湖北省部分重点中学高三上学期第一次联考物理试题

高三物理试卷注意事项：．答题前先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并认真核准准考证号条形码上的以上信息，将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。．选择题用铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。一、选择题：本题共小题，每小题4分，共分。在每小题给出的四个选项中，第题只有一项符合题目要求，第题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分。1.在日常生产生活中，有许多现象与物理相关，下列说法正确的是（）A.图甲中三个形状规则的物体，重心一定在物体的几何中心B.图乙中船匀速前进，船桨对水的推力与水对船桨的推力是一对平衡力C.图丙中人随自动扶梯加速上行，扶梯对人做正功D.图丁为离心式血细胞分离机，若在空间站中利用此装置进行实验，不能实现血液成分的分层【答案】C【解析】【详解】A．重心与质量分布有关，不一定在几何中心，故A错误；B．船桨对水的推力与水对船桨的推力是一对相互作用力，故B错误；C．图丙中人随自动扶梯加速上行，扶梯对人作用力方向与速度夹角为锐角，扶梯对人做正功，故C正确；D重环境中仍能完成实验，所以能实现血液成分的分层，故D错误。第1页/共19页故选C。2.2025年4月1日，长征二号丁运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空，成功将试验卫星准确送入预定轨01星绕地球圆周运动的轨道半径为面重力加速度为，忽略地球自转，则下列说法正确的是（）A.地球的半径B.试验卫星线速度小于01星的线速度C.试验卫星与01星在相同时间内扫过的面积之比为D.若两颗卫星绕行方向一致，至少经过时间，两卫星与地心再次共线【答案】C【解析】【详解】A．对地球表面的物体由可得地球的半径，A错误；B．根据可得因，可知试验卫星线速度大于01星的线速度，B错误；第2页/共19页可知试验卫星与01星在相同时间内扫过的面积之比为，C正确；D．根据可得可知两卫星的周期分别，若两颗卫星绕行方向一致，则两卫星与地心再次共线时，则可知至少经过时间，D错误。故选C。3.目前我国正在大力开辟被称作“冰上丝绸之路”的北极航道，一般航行在夏季的几周时间内，该航道要穿越北极地区，此时需要有导航与破冰装置。如图所示为一种破冰方式，坚固的破冰船滑上冰层借助自身重力破冰。在船头相对冰层向上滑动时，船头对冰层的作用力方向，可能是（）A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】冰层受到船头压力垂直于冰面向下，摩擦力沿着冰面向上，根据平行四边形定则可知，这两个力的合力方向可能是b。故选B。第3页/共19页为点静止释放并可滑至点静止释放并滑至点，则下列说法正确的是（）A.若长平板光滑，物块由到达P点时，重力的冲量一定变大B.若长平板光滑，则物块到达点的动量大小可能不变C.若长平板粗糙，且各处粗糙程度相同，物块在P点的动能可能变小D.若长平板粗糙，且各处粗糙程度相同，物块损失的机械能不变【答案】D【解析】【详解】A．若物块与平板光滑，设铁架台水平底座长度为d，平板倾角为θ。物块下滑过程，由牛顿第二定律得mgsinθ=ma物块从Q滑至P，由位移—时间公式得联立解得由数学知识可知，当θ=45°时，物块下滑时间最短，故将Q点上移使θ变大，物块下滑时间不一定变小，物块下滑时间可能相同，根据可知物块由到达P点时，重力的冲量不一定变大，故A错误；Ｂ．若物块与平板光滑，则由机械能守恒定律可知可得到达底端的速度物块到达点的动量大小因θ变大，则动量大小变大，Ｂ错误；C．若长平板粗糙，且各处粗糙程度相同，则由动能定理第4页/共19页因θ变大，则物块在P点的动能变大，C错误；D能为因为铁架台水平底座长度d不变，所以物块损失的机械能相同，D正确。故选D。5.如图所示为甲、乙两个单摆的振动图像或同种介质中甲、乙两列简谐横波的波动图像，令甲的周期为或者甲波的波长为，则下列说法正确的是（）A.若图像为振动图像，则甲、乙的摆长之比为B.若图像为振动图像，任意一段时间内，甲、乙单摆摆球运动的路程之比为C.若图像为波动图像，则甲、乙两波振动周期之比为D.若图像为波动图像，甲、乙两波分别沿轴正、负方向传播，两列波叠加后，平衡位置为的质点将始终振动加强【答案】B【解析】【详解】A．若图像为振动图像，由图像甲、乙的周期之比为，由单摆周期公式解得，故A错误；B．若图像为振动图像，甲的周期为，则乙的周期为，任意一段时间内，甲单摆摆球运动的路程为乙单摆摆球运动的路程为第5页/共19页C．若图像为波动图像，甲、乙的波长之比为，同种介质中机械波的传播速度相等，由解得，故C错误；D．若图像为波动图像，两列波的波长不同，则周期和频率不同，两列波相遇时不可能发生干涉，则在质点振动不会始终加强，故D错误。故选B。6.如图所示，上表面光滑的半球体放在粗糙水平面上。现用轻绳拉着另一个光滑小球，使其沿球体表面缓慢上滑，拉力始终沿球面切线方向，并且半球体始终静止。关于在小球上滑到最高点的过程中，下列说法正确的是（）A.轻绳拉力逐渐变大B.地面对半球体的支持力逐渐减小C.地面对半球体的摩擦力先增大后减小D.如果剪断轻绳，则在剪断轻绳瞬间，小球对半球体的压力会变大【答案】C【解析】【详解】AD．对小球A受力分析如图，根据平衡条件有对半球体AD错误；BC．对B受力分析如图，其中，根据平衡条件有第6页/共19页在小球上滑到最高点的过程中，的支持力的摩擦力f先增大到时达到最大后减小，故B错误，C正确；故选C。7.如图所示为一个沙漏，其中玻璃容器的质量为，沙子的总质量为，阀门距离容器底部的高度为。现在将该沙漏放在水平台秤上，当打开阀门时，沙子从漏口随时间均匀漏下时，初速度可近似认为为0，忽略空气阻力，不计沙子间的相互影响，下列说法正确的是（）A.沙子在空中下落的过程中处于超重状态B.出口下方范围内沙子数比范围内沙子数多C.如果沙子下落的总时间为，则玻璃容器底部受到的冲击力大小为D.由于沙子在下落，处于失重状态，台秤的示数一直小于沙漏的总重力【答案】B【解析】【详解】A．沙子在空中下落过程中是自由落体运动，加速度竖直向下，处于失重状态，故A错误。B．沙子从漏口随时间均匀漏下，时间间隔相等，由题意沙子下落位移有，第7页/共19页，由自由落体运动公式有，代入数据解得，显然，所以出口下方范围内沙子数比范围内沙子数多，故B正确。C．根据自由落体运动公式有设沙子落到容器底部与容器底部作用时间为沙子受到容器底部的作用力大小也为，则根据动量定理有联立解得，故C错误。D．刚开始下落时，沙子没有与容器底部接触，空中下落沙子处于完全失重状态，台秤示数小于总重力，当沙子与容器底部接触后，是否大于总重力取决于玻璃容器底部受到的冲击力大小，无法确定台秤示数是否小于总重力，故D错误。故选B。8.某实验小组做了一个有趣的实验，在沿水平直线行驶的汽车内部顶上固定一个水罐，水罐底部有小孔源源不断向车内漏水。忽略空气阻力，如果汽车在做匀变速直线运动，则关于车上的人观测到空中水的排列，下图中哪些可能正确（A.B.C.D.【答案】AC【解析】【详解】如果汽车做匀加速直线运动，由图可知，水罐也向右匀加速，以水罐为参考系，水滴t秒末的竖第8页/共19页水滴t秒末的水平位移为落下的水滴相对于水罐斜向左下方做匀加速直线运动，故A图正确；如果汽车做匀减速直线运动，由图可知，水罐也向右做匀减速直线运动，水滴离开水罐以后相对于地面在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动，以水罐为参考系，水滴t秒末的竖直位移为水滴t秒末水平位移为所以以水罐为参考系，水滴的排列应该是图C正确。故选AC。9.“辘轳”是中国古代取水的重要设施，如图甲。在某次研学活动中，一种用电动机驱动的辘轳引发了同学们的兴趣。该种辘轳的工作原理简化图如图乙，已知转筒（辘轳）半径。在某次提水的过程中，电动机以恒定输出功率将质量为随时间说法正确的是（）A.电动机的输出功率B.内井绳对水桶的拉力逐渐增大C.当角速度时，水桶的加速度大小为D.内水桶上升的高度为【答案】AD【解析】【详解】A．水桶被提起的最大速度为电动机的输出功率为，故A正确；第9页/共19页B．内速度增大，根据可知，拉力逐渐减小，故B错误；C．当角速度时，速度水桶的加速度大小为，故C错误；D．0~4s内，根据动能定理有0~4s内水桶上升的高度为4s6s内水桶上升的高度为内水桶上升的高度为，故D正确；故选AD。10.如图所示，两端带有固定挡板的平板车质量为的物块放在平板车上。弹簧的左端与挡板连接，右端与物块接触但不连接，弹簧处于自然状态，弹簧的原长为，平板车两挡板间的距离为，为平板车的中点，点左侧表面光滑，右侧粗糙。某时刻，一颗质量为的子弹以初速度击中物块，并留在物块中。物块被弹簧弹出后，与右侧发生一次碰撞，最终物块恰好停在点。不计子弹与物块的大小，碰撞过程机械能不损失，已知重力加速度为，弹性势能表达式为中为弹簧的形变量，则下列判断正确的是（）A.最终物块速度大小B.弹簧的最大弹性势能为子弹初动能的C.物块与平板车右侧的动摩擦因数为D.弹簧的最短长度为【答案】A第10页/共19页【详解】A．子弹、物块、小车三者整体水平方向动量守恒解得最终物块速度大小为，故A正确；B．子弹初动能当物块和子弹作用过程当物块和小车共速时，弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒此时根据能量守恒解得此时弹簧最短，根据解得弹簧的最短长度为，故BD错误；C．物块被弹簧弹出后，与右侧发生一次碰撞，最终物块恰好停在点，根据能量守恒，从弹簧压缩最短，到最终共速，弹簧最大弹性势能等于克服阻力做功物块与平板车右侧的动摩擦因数为，故C错误。故选A。二、非选择题：本题共5小题，共分。实验小组利用如图甲所示的装置测量当地重力加速度。用螺旋测微器测量遮光条的宽度d装在滑块上，用天平测出遮光条和滑块的总质量M=200.0g，砝码和挂钩的总质量m=50.0g。主要的实验操作如下：（1）螺旋测微器测量遮光条宽度如图乙所示，其宽度d=______mm。（2）打开气泵，待气流稳定后，放上滑块，为调整气垫导轨处于水平，给滑块一个初速度，使滑块通过两光电门的遮光时间第11页/共19页在槽码挂钩上。（3）再将滑块由静止释放，记录遮光条先后经过两光电门的遮光时间tt，用米尺量出光电门12间的距离L，则g=______（用题中测量的物理量的符号m、M、L、d、t、t2与滑轮之间的摩擦及空气阻力，则g的测量值______（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。（4）多次改变光电门1的位置重复实验，设滑块通过光电门1、2的速度v、v2平方的增量，测量得到多组∆v2和L的数据，根据数据在方格纸上作出如图丙所示的∆v2L图线，则测得的重力加速度g=______m/s23位有效数字）【答案】（1）18.746~18.749（2）相等（3）①.②.小于（4）【解析】【小问1详解】螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以遮光条宽度为【小问2详解】为调整气垫导轨处于水平，给滑块一个初速度，使滑块通过两光电门的遮光时间相等，即滑块做匀速直线运动。【小问3详解】[1]对系统，根据机械能守恒定律可得，，解得[2]若考虑到轻绳与滑轮之间的摩擦及空气阻力，则由此可知，g的测量值小于真实值。【小问4详解】根据以上分析可得变形可得第12页/共19页解得12.匀，边长为的磁性正方体滑块放置在转台上，长为且不可伸长的绝缘细线与转台平行，一端连接磁性滑块内侧，另一端连到固定在转轴上的力传感器上，力传感器与计算机连接可以显示细线上拉力的大小。磁性滑块静止时，力传感器示数为零。转台左侧固定一智能手机，智能手机中的“磁传感器”能实时记录转动时，手机记录滑块多次经过时的磁场脉冲信号，如图乙所示。（1）由图乙可得滑块做匀速圆周运动的角速度大小______（用、（2）经多次实验后，以力传感器的示数为纵轴，对应的角速度平方为横轴，建立直角坐标系，描点后拟合为一条直线，如图丙所示，试分析图像不过原点的原因：______。（3）该小组通过分析发现由丙图还可计算出滑块的质量，则______（用、、、【答案】（1）（2）滑块与转台间存在摩擦力（3）【解析】【小问1详解】由图乙可知，滑块做匀速圆周运动的周期为根据匀速圆周运动角速度与周期关系第13页/共19页【小问2详解】若滑块和转台之间存在摩擦力，则有解得不考虑摩擦力时，图像应恰好过原点，不过原点，可能是由于滑块与转台间存在摩擦力。【小问3详解】由上述分析以及图丙可知，图像的斜率为因为滑块做圆周运动的半径为滑块中心到力传感器的距离代入上式解得滑块的质量13.部某次演习中，使用如图所示的机器狗，来完成对静止目标的追踪任务。该机器狗从静止开始运动，其加速度随位移的变化关系如图所示，加速度为零，到达处速度恰好为零。求：（1）机器狗减速时的加速度；（2）整个过程中，机器狗的平均速度【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】内机器狗加速度的匀加速直线运动，由解得第14页/共19页内机器狗做加速度为的匀减速直线运动，由解得【小问2详解】匀加速运动时间，可得匀速运动时间，可得匀减速运动时间，可得全程运动时间由得14.的质点A与B内的框架点且垂直于框架的轴转动，为框架统处于静止状态，水平，在重力作用下，从水平位置开始转动，则（1）系统动能何时最大？此时B速度多大？（2）在（1）中，过点的轴对框架的支持力多大？【答案】（1）当竖直时，系统动能最大，质点B的速度最大，大小为（2）大小5mg，方向竖直向上第15页/共19页【小问1详解】质点A和质点B由轻杆连接，两者线速度大小相等，即当杆转动到图中虚线处，处于水平位置，时两者速度均最大。由系统机械能守恒可知解得【小问2详解】对于质点A和B，速度最大时，切向加速度为零，分析B受力可知，，解得，分析A受力，同理可得对于框架的支持力，分析其受力可知，解得，方向竖直向上。15.木板紧挨着传送带放在木板从圆轨道顶端由静止释放，去小物块碰撞前，、已达到共同速度。与发生的是非弹性的质量分别为、、AB之间间距为与传送带之间的动第16页/共19页物块始终未与挡板P发生碰撞且没有脱离木板，重力加速度为。（1）求小物块在传送带运动的过程中电动机要