湖北省宜昌市协作体2024-2025学年高三上学期期中考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1宜昌市协作体高三期中考试物理考生注意：1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。4.本卷命题范围：必修第一、二、三册。一、选择题：本题共10小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1.如图所示是乘客通过“刷身份证”进高铁站时的情景，将身份证靠近检验口，机器感应电路中就会产生电流，从而识别乘客身份，下列物理教材上小实验能说明这一原理的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】A．由题意可知，刷身份证时会产生感应电流，即由磁产生电，有感应电流产生，所以其工作原理为电磁感应现象，A选项图中有电源，为电动机的工作原理，是根据通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的，故A错误；B．B选项图中的实验是探究通电螺线管的磁性强弱与电流大小的关系，运用了电流的磁效应，故B错误；C．C选项图中没有电源，为发电机的工作原理，是根据电磁感应现象制成的，故C正确；D．D选项图中为奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，故D错误。故选C。2.中央广播电视总台《2024年春节联欢晚会》以“龙行龘龘，欣欣家国”为主题。中国书法历史悠久，是中华民族优秀传统文化之一。如图所示，书法家在水平桌面上平铺一张白纸，为防打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住。书写“龙”字“一”这一笔画时，在向右行笔的过程中镇纸和白纸都保持静止，则（）A.毛笔对白纸的摩擦力向左 B.白纸对镇纸的摩擦力向右C.桌面对白纸的摩擦力向左D.桌面对白纸的摩擦力小于毛笔对白纸的摩擦力【答案】C【解析】A．书写“龙”字“一”这一笔画时，白纸相对毛笔白纸向左运动，毛笔对白纸的摩擦力向右，故A错误；B．镇纸相对白纸无运动趋势，白纸与镇纸间没有摩擦力，故B错误；CD．对白纸受力分析，桌面对白纸的摩擦力与毛笔对白纸的摩擦力二力平衡，方向相反，大小相等，则桌面对白纸的摩擦力向左，桌面对白纸的摩擦力等于毛笔对白纸的摩擦力，故C正确，D错误。故选C。3.一辆汽车夜晚在平直公路上以速度v0匀速行驶进入到一段照明不良的路段，该司机为安全起见，在t=0时刻迅速减小油门将功率减小为某一定值，汽车的速度与时间的关系如图所示。设汽车行驶时所受的阻力恒定为f，汽车的质量为m，则下列说法正确的是（）A.整个减速过程中，克服阻力做功为B.t=0时刻功率减小为原来的一半C.整个减速过程中，汽车的牵引力不断变小D.若汽车的速度减为原来一半所需的时间为t，则通过的位移大于【答案】B【解析】B．根据图像，汽车的速度减半，根据功率和速度关系公式汽车匀速行驶时牵引力等于阻力，所以功率减小为原来的一半，故B正确；A．根据动能定理，整个过程中合外力做功为故A错误；C．减速过程中功率不变，根据可知，汽车牵引力不断变大，故C错误；D．根据图像可知，速度与时间图像下方与坐标轴所围的面积表示位移，通过的位移小于，故D错误。故选B。4.2024年3月20日，我国探月工程四期“鹊桥二号”中继星成功发射升空。当抵达距离月球表面某高度时，“鹊桥二号”开始进行近月制动，并顺利进入捕获轨道I运行，如图所示。后经多次轨道调整，进入冻结轨道II运行，则“鹊桥二号”（）A.发射速度介于7.9km/s与11.2km/s之间B.在轨道I运行时的速度均小于在轨道II运行时的速度C.在轨道I上经过A点的加速度比在轨道II上经过A点时小D.在轨道I上运行周期比在轨道II上的运行周期短【答案】A【解析】A．因发射的“鹊桥二号”未能变轨到绕太阳转动，则发射速度要小于第二宇宙速度，即发射速度介于7.9km/s与11.2km/s之间，故A正确；B．“鹊桥二号”在轨道I运行到近月点A时减速才能变轨进入冻结轨道II运行，故B错误；C．根据牛顿第二定律有解得可知“鹊桥二号”在轨道I上经过A点的加速度等于在轨道II上经过A点时的加速度，故C错误；D．轨道I的半长轴大于轨道II的半长轴，由开普勒第三定律可知“鹊桥二号”在轨道I上的运行周期比在轨道II上的运行周期长，故D错误。故选A。5.如图所示，等腰直角三角形ABC中，∠B=90°，在A、B、C三个顶点分别固定电荷量为-q、+q、-q的点电荷，P为AB边的中点，F、Q、G三点将AC边四等分，取无穷远处电势为零，则下列说法正确的是（）A.F点和G点电场强度相同B.F点和G点电势不相等C.一正电荷在P点的电势能比在Q点的电势能小D.将一负电荷沿直线从F点移到G点，电势能先减小后增大【答案】D【解析】A．根据电场强度的叠加可知，F点和G点场强大小相等但方向不同，故A错误；B．根据电势的叠加可知，F点和G点电势相等，故B错误；C．根据电势叠加可知，、Q两点在A、B两点电荷电场中电势为零，在C点电荷电场中点电势比Q点电势高，因此，一正电荷在点的电势能比在Q点的电势能大，故C错误；D．由于G点电势比Q点电势低，F与G两点电势相等，因此将一负电荷沿直线从F点移到G点，电势能先减小后增大，故D正确。故选D。6.如图所示为某户外滑雪场滑道的模型图，倾角、高度h的斜面AB底端与长度为s的平台BC平滑相连，半径为R的半圆形轨道槽的直径CD竖直，E为轨道槽上与圆心O等高的点。滑雪运动员将质量为m的滑板（可视为质点）从斜面顶端A处由静止释放，滑板刚好能通过轨道槽最高点D。已知滑板与斜面AB、平台BC的动摩擦因数均为，重力加速度为g，由以上信息无法求得（）。A.滑板从A点运动到B点因摩擦产生的热量B.滑板从A点运动到C点因摩擦产生的热量C.滑板从A点运动到E点因摩擦产生的热量D.滑板从A点运动到D点因摩擦产生热量【答案】C【解析】A．滑板从A点运动到B点因摩擦产生的热量为选项A不符合题意；B．滑板从A点运动到C点因摩擦产生的热量为选项B不符合题意；D．滑板刚好能通过轨道槽最高点D，则有可求得，从A点运动到D点，由能量守恒得联立可求得，选项D不符合题意；C．根据题中信息无法求得滑板到达E点的速度，则无法求出滑板在E点的动能，所以无法求得从A点运动到E点因摩擦产生的热量，选项C符合题意。故选C。7.2023年10月，华为发布全液冷超级充电桩，可实现“一秒一公里”充电速度，在该领域上遥遥领先。若该充电桩工作电压为1000V，最大输出功率为600kW，现给某新能源汽车上的超级电容进行充电，则在充电过程中（）A.电容器板间电压逐渐变大B.电容器的电容会逐渐增大C.充电电流为600A保持不变D.电容器充电功率大，电容器充满电时电荷量会增大【答案】A【解析】AB．电容器的电容由自身决定，与带电量无关，充电过程电容器电容不变，而带电量增加，根据可知，电容器两极板间的电压逐渐增大，故A正确，B错误；C．根据可知，充电刚开始时，电容器极板上电荷量为零，充电电流最大，随电容器极板上电荷量增加，充电电流减小，故C错误；D．电容器充电功率大，充电快，电容器充满电时极板间电压达到最大值，电荷量达到最大值，充电结束，根据可知电荷量最大值不变，故D错误。故选A。8.在水平地面上的P点先后斜向上抛出A、B两个小球，结果两个小球落在地面上的同一点Q，已知A球运动的最大高度比B球运动的最大高度大，不计空气阻力，不计小球的大小，则下列说法正确的是（）A.A球在空中运动的时间长 B.A球在空中运动的最小速度大C.A球的速度变化量大 D.A球抛出时的初速度大【答案】AC【解析】AB。由于A球运动的最大高度比B球运动的最大高度大，竖直方向因此A球抛出初速度的竖直分速度大，因而在空中运动的时间长，水平方向，由于水平位移相同，因此A球在空中运动的最小速度小，故A正确，B错误；C．因A球在空中运动的时间长，由可知，A球的速度变化量大，故C正确；D．A球抛出时竖直分速度大，水平分速度小，因此两抛出的初速度大小关系不能确定，故D错误。故选AC。9.如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r。闭合开关S，电压表示数为U，电流表示数为I；在滑动变阻器R1的滑片P由b端滑到a端的过程中，电压表示数的变化量的绝对值为∆U，电流表示数的变化量的绝对值为∆I，则（）A.电压表示数U变大 B.电源的效率先变小后变大C.U与I的比值先变大后变小 D.∆U与∆I的比值不变【答案】CD【解析】A．在滑动变阻器的滑片P由b端滑到a端的过程中，滑动变阻器接入电阻的阻值先增大后减小，则回路总电阻先增大后减小，根据闭合电路欧姆定律可得，回路中电流先减小后增大，内电压先减小后增大，则路端电压先增大后减小，即电压表示数U先变大后变小，故A错误；B．电源的效率为可知，外电阻先增大后减小时，电源的效率先变大后变小，故B错误；C．由于U与I的比值就是接入电路的R1的电阻与R2的电阻的和，所以U与I的比值先变大后变小，故C正确；D．根据等效电源法及闭合电路欧姆定律可得所以故D正确。故选CD。10.如图所示，物体A、B放在水平圆盘的一个直径上，用不可伸长的轻绳相连，绳子刚好伸直，圆盘可绕竖直轴转动，A、B到轴的距离分别为2r和r，两物块的质量关系为两物块与圆盘面的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，轻绳能承受的拉力足够大，当圆盘以不同角速度绕轴匀速转动时，下列说法正确的是（）A.由于，因此A、B受到的摩擦力始终为零B.随着转动角速度增大，A、B始终不会滑动C.随着转动角速度增大，最终A沿圆盘半径向外滑动D.随着转动角速度增大，B受到的最大摩擦力与A受到的最大摩擦力相等【答案】BD【解析】A．由于轻绳开始刚好伸直，没有张力，因此圆盘转动后，A、B开始随圆盘转动需要的向心力由静摩擦力提供，故A错误；BCD．物块A刚好要滑动时，有解得此时B受到的摩擦力继续增大转动角速度，轻绳开始有拉力并和摩擦力一起提供向心力，当转动角速度时，由于可见增加的向心力相同且都由轻绳提供，因此从A刚好要滑动开始，随着转动的角速度增大，A、B受到的摩擦力大小始终不变，始终等于A、B不可能滑动，故BD正确，C错误。故选BD。二、非选择题：本题共5小题，共60分。11.某实验小组用如图甲所示的装置做“探究加速度与力关系”实验。打点计时器所接电源的频率为50Hz，滑轮、长木板均光滑。（1）按正确的方法实验操作后，得到的一条纸带部分如图乙所示，纸带上各点均为计时点，由此可得打点计时器打出B点时小车的速度大小______m/s，小车的加速度大小______（结果均保留两位有效数字）。（2）改变重物，多次实验，得到多组弹簧测力计示数F和对应的小车加速度大小a，以F为横轴、a为纵轴作出图像，该图像的斜率为k，则小车的质量______（用k表示）。（3）某次实验时弹簧测力计的示数为，则此次实验中重物的加速度为______。【答案】（1）1.63.2（2）（3）【解析】【小问1详析】[1][2]相邻两计数点时间间隔为根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，打出点时小车的速度大小为根据逐差法求出小车的加速度大小【小问2详析】根据牛顿第二定律得则得【小问3详析】当某次弹簧测力计的示数为时，根据（2）可知得到此时小车的加速度则重物的加速度为12.某同学要测量一节干电池的电动势和内阻，为了尽可能减小实验误差，选取合适的器材，连接成了如图所示的电路，定值电阻的阻值为。（1）在右图方框内画出其实验电路图_______。（2）将电阻箱接入电路的电阻调到最大，闭合开关、，调节电阻箱的阻值，使电压表和电流表的指针偏转均较大，记录这时电压表和电流表的示数、及此时电阻箱接入电路的电阻，由此可知电流表的内阻______；（3）断开开关，多次调节电阻箱的阻值，得到多组电阻箱接入电路的阻值R及对应的电流表的示数I，作出图像，得到图像与纵轴的截距为b，图像的斜率为k，由此求得电池的电动势______，电池的内阻______（用、、b、k表示）。若不考虑电流表的内阻，测得的电源的内阻______（填“偏大”或“偏小”）。【答案】（1）见解析（2）（3）偏大【解析】【小问1详析】根据实物图，实验电路图如图所示【小问2详析】闭合开关、，调节电阻箱的阻值，使电压表和电流表的指针偏转均较大，记录这时电压表和电流表的示数、及此时电阻箱接入电路的电阻，则有解得电流表的内阻为【小问3详析】[1][2]断开开关，根据闭合电路欧姆定律可得可得由题意可知，解得，[3]根据若不考虑电流表的内阻，则内阻测量值为即测得的电源的内阻偏大。13.如图甲所示，某工厂生产线传送工件，工件从左侧平台以速度滑上与平台等高的长木板小车，工件整个运动过程的图像如图乙所示．已知工件的质量，重力加速度g取，求：（1）工件与长木板小车之间的动摩擦因数；（2）长木板小车的质量M．【答案】（1）0.3；（2）3kg【解析】（1）根据图像可知，0~1s内工件的加速度大小为对工件有解得（2）对长木板小车由运动学公式可得根据牛顿第二定律可知解得14.如图所示，在竖直坐标平面xOy内存在有水平方向的匀强电场（方向未画出）。以原点O为圆心，半径为r的圆与y轴交于A点，P为圆周上一点，OP与x轴正方向成角。在A点将质量为m，带电量为q的带正电小球由静止释放，小球将从P点离开圆形区域，若从A点沿不同方向以相同的速率抛出小球，发现小球从Q点（图中未画出）离开圆形区域时动能最大。重力加速度为g，求：（1）电场强度的方向和大小；（2）A、P两点的电势差；（3）小球从Q点离开圆形区域时的动能。