湖北省宜昌市协作体2024-2025学年高三(上)期中考试物理试卷(解析版)

这是一份湖北省宜昌市协作体2024-2025学年高三(上)期中考试物理试卷(解析版)，共17页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，答题前，考生务必用直径0，本卷命题范围，9km/s与11等内容，欢迎下载使用。
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）1.6 3.2
（2）
（3）
【解析】【小问1详解】
[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详解】
根据牛顿第二定律
得
则
得
【小问3详解】
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详解】
根据实物图，实验电路图如图所示
【小问2详解】
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详解】
[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。
【答案】（1）电场强度方向水平向右，；（2）；（3）
【解析】（1）小球由静止释放，小球将做匀加速直线运动从P点离开圆形区域，可知小球受到重力和电场力的合力沿AP方向，则电场方向水平向右，由力的合成有
解得
（2）由几何关系可知A、P水平距离为
A、P两点的电势差
解得
（3）根据动能定理，重力和电场力的合力对小球做功最多时，小球的动能最大，则过O作AP的平行线与圆的交点就是Q，如图所示
A、Q沿合力方向的距离为
重力和电场力的合力为
小球从A到Q，根据动能定理有
解得
15. 如图所示，劲度系数轻质弹簧竖直固定，其原长位置恰好位于竖直固定的圆管型轨道底端，圆管轨道顶端切线水平，内部光滑，半径，在其右侧某位置有一倾角的倾斜传送带，传送带长度，以的速度逆时针方向转动。现将质量的小物块放在弹簧上，待其稳定后，再用外力继续向下压缩，然后由静止释放物块，物块飞离圆管时，对圆管顶部的压力，最后恰好从传动带上端沿切线方向滑上传送带。物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度取，，，物块可看做质点，圆管内径很小忽略不计，求：
（1）物块进入圆管轨道时的动能；
（2）由静止释放物块时，弹簧的弹性势能；
（3）物块在传送带上运动过程中，因摩擦产生的热量。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】【小问1详解】
在圆管最高点有
由圆管底端到顶端过程有
解得
【小问2详解】
物块稳定时有
释放弹簧到圆管底端过程有
解得
【小问3详解】
设物块滑上传送带的速度为，则
物块滑到底端的过程有
这段时间内传动带运动的位移为
相对位移为
产生的热量为
解得