2024届湖北省学业考：专题二匀变速直线运动的研究复习试卷高三3月份第一次模拟考试物理试卷含解析

2024届湖北省学业考：专题二匀变速直线运动的研究复习试卷高三3月份第一次模拟考试物理试卷考生请注意：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、在直角三角形abc区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，，，边长。一个粒子源在b点将质量为m，电荷量为q的带负电粒子以大小和方向不同的速度射入磁场，在磁场中运动时间最长的粒子中，速度的最大值是（）A． B． C． D．2、如图甲所示的电路中定值电阻R=60Ω，电源电动势E=100V，r=10Ω。如图乙所示，曲线为灯泡L的伏安特性曲线，直线为电源的路端电压与电流的关系图线，以下说法正确的是（）A．开关S断开时电源的效率为60%B．开关S闭合后电源的总功率会变小C．开关S闭合后灯泡的亮度增强D．开关S断开时小灯泡消耗的功率为240W3、高铁是中国“新四大发明之一，有一段视频，几年前一位乗坐京泸高铁的外国人，在最高时速300公里行驶的列车窗台上，放了一枚直立的硬币，如图所示，在列车行驶的过程中，硬币始终直立在列车窗台上，直到列车横向变道进站的时候，硬币才倒掉，这一视频证明了中国高铁的极好的稳定性。关于这枚硬币，下列判断正确的是（）A．硬币直立过程可能受到与列车行驶方向相同的摩擦力作用B．硬币直立过程一定只受重力和支持力而处于平衡状态C．硬币倒掉是因为受到风吹的原因D．列车加速或减速行驶时，硬币都可能受到与列车运动方向相反的摩擦力作用4、人们射向未来深空探测器是以光压为动力的，让太阳光垂直薄膜光帆照射并全部反射，从而产生光压．设探测器在轨道上运行时，每秒每平方米获得的太阳光能E=1.5×104J，薄膜光帆的面积S=6.0×102m2，探测器的质量m=60kg，已知光子的动量的计算式，那么探测器得到的加速度大小最接近A．0.001m/s2 B．0.01m/s2 C．0.0005m/s2 D．0.005m/s25、如图所示，质量相等的物块放在粗糙的水平面上，两物块用水平轻绳连接且刚好拉直，物块a、b与地面间动摩擦因数相同，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现给物块a施加一水平向右的拉力F，缓慢增大F到物块a要滑动的过程中，下列说法正确的是A．地面对物块a的摩擦力一直增大B．地面对物块a的摩擦力与轻绳对物块a的拉力同步增大C．物块a刚好要滑动时，物块b也刚好要滑动D．物块b刚好要滑动时，轻绳拉力等于此时外力F的一半6、因为地球的自转，同一物体在不同的纬度重力不同，一质量为m的物体在北极时的重力与其在赤道时的重力的差为F.将地球看做质量分布均匀的球体，半径为R.则地球的自转周期是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、一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中，由于发生了某种衰变而形成了如图所示的两个圆形径迹，则（）A．该原子核发生了衰变B．该原子核发生了衰变C．打出衰变粒子的反冲核沿小圆逆时针运动D．该原子核的衰变过程结束后，其系统的总质量略有增加8、如图所示，质量为的物体放在倾角为30°的粗糙斜面上，一根劲度系数为的轻弹簧一端固定在斜面顶端，另一端连接物体，弹簧处于原长，物体恰好静止。现将物体沿斜面向下移动后由静止释放、水平地面上的斜面始终保持静止，物体与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终处于弹性限度内，取，下列说法正确的是（）A．物体与斜面间的动摩擦因数为B．物体释放后在斜面上运动时，斜面对地面的压力保持不变C．物体释放瞬间斜面对地面的摩擦力大小为，方向水平向左D．物体释放瞬间的加速度大小为，方向沿斜面向上9、如图为儿童游乐场的滑梯示意图，滑梯可视为倾角为θ、质量为M的斜面固定在地面上，小美手持细线下端悬挂一小球沿滑梯滑下，小美连同小球的质量为m，下滑时，细线呈竖直状态，则在下滑过程中，下列说法正确的是（）A．滑梯对地面的压力大小为（M+m）gB．小美、小球组成的系统机械能守恒C．小美与滑梯间的动摩擦因数一定为tanθD．系统增加的内能大于小美减少的机械能10、下列说法正确的是（）A．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大B．一定量的理想气体压强不变，体积减小，气体分子对容器壁在单位时间内单位面积上碰撞次数增多C．当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小D．液晶具有液体的流动性，但不具有单晶体的光学各向异性E.一切与热现象有关的宏观自然过程都是可逆的三、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）如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰的纸带，纸带上:两相邻计数点间有四个点没画出来．已知打点计时器打点周期,其中前,完成以下问题:(1)打下A点时速度大小是___m/s．(2)若某同学甲实验时只测暈了纸带中x3、x4的值，则小车运动的加速度计算表达式为____________(用x3、x4及T表示)．(3)某同学乙根据学过的知识，算出了几个计数点的瞬时速度，建立坐标系，画出的v-t图像如图所示，请你根据图像得出小车运动的加速度为__________m/s2,由图可知，从开始计时的0.3s内，小车通过的位移大小为_______m．12．（12分）在“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，某同学将注射器活塞置于中间刻度20mL处，然后将注射器连接压强传感器并开始实验，气体体积V每减小2mL测一次压强p，实验数据记录在下表中最后得到p和V的乘积逐渐减小．（1）（单选题）造成上述实验结果的可能原因是在实验过程中________（A）注射器中有异物（B）实验时环境温度增大了．（C）实验时外界大气压强发生了变化．（D）实验时注射器内的空气向外发生了泄漏．（2）由此可推断，该同学的实验结果可能为图________（选填“a”或“b”）．（3）若另一同学用较大的注射器在同一实验室里（温度不变）做同一个实验，实验仪器完好，操作规范，也从中间刻度开始实验，则得出的图象的斜率比上一同学直线部分的斜率相比________（选填“增大”、“减小”或“相同”）．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）如图所示，在直角坐标系xoy的第一象限中有两个全等的直角三角形区域Ⅰ和Ⅱ，充满了方向均垂直纸面向里的匀强磁场，区域Ⅰ的磁感应强度大小为B0，区域Ⅱ的磁感应强度大小可调，C点坐标为（4L，3L），M点为OC的中点．质量为m带电量为-q的粒子从C点以平行于y轴方向射入磁场Ⅱ中，速度大小为，不计粒子所受重力，粒子运动轨迹与磁场区域相切时认为粒子能再次进入磁场．（1）若粒子无法进入区域Ⅰ中，求区域Ⅱ磁感应强度大小范围；（2）若粒子恰好不能从AC边射出，求区域Ⅱ磁感应强度大小；（3）若粒子能到达M点，求区域Ⅱ磁场的磁感应强度大小的所有可能值．14．（16分）如图，用手捏住细线，让质量m=2kg的小球在光滑水平桌面上以v=1m/s的速率做匀速圆周运动，其半径r=0.3m。某时刻突然松手，使细线迅速放长0.2m后，又迅速用手捏住细线，保证小球在更大半径的新轨道做匀速圆周运动，已知大半径的圆与小半径的圆为同心圆。求：（1）细线迅速放长0.2m所经历的时间（2）在大半径新轨道上运动时小球的角速度（3）在大半径新轨道上运动时，细线对小球的拉力15．（12分）如图所示，水平轨道AB和CD分别与水平传送带左侧和右侧理想连接，竖直光滑圆形轨道与CD相切于点E，一轻质弹簧原长，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为的小物块P由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为。现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与小物块P接触但不连接。弹簧原长小于光滑轨道AB的长度，轨道靠近B处放置一质量为的小物块Q。传送带长，沿顺时针方向以速率匀速转动，轨道CE长为。物块与传送及轨道CE之间的动摩擦因数均为。现用小物块P将弹簧压缩至长度为，然后释放，P与Q弹性碰撞后立即拿走物块P，Q恰好可以到达与光滑圆形轨道圆心等高的F点，取。（1）求P与Q碰撞后Q的速度；（2）求光滑圆形轨道的半径R。

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】

由左手定则和题意知，沿ba方向射出的粒子在三角形磁场区域内转半周，运动时间最长，半径最大的则恰与ac相切，轨迹如图所示由几何关系由洛仑兹力提供向心力从而求得最大速度故BCD错误，A正确。故选A。2、D【解析】

A．开关S断开时，根据图乙可知灯泡两端的电压为电源的效率为故A错误；BC．开关S闭合后总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可得总电流增大，根据可知电源的总功率会变大，根据可知路端电压减小，根据可知灯泡的功率减小，所以灯泡的亮度变暗，故B、C错误；D．开关S断开时小灯泡消耗的功率为故D正确；故选D。3、A【解析】

当列车匀速直线行驶时硬币立于列车窗台上，稳稳当当，说明硬币处于平衡状态，此时硬币受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，它们是一对平衡力；当列车在加速或减速过程中，硬币会受到沿着行进方向的静摩擦力或行进方向反向的静摩擦力提供硬币加速度，故A正确，BD错误；硬币倒掉是因为列车横向变道时，列车运动的方向发生变化，硬币受到与运动方向不一致的静摩擦力的作用，列车内是全封闭区域是没有外界吹来的风，故C错误．4、A【解析】

由E=hv，P＝以及光在真空中光速c=λv知，光子的动量和能量之间关系为E=Pc．设时间t内射到探测器上的光子个数为n，每个光子能量为E，光子射到探测器上后全部反射，则这时光对探测器的光压最大，设这个压强为p压；每秒每平方米面积获得的太阳光能：p0＝•E由动量定理得F•＝2p压强p压＝对探测器应用牛顿第二定律F=Ma可得a＝代入数据得a=1.0×10-3m/s2故A正确，BCD错误．故选A.点睛：该题结合光子的相关知识考查动量定理的应用，解答本题难度并不大，但解题时一定要细心、认真，应用动量定理与牛顿第二定律即可解题．5、D【解析】

ABC.当摩擦力增大到最大静摩擦力之前，轻绳拉力为零，再增大F，摩擦力不再增大，此后a、b间的拉力从零开始增大，地面对b的摩擦力达到最大静摩擦力，此时物块b要开始滑动，故ABC错误；D.物块a、b的质量相同，与地面的动摩擦因数相同，因此b刚好要滑动时，对a由牛顿第二定律得：对b由牛顿第二定律得：联立解得：故D正确。6、A【解析】

在北极时地球对物体的万有引力等于物体的重力，在赤道时地球对物体的万有引力与地面对物体的支持力的合力提供物体随地球做圆周运动的向心力，依题意物体在赤道时有：所以地球自转周期为：.A．描述与分析相符，故A正确.B．描述与分析不符，故B错误.C．描述与分析不符，故C错误.D．描述与分析不符，故D错误.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【解析】

AB．而衰变后两个新的带电粒子向相同方向偏转，故两粒子带异种电荷，原子核发生了β衰变，A项错误、B项正确；C．由于衰变后两带电粒子的动量大小相等，根据圆周运动的规律，带电粒子的轨迹半径，电荷量大的轨迹半径小，再利用左手定则判断反冲核沿逆时针方向运动，C项正确；D．衰变中有核能转变为其他形式的能，故系统发生质量亏损，即总质量略有减少，D项错误。故选BC。8、AC【解析】

A．弹簧原长时，物体恰好静止，则：，解得：，故A正确；D．弹簧拉长后释放瞬间，则有：，解得：，故D错误；BC．物体释放后沿斜面运动时，斜面体对地面的压力增加：，斜面体对地面的摩擦力大小为：，方向水平向左，故B错误、C正确。故选AC。9、ACD【解析】

A．由于下滑时，细线呈竖直状态，说明小美、小球一起沿滑梯匀速下滑，将滑梯、小美、小球看一个整体，则滑梯对地面的压力大小为（M+m）g，故A正确；B．由于小美、小球一起沿滑梯匀速下滑，则小美、小球组成的系统机械能减小，故B错误；C．由于小美、小球一起沿滑梯匀速下滑，则有所以小美与滑梯间的动摩擦因数一定为tanθ，故C正确；D．由能量守恒可知，小美和小球减小的机械能等于系统增加的内能，则系统增加的内能大于小美减少的机械能，故D正确。故选ACD。10、ABC【解析】

A．当分子力表现为引力时，增大分子减的距离，需要克服分子力做功，所以分子势能随分子间距离的增大而增大，故A正确；B．一定量的理想气体保持压强不变，气体体积减小，气体分子的密集程度增大，单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数增多，故B正确；C．当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小，故C正确；D．液晶既具有液体的流动性，又具有单晶体的光学各向异性的特点，故D错误；E．根据热力学第二定律可知，一切与热现象有关的宏观自然过程都具有方向性，都是不可逆，故E错误；故选ABC。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、0.8641.00.12【解析】

（1）[1].相邻两计数点间还有4个打点未画出，所以相邻的计数点之间的时间间隔为t=0.1s；根据平均速度等于中时刻的瞬时速度，则有：（2）[2].根据运动学公式得：△x=at2解得：．（3）[3].v-t图象中图象的斜率表示加速度，故[4].图象与时间轴围成的面积表示位移，则可知位移大小12、Db增大【解析】

（1）根据理想气体状态参量方程分析。（2）图像的斜率代表压强和体积乘积，根据题目表格中的数据判断。（3）较大的试管体积大，初始状态的压强都等于大气压，所以pV的乘积变大，图线斜率增大。【详解】（1）[1]根据pV=nRT，pV的乘积减小，说明气体物质的量减小，气体在漏气，D符合题意；ABC不符合题意；故选D。（2）[2]图线上切线的斜率为pV，根据表格数据可知随着体积的增大pV值增大，则斜率增大，a符合题意，b不符合题意；故选a；（3）[3]另一同学用较大的注射器在同一实验室里（温度不变）做同一个实验，初始状态pV是大试管大，得出的图象的斜率比上一同学直线部分的斜率增大。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）；（2）；（3）若粒子由区域Ⅰ达到M点，n=1时，；n=2时，；n=3时，；②若粒子由区域Ⅱ达到M点，n=0时，，n=1时，【解析】

（1）粒子速度越大，半径越大，当运动轨迹恰好与x轴相切时，恰好不能进入Ⅰ区域故粒子运动半径粒子运动半径满足：代入解得（2）粒子在区域Ⅰ中的运动半径若粒子在区域Ⅱ中的运动半径R较小，则粒子会从AC边射出磁场．恰好不从AC边射出时满足∠O2O1Q=2θ又解得代入可得：