2024届湖南省湘钢一中物理高三上期中检测模拟试题含解析

2024届湖南省湘钢一中物理高三上期中检测模拟试题
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。

选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

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、下列对物体运动的描述，不是以地面为参考系的是
A．大江东去B．轻舟已过万重山C．夕阳西下D．飞花两岸照船红
2、物体从斜面（斜面足够长）底端以某一初速度开始向上做匀减速直线运动，经t秒到达位移中点，则物体从斜面底端到最高点时共用时间为（）
A．2 B．t C．（3﹣）t D．（2+）t
3、如图所示，有8个完全相同的长方体木板叠放在一起，每个木板的质量均为100 g，某人用双手在这叠木板的两侧各加一水平压力F，使木板静止。

若手与木板之间的动摩擦因数为0.5，木板与木板之间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g＝10 m/s2，则水平压力F至少为( )
A．8 N B．15 N
C．16 N D．30 N
4、如图所示，电源电动势E=12V，内阻r=1.0Ω，电阻R1=4.0Ω，R2=7.5Ω，R3=5.0Ω，电容器的电容C=10μF，闭合开关S，电路达到稳定后电容器的电荷量为（）
A．
B．
C．
D．
5、如图，一骑行者所骑自行车前后轮轴的距离为L，在水平道路上匀速运动，当看到
道路前方有一条减速带时，立刻刹车使自行车做减速直线运动，自行车垂直经过该减速带时，前、后轮造成的两次颠簸的时间间隔为t.利用以上数据，可以求出前、后轮经过减速带这段时间内自行车的()
A．初速度
B．末速度
C．平均速度
D．加速度
6、教师在课堂上做了两个小实验，让小明同学印象深刻。

第一个实验叫做“旋转的液体”，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，沿边缘内壁放一个圆环形电极，把它们分别与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水，如果把玻璃皿放在磁场中，液体就会旋转起来，如图甲所示。

第二个实验叫做“振动的弹簧”，把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后，发现弹簧不断上下振动，如图乙所示。

下列关于这两个趣味实验的说法正确的是（）
A．图甲中，如果改变磁场的方向，液体的旋转方向不变
B．图甲中，如果改变电源的正负极，液体的旋转方向不变
C．图乙中，如果改变电源的正负极，依然可以观察到弹簧不断上下振动
D．图乙中，如果将水银换成酒精，依然可以观察到弹簧不断上下振动
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、火星成为我国深空探测的第二颗星球，假设火星探测器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动（探测器可视为火星的近地卫星），已知探测器运行周期为T，火星的半径为R，万有引力常量为G。

则下列说法正确的是（）
A．火星探测器运行的速度大于火星的第一宇宙速度
B ．火星表面附近的重力加速度为224R T π
C ．火星的质量为3
2R GT
π D ．火星的平均密度为23GT π 8、如图所示，在竖直方向上A 、B 两物体通过劲度系数为k 的轻质弹簧相连（轻质弹簧的两端分别固定在A 、B 上），B 、C 两物体通过细绳绕过光滑轻质定滑轮相连，A 固定在水平地面上，C 放在固定的倾角为30︒的光滑斜面上。

已知B 的质量为m ，C 的质量为4m ，重力加速度为g ，细绳与滑轮之间的摩擦力不计。

现用手按住C ，使细绳刚刚拉直但无张力，并保证ab 段的细绳竖直、cd 段的细绳与斜面平行。

开始时整个系统处于静止状态，释放C 后，它沿斜面下滑，斜面足够长，则下列说法正确的是
A ．整个运动过程中
B 和
C 组成的系统机械能守恒
B ．
C 下滑过程中，其机械能一直减小
C ．当B 的速度达到最大时，弹簧的伸长量为2mg k
D ．B 的最大速度为25m k
9、下列说法中正确的是（ ）
A ．分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小
B ．高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故
C ．功转变为热的宏观过程是不可逆过程
D ．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动
E.瓶中充满某理想气体，且瓶内压强高于外界压强，在缓慢漏气过程中（内外气体的温度相同且保持不变），则瓶内气体吸收热量且分子平均动能不变
10、如图所示，一小球从某曲面顶端滑下并恰能在斜面顶端沿水平方向飞出，后又落回到斜面上。

若斜面的倾角为θ ，刚飞出时的速度大小为v 0，不计空气阻力，重力加速度为g ，则
A ．小球从飞出到落到斜面上的时间为02tan v g
θ B ．小球落到斜面上时的速度大小为0cos 2v θ
C ．若飞出时的速度大小改变，则小球落到斜面上时速度方向也将改变
D ．若小球以2v 0水平飞出，假设小球仍能落回到斜面上，则小球落到斜面上的速度大小是以v 0飞出时落回到斜面上的2倍
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）①用10分度的游标卡尺测量小球的直径，测量的示数如图所示，读出小球直径d 的值为__________mm ．
②在用单摆测定重力加速度的实验中，
a ．为了减小测量误差，如下措施中正确的是__________．（填字母）
A ．单摆的摆角应尽量大些
B ．摆线应尽量短些
C ．摆球的体积较小、质量较大
D ．测量周期时，应取摆球通过最低点做为计时的起、终点位置
E ．测量周期时；应测摆球30~50次全振动的时间算出周期
F ．将拴着摆球的摆线平放在桌面上，将摆线拉直后用米尺测出摆球球心到摆线某点O 间的长度作为摆长，然后将摆线从O 点吊起
b ．某学生在实验中，测出了多组摆长l 和周期T 的值，然后作出2T l -图线如图所示，并已测量计算出图线的斜率为k ．则由斜率k 求重力加速度的公式是g =__________．
12．（12分）某同学用如图所示装置测量重力加速度g,所用交流电频率为50 Hz。

在所选纸带上取某点为0号计数点，然后每3个点取一个计数点，所以测量数据及其标记符号如下所示。

该同学用两种方法处理数据(T为相邻两计数点的时间间隔)：
方法A：由……，取平均值g=8.667 m/s2;
方法B：由取平均值g=8.673 m/s2。

从数据处理方法看，选择方法________（A或B）更合理，这样可以减少实验的
________(系统或偶然)误差。

本实验误差的主要来源_________________________（试举出两条）。

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）如图甲所示，下表面光滑的长木板B静止放在水平面上，质量为m3＝1.0 kg 的物块C放在长木板的最右端，质量为m1＝0.5 kg的物块A从距长木板B左侧s0＝9.5 m处以某一初速度向长木板运动。

一段时间后物块A与长木板B发生弹性碰撞（碰撞时间极短），以长木板B开始运动作为计时起点，长木板B和物块C运动的v－t图象如图乙所示，已知物块A与地面间的动摩擦因数为μ1＝0.1，物块C与长木板B间的动摩擦因数为μ2＝0.2，重力加速度g＝10 m/s2，求：
(1)长木板B的质量m2；
(2)物块A的初速度v0；
(3)A静止时，系统A、B、C由于摩擦产生的热量Q。

14．（16分）如图所示，粗细均匀的U型玻璃管在竖直平面内放置其中AB段水平，左右两管均竖直。

右侧玻璃管内封闭一定质量的理想气体，气柱长度L＝10cm，左侧玻璃管开口且足够长。

室温为27℃时，左右两管内水银柱的高度均为h＝10cm。

求：右管内封闭气体为多少摄氏度时，两侧管内水银柱高度差为5cm（已知大气压强p0＝
75cmHg）。

15．（12分）若已知某星球的质量为M、半径为R，在星球表面某一高度处自由下落一重物，经过t时间落到星球表面，不计星球自转和空气阻力，引力常量为G。

试求：（1）该星球的第一宇宙速度v；
（2）物体自由下落的高度h。

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、D
【解题分析】
A、大江东去是以地面为参考系得出的；
B、轻舟已过万重山是相对山来说的，故参考系是地面及地面上的高山；
C、夕阳西下是指太阳相对地面的位置变化；故以地面为参考系；
D、飞花两岸照船红是指花相对于船的运动，故不是以地面为参考系；
本题要求选不是以地面为参考系的，故选D．
2、D
【解题分析】
采用逆向思维，物体做初速度为零的匀加速直线运动，根据得则通过上面半段时间和总时间之比为，则下面半段时间和上面半段时间之比为，因为下面半段时间为t，则物体从斜面底端到顶端共用时间为：，故D正确。

3、B
【解题分析】
先将所有的书当作整体，受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有
2μ1F≥8mg
再考虑除最外侧两本书受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有
2μ2F≥6mg
解得：
F≥15N
A. 8 N与分析不符，故A错误。

B. 15 N与分析相符，故B正确。

C. 16 N与分析不符，故C错误。

D. 30 N与分析不符，故D错误。

4、B
【解题分析】
闭合开关S，R1和R3串联，R2相当于导线，电容器的电压等于R3两端的电压，再根据串联电路分压规律求出电容器的电压，可求出电容器的电荷量。

【题目详解】
闭合开关S，R1和R3串联，电容器的电压等于R3的电压，为：
电容器上所带的电荷量Q=CU=10×10-6×6.0C=6.0×10-5C
故选：B。

【题目点拨】
本题是含有电容器的电路，分析电路时要抓住电路稳定时，电容器相当于开关断开，所在电路没有电流，其电压等于所在支路两端的电压。

5、C
【解题分析】
匀变速直线运动的位移公式：x=v 0t+12
at 2，速度公式：v t =v 0+at ，共含有v t 、v 0、x 、a 、t 五个未知量，至少要知道三个，才能求出另外两个物理量．由题意知，自行车垂直经过该减速带时，前、后轮造成的两次颠簸的时间间隔为t ，自行车前后轮轴的距离为L ，只知道两个物理量，所以不能求出v t 、v 0、a 三个物理量，故ABD 错误；由平均速度定义可得： x v t
=，已知前、后轮造成的两次颠簸的时间间隔为t ，自行车前后轮轴的距离为L ，所以能求出平均速度，故C 正确．故选C ．
点睛：解答此题的关键是熟记匀变速直线运动的位移公式、速度公式，以及平均速度定义式
x v t
=．注意物理公式的理解和运用． 6、C 【解题分析】图甲中，仅仅调换N 、S 极位置或仅仅调换电源的正负极位置，安培力方向肯定改变，液体的旋转方向要改变，故AB 均错误；图乙中，当有电流通过弹簧时，构成弹簧的每一圈导线周围都产生了磁场，根据安培定则知，各圈导线之间都产生了相互的吸引作用，弹簧就缩短了，当弹簧的下端离开水银后，电路断开，弹簧中没有了电流，各圈导线之间失去了相互吸引力，弹簧又恢复原长，使得弹簧下端又与水银接触，弹簧中又有了电流，开始重复上述过程，可以观察到弹簧不断上下振动；如果改变电源的正负极，依然可以观察到弹簧不断上下振动；但是如果将水银换成酒精，酒精不导电，则弹簧将不再上下振动，故选项C 正确，D 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、BD
【解题分析】
A ．火星探测器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动，所以火星探测器运行的速度等于火星的第一宇宙速度。

故A 错误。

B ．根据万有引力等于重力：2
224Mm G m R mg R T
π==，解得： 2
24g R T
π= 故B 正确。

CD ．根据万有引力提供向心力：2
224Mm G m R R T
π=，解得火星的质量为： 23
24R M GT
π= 火星的密度为：
23
2234343
R M GT V GT
R ππρπ=== 故D 正确，C 错误。

8、BD
【解题分析】
A ．整个运动过程中，弹簧对
B 物体做功，所以B 和
C 组成的系统机械不守恒，故A 错误；
B ．
C 下滑过程中，绳子的拉力对C 做负功，由功能关系可知，物体C 的机械能减小，故B 正确；
C ．当B 的速度最大时，其加速度为零，绳子上的拉力大小为2mg ，此时弹簧处于伸长状态，弹簧的伸长量x 2满足
2kx mg =
得
2mg x k
= 故C 错误；
D ．释放瞬间，对B 受力分析，弹簧弹力
1F kx mg ==
得
1mg x k
= 物体B 上升的距离以及物体C 沿斜面下滑的距离均为
h =x 1+x 2
由于x 1=x 2，弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等，弹簧弹力做功为零，设B 物体的最大速度为v m ，由机械能守恒定律得
214sin (4)2
mgh mgh m m v α-=
+ 解得：
2m v =故D 正确。

9、ACE
【解题分析】
A ．分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，选项A 正确；
B ．高原地区水的沸点较低，这是高原地区大气压较低的缘故，选项B 错误；
C ．根据热力学第二定律，功转变为热的宏观过程是不可逆过程，选项C 正确；
D ．布朗运动是固体颗粒的无规则运动，它说明液体分子的永不停息地做无规则运动，选项D 错误；
E ．瓶内气体缓慢流出过程中气体体积增大，气体对外做功，而温度始终相等，内能不变，则气体需要吸收热量。

因温度是分子平均动能的标志，则分子的平均动能不变，故E 正确。

故选ACE 。

10、AD
【解题分析】
A ．小球从斜面做平抛运动又落回到斜面上，位移在水平方向的夹角等于斜面的倾斜角，有
2y gt tan x v θ=
= 得 02v tan t g
θ= 故A 正确；
B ．根据速度夹角α和位移夹角θ的关系式：tanα=2tanθ，根据数学知识，
cos α=
00v v v cos α
==故B 错误；
C ．根据速度夹角α和位移夹角θ的关系式：ta nα=2tanθ，小球落到斜面上时速度方向和初速度无关，方向始终不变，故C 错误；
D ．小球落到斜面上时的速度大小2014v v tan θ=+ ，即小球落到斜面上时的速度大小和初速度成正比，所以若小球以2v 0水平飞出，假设小球仍能落回到斜面上，则小球落到斜面上的速度大小是以v 0飞出时落回到斜面上的2倍，故D 正确。

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、18.4mm CDEF 2
4k
π 【解题分析】
（1）由图可以知道，游标卡固定部分读数为18mm ，游标上第4个格对齐，故对应的读数为18mm+0.1mm ×4=18.4mm ．
（2）①单摆在摆角很小的情况下做简谐运动，单摆的摆角不能太大，一般不超过5︒．否则单摆将不做简谐运动，故A 错误；依据单摆的特点，摆线应长一些，故B 错误；摆球的体积较小，质量较大，可以忽略阻力以及悬线的重力，故C 正确；为了减小测量周期时的误差，在测量周期时，应取摆球通过最低点做为计时的起终点位置，故D 正确；测量周期时，应测摆球3050-次全振动的时间算出周期，不能只测一个周期所用时间，故E 正确；依据单摆的特点，到球心为摆长，故F 正确；故选CDEF ．
②由单摆的周期公式2πL T g
=得224πT L g =．则根据数学知识得知2T L -图象的斜率24πk g =，所以重力加速度的公式是2
4πg k
=． 点睛：本题考查了应用单摆测重力加速度实验，知道实验原理、掌握单摆周期公式是解题的关键；简谐运动是一种理想的运动模型，单摆只有在摆角很小，空气阻力影响不计的情况下单摆的振动才可以看成简谐运动，要知道影响实验结论的因素．
12、B 偶然阻力、测量
【解题分析】
按照方法A ：
× = ，只利用上了两个数据
和；
方法B ：
×
利用上了六个数据，S 1 、S 2 、S 3 、S 4 、S 5 、S 6利
用数据越多，可以尽量避免偶然误差，合理的是方法B ；本实验误差的主要来源空气的阻力，打点计时器与纸带的摩擦，测量等等。

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) 1.0kg (2) 10m/s (3) 16 J
【解题分析】
(1)根据图乙可知，长木板B 的加速度大小为
2222m/s v a t
∆==∆ 根据牛顿第二定律可得
2322m g m a μ=
联立解得
2 1.0kg m =
(2)物块A 与长木板B 发生弹性碰撞，根据动量守恒定律有
11122m v m v m v =+
根据能量守恒可得
22211122111222
m v m v m v =+ 联立即得
v ＝9 m/s ，v 1＝－3m/s
对于物块A ，以初速度v 0向右减速运动与长木板B 碰撞的过程，根据动能定理有
221101101122
m gs m v v m μ-=- 解得
010m/s v =
(3)对物块A 反向后，
1t v v at =+
当A 停下后，即0t v =
解得
t ＝3 s
由于碰撞过程中不损失机械能，碰撞前后损失的机械能均为克服摩擦力而做功，故产生的热量为：
22102311()22
Q m v m m v =-+共 由图乙可知
3m/s v 共
解得 Q ＝16 J
14、若左管水银面比右管低5cm ，气体温度为77摄氏度；若右管水银面比左管低5cm ，气体温度为﹣33摄氏度。

【解题分析】
以封闭气体为研究对象；初态压强P 0＝75cmHg ，体积V 0＝LS ，温度T 0＝（273+27）K ＝300K
若左管水银面比右管低5cm ，其末态压强为：P 1＝（p 0﹣h ）cmHg ＝70cmHg 末态体积为：V 1＝（L +2.5）S ＝12.5S 根据理想气体状态方程得：001101
PV PV T T = 代入数据解得：T 1＝350K ＝77℃
若右管水银面比左管低5cm ，其末态压强为：P 2＝（p 0+h ）cmHg ＝80cmHg 末态体积为：V 2＝（L ﹣2.5）S ＝7.5S
002202
PV PV T T = 代入数据解得：T 2＝240K ＝﹣33℃
15、（1
；（2）22GMt
R 【解题分析】
（1）由
2
2GMm mv R R
= 得该星球的第一宇宙速度
v =（2）设星球表面重力加速度为g ，则有 2
GMm mg R = 212
h gt = 2
22GMt h R
=。