湖北省實驗中學等六校2024年高三物理第一學期期中學業(yè)質量監(jiān)測試題含解析

湖北省實驗中學等六校2024年高三物理第一學期期中學業(yè)質量監(jiān)測試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，水平固定桿上套一物塊甲，甲與小球乙用一根不可伸長的輕繩相連，現(xiàn)用跟水平方向成角的力拉著乙并帶動甲一起向右勻速運動，在運動中兩者的相對位置保持不變，甲與水平桿間的動摩擦因數(shù)為。在運動過程中，輕繩與水平方向的夾角為，已知甲、乙質量分別為2kg和1kg，重力加速度g取，則（）A．； B．；C．； D．；2、一個從靜止開始作勻加速直線運動的物體，從開始運動起，連續(xù)通過三段位移的時間分別是3s、3s、3s，這三段位移的長度之比是A．1:2:3 B．1:23:33C．1:3:5 D．1:22:323、如圖所示，質量m=75kg的滑雪運動員在傾角θ=37°的直滑道上由靜止開始向下滑行的速度—時間圖象，圖中的OA直線是t=0時刻速度圖線的切線，速度圖線末段BC平行于時間軸，運動員與滑道間的動摩擦因數(shù)為μ，所受空氣阻力與速度成正比，比例系數(shù)為k．設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，則A．物體開始時做加速度增大的加速直線運動，最后做勻速運動B．t=0時刻運動員的加速度大小為2m/s2C．動摩擦因數(shù)μ為0.25D．比例系數(shù)k為15kg/s4、我們經(jīng)常會接觸到一些民諺、俗語，都蘊含著豐富的物理知識，以下理解錯誤的是

()A．“泥鰍黃鱔交朋友，滑頭對滑頭”——泥鰍黃鱔的表面都比較光滑，摩擦力小B．“一只巴掌拍不響”——力是物體對物體的作用，一只巴掌要么拍另一只巴掌，要么拍在其它物體上才能產(chǎn)生力的作用，才能拍響C．“人心齊，泰山移”——如果各個分力的方向一致，則合力的大小等于各個分力的大小之和D．“雞蛋碰石頭，自不量力”——雞蛋和石頭相碰時石頭撞擊雞蛋的力大于雞蛋撞擊石頭的力5、一物體在同樣的恒力作用下，分別沿粗糙水平地面和光滑水平地面由靜止開始移動相同距離，兩種情形下恒力做的功和平均功率分別為W1、P1和W2、P2，則下列選項正確的是A．W1>W2,P1>P2 B．W1=W2,P1=P2C．W1=W2,P1<P2 D．W1<W2,P1<P26、下列說法中正確的是（）A．做曲線運動的物體，其加速度方向一定是變化的B．伽利略對自由落體運動研究方法的核心是：把實驗和邏輯推理（包括數(shù)學演算）結合起來，從而發(fā)展了人類的科學思維方式和科學研究方法C．牛頓的三大運動定律是研究動力學問題的基石，牛頓的三大運動定律都能通過現(xiàn)代的實驗手段直接驗證D．力的單位“N”是基本單位，加速度的單位“m/s2”是導出單位二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，長木板放置在水平面上，一小物塊置于長木板的中央，長木板和物塊的質量均為m，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ，木板與水平面間動摩擦因數(shù)，已知最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，重力加速度為g．現(xiàn)對物塊施加一水平向右的拉力F，則木板加速度大小a可能是（）A．a(chǎn)＝μg B．a(chǎn)＝C．a(chǎn)＝ D．a(chǎn)＝－8、如圖所示，帶有光滑豎直桿的三角形斜劈固定在水平地面上，放置于斜劈上的光滑小球與套在豎直桿上的小滑塊用輕繩連接，開始時輕繩與斜劈平行．現(xiàn)給小滑塊施加一豎直向上的拉力，使小滑塊沿桿緩慢上升，整個過程中小球始終未脫離斜劈，則有()A．輕繩對小球的拉力逐漸增大B．小球對斜劈的壓力先減小后增大C．豎直桿對小滑塊的彈力先增大后減小D．對小滑塊施加的豎直向上的拉力逐漸增大9、從地面豎直向上拋出一物體，其機械能E總等于動能Ek與重力勢能Ep之和．取地面為重力勢能零點，該物體的E總和Ep隨它離開地面的高度h的變化如圖所示．重力加速度取10m/s1．由圖中數(shù)據(jù)可得A．物體的質量為1kgB．h=0時，物體的速率為10m/sC．h=1m時，物體的動能Ek=40JD．從地面至h=4m，物體的動能減少100J10、2022年第24屆冬季奧林匹克運動會將在北京舉行，跳臺滑雪是冬奧會的比賽項目之一．如圖所示為一簡化后的跳臺滑雪的雪道示意圖，運動員從O點由靜止開始，在不借助其他外力的情況下，自由滑過一段圓心角為60°的光滑圓弧軌道后從A點水平飛出，然后落到斜坡上的B點．已知A點是斜坡的起點，光滑圓弧軌道半徑為40m，斜坡與水平面的夾角θ＝30°，運動員的質量m＝50kg，重力加速度g＝10m/s2，忽略空氣阻力．下列說法正確的是()A．運動員從O點運動到B點的整個過程中機械能守恒B．運動員到達A點時的速度為20m/sC．運動員到達B點時的動能為10kJD．運動員從A點飛出到落到B點所用的時間為s三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）為了驗證機械能守恒定律，某同學使用如圖所示的氣墊導軌裝置進行實驗．其中G1、G2為兩個光電門，它們與數(shù)字計時器相連，當滑行器M通過G1、G2光電門時，光束被滑行器M上的擋光片遮擋的時間△t1、△t2都可以被測量并記錄，滑行器連同擋光片的總質量為M，擋光片寬度為D，兩光電門中心間的距離為x，牽引砝碼的質量為m，細繩不可伸長且其質量可以忽略，重力加速度為g．該同學想在水平的氣墊導軌上，只利用以上儀器，在滑行器通過G1、G2光電門的過程中驗證機械能守恒定律，請回答下列問題：（1）實驗開始應先調(diào)節(jié)氣墊導軌下面的螺母，使氣墊導軌水平．請在以下空白處填寫實驗要求．在不增加其他測量器材的情況下，調(diào)水平的步驟是：取下牽引砝碼m，接通氣墊導軌裝置的電源，調(diào)節(jié)導軌下面的螺母，若滑行器M放在氣墊導軌上的任意位置都能保持靜止，或者輕推滑行器M，M分別通過光電門G1、G2的時間，則導軌水平；（2）當氣墊導軌調(diào)水平后，在接下來的實驗操作中，以下操作合理的是；A．擋光片的寬度D應盡可能選較小的B．選用的牽引砝碼的質量m應遠小于滑行器和擋光片的總質量MC．為了減小實驗誤差，光電門G1、G2的間距x應該盡可能大一些D．用來牽引滑行器M的細繩可以與導軌不平行（3）在每次實驗中，若表達式（用M、g、m、△t1、△t2、D、x表示）在誤差允許的范圍內(nèi)成立，則機械能守恒定律成立．12．（12分）某實驗小組利用圖示裝置進行“探究動能定理”的實驗，部分實驗步驟如下：A．掛上鉤碼，調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下做勻速運動；B．打開速度傳感器，取下輕繩和鉤碼，保持A中調(diào)節(jié)好的長木板傾角不變，讓小車從長木板頂端靜止下滑，分別記錄小車通過速度傳感器1和速度傳感器2時的速度大小v1和v2；據(jù)此回答下列問題：（1）若要驗證動能定理的表達式，下列各物理量中需測量的有_________；A．懸掛鉤碼的總質量mB．長木板的傾角θC．兩傳感器間的距離LD．小車的質量ME.小車與木板的摩擦力（2）根據(jù)實驗所測的物理量，驗證動能定理的表達式為：________。（用題中所給的符號表示，重力加速度用g表示）四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，半徑R＝0.4m的光滑半圓軌道與粗糙的水平面相切于A點，質量為m＝1kg的小物體（可視為質點）在水平拉力F的作用下，從靜止開始由C點運動到A點，物體從A點進入半圓軌道的同時撤去外力F，物體沿半圓軌道通過最高點B后做平拋運動，正好落到C點，已知xAC＝1m，物體與水平面的動摩擦因素為μ＝0.48，g取10m/s1．試求：（1）物體在B點時的速度大?。?）物體到達半圓軌道A點時對軌道的壓力大?。唬?）物體從C到A的過程中，外力F做的功．14．（16分）水平放置的三棱鏡截面如圖所示，，，。一束豎直向下的光束從AB邊中點D入射，折射光經(jīng)過三棱鏡BC邊反射后，從AC邊上的E點垂直射出。已知真空中的光速，求：(1)三棱鏡的折射率；(2)光在三棱鏡中從D到E所用的時間。15．（12分）如圖,傾斜軌道AB和光滑軌道BC固定在同一豎直平面內(nèi),兩者間通過一小段長度不計的光滑弧形軌道相連,已知AB長L=7.10m,傾角θ=37°,BC弧的半徑R=0.1m,O為圓心,∠BOC=143°,兩個體積相同的小球P與Q、P球的質量mp=0.4kg;帶正電的Q球靜止于A點,質量mQ未知．其電荷量為q,整個裝置處于水平向左的勻強電場中,場強天小E=3mQg/4q．不帶電的小球P從某一位置以v0=1m/s的初速度水平拋出,運動到A點時速度恰好沿斜面向下與小球Q發(fā)生彈性正碰,且碰撞過程中無電荷轉移．碰后Q球第一次通過過C點后落到斜面上的D點(未畫出),BD=2.11m．若Q、P與軌道AB的動摩擦因數(shù)分別為μ1=0.2，μ2=0.1．小球Q運動過程中電荷量保持不變．sin37°=0.6，cos37°=0.1，g=10m/s2)．求：（1）小球P的拋出點距A點的高度；（2）小球Q運動到弧軌道最低點B時對軌道的壓力是其重力的多少倍；

（3）小球Q的質量mQ．

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、A【解題分析】

以乙為研究對象，進行受力分析，由于拉力F與乙的重力大小相等，夾角為120°，故輕繩的拉力T大小為10N，與水平方向的夾角應為θ=30°。以甲為研究對象，進行受力分析得Tcosθ=μ（mg+Tsinθ）得滑塊甲與水平直桿之間的動摩擦因數(shù)為，故A正確，BCD錯誤。故選A。2、C【解題分析】

根據(jù)，可得物體通過的第一段位移為：前6s的位移減去前1s的位移就等于第二段的位移，故物體通過的第二段位移為：前9s的位移減去前6s的位移就等于第三段的位移，故物體通過的第三段位移為：故有：x1：x2：x1=1：1：3A．1:2:1．故A不符合題意．B．1:21:11．故B不符合題意．C．1:1:3．故C符合題意．D．1:22:12．故D不符合題意．3、C【解題分析】由速度-時間圖像可知

，物體開始時做加速度減小的加速直線運動，最后做勻速運動，故A錯誤；在t=0時刻，圖線切線的斜率即為該時刻的加速度，故有

，故B錯誤；在t=0時刻開始加速時，v0=0，由牛頓第二定律可得

，最后勻速時有：vm=10m/s，a=0，由平衡條件可得，聯(lián)立解得：μ=0.25，k=30kg/s，故C正確、D錯誤．所以C正確，ABD錯誤．4、D【解題分析】

A．根據(jù)將物體的表面涂上潤滑液后有助于減小摩擦力，所以“泥鰍黃鱔交朋友，滑頭對滑頭”——泥鰍黃鱔的表面都比較光滑，摩擦力小是正確的；故A正確B．物體之間的作用是相互的，“一只巴掌拍不響”——就是說明力是物體對物體的作用；故B正確；C．“人心齊，泰山移”——如果各個分力的方向一致，則合力的大小等于各個分力的大小之和;故C正確D．作用力與反作用力總是大小相等，方向相反．“雞蛋碰石頭，自不量力”說的是雞蛋和石頭相碰時，作用力與反作用力雖然大小相等，但石頭的硬度要遠大于雞蛋的硬度；故D錯誤；5、C【解題分析】

據(jù)題兩次水平恒力相等，物體的位移大小相等，根據(jù)功的公式知，恒力F所做的功相等，即為：；在光滑水平面上運動的加速度大，根據(jù)位移時間公式知在光滑水平面上的運動時間短，根據(jù)功率公式知：；故ABD錯誤，C正確。6、B【解題分析】

平拋運動是曲線運動，但過程中加速度恒定，A錯誤；伽利略對自由落體運動研究方法的核心是：把實驗和邏輯推理（包括數(shù)學演算）結合起來，從而發(fā)展了人類的科學思維方式和科學研究方法，B正確；牛頓第一定律不能通過實驗驗證，C錯誤；力的單位“N”不是基本單位，加速度的單位“m/s2”是導出單位，D錯誤；【題目點撥】平時學習應該注意積累對物理學史的了解，知道前輩科學家們?yōu)樘剿魑锢硪?guī)律而付出的艱辛努力，對于物理學上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強記憶，這也是考試內(nèi)容之一二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解題分析】

當物塊與木板一起向右加速，沒有發(fā)生相對滑動，以物塊和木板整體為研究對象進行受力分析，有：解得：當物塊和木板間發(fā)生相對滑動，以木板為研究對象有：解得：故BD正確，AC錯誤．8、AD【解題分析】試題分析：先對小球受力分析，受重力、支持力和細線的拉力，其中支持力的方向不變，拉力方向改變，根據(jù)平衡條件并結合圖示法分析支持力和拉力的變化情況；然后對球和滑塊整體分析，根據(jù)平衡條件列式分析．對小球受力分析，受重力、支持力和細線的拉力，如圖所示：根據(jù)平衡條件，細線的拉力T增加，支持力N減小，根據(jù)牛頓第三定律，球對斜面的壓力也減小，A正確B錯誤；對球和滑塊整體分析，受重力、斜面的支持力N，桿的支持力，拉力F，如圖所示，根據(jù)平衡條件，有：水平方向，豎直方向，由于N減小，故減小，F(xiàn)增加，C錯誤D正確．9、AD【解題分析】

A．Ep-h圖像知其斜率為G，故G==10N，解得m=1kg，故A正確B．h=0時，Ep=0，Ek=E機-Ep=100J-0=100J，故=100J，解得：v=10m/s，故B錯誤；C．h=1m時，Ep=40J，Ek=E機-Ep=90J-40J=50J，故C錯誤D．h=0時，Ek=E機-Ep=100J-0=100J，h=4m時，Ek’=E機-Ep=80J-80J=0J，故Ek-Ek’=100J，故D正確10、AB【解題分析】運動員在光滑的圓軌道上的運動和隨后的平拋運動的過程中只受有重力做功，機械能守恒．故A正確；運動員在光滑的圓軌道上的運動的過程中機械能守恒，所以：mvA2=mgh=mgR（1-cos60°）所以：，故B正確；設運動員做平拋運動的時間為t，則：x=vAt；y=gt2

由幾何關系：，聯(lián)立得：，運動員從A到B的過程中機械能守恒，所以在B點的動能：EkB=mgy+mvA2，代入數(shù)據(jù)得：EkB=×105J．故CD錯誤．故選AB.點睛：本題是常規(guī)題，關鍵要抓住斜面的傾角反映位移的方向，知道平拋運動水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動，難度適中.三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、（1）相等；（2）AC；（3）【解題分析】

（1）當氣墊導軌水平時，滑塊做勻速直線運動，通過光電門的速度相等，即光電門的擋光時間相等．（2）在實驗中，根據(jù)極限逼近思想用平均速度代替瞬時速度，則D要可能小，另外G1、G2越遠，相對誤差越?。?）滑塊經(jīng)過光電門時的速度近似等于滑塊經(jīng)過光電門時的平均速度，可由求出，然后根據(jù)砝碼的重力勢能減少量與砝碼及滑行器（連同擋光片）的動能增加量相等，寫出需要驗證的方程．【題目詳解】（1）實驗開始應先調(diào)節(jié)氣墊導軌下面的螺釘，在不掛重物的情況下輕推滑塊，若滑塊做勻速直線運動，滑塊通過光電門速度相等，則光電門的擋光時間相等，證明氣墊導軌已經(jīng)水平．（2）A、滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度用平均速度來代替，由求出，D越小，誤差越小，故A正確．B、本實驗不需要測量細繩對滑行器的拉力，即不需要用砝碼的質量代替細繩的拉力，所以不需要滿足砝碼的質量m應遠小于滑行器的總質量M這個條件，故B錯誤．C、光電門G1、G2的間距x越大，x相對誤差越小，故C正確．D、用來牽引滑行器M的細繩必須與導軌平行，以減小阻力，保持滿足實驗阻力足夠小的條件，故D錯誤．故選AC．（3）滑行器經(jīng)過光電門G1、G2的速度近似等于滑塊經(jīng)過光電門時的平均速度，分別為：，砝碼的重力勢能減少量為：△Ep=mgx；砝碼及滑行器（連同擋光片）的動能增加量相等為：．若表達式△Ep=△Ek，即得：，在誤差允許的范圍內(nèi)成立，則機械能守恒定律成立．【題目點撥】本題關鍵應掌握光電門測量滑塊瞬時速度的原理：平均速度代替瞬時速度，注意與探究牛頓第二定律實驗的區(qū)別，此實驗不需要滿足砝碼的質量m應遠小于滑行器的總質量M這個條件．12、ACD【解題分析】（1）根據(jù)題意可以知道，小車在重力、斜面彈力、摩擦力、細線拉力作用下處于平衡狀態(tài),撤去鉤碼后小車的合外力等于鉤碼的重力，所以需要測量鉤碼的質量，故A正確要找到合外力做功，還要知道運動的位移，所以需要測量兩傳感器間的距離L，故C正確，本實驗要驗證的是小車的動能增加量，所以要知道動能就需要測量小車的質量，故D也正確，若知道以上幾個物理量，則驗證動能定理的條件足夠，故ACD正確；（2）根據(jù)動能定理可以知道,合外力對小車做的功等于小車動能的變化量,則有:,綜上所述本題答案是：(1).ACD(2).四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）5m/s；（1）111.5N；（3）14.1J【解題分析