2025-2026学年湖北省鄂北六校高三（上）期中物理试卷(含答案)

这是一份2025-2026学年湖北省鄂北六校高三（上）期中物理试卷(含答案)，共7页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.如图甲所示，A车和B车在同一平直公路的两个平行车道上行驶。当两车车头平齐时开始计时，两车运动的x−t图像如图乙所示，0～5s时间内，A车的图线是抛物线的一部分，B车的图线是直线，若该路段限速54km/h，在两车不违章的情况下，则( )
A. A车运动的初速度为2m/sB. A车运动的加速度大小为1m/s2
C. t=4s时，两车相距最远D. A车追上B车的最短时间为7.2s
2.如图所示，一个底面部分粗糙、斜面部分光滑且倾角为θ=30°的斜面体放置在水平面上，斜面体上的物块在大小为F0的水平向左的拉力作用下保持静止，现将拉力沿顺时针方向缓慢转过一定角度α后，拉力大小仍为F0。整个过程中物块和斜面体始终处于静止状态，则下面的说法正确的是( )
A. 在转动过程中拉力先变大然后变小
B. 在拉力水平时和转过角度α后两种情况下，物块对斜面的压力大小之比为 3：1
C. 在拉力水平时和转过角度α后两种情况下，斜面体与水平面间摩擦力大小之比为2：1
D. 在拉力水平时和转过角度α后两种情况下，斜面体与水平面间摩擦力大小之比为 3：1
3.如图所示，两根绝缘细线分别系住a、b两个带电小球，并悬挂在O点，两小球质量分别为ma和mb。当两个小球静止时，它们处在同一水平面上，两细线与竖直方向间夹角分别为30°和60°，现将两细线同时剪断，不计空气阻力，两小球可视为质点，下列说法正确的是( )
A. ma：mb=1：3
B. a球落地时的速率大于b球落地时的速率
C. 剪断细线后两球整体的机械能守恒
D. 落地时a、b两球水平位移大小之比为1：3
4.如图所示，将物块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱子中，并在箱子的上顶板和下底板装有压力传感器。当箱子以a=2.0m/s2加速度竖直向上做匀减速运动时，上顶板的压力传感器显示的压力N=7.2N，下底板的压力传感器显示的压力F=12.0N。g取10m/s2，下面说法正确的是( )
A. 金属块的质量m=0.4kg
B. 若上顶板压力传感器的示数是下底板压力传感器示数的一半，箱子正在以a=5m/s2的加速度竖直向上做匀加速运动
C. 若上顶板的压力传感器的示数是下底板的压力传感器示数的一半，箱子做匀速直线运动
D. 若上顶板压力传感器的示数恰好为零，箱子可能在做自由落体运动
5.如图，轻质弹簧上端固定在O点，下端与质量为m的圆环相连，圆环套在水平粗糙的固定细杆上。现在将圆环从A点静止释放，当圆环运动到B点时弹簧竖直且处于原长，到达C点时速度减为零；在C点使得圆环获得一个沿杆向左的速度v，其恰好能回到A点。弹簧始终在弹性限度之内，下列说法正确的是( )
A. 从A到C的过程中，圆环经过B点速度最大
B. 从C回到A的过程中弹簧弹力先做正功再做负功，最终弹力做的总功为负功
C. 圆环从A到C克服摩擦力做功为12mv2
D. 圆环从A到C弹簧弹性势能减少了12mv2
6.发射两颗月球探测器绕月球做匀速圆周运动，测得探测器分别在离月球表面高度为h1和h2的圆轨道上运动，周期分别为T1和T2。设想月球可视为质量分布均匀的球体，忽略月球自转的影响，万有引力常量为G。仅利用以上数据，不能计算得出的物理量有( )
A. 月球的平均密度B. 月球表面的重力加速度
C. 月球的第一宇宙速度D. 两颗探测器的动量大小之比
7.如图所示，在光滑的水平面内建立xOy坐标系，质量为m的小球以某一速度从原点O点出发后，受到一平行于y轴方向的恒力作用，恰好以沿x轴正方向的速度通过A点，已知小球通过A点的速度大小为v0，且OA连线与Ox轴的夹角为30°，则( )
A. 恒力的方向可能沿y轴正方向
B. 小球从O点出发时的动能为2mv02
C. 恒力在这一过程中所做的功为−32mv02
D. 恒力在这一过程中的冲量大小为2 33mv0
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8.如图所示，光滑水平地面上固定着挡板P，质量M=2m的小车(其上表面固定着一竖直轻杆)左端紧靠挡板P而不粘连，长为L的轻绳一端固定在轻杆O点，另一端拴着质量为m的小球，整个系统静止于水平地面上。现将小球向左拉至与O点等高处(轻绳处于伸直状态)，由静止释放，不计空气阻力和一切摩擦，重力加速度为g。关于此后的运动过程，下列说法正确的是( )
A. 整个过程中小车和小球组成的系统动量守恒
B. 小球第一次运动至最低点前瞬间，轻绳对小球拉力大小为3mg
C. 小球运动至右端最高点时相对最低点高度为2L3
D. 小车的最大速度为 2gL3
9.如图所示，质量M=2kg的物块A(视为质点)与水平传送带间的动摩擦因数μ=0.25，传送带P、Q两端间的距离L=5.8m。将物块A用不可伸长的轻质细线绕过轻质光滑的定滑轮C与质量m=1kg的物块B相连，传送带以大小v0=5m/s的速度顺时针转动，取重力加速度大小g=10m/s2。将物块A从P端由静止释放，下面说法正确的是( )
A. 释放后瞬间，物块A的加速度大小为53m/s2
B. 释放后瞬间，物块A的加速度大小为5m/s2
C. 物块A由静止释放从P端运动到Q端所用的时间为1.6s
D. 物块A由静止释放从P端运动到Q端所用的时间为1.66s
10.如图甲所示，足够长的木板静置于水平地面上，木板最右端放置一可看成质点的小物块。在t=0时对木板施加一水平向右的恒定拉力F，在F的作用下物块和木板发生相对滑动，t=1s时撤去F，整个过程木板运动的v−t图像如图乙所示，物块和木板的质量均为1kg，物块与木板间、木板与地面间均有摩擦，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g=10m/s2，下列说法正确的是( )
A. 木板与地面间的动摩擦因数为0.5
B. 恒力F的大小为21N
C. 物块和木板同时停止运动
D. 物块最终停止时的位置与木板右端的距离为3.9m
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某实验小组利用如图甲所示的实验装置测定物块与木板之间的动摩擦因数。实验装置固定连接完毕后，调节木板及物块右侧两段细绳水平，初步试用各个器件工作正常。实验开始时在砂桶中放入适量的细砂，系统开始工作，物块做加速运动，打出的纸带如图乙所示，已知所用交流电源的频率为50Hz，重力加速度大小为g。
(1)实验时，下列操作描述正确的是(______)
A.本实验中需要把长木板左端垫高以补偿阻力
B.实验以动滑轮和物块作为研究对象，不需要测量砂和砂桶的总质量m
C.物块靠近打点计时器，先接通电源，再释放物块，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数
D.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量m远小于物块的质量M
(2)图乙中给出了某次实验中获取的纸带的一部分数据，0、1、2、3、4、5是计数点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图乙所示。本次实验物块对应的加速度大小a=______m/s2；(保留三位有效数字)
(3)改变砂桶内细砂的质量，测量出对应的加速度a和弹簧测力计的示数F。若用图像法处理数据，得到了如图丙所示的一条倾斜的直线，如果该图线的横轴截距等于b，斜率为k。则动摩擦因数______(用题目中给的b、k、g表示)；
(4)由于该实验存在系统误差，则测得的摩擦因数比真实值______(填“偏大”或“偏小”)。
12.如图甲所示的实验装置可用来验证机械能守恒定律。轻杆两端固定两个大小相等但质量不等的小球P、Q，杆的正中央有一光滑的水平转轴O，使得杆能在竖直面内自由转动。O点正下方有一光电门，小球球心通过轨迹最低点时，恰好通过光电门，已知重力加速度为g。
(1)用游标卡尺测得小球的直径如图乙所示，则小球的直径d=______cm。
(2)PQ从水平位置静止释放，当小球P通过最低点时，与光电门连接的数字计时器显示的挡光时间为t，则小球P经过最低点时的速度v=______(用字母表示)。
(3)若两小球P、Q球心间的距离为L，小球P的质量是小球Q质量的k倍(k>1)，当满足k=______(用L、d、t、g表示)时，就表明验证了机械能守恒定律。
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
13.如图所示，在某星球的赤道平面内有一探测卫星a沿着圆轨道绕该星球转动，绕行方向与该星球自转方向相同，卫星通过发射激光与星球赤道上一固定的观测站P保持通信，已知该星球半径为R、自转周期为T，卫星轨道半径为2R，周期为2T，万有引力常量为G。求：
(1)该星球赤道表面上的重力加速度大小；
(2)该星球的第一宇宙速度；
(3)某次通信过程中卫星a正好位于观测站P点的正上方，此次通信过程还能持续的时间。
14.如图所示，光滑水平面的左端与一倾角为θ=53°的斜面连接，F为斜面的顶点，斜面高度为h=0.8m，水平面右端与一半径为R=0.4m的半圆形轨道连接，两轨道相切于D点。水平面上有质量分别为mA=0.1kg、mB=0.4kg的静止小球A和B，两球间有一压缩的轻弹簧，两个小球用一根细线连接固定，弹簧与小球不拴接。剪断细线，两小球分别运动到水平面的D、F点时弹簧已经与小球脱离。运动过程中小球B恰落在斜面的底端E点，而小球A恰能通过半圆轨道的最高点C。已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6。求：
(1)细线被剪断前弹簧的弹性势能；
(2)小球A经过D点时对轨道的压力；
(3)小球A从D点运动到C点过程中克服阻力做的功。
15.如图所示在光滑水平面上有一半径为R=0.6m、质量为1kg的四分之一光滑圆弧轨道，圆弧轨道底端与水平面相切。现将一个质量为2kg的小球由圆弧轨道的最高点静止释放，小球离开轨道后在水平面上与一个质量为3kg的静止物块发生弹性碰撞，碰撞后物块滑上右侧一个与水平面平滑连接的固定粗糙斜面，斜面的倾角θ=37°，高度h=0.1m。滑块在斜面上减速后沿斜面滑下进入水平面，并且能与小球再次发生碰撞。已知重力加速度为g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，求：
(1)小球滑到圆弧轨道底端时圆弧轨道的位移大小；
(2)第一次与物块碰撞后小球的速度大小；
(3)物块与斜面间的动摩擦因数μ的取值范围(答案可用分数表示)。
参考答案
1.D
2.C
3.D
4.C
5.B
6.D
7.D
8.BC
9.BC
10.AB
11.BC 0.495 kbg 偏大
dt gLt2+d2gLt2−d2
13.(1)该星球赤道表面上的重力加速度大小是4π2RT2 (2)该星球的第一宇宙速度是2 2πRT (3)某次通信过程中卫星a正好位于观测站P点的正上方，此次通信过程还能持续的时间是2 2πRT
14.(1)细线被剪断前弹簧的弹性势能为2.25J (2)小球A经过D点时对轨道的压力为10N，方向竖直向下 (3)小球A从D点运动到C点过程中克服阻力做的功为0.8J
15.(1)小球滑到圆弧轨道底端时圆弧轨道的位移大小为0.4m (2)第一次与物块碰撞后小球的速度大小为0.4m/s (3)物块与斜面间的动摩擦因数μ的取值范围为：21100≤μ≤4568