湖北省孝感中学2025届物理高三上期中综合测试模拟试题含解析

湖北省孝感中学2025届物理高三上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、如图所示，两根刚性轻杆上端由自由旋转轴A连接，轻杆下端固定一根自然伸长的匀质轻弹簧，围成边长为L的等边三角形ABC，将此装置竖直放在光滑水平面上，在轴A处施加竖直向下的大小为F的作用力，弹簧被拉伸一定长度，若此时弹簧弹力大小恰为，则弹簧的劲度系数为（）A．B．C．D．2、如图所示，某生产厂家为了测定该厂所生产的玩具车的性能，将两个完全相同的玩具车A、B并排放在两平行且水平的轨道上，分别通过挂钩连接另一个与玩具车等质量的货车（无牵引力），假设车受到的阻力与质量成正比，控制两车以相同的速度υ0做匀速直线运动。某时刻，通过控制器使两车的挂钩断开，玩具车A保持原来的牵引力不变，玩具车B保持原来的输出功率不变，当玩具车A的速度为2υ0时，玩具车B的速度为1.5υ0，则（）A．在这段时间内两车的位移之比为6∶5B．玩具车A的功率变为原来的4倍C．两车克服阻力做功的比值为12∶11D．两车牵引力做功的比值为5∶13、如图所示，单匝线圈abcd置于磁感应强度为B的匀强磁场中．ab边长为L，与磁场方向垂直，线圈中的电流为I，则ab边所受安培力的大小为A．0B．BILC．D．4、如图所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点（形变在弹性限度内），然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后又下落，如此反复，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图像，如图所示，则A．运动过程中小球的机械能守恒B．时刻小球的加速度为零C．这段时间内，小球的动能与重力势能之和在增加D．这段时间内，小球的动能在逐渐减小5、如图所示,光滑水平面上有质量均为m的物块A和B,B上固定一轻弹簧.B静止,A以速度v0水平向右运动,通过弹簧与B发生作用。作用过程中,弹簧获得的最大弹性势能EP为A． B．C． D．6、质量为0.3kg的物体在水平面上运动，图中两直线分别表示物体受水平拉力和不受水平拉力时的速度-时间图像，则下列说法正确的是：A．物体所受摩擦力一定等于0.1NB．水平拉力一定等于0.1NC．物体不受水平拉力时的速度-时间图像一定是aD．物体不受水平拉力时的速度-时间图像一定是b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，水平路面上有一辆质量为m0的汽车，车厢中有一质量为m的人正用恒力F向前推车厢，在车以加速度a向前加速行驶距离L的过程中，下列说法正确的是()A．人对车的推力F做的功为FL B．人对车做的功为maLC．车对人的摩擦力做的功为(F＋ma)L D．车对人的作用力大小为ma8、如图，内壁光滑的细圆管一端弯成半圆形APB，与光滑的直轨道BC连接，水平放置在桌面上并固定．半圆形APB半径R=1.0m，BC长L=1.5m，桌子高度h=0.8m，质量1.0kg的小球以一定的水平初速度从A点沿过A点的切线射入管内，从C点离开管道后水平飞出，落地点D离点C的水平距离s=1m，不计空气阻力，g取10m/s1．则以下分析正确的是：（）A．小球做平抛运动的初速度为10m/sB．小球在圆轨道P点的角速度ω=10rad/sC．小球在P点的向心加速度为a=15m/s1D．小球从B运动到D的时间为0.7s9、在两个等量同种点电荷的连线上，有与连线中点O等距的两点a、b，如图所示，则下列判断正确的是（）A．a、b两点的电势相同B．a、b两点的场强矢量相同C．a、O两点间与b、O两点间的电势差相同D．同一电荷放在a、b两点的电势能相同10、如图所示，物块从表面粗糙的固定斜面顶端匀速下滑至底端，下列说法正确的有()A．物块的机械能减少B．物块的机械能守恒C．物块减少的重力势能全部转化为动能D．物块减少的机械能全部转化为内能三、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）某实验小组在“探究加速度与物体的质量、受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，实验装置如图所示．已知小车质量M＝261g，打点计时器所使用的交流电频率f＝50Hz.其实验步骤是：A．按实验装置图安装好实验装置；B．利用垫块调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车(与纸带、细绳和砝码盘相连)能沿长木板向下做匀速运动；C．取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；D．将小车置于打点计时器旁(小车与纸带相连，但与细绳和砝码盘不相连)先接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a；E．重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码质量，重复A、B、C、D步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度．回答以下问题：(1)按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？____(填“是”或“否”)．(2)实验中打出的其中一条纸带如图所示，每隔4个点取一个计数点，由该纸带可求得小车的加速度a＝________m/s2(结果保留三位有效数字)．(3)某次实验砝码盘中砝码的重力和对应小车加速度数据如下表次数12345砝码盘中砝码的重力F/N0.100.150.200.250.30小车的加速度a(m·s－2)0.610.801.001.191.38①请根据表中的数据在虚线框中画出a－F图象_______；②造成图线不过坐标原点的最主要原因是________________________________；③砝码盘的重力大小是________N.12．（12分）某同学用弹性很好的橡皮筋(遵循胡克定律)等器材验证了力的平行四边形定则，进行的部分实验如下：A．先用刻度尺测量橡皮筋的原长；B．将橡皮筋的一端固定在竖直平板的A点，另一端与两个细绳套连接，细绳下挂一重物，任其自然下垂，结点为O，如图甲所示，测量此时橡皮筋的长度；C．用一个弹簧测力计，水平的通过细绳套把橡皮条的结点拉到O’位置，如图乙所示；D．记下弹簧测力计的读数和细绳O’B的方向，用刻度尺测量橡皮筋的长度；已测量的数据中，拉到位置O’时橡皮筋的伸长量是竖直悬挂时的倍。根据以上信息完成下面的问题：(1)弹簧测力计的读数如图丙所示，读数为____________；(2)若g=10m／s2，悬挂重物的质量为____________；(3)在图乙中，保持橡皮筋的方向不变，手拉测力计顺时针缓慢旋转，在此过程中弹簧测力计的示数变化情况为____________。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，上表面光滑，长度为3m、质量M=10kg的木板，在F=50N的水平拉力作用下，以v0=5m/s的速度沿水平地面向右匀速运动．现将一个质量为m3kg的小铁块（可视为质点）无初速地放在木板最右端，当木板运动了L1m时，又将第二个同样的小铁块无初速地放在木板最右端，以后木板每运动1m就在其最右端无初速地放上一个同样的小铁块．（g10m/s2）求：（1）木板与地面间的动摩擦因数；（2）刚放第三个小铁块时木板的速度；（3）从放第三个小铁块开始到木板停下的过程，木板运动的距离．14．（16分）如图所示，倾角为θ=的斜面与足够大的光滑水平面在D处平滑连接,斜面上有A、B、C三点,AB、BC、CD间距均为20cm,斜面上BC部分粗糙,其余部分光滑。2块完全相同、质量均匀分布的长方形薄片(厚度忽略不计),紧挨在一起排在斜面上，从下往上编号依次为1、2,第1块的下边缘恰好在A处，现将2块薄片一起由静止释放，薄片经过D处时无能量损失且相互之间无碰撞,已知每块薄片质量为m=1kg、长为5cm,薄片与斜面BC间的动摩擦因数μ=,重力加速度为g,求:(1)第1块薄片刚完全进入BC段时两薄片间的作用力大小;(2)第1块薄片下边缘刚运动到C时的速度大小;(3)两薄片在水平面上运动时的间距。15．（12分）如图所示，空中固定一粗糙的水平直杆，将质量为的小环静止套在固定的水平直杆上环的直径略大于杆的截面直径，小环和直杆间的动摩擦因数，现对小环施加一位于竖直面内斜向上，与杆的夹角为的拉力F，使小环以的加速度沿杆运动，求拉力F的大小．已知重力加速度，，

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、C【解析】设杆与竖直方向的夹角为，杆的弹力大小为T，方向沿杆。则杆的弹力沿水平方向的分力等于弹簧的弹力：沿竖直方向的分力等于F的一半：联立解得：，；则由几何关系可知，此时弹簧的长度以为，则其形变量为：（-L）；则由胡克定律可得：；故选：C.点睛：由于自由旋转轴连接，杆的弹力方向沿杆，杆的弹力的水平分力等于弹簧的弹力，两杆竖直分力的合力等于F；再由几何关系可求得弹簧的形变量；则可由胡克定律求得劲度系数．2、C【解析】

设玩具车、火车质量都为m，动摩擦因数为μ，那么两车的挂钩断开与货车分离，玩具车的速度为v0，牵引力F=2μmg，加速度为a=μg，电机输出功率P=Fv0=2μmgv0；玩具车A保持原来的牵引力不变前进，那么加速度不变，那么当玩具车A的速度为2v0时，位移sA＝(2v0)2-v022a＝3v022μg，功率PA′=F•2v0=2PA，克服摩擦力做的功WfA＝μmgsA＝32mv02，牵引力做的功WFA＝FsA＝3mv02；玩具车B保持原来的输出功率不变前进，当玩具车A的速度为2v0时，玩具车B的速度为1.5v0，由动能定理可得：P⋅2v0-v0a-μmgsB＝12m(1.5v0)2-12mv02；所以位移sB＝3、B【解析】

由图可知，ab中的电流方向与磁场方向垂直，所以ab边所受安培力：，故B正确．4、C【解析】试题分析：由图看出，弹簧的弹力在变化，说明运动过程中弹簧的弹性势能在变化，而小球和弹簧组成的系统机械能守恒，则知小球的机械能不守恒，故A错误；时刻，弹力最大，弹簧的压缩量最大，小球运动到最低点，合力不等于零，合力方向向上，所以加速度不等于零，故B错误；t2～t3段时间内，小球先向上做加速度减小的加速运动，然后向上做加速度增大的减速运动，由于弹簧的弹性势能在减小，所以弹性势能转化为小球的机械能，故机械能在增大，C正确；这段时间内，小球先向下做加速度减小的加速运动，然后做加速度增大的减速运动，即小球的动能先增大后减小，D错误；考点：考查了功能关系，机械能守恒，名师点睛：对于小球、地球和弹簧组成的系统机械能守恒．通过分析小球的受力情况和运动情况，分析加速度、动能的变化．由系统的机械能守恒，分析小球的动能与重力势能之和如何变化5、C【解析】

当两个滑块速度相等时弹簧压缩量最大,弹性势能最大，滑块A、B系统动量守恒,根据守恒定律，有解得系统减小的动能等于增加的弹性势能,故弹簧获得的最大弹性势能，则代入数据A．不符合题意，错误；B．不符合题意，错误；C．正确；D．不符合题意，错误。6、B【解析】

设拉力大小为F．由图读出加速度分别为aa=m/s2，ab=m/s2CD．两图加速度大小不同，拉力方向与滑动摩擦力方向可能相反，也可能相同，无法判断物体不受水平拉力是哪个图象．故CD错误；B．若物体受水平拉力时的速度图象是a时，拉力与速度方向相同，根据牛顿第二定律得f-F=maa，f=mab，解得F=0.1N．若物体受水平拉力时的速度图象是b时，拉力与速度方向相反，根据牛顿第二定律得f+F=mab，f=maa，解得F=0.1N．故B正确；A．由上得到：若物体受水平拉力时的速度图象是a时，摩擦力f=0.2N；若物体受水平拉力时的速度图象是b时，摩擦力f=0.1N，故A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、AC【解析】

A.人对车的推力为F，在力F方向上车行驶了L，则推力F做的功为FL，故A项与题意相符；B.在水平方向上，由牛顿第二定律可知车对人的力向左，大小为ma，则人对车水平方向上的作用力大小为ma，方向向右；车向左运动了L，故人对车做的功为－maL，故B项与题意不相符；CD.竖直方向车对人的作用力大小为mg，则车对人的作用力F′＝(mg)人在水平方向受到F的反作用力和车对人向左的摩擦力，则Ff－F＝ma，Ff＝ma＋F则车对人的摩擦力做的功为(F＋ma)L故C项与题意相符，D项与题意不相符。8、CD【解析】

A.根据得：.则小球平抛运动的初速度为：;故A错误.B.小球在圆轨道P点的角速度为：;故B错误.C．小球在P点的向心加速度为：.故C正确.D．小球在BC段的时间为：，则小球从B运动到D的时间为0.3+0.4s=0.7s;故D正确.9、ACD【解析】解：将电荷从移到或电场力做功相等,则、两点间与、两点间的电势差相同,所以、两点的电势相等.故A、C正确;根据点电荷的场强叠加,知、两点的场强大小相等,方向相反.所以场强不同.故B错误;D、、两点的电势相等,根据,同一电荷在、两点的电势能相同.故D正确.本题选ACD10、AD【解析】A、由于接触面粗糙，不满足守恒条件，故机械能不守恒，故选项A正确，选项B错误；C、根据能量守恒，可以知道物块减少的重力势能转化为动能和内能，故选项C错误，选项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、否0.88在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力0.06【解析】试题分析：根据小车做匀速运动列出方程，对合外力进行分析即可求解；在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，根据作差法求解加速度；由图象可知，当外力为零时，物体有加速度，通过对小车受力分析即可求解．（1）当物体小车匀速下滑时有，当取下细绳和砝码盘后，由于重力沿斜面向下的分力和摩擦力f不变，因此其合外力为，由此可知该实验中不需要砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．（2）相连计数点间的时间间隔为，在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，即，则有．（3）①a-F图像如图所示②由图象可知，当外力为零时，物体有加速度，这说明在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力，③根据数学函数关系可知该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是砝码盘的重力大小，横坐标一格表示0.02N，所以交点的大小为0.06N．12、（1）5.50N(5.47-5.54)（2）0.55kg（3）先减小后增大【解析】

弹簧秤读数时应保留到最小刻度的下一位；画出力的平行四边形，保持合力不变，橡皮筋拉力的方向不变，手拉测力计顺时针缓慢旋转，可判断弹簧测力计的示数变化.【详解】（1）弹簧测力计的读数5.50N；（2）若g=10m／s2，悬挂重物的质量为0.55kg；（3）由平行四边形法则可知，保持橡皮筋的方向不变，手拉测力计顺时针缓慢旋转，在此过程中弹簧测力计的示数先减小后增加；四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡