2025届湖北省荆州市成丰学校高三物理第一学期期中检测模拟试题含解析

2025届湖北省荆州市成丰学校高三物理第一学期期中检测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、夸克(quark)是一种基本粒子，也是构成物质的基本单元．其中正、反顶夸克之间的强相互作用势能可写为Ep＝－k，式中r是正、反顶夸克之间的距离，αs是无单位的常量，k是与单位制有关的常数，则在国际单位制中常数k的单位是()A．N·m B．NC．J/m D．J·m2、如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为R，bc是半径为R的四分之一的圆弧，与ab相切于b点．一质量为m的小球受到与重力大小相等的水平外力F的作用，自a点从静止开始向右运动，运动到b点时立即撤去外力F，重力加速度大小为g，下列说法正确的是A．水平外力F做的功为2mgRB．小球运动到b点时对圆弧轨道的压力大小为3mgC．小球能从c点竖直向上飞出D．运动到C点时对圆弧的压力大小为mg3、“娱乐风洞”是一项将科技与惊险相结合的娱乐项目，它能在一个特定的空间内把表演者“吹”起来.假设风洞内向上的风量和风速保持不变，表演者调整身体的姿态，通过改变受风面积(表演者在垂直风力方向的投影面积)，来改变所受向上风力的大小.已知人体所受风力大小与受风面积成正比，人水平横躺时受风面积最大，设为S0，站立时受风面积为18S0；当受风面积为12S0时，表演者恰好可以静止或匀速漂移.如图所示，某次表演中，人体可上下移动的空间总高度为H，表演者由静止以站立身姿从A位置下落，经过B位置时调整为水平横躺身姿(不计调整过程的时间和速度变化)，运动到A．B点距C点的高度是3B．从A至B过程表演者克服风力所做的功是从B至C过程表演者克服风力所做的功的1C．从A至B过程表演者所受风力的冲量是从A至C过程表演者所受风力的冲量的1D．从A至B过程表演者所受风力的平均功率是从B至C过程表演者所受风力平均功率的14、甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动，甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是()A．在t1时刻两车速度相等B．从0到t1时间内，两车走过的路程相等C．从t1到t2时间内，两车走过的路程不相等D．在t1到t2时间内的某时刻，两车速度相等5、下列关于功、功率的说法，正确的是（）A．只要力作用在物体上，则该力一定对物体做功B．由P=知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率C．摩擦力一定对物体做负功D．由P=Fv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比6、如图所示，在A、B两物体间有一与物体不连接的轻质弹簧，两物体用轻细线连接在一起并使弹簧处于压缩状态，整体静止在光滑水平面上。现将细线烧断，对于在弹簧对两物体施加作用力的整个过程中，下列说法中正确的是（）A．对于A、B两物体组成的系统，动量守恒B．对于A、B两物体组成的系统，机械能守恒C．在同一段时间内，A物体的动能增量等于B物体的动能增量D．在同一段时间内，A物体的动量变化与B物体的动量变化相等二、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、电梯内有一物体，质量为m，用细绳挂在电梯的天花板上，当电梯以g的加速度沿竖直方向运动时，细绳对物体的拉力是（）A． B． C．mg D．8、如图所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成。当闭合开关s1、s2后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出。已知电吹风的额定电压为220V，吹冷风时的功率为120W，吹热风时的功率为1000W。关于该电吹风，下列说法正确的是A．电热丝的电阻为55ΩB．电动机的电阻约为403ΩC．当电吹风吹冷风时，电热丝每秒钟消耗的电能为120JD．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120J9、如图，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度转动，盘面上离转轴距离处有一小物体与圆盘始终保持相对静止．盘面与水平面的夹角为30°，g取10m/s2，在物体转动一周的过程中，盘面对物体的摩擦力A．物块在最高点时摩擦力指向圆心B．物块在最低点时摩擦力指向圆心C．物块在最低点时摩擦力最大D．物块在与圆心等高的两个位置摩擦力大小方向均相同10、如图所示，直线a与四分之一圆弧b分别表示两质点A、B从同一地点出发，沿同一方向做直线运动的v−t图．当B的速度变为0时，A恰好追上B，则下列说法正确的是A．B质点做加速度减小的减速运动B．B质点的位移为mC．A质点追上B质点时的速度为m/sD．A质点的加速度为m/s2三、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）利用以下装置可以完成力学中的许多实验。（1）以下说法中正确的是（___________）A．用此装置“研究匀变速直线运动”时，需要将长木板的一端抬高以平衡摩擦力B．用此装置“探究加速度与力、质量的关系”时，每次改变小车质量之后，需要重新平衡摩擦力C．用此装置“探究加速度与力、质量的关系”时，并用图像法处理数据时，如果画出的a-m关系图像不是直线，就可确定加速度与质量成反比D．用此装置“探究做功和速度变化关系”时，必须调整滑轮高度使连接小车的细线与木板平行（2）用此装置“探究加速度与力、质量的关系”时，小车质量约250g，为保证拉力近似等于沙桶（含重物）的重力，沙桶中应选择的重物是__________。（3）在利用此装置做实验时，实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分如图所示。已知A、B、C、D、E为计数点，相邻两个计数点间还有4个打点，每相邻两个计数点间的时间间隔为0.1s，则小车在C点的速度v＝________m/s，小车运动的加速度a＝________m/s2.(结果保留三位有效数字)12．（12分）如图所示，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)实验必须要求满足的条件是________A．斜槽轨道必须是光滑的B．斜槽轨道末端的切线是水平的C．入射球每次都要从同一高度由静止滚下D．若入射小球质量为m1，被碰小球质量为m2，则m1>m2(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多次从斜轨上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，然后，把被碰小球m1静置于轨道的末端，再将入射球m1从斜轨S位置静止释放，与小球m2相撞，并多次重复．接下来要完成的必要步骤是________(填选项的符号)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(3)若两球相碰前后的动量守恒，则其表达式可表示为_________________(用(2)中测量的量表示)；(4)若ml=45.0g、m2=9.0g，=46.20cm．则可能的最大值为_____cm．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，一轻质弹簧左端固定在墙壁上，右端与置于水平面上的质量为m的小滑块相连。在以下的讨论中小滑块可视为质点，弹簧始终在弹性限度内，取弹簧原长时弹性势能为0，且空气阻力可忽略不计。（1）若水平面光滑，以弹簧原长时小滑块的位置O为坐标原点，建立水平向右的坐标轴Ox，如图甲所示。①已知弹簧的劲度系数为k，请写出弹簧弹力F与小滑块所在位置坐标x的关系式，并借助F-x图像确定出将小滑块由O点缓慢拉到位置坐标x的过程中，弹簧弹力所做的功。②小滑块在某轻质弹簧的作用下，沿光滑水平面在O点附近做往复运动，若从小物块向右运动通过O点时开始计时，请在图乙中定性画出小物块所受弹力F随时间t变化的关系图像；若测得该弹簧的弹性势能Ep与其位置坐标x的关系曲线如图丙所示，其中Ep0和x0皆为已知量，请根据图丙中Ep-x图像提供的信息求解本题中弹簧的劲度系数k′。（2）若水平面不光滑，小滑块与水平面间的动摩擦因数为μ。如图丁所示，弹簧的劲度系数为k，O为弹簧原长位置，以距O点右侧的O′为坐标原点，向右为正方向建立坐标轴O′x′。将小滑块沿水平面向右拉到O′右侧的P点，由静止释放小滑块，小滑块可以在水平面上往复运动并最终停下。已知重力加速度为g，并可认为滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等。①证明小滑块被释放后第一次向左的运动的过程中，其受力特点符合以O′为平衡位置的简谐运动的受力条件。并分析如果小滑块在O点最左方停不住，则O到P点距离应满足什么条件；②若小滑块被释放后能第2次经过O点而不能第3次经过O点，试分析说明O′到P点距离又应满足什么条件。14．（16分）在某科技馆内放置了一个高大的半圆柱形透明物体，其俯视图如图a所示，O为半圆的圆心．甲、乙两同学为了估测该透明体的折射率，进行了如下实验．他们分别站在A、O处时，相互看着对方，然后两人贴着柱体慢慢向一侧运动，到达B、C处时，甲刚好看不到乙．已知半圆柱体的半径为R，，.①求半圆柱形透明物体的折射率；②若用一束平行于AO的水平光线从D点射到半圆柱形透明物体上，射入半圆柱体后再从竖直表面射出，如图b所示．已知入射光线与AO的距离为，求出射角φ．15．（12分）如图,水平细杆上套有一质量为0.54kg的小环A,用轻绳将质量为0.5kg的小球B与A相连.B受到始终与水平方向成53°角的风力作用,与A一起向右匀速运动,此时轻绳与水平方向夹角为37°,运动过程中B球始终在水平细杆的下方,则(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).(1)B对绳子的拉力大小;(2)A与杆间的动摩擦因数.

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【解析】由题意有，是无单位的常量，EP的国际单位是J，r的国际单位是m，在国际单位制中常数k的单位是，D正确，ABC错误；故选D。2、B【解析】

根据功的概念求解F的功；根据动能定理和牛顿定律求解在b点时对轨道的压力；假设能到达c点，求得到达c点的速度，然后判断是否能到达c点.【详解】水平外力F做的功为W=FR=mgR，选项A错误；从a到b由动能定理：FR=mvb2；在b点由牛顿第二定律：，解得Nb=3mg，选项B正确；到达c点时：，解得vc=0，即到达c点的速度为零，运动到c点时对圆弧的压力大小为0，选项CD错误；故选B.3、B【解析】

设人水平横躺时受到的风力大小为Fm，由于人体受风力大小与正对面积成正比，故人站立时风力为18Fm。由于受风力有效面积是最大值的一半时，恰好可以静止或匀速漂移，故可以求得人的重力G=12Fm，即有Fm=2G。则从A至B过程表演者的加速度为a1=G-Fmm=mg-18mgm=0.75g，从B至C过程表演者的加速度大小为a2=Fm-mgm=2mg-mgm=g，由速度位移公式得：从A至B过程表演者的位移x1=v22a1，从B至C过程表演者的位移x2=v22a2，故x1：x2=4：3，因而有x1=47H，故A错误；表演者A至B克服风力所做的功为W1=18Fm⋅44、D【解析】

A．图象的斜率大小表示速度的大小，根据图象可知在t1时刻两车速度不相等，故A错误；B．t1时刻两车在同一位置，由于甲乙的起点位置不同，所以在0到t1时间内，两车走过的路程不相等，故B错误；C．图象的斜率的正负表示速度方向，则两车的速度方向未发生改变，从图像可看出从t1到t2时间内，两车走过的路程相等，故C错误；D．图象的斜率表示速度，结合图象可知从t1到t2时间内的某时刻，两车速度相等，故D正确。故选D。5、D【解析】只有同时满足功的两个条件，力才做功，即：物体受力，同时在力的方向上发生了位移，故A错误；公式P=W/t只能计算平均功率，不能计算瞬时功率，故B错误；恒力做功的表达式W=FScosα，滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，但与运动方向可以相同，也可以相反，物体受滑动摩擦力也有可能位移为零，故可能做负功，也可能做正功，也可以不做功；静摩擦力的方向与物体相对运动趋势方向相反，但与运动方向可以相同，也可以相反，还可以与运动方向垂直，故静摩擦力可以做正功，也可以做负功，也可以不做功，故C错误；据P=Fv可知，当功率恒定时，牵引力与速度成反比，故D正确．故选D．点睛：解答此题的关键是：①理解做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离．二者缺一不可；②理解平均功率和瞬时功率的概念，会用控制变量法讨论；③同时要明确恒力做功的求法．6、A【解析】

A．对于A、B两物体组成的系统，受合外力为零，则系统的动量守恒，选项A正确；B．对于A、B两物体组成的系统，因弹簧弹力做功，则机械能增加，选项B错误；C．因两物体的质量不一定相同，受弹力相同，在同一段时间内，两物体的位移不一定相同，则弹力对两物体做功不一定相同，则A物体的动能增量不一定等于B物体的动能增量，选项C错误；D．根据动量定理，在同一段时间内，弹簧对两物体的冲量等大反向，则A物体的动量变化与B物体的动量变化大小相等，方向不同，选项D错误；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、BD【解析】

根据牛顿第二定律，加速上升或减速下降时：；解得：；加速下降或减速上升时：；解得：；故选BD．8、AD【解析】

A、电机和电阻并联，当吹热风时，电阻消耗的功率为P=P热-P冷=1000-120W=880W，由P=U2R可知R=B、电机为非纯电阻电路故不能用P=U2R求，所以电阻值不等于12103C、当电吹风吹热风时，电热丝每秒钟消耗的电能为W=Pt=(P热-P冷)t=(1000-120)×1W=880J，故C错误；D、无论电吹风吹热风还是冷风，功率都是不变的，当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120J，故D正确；故选AD.【点睛】本题考查了电吹风的电路结构及电功率的计算问题；对于这类结合生活中的电器考查电路连接情况的题目，要结合串并联电路的电流流向特点进行分析．9、BC【解析】试题分析：在最高点若，则没有摩擦力，若，则即摩擦力方向背离圆心，若，则，即摩擦力方向指向圆心，据此分析在最高点的摩擦力方向；在最低点，由重力沿斜面向下的分力和静摩擦力的合力提供向心力，摩擦力指向圆心，摩擦力最大；以最高点与最低点为例，分析与圆心等高的两个位置的摩擦力关系；在最高点时，因为，故此时摩擦力应背离圆心，即方向向上，A错误；在最低点，由于必须存在一个指向圆心的向心力，而方向是背离圆心的，所以此时有，即，此时摩擦力最大（与竖直面上绳子拉球做圆周运动的道理相似），BC正确；例如最高点与最低点，为与圆心等高的两个位置，这两个位置的摩擦力大小和方向都不相同，D错误．10、BC【解析】

由速度时间图线可知，B做加速度增加的变减速直线运动，故A错误．由速度时间图线围成的面积可知，B的位移x=πr2＝πm，故B正确．因为当B的速度为零时，A追上B，可知A的位移x=πm，根据x＝vt可得v=πm/s，选项C正确；由x=at2得，A的加速度，故D错误．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、DC1.246.22【解析】（1）A、此装置可以用来研究匀变速直线运动，但不需要平衡摩擦力，故A错误；B、平衡摩擦力的方法是将木板带打点计时器的一端适当垫高，这样做的目的是利用小车重力沿斜面分力补偿小车运动中所受阻力的影响，即，式子成立与质量无关，故改变质量后不需重新进行平衡，故B错误；C、在利用该装置来“探究物体的加速度与质量的关系”时，可以通过图象法处理数据，来判断加速度a与小车的质量M成反比，画出的关系不能确定加速度与质量的关系，要画出的关系才能确定加速度与质量的关系，故C错误；D、探究“功与速度变化的关系”实验时，必须调整滑轮高度使连接小车的细线与滑轨平行，以便减少误差，故D正确。（2）在利用该装置来“探究物体的加速度与力、质量的关系”时，设小车的质量为M，沙桶（含沙）的总质量为m，设绳子上拉力为F，

以整体为研究对象有：

解得：

以M为研究对象有绳子的拉力为：

显然要有必有，故有，即只有时才可以认为绳对小车的拉力大小等于沙桶（含沙）的重力，故选C。（3）由于相邻两个计数点间还有4个打点，所以两计数点间的时间间隔为，

根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，有：

打点C时小车的速度为：，根据纸带分析可知：，，，

根据匀变速直线运动的推论结合作差法得：。点睛：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，然后熟练应用物理规律来解决实验问题，要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。12、BCDADE77.00或77【解析】

（1）因为要验证碰撞前后动量是否守恒，斜槽轨道不必是光滑的，故A错误；本实验中用平抛运动的性质来验证动量守恒，故必须保证小球做平抛运动；故斜槽末端必须水平，故B正确；平时为了准确测量落点应取落点的平均位置；并且要求小球每次应从同一点释放，故C正确；只有让重球去撞击轻球时，实验才能得出正确结果，故D正确．所以满足的条件BCD．（2）实验时，先让入射球ml多次从斜轨上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ml从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复．测量平均落点的位置，找到平抛运动的水平位移，如果碰撞过程动量守恒，m1v0=m1v1+m2v2，因两小球从同一高度飞出，则下落时间一定相同，则两边同时乘以时间t得：m1v0t=m1v1t+m2v2t，得，因此实验需要测量两球的质量．因此步骤中A、B、E是必须的．（3）如果碰撞过程动量守恒，m1v0=m1v1+m2v2，因两小球从同一高度飞出，则下落时间一定相同，则两边同时乘以时间t得：m1v0t=m1v1t+m2v2t，得．（4）将ml=45.0g、m2=9.0g，=46.20cm代入，当碰撞时没有能量损失时有最大值，即，因两小球从同一高度飞出，则下落时间一定相同，则两边同时乘以时间t2得：，联立以上解得：=77.00cm．【点睛】本题考查了实验需要测量的量、实验原理以及动量守恒表达式，解题时需要知道实验原理，根据动量守恒定律与平抛运动规律求出实验要验证的表达式是正确答题的前提与关键；当碰撞时没有能量损失时有最大值．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