水平测试试题含解析

2022-2023高三上物理期中模拟试卷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案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。钢笔或签字笔作答，答案必须写在答点涂黑；如需改动，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。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，题目要求的。1、一小磁针放置在某磁场（未标出方向）中，静止时的指向如图所示．下列分)A．N极指向该点磁场方向B．S极指向该点磁场方向C．该磁场是匀强磁场D．a点的磁场方向水平向右2、下列说法正确的是()A．开普勒发现了行星的运动规律并据此推广出了万有引力定律B．牛顿借助万有引力定律发现了海王星和冥王星C．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量，因此被誉为称量地球质量第一人mm1r2D．据万有引力公式FG2，当两物体间的距离趋近于0时，万有引力趋近于无穷大3、在地球表面以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经过时间t小球落回抛出点，若在某行星表面以同样的初速度v0竖直向上抛出一个小球，经过时间2t小球落回抛出点，不计小球运动中的空气阻力，则地球和该行星的质量之比为（已知地球与该行星的半径之比R：R=2：1）（）地行A．M：M=8：1地行B．M：M=1：8地行C．M：M=4：1地行D．M：M=1：4地行零．对于该运动过程，若用h、s、v、a分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速B．D．5、一列简谐横波某时刻波形如图所示，下列说法正确的是A．=处质点振动的能量大于x=b处质点的振动能量xaB．=处质点的振动的频率由波源决定xbC．=处质点的振幅大于x=b处质点的振幅xcD．=处质点比x=a处质点少振动一个周期的时间xc6、如图所示，一光滑的轻滑轮用细绳OO’悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂质量为m的物块A，另一端系一位于固定光滑斜面上的质量为2m的物块B，斜面倾角θ=45°，外力F沿斜面向上拉物块B，使物块B由滑轮正下方位置缓慢运动到和滑轮等高的位置，则()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、质最为m的物体在竖直向上的F的作用下，由静止开始向上运动高度，所A．物体的动能增加了（F一mg）HC．物体的机械能减少了fHB．物体的重力势能增加了mgHD．物体的机械能增加了（F一f）H“车让人”活动深入人心，不遵守“车让人”的驾驶员将受到罚款、扣分的严厉罚处，如图所示，以8m/s的速度匀速行驶的汽车即将通过路口，有一位老人正在过人行横道，此时汽车的车头距离停车线8m．该车减速时的加速度大为5m/s.2则下列说法中正确的是(小A．如果驾驶员立即刹车制动,则2s时,汽车离停车线的B．如果在距停车线6m开处始刹车制动,汽车能在停车线处停下C．如果反应时间为0.4s,汽车刚好能在停车线处停下D．如果反应时间为0.2s,汽车刚好能在停车线处停下9、如图所示，叠放在一起的A、B两物体放置在光滑水平地面上，A、B之间的水平接触面是粗糙的，细线一端固定在A物体上，另一端固定于N点，水平恒力F始终不变，A、B两物体均处于静止状态，若将细线的固定点由N点缓慢下移至M点(线长可变)，A、B两物体仍处于静止状态，则(距离为1.6m驾驶员的驾驶员的)A．细线的拉力将减小B．物体所受的支持力将增大AC．物体所受摩擦力将增大A10、如图所示，在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面，斜面上有一带电金属块沿斜面滑下。已知在金属块滑下的过程中动能增加了12J，金属块克服摩擦力做功8J，重力做A．金属块带正电荷B．金属块克服电场力做功8J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11．（6分）在“用单分子油膜估测分子的大小所占的体积为V，在水面油膜面积为S，则油酸分子的直径d=_________。如果实验中油膜没有完全散开，则得的到油酸分子直径_________（选填“偏大”或“偏小”）。12．（12分）如图所示为研学小组的同学们用圆锥摆验证向心力表达式的实验情景。将一轻细线上端固定在铁架台上，下端悬挂一个质量为m的小球，将画有几个同心圆周的白纸置于悬点下方的水平平台上，调节细线的长度使小球自然下垂静止时恰好位于圆心处。用手带动小球运动使它在放手后恰能在纸面上方沿某个画好的圆周做匀速圆周运动。调节平台的高度，使纸面贴近小球但不接触。（1）若忽略小球运动中受的到阻力，在具体的计算中可将小球视为质点，重力加速度为g。D．拉力在水平方向的分力用刻度尺测得细线上端悬挂点到球心的距离为知，小球做此圆周运动所受的合力大小F=_______（用m、l、r及相关的常量表示）。③保持n的取值不变，用刻度尺测得细线上端悬挂点到画有圆周纸面的竖直高度为h，改变h和r进行多次实验，可获取不同时间t。研学小组的同学们根据小球所受的合力F与向心力Fn大小相等的关系，画出了如图所示的图像，测得图线的斜率为k，则由此图线可知，重力加速度的测量值应为__________。（2）考虑到实验的环境、测量条件等实际因素，对于这个验证性实验的操作，下列说法中正确的是_______（选填选项前的字母）。A．小球质量的测量误差不影响本实验验证B．小球匀速圆周运动半径的测量影响本实验验证C．在其他因素不变的情况下，实验中细绳与竖直方向的夹角越大，小球做圆周运动的线速度越大D．在细绳与竖直方向的夹角保持不变的情况下，实验中细绳越长，小球做圆周运动的线速度越大（3）在考虑到有空气阻力的影响下，上述实验中小球运动起来后，经过比较长的时间，会发现其半径越来越小，足够长时间后，小球会停止在悬点正下方。这与无动力人造地球卫星在微薄阻力下的运动有很多类似。若小球和卫星在每转动一周的时间内半径变化均可忽略，即每一周都可视为匀速圆周运动，请对小球和卫星运动的周期变化情况进行分析与比较_____。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）如图甲所示，粗糙水平面上有一个长L=lm、质量M=3kg的长木板，木板0.25。质量上表面左半部分粗糙，右半部分光滑，木板与地面间的动摩擦因数1µ0.5。在木板2右端施加如图乙所示的水平拉力，g取9.80m/s2。求：时的加速度大小；⑵物块运动多长时间后与木板速度相同；⑶经过t=2.5s物块运动的绝热圆柱形气缸竖直放置在水平地面上，气缸内三个部分，下边两部分封闭有理想气缸接触良好，活塞厚气体P和Q，活塞A导热性能良好，活塞B绝热。初始状态温度均为T0，气缸的截面积（1）当活塞A恰好到达汽缸上端卡口时，气体Q的温度T1；（2）活塞A恰接触汽缸上端卡口后，继续给气体Q加热，当气体P体积减为原来一半15．（12分）如图所示，质量m=0.10kg的滑块（可视为质点）从固定的粗糙斜面的顶端由静止开始下滑，滑到斜面底端时速度大小v=4.0m/s．已知斜面的倾角θ=37°，斜面长度L=4.0m，sin37°=0.60，cos37°=0.80，空气阻力忽略不计，取重力加速度g=10m/s1．求：（1）滑块沿斜面下滑的加速度大小；（1）滑块与斜面间的动摩擦因数；（3）在整个下滑过程中重力对滑块的冲量.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【解析】AB：小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向，故A项正确，B项错误．C：磁感线的疏密表场磁场强弱，该磁场各处疏密程度有差异不是匀强磁场，故C项错误．D：磁感线的切线方向表示该点磁场方向，则a点的磁场方向不是水平向右．故D项错误．选不正确的，答案是BCD．点睛：在磁场中画一些曲线，用（这一点的磁场方向相同（磁感线都是从N极出来进入S极，在磁体内部磁感线从S极到N极．需要虚线或实线表示）使曲线上任何一点的切线方向都跟且磁感线互不交叉），这些曲线叫磁感线．磁感线是闭合曲线，磁铁周围的注意的是磁感线是人为假设的曲线，不真实存在．2、C【解析】开普勒发现了行星的运动规律，牛顿发现万有引力定律，故A错误。英国科学家亚当斯和法国科学家勒威耶发现了海王星和冥王星，故B错误。卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量，因此被誉为称量地球质量第一人，故C正确。万有引力公式mmFG2，适用于两质点间的引力计算，当两物体间的距离趋近于0时已经不能看1r2为质点，故不能用公式计算引力，故D错误。3、A【解析】根据运动学规律求出重力加速度之比，结合半径之比，以及万有引力近似等于重力，联立即可求出地球和该行星的质量之比；【详解】在地球根据匀变速直线运动规律可得：在行星根据匀变速直线运动规律可得：可得：①②将③④式做比结合①②式可得：，故A正确，BCD错误。【点睛】本题考查万有引力定律的运用，解题关键是要利用竖直上抛过程求出重力加速度之比，结合万有引力近似等于重力即可求解。4、B【解析】CD、由题意知，在下滑的过程中，根据牛顿第二定律可得：mgsinmgcosma，故加速度保持不变，物块做匀减速运动，所以C、D错误；12B、根据匀变速运动的规律svt0at2，可得B正确；hssin，所以A错误．A、下降的高度5、B【解析】传播的能量等A．由题意知，该波为简谐波，所以在过程中没有阻尼，故质点a振动的故选B。对物块B进行受力分析，根据平衡条件列出方程，由于的变化，从而导致力的变化；A、由题可知，物块缓慢移动整体都处于平衡状态，则绳OO'的拉力等于下面绳对A的B的拉力的合力，由于绳对A的拉力和绳对B的拉力大小相等，都等于A物体的重力的大小，但是由于B物体上移，导致二者之间的夹角变大，则根据平行四边形定则可知合力变小，即绳OO'的拉力逐渐减小，故选项AB错误；C、该时刻对物块B受力分析如图所示：当物块B上移时的支持力先减小后增大，在沿斜面方向根据平衡条件可知D正确．睛】本题考查物体的动态平衡，关键是对物块α先减小后增大，在垂直斜面方向根据平衡方程可知：斜面对物块B外力F逐渐变大，故选项C错误，【点B进行受力分析，同时由于角的变化，根据平衡方程进行分析即可．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、BD【解析】A.物体受到重力、拉力以及空气的阻力，由动能定理合外力做功等于动能的变化量可得：E=FmgfH，k故A错误；的重力B.重力的功为−mgH，所以物体势能增加了mgH，故B正确；CD.除重力外物体受到拉力和阻力，所以物体的机械能增加：E=FfH，故C错误，D正确；8、AD【解析】A.汽车速度减为零所需的时间t0v8s1.6s50a0则2s内的位移等于1.6s内的位移x0t81.6m6.4mv220此时离停车线的距离△x=8m-6.4m=1.6m故A正确．B.因为汽车速度减为零时的位移为6.4m，大于6m，可知汽车车头不能在停车线处停下，故B错误．CD.因为刹车位移为6.4m，所以刚好在刹车线停下反应时间t86.4s0.2s8故C错误D正确．9、AB【解析】以A、B两物体组成的系统作为研究对象，受力分析如图1所示．FFsin(mm)g，因为细线与水平地NTABFcosFT水平方向，竖直方向：cosFF将减小，将增大，所以细线所受拉N面的夹角减小，增大，sin减小，T力减小，地面受到的压力增大，A正确D错误；以物体A为研究对象，受力分析如图FFsinmg，减小，sin减小，所以增大，F2所示，竖直方向：BFTANANATFFAB为研究对象，在水平方向上由力的平衡可得，物体所受摩擦力不f正确；以变，C错误；【点睛】在解析力的动态平衡问题时，一般有两种方法，一种是根据受力分析，列出力和角度三角函数的关系式，根据角度变化进行分析解题，一种是几何三角形相似法，这种方法一般解决几个力都在变化的情况，列出力与三角形对应边的等式关系，进行解题分析10、AC【解析】A．在金属块滑下的过程中，由动能定理可得WWWE重阻电k代入数据WEWW12J24J(8)J4J电k重阻由于金属块下滑，而电场力做负功，可判断电场力应水该平向右，所以金属块带正电荷，故A正确；B．从上面的分析，可C．在金属块滑下的过程中，重力做功24J，则重力12J，所以总的机械能减少了12J，故C正确；知电场力做功-4J，即金属块克服电场力做了4J的功，故B错误；势能减少24J，而已知动能增加了D．从上面的分析，可知电场力做功-4J，则金属块的电势能增加4J，故D错误。故选AC。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。V11、偏大S【解析】[1]根据体积公式VSdVd；可知分子直径为S[2]油膜没有完全散开会导致油酸的在水面的扩散面积减小，从而测量的分子直径偏大。42n242n2rmg12、BCDmrACD圆锥摆：减小，rt2l2r2k周期变大，卫星：减小，周期变小r【解析】（1）①[1]．小球在运动过程中小球做圆周错误；故选CD.受到重力和绳子的拉力，重力和绳子的拉力的合力提供运动的向心力，或者是绳子拉力的水平分量提供向心力，故CD正确，ABt球做圆周运动的周期为，根据向心力公式可知：Tn②[2]．小42n22Fmr()2mnrTt2[3]．令绳子和竖直方向的夹角为角形定则可知，小球的合力大小为：θ，根据三rFmgtanmgl2r2③[4]．因为小球所受的合力F与向心力Fn大小相等，则有：42n2rmrmg，t2h则有：t2＝42n2hg所以k＝42n2g可得4n22g＝。k4n2rmgr，小球的质量可从两边消掉，则小h2（2）[5]．A.要验证的关系式中mt2球质量的测量误差不影响本实验验证，选项A正确；4n2mr2rmg可知，两边可消掉，则小球匀速圆周运动半径B.要验证的关系式rt2h的测量不影响本实验验证，选项B错误；vrmg可知，在其他因素不变的情况下，实验中细绳与竖直方向的夹h2C.根据mr角越大，则r越大，小球做圆周运动的线速度越大，选项C正确；vmr2可知，在细绳与竖直方向的夹角保持不变的情况下，实验中mgtanD.根据细绳越长，则r越大，则小球做圆周运动的线速度越大，选项D正确；故选ACD.（3）[6]．设小球做半径为的圆周运动的周期为，此时小球距细线上端固定点的竖rT直高度为h，根据受力情况和向心力公式有：42mrmgrhT2可解得：hT＝2g因半径变小，绳长不变，变大，故小球周期变大；hr3卫星：根据T2可知，减小，周期变小.rGM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）1m/s2，（析】试题分析：（牛顿第二定律求得加速度；（1）对木板受力分析，根据2）根据运动学公式求得在13N的拉力作用下经历1s木板的位移，判断出在1s末物块的位置，牛顿第二定律求得物块与木板的加速度，有运动学公式速度所需时间；（3）根据运动学公式求得达到相同速度物块前进的位移，达到相同速度后判断出2）0.5s，（3）4.875m.【解然后根据求得达到相同物块与木板的共同加速度，求得共同加速运动的位移，即可求得总位移.（1）对木板受力分析，根据牛顿第二定律得：FMmgMa11代入数据解得：a1m/s21F13N作用下，木板经历时间t1s前进的位移为：xat20.5m，（2）在21111vat1m/s，则经过速度为11s物块将与有摩擦力的左侧接触，即物块将受到向右1的滑动摩擦力mg作用2f2对物块，由牛顿第二定律得