湖北省第五届测评活动2027届高三物理第一学期期中考试模拟试题含解析

湖北省第五届测评活动2027届高三物理第一学期期中考试模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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，大气球质量为100kg，载有质量为50kg的人，静止在空气中距地面20m高的地方，气球下方悬一根质量可忽略不计的绳子，此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面，为了安全到达地面，则这绳长至少应为（不计人的高度，可以把人看作质点）（）A．10m B．30m C．40m D．60m2、2013年12月2日1时30分，“嫦娥三号”探测器由“长征三号”乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射，首次实现月球软着陆和月面巡视勘察．“嫦娥三号”的部分飞行轨道示意图如图所示．假设“嫦娥三号”在圆轨道和椭圆轨道上运动时，只受到月球的万有引力．下列说法中正确的是()A．“嫦娥三号”沿椭圆轨道从P点运动到Q点的过程中，速度逐渐变小B．“嫦娥三号”沿椭圆轨道从P点运动到Q点的过程中，月球的引力对其做负功C．若已知“嫦娥三号”在圆轨道上运行的半径、周期和引力常量，则可计算出月球的密度D．“嫦娥三号”在椭圆轨道经过P点时和在圆形轨道经过P点时的加速度相等3、如图所示，细线的一端系于天花板上，另一端系一质量为m的小球。甲图让小球在水平面内做匀速圆周运动，此时细线与竖直方向的夹角为，细线中的张力为F1，小球的加速度大小为a1；乙图中让细线与竖直方向成角时将小球由静止释放，小球在竖直面内摆动。刚释放瞬间细线中的张力为F2，小球的加速度大小为a2，则下列关系正确的是（）A．F1=F2 B．F1>F2 C．a1=a2 D．a1＜a24、我国正在进行的探月工程是高新技术领域的一次重大科技活动，在探月工程中飞行器成功变轨至关重要，如图所示．假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0，飞行器在距月球表面高度为3R的圆形轨道I上运动，到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道II，到达轨道的近月点B再次点火进入近月轨道III．绕月球做圆周运动则A．飞行器在B点处点火后，动能增加B．由已知条件不能求出飞行器在轨道II上的运行周期C．只有万有引力作用情况下，飞行器在轨道II上通过B点的加速度大小大于在轨道III上通过B点的加速度D．飞行器在轨道III上绕月球运行一周所需的时间为5、“寻血猎犬”号超音速汽车，是一辆搭载新型战斗机发动机，以及位于车顶的混合火箭发动机的超级汽车。据报道“寻血猎犬”号超音速汽车2112年欲冲击陆地速度纪录。假设某次测试中，“寻血猎犬”号超音速汽车在41s内匀加速到1111km/h，匀速一段时间后，匀减速完成测试。假设全程测试21km，加速和减速的加速度大小相等，加速阶段所受阻力恒定，约为重力的1．2。已知“寻血猎犬”号超音速汽车质量为4111kg，在21℃常温下，声速为341m/s。则下列说法正确的是（）A．超音速汽车匀速阶段运行时间为81sB．加速阶段系统需要提供约为8111N的动力C．加速阶段的加速度大小约为2．9m/s2D．超音速汽车匀速阶段的速度是声速的11倍6、小船相对于地面以速度v1向东行驶，若在船上以相对地面的相同速率v水平向西抛出一个质量为m的重物，则小船的速度将（）A．不变 B．减小 C．增大 D．改变方向二、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，一轻绳通过无摩擦的小定滑轮O与质量为mB的小球B连接，另一端与套在光滑竖直杆上质量为mA的小物块A连接，杆两端固定且足够长，物块A由静止从图示位置释放后，先沿杆向上运动．设某时刻物块A运动的速度大小为vA，加速度大小为aA，小球B运动的速度大小为vB，轻绳与杆的夹角为．则（）A．VB=B．aA=C．小球B减小的重力势能等于物块A增加的动能D．当物块A上升到与滑轮等高时，它的机械能最大8、将一小球竖直向上抛出，取竖直向上为正方向，设小球在抛出点的重力势能为零，小球所受空气阻力大小恒定。从抛出到落回抛出点的过程中，小球的加速度a、速度v、机械能E、动能Ek与其离开抛出点高度h之间的关系正确的是（）A． B．C． D．9、如图所示，竖直放置在水平面上的圆筒，从圆筒上边缘等高处同一位置分别紧贴内壁和外壁以相同速率向相反方向水平发射两个相同小球，直至小球落地，不计空气阻力和所有摩擦，以下说法正确的是（）A．筒外的小球先落地B．两小球的落地速度可能相同C．两小球通过的路程一定相等D．筒内小球随着速率的增大．对筒壁的压力逐渐增加10、关于运动和力的关系，下列说法中正确的是A．力是维持物体运动的原因B．力是改变物体运动状态的原因C．一个物体受到的合力越大，它的速度越大D．一个物体受到的合力越大，它的加速度越大三、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）一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动.用下面的方法测量它匀速转动时的角速度.实验器材：电磁打点计时器，刻度尺，纸带，导线，交流电等实验步骤：（1）如图所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上.（2）启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点.（3）经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量.①实验中应选用的电源是（_____）A．220V交流电源B．4~6V低压交流电源C．4~6V低压直流电源②若已知打点的周期为T，x1为纸带上计算位移的初始位置坐标，x2为终了位置坐标，x1与x2之间一共有n个打的点（包含x1和x2），圆盘的半径为r，则角速度的表达式为ω=_________.③某次实验测得圆盘半径r=5.50×10－2m，得到的纸带的一段如图所示.求得角速度为___.（交流电源频率50Hz，结果保留三位有效数字）12．（12分）某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验时，实验装置如图甲所示.(1)该同学开始实验时的情形如图乙所示，接通电源释放纸带开始实验.请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方是：①___________________；②___________________。(2)根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落距离h，以v22为纵轴，画出的v2(3)将错误或不当的地方改正后，打点计时器所用交流电的频率为50Hz，该同学选取如图丙所示的一段纸带，O是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打下的点(图中未标出)，各计数点到O点的距离如图所示,他对OC段进行研究．在重物下落高度hOC的过程中，重物减小的重力势能ΔEP=_______J，增加的动能ΔEK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，物体A放在足够长的木板B上，木板B静止于水平面。t＝0时，电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B，使它做初速度为零，加速度aB＝1.0m/s2的匀加速直线运动。已知A的质量mA和B的质量mB均为2.0kg，A、B之间的动摩擦因数＝0.05，B与水平面之间的动摩擦因数＝0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取10m/s2。求：（1）物体A刚运动时的加速度aA（2）木板B受到的拉力F（3）若t＝1.0s时，应将电动机的输出功率立即调整为多少，并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变，才能使木板B做匀速运动，直到A、B相同速度为止。14．（16分）如图（1）所示，半径R=0.45m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，B为轨道的最低点，B点右侧的光滑的水平面上紧挨B点有一静止的小平板车，平板车质量M=lkg，长度l=1m，小车的上表面与B点等高，距地面高度h=0.1m，质量m=lkg的物块（可视为质点）从圆弧最高点A由静止释放．取g=l0m/s1．(1)求物块滑到轨道上的B点时对轨道的压力大小；(1)若物块与木板间的动摩擦因数0.1，求物块从平板车右端滑出时平板车的速度；(3)若锁定平板车并在上表面铺上一种特殊材料，其动摩擦因数从左向右随距离均匀变化如图（1）所示，求物块滑离平板车时的速率．15．（12分）一辆小车停放在水平地面上，两根长度均为l的细线分别连接小球A和物块B，两根细线与竖直、水平方向分别成300角，如图所示，已知物块B的质量是小球A的两倍，且此时物块B刚好能静止，已知重力加速度为g；设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．（1）求物块B与小车底板间的动摩擦因数μ；（2）将物块B固定在小车底板原来的位置，并让小车沿地面向右作匀加速直线运动，若A、B间细线张力为零，则小车加速度应满足什么条件？

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、B【解析】人与气球组成的系统动量守恒，设人的速度v1，气球的速度v2，设运动时间为t，以人与气球组成的系统为研究对象，以向下为正方向，由动量守恒得：m1v1-m2v2=0，则，，，则绳子长度L=s气球+s人=10m+20m=30m，即绳子至少长30m长，故选B．【点睛】本题为动量守恒定律的应用，属于人船模型的类别，关键要找出人和气球的速度关系和绳子长度与运动路程的关系．2、D【解析】

A、嫦娥三号沿椭圆轨道从P点运动到Q点的过程中，月球对卫星的引力做正功，动能增大，则速度增大，故AB错误；C、根据万有引力等于向心力，有，得，据此可知若已知嫦娥三号在圆轨道上运行的半径、周期和引力常量，可求出月球的质量，但月球的体积未知，不能求出月球的密度，故C错误；D、对于嫦娥三号，由，，在P点，M和r相同，则嫦娥三号在椭圆轨道经过P点时和在圆形轨道经过P点时的加速度相等，故D正确．嫦娥三号在环月段圆轨道上做圆周运动万有引力等于向心力，要进入环月段椭圆轨道需要做近心运动．因为同在P点万有引力不变，加速度相等．3、B【解析】

甲图中受力如图：竖直方向：水平方向：解得：乙图中释放瞬间，小球只受到重力和细线中的张力为，则有：由牛顿第二定律得：综上分析则有：故选B。4、D【解析】

A．在圆轨道实施变轨成椭圆轨道远地点是做逐渐靠近圆心的运动，要实现这个运动必须万有引力大于飞船所需向心力，所以应给飞船点火减速，减小所需的向心力，故点火后动能减小，故A错误；BD．设飞船在近月轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间为T3，则：解得：根据几何关系可知Ⅱ轨道的半长轴a=2.5R，根据开普勒第三定律：以及轨道Ⅲ的周期可知求出Ⅱ轨道的运行周期，故B错误，D正确．C．只有万有引力作用下，飞行器在轨道Ⅱ上与在轨道Ⅲ上通过B点引力相同，则加速度相等，故C错误．5、C【解析】A、由于加速阶段和减速阶段加速度相同，故时间相同，设为，设匀速运动的时间为t，则：，代入可以得到：，故选项A错误；B、根据加速度公式：，再根据牛顿第二定律：，联立代入数据可以得到：，故选项B错误，选项C正确；D、超音速汽车匀速阶段的速度是声速的，故选项D错误。点睛：本题是匀变速直线运动和牛顿第二定律向结合的问题，注意单位的变化的问题。6、C【解析】

以重物和船组成的系统为研究对象，抛重物的过程系统遵守满足动量守恒定律．取向东方向为正方向，设船的质量为M．根据动量守恒定律得：（M+m）v1=-mv+Mv′所以有：即船速增大．故C正确ABD错误。故选C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、AD【解析】试题分析：将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于B的速度；再依据矢量的合成法则，及牛顿第二定律，并选取A与B作为系统，根据机械能守恒条件，即可求解．将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于B的速度．在沿绳子方向的分速度为，所以，A正确；根据力的合成与分解法则，结合牛顿第二定律，而，则有，，故B错误；选AB作为系统，系统的机械能守恒，那么小球B减小的机械能等于物块A增加的机械能，C错误；除重力以外其它力做的功等于机械能的增量，物块A上升到与滑轮等高前，拉力做正功，机械能增加，物块A上升到与滑轮等高后，拉力做负功，机械能减小．所以A上升到与滑轮等高时，机械能最大，D正确．8、AD【解析】

A．小球所受空气阻力大小恒定，上升阶段是匀减速直线运动，取向上为正方向，根据牛顿第二定律有a1大小恒定，方向向下，小球所受空气阻力大小恒定，下降阶段是匀加速直线运动，取向上为正方向，根据牛顿第二定律有a2大小恒定，方向向上，且有故A正确；B．上升阶段是匀减速直线运动，取向上为正方向，有非一次线性函数，同理可知，下降过程的图像也非一次线性函数，故B错误；C．上升过程机械能E与小球离抛出点高度h的关系为下降过程机械能E与小球离抛出点高度h的关系为由图像可知，故C错误；D．上升过程动能Ek与小球离抛出点高度h的关系为下降过程动能Ek与小球离抛出点高度h的关系为且落回出发点的动能小于抛出时的动能，故D正确。故选AD。9、BC【解析】A、筒内小球水平方向只受到筒壁的作用力,因为筒壁的作用力始终与速度的方向垂直,所以该力不改变小球沿水平方向的分速度的大小.只有竖直方向的重力才改变小球速度的大小.所以小球沿水平方向做匀速圆周运动,竖直方向做自由落体运动.若已知发射小球的水平速度和圆筒高度,小球运动的时间:,在筒外的小球做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,所以运动的时间也是,筒内小球落地所用时间和筒外小球一样长.因此A选项是错误;

B、两个小球在竖直方向都做自由落体运动,落地的速率都是:,若筒内小球恰好运动圈数是整数,则二者速度的方向也相同,二者的速度相等.故B是可能的,选项B正确.

C、两个小球的水平方向的路程:,可以知道两小球通过的路程一定相等.因此C选项是正确的;D、因为筒壁的作用力始终与速度的方向垂直,所以该力不改变小球沿水平方向的分速度的大小.只有竖直方向的重力才改变小球速度的大小.所以筒内小球沿水平方向做匀速圆周运动,需要的向心力不变,所以对筒壁的压力不变.因此D选项是错误.

综上所述本题的答案是：BC10、BD【解析】力不是维持物体运动的原因，是改变物体运动状态的原因，物体有保持原来运动状态的性质，这种性质叫惯性．惯性大小由物体的质量决定．由牛顿第二定律F=ma可知，在质量一定的情况下，一个物体受到的合力越大，它的加速度越大．所以答案选BD.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、B【解析】试题分析：通过纸带打点的时间间隔和位移，求出圆盘的线速度，根据得出角速度的表达式，代入数据求出角速度的大小．（1）电磁打点计时器使用的是4-6V的电压交流电，故B正确；（2）圆盘的线速度为，故（3）取纸带上首末两个点的过程研究，之间有15个间隔，则圆盘的线速度，代入数据解得．12、打点计时器接的直流电源重物离打点计时器太远C2.192.12【解析】（1）本实验要求采用打电计时器，而打点计时器采用的是交流电源，而本实验中采用了直流电源；同时，由于加速度较大，故纸带应在1米左右，且应让重物紧靠打点计时器，而本实验中离打点计时器太远，故错误为：①打点计时器接了直流电源；②重物离打点计时器太远；

（2）利用12v2-h图线处理数据，从理论角度物体自由下落过程中机械能守恒可以得出：mgh=1（3）重力势能的减小量为：ΔEp=mgh=0.5×10×0.437J=2.19J．C【点睛】在处理实验学的问题中，一定要先明确实验的原理，由原理即可容易得出实验中的仪器选择，数据处理及误差分析等问题．要能够找出斜率和截距的物理意义，我们必须要从物理角度找出两个物理变量的关系表达式．利用图象问题结合数学知识处理物理数据是实验研究常用的方法．我们更多的研究直线图形，找出其直线的斜率和截距．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）0.5m/s2，水平向右；（2）7N；（3）5W【解析】

（1）由牛顿第二定律可知：，方向：水平向右；（2）根据牛顿第二定律可知：，代入数据解得：，（3）而由运动学公式可知：，对于木板B，有：；由功率公式得：14、(1)30N(1)1m/s(3)1m/s【