2024年湖北武汉市第十一中学高三物理第一学期期末达标检测模拟试题含解析

2024年湖北武汉市第十一中学高三物理第一学期期末达标检测模拟试题
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、图1是研究光的干涉现象的装置示意图，在光屏P上观察到的图样如图2所示。

为了增大条纹间的距离，下列做法正确的是（）
A．增大单色光的频率
B．增大双缝屏上的双缝间距
C．增大双缝屏到光屏的距离
D．增大单缝屏到双缝屏的距离
2、如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动．下列说法正确的是：（）
A．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的速度都相同
B．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同
C．卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度
D．卫星在轨道2的任何位置都具有相同动量(动量P=mv，v为瞬时速度)
3、如图，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上。

若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有一定的范围，已知其最大值和最小值分别为F1和F2（F1和F2的方向均沿斜面向上）。

由此可求出物块与斜面间的最大静摩擦力为()
A ．12F
B ．22F
C ．122F F -
D ．122
F F + 4、中国空间技术研究院空间科学与深空探测首席科学家叶培建近日透露，中国准备在2020年发射火星探测器，2021年探测器抵达火星，并有望实现一次“绕”、“落”和“巡”的任务。

火星绕太阳公转周期约为地球公转周期的2倍，火星的直径约为地球的一半，质量仅是地球的0.1倍。

由以上信息可知（ ）
A ．发射火星探测器需要的速度不能小于16.7km/s
B ．探测器在地球表面受到的引力比在火星表面的引力小
C ．火星绕太阳的轨道半径约为地球绕太阳的轨道半径的4倍
D ．在火星表面发射近地卫星的速度小于地球的第一宇宙速度
5、如图所示，水平传送带A 、B 两端相距s=2m ，工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1．工件滑上A 端瞬时速度v A =5m/s ，
达到B 端的瞬时速度设为v B ，则（ ）
A ．若传送带以1m/s 顺时针转动，则v
B =3m/s
B ．若传送带逆时针匀速转动，则v B <3m/s
C ．若传送带以2m/s 顺时针匀速转动，则v B =3m/s
D ．若传送带以某一速度顺时针匀速转动，则一定v B >3m/s
6、在升降机底部安装一个加速度传感器，其上放置了一个质量为m 小物块，如图甲所示。

升降机从t =0时刻开始竖直向上运动，加速度传感器显示加速度a 随时间t 变化如图乙所示。

取竖直向上为正方向，重力加速度为g ，以下判断正确的是（ ）
A ．在0～2t 0时间内，物块先处于失重状态，后处于超重状态
B ．在t 0～3t 0时间内，物块先处于失重状态，后处于超重状态
C ．t =t 0时刻，物块所受的支持力大小为mg
D ．t =3t 0时刻，物块所受的支持力大小为2mg
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、下列说法正确的是（ ）
A ．悬浮颗粒的无规则运动并不是分子的运动，但能间接地反映液体分子运动的无规则性
B ．一种物质温度升高时，所有分子热运动的动能都要增加
C ．液体能够流动说明液体分子间的相互作用力比固体分子间的作用力要小
D ．一定质量的物质，汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等
E.一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行
8、在半导体离子注入工艺中，初速度可忽略的磷离子P +和P 3+，经电压为U 的电场加速后，垂直进入磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里，有一定的宽度的匀强磁场区域，如图所示．已知离子P +在磁场中转过θ=30°后从磁场右边界射出．在电场和磁场中运动时，离子P +和P 3+ ( )
A ．在电场中的加速度之比为1:1
B ．在磁场中运动的半径之比为3:1
C ．在磁场中转过的角度之比为1:2
D ．离开电场区域时的动能之比为1:3
9、如图所示，电源电动势为E 、内阻为r ，R 1是滑动变阻器，R 2=0.5r ，当滑片P 处于中点时，电源的效率是50%，当滑片由a 端向b 端移动的过程中（ ）
A ．电源效率增大
B ．电源输出功率增大
C ．电压表V 1和V 的示数比值增大
D ．电压表V 1和V 示数变化量1ΔU 、ΔU 的比值始终等于32
10、如图甲所示为t =1s 时某简谐波的波动图象，乙图为x =4cm 处的质点b 的振动图象。

则下列说法正确的是（ ）
A．该简谐波的传播方向沿x轴的正方向
B．t=2s时，质点a的振动方向沿y轴的负方向
C．t=2s时，质点a的加速度大于质点b的加速度
D．0~3s的时间内，质点a通过的路程为20cm
E.0~3s的时间内，简谐波沿x轴的负方向传播6cm
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）某同学查资料得知：弹簧的弹性势能与弹簧的劲度系数和形变量有关，并且与形变量的平方成正比。

为了验证弹簧弹性势能与其形变量的平方成正比这一结论，他设计了如下实验：
①如图所示，一根带有标准刻度且内壁光滑的直玻璃管固定在水平桌面上，管口与桌面边沿平齐。

将一轻质弹簧插入玻璃管并固定左端。

②将直径略小于玻璃管内径的小钢球放入玻璃管，轻推小球，使弹簧压缩到某一位置后，记录弹簧的压缩量x
③突然撤去外力，小球沿水平方向弹出落在地面上，记录小球的落地位置
④保持弹簧压缩量不变，重复10次上述操作，从而确定小球的平均落点，测得小钢球的水平射程s
⑤多次改变弹簧的压缩量x，分别记作x1、x2、x3……，重复以上步骤，测得小钢球的多组水平射程s1、s2、s3……
请你回答下列问题
(1)在实验中，“保持弹簧压缩量不变，重复10次上述操作，从而确定小球的平均落点”的目的是为了减小____（填“系统误差”或“偶然误差”）；
(2)若测得小钢球的质量m、下落高度h、水平射程s，则小球弹射出去时动能表达式为___（重力加速度为g）
(3)根据机械能守恒定律，该同学要做有关弹簧形变量x与小钢球水平射程s的图像，若想直观的检验出结论的正确性，应作的图像为___
A．s－x B．s－x2C．s2－x D．s－1 x
12．（12分）为了粗略测量电阻，小明同学用量程为5mA的毫安表、电动势为3V的电池、0~999.9Ω)的电阻箱制作了一块简易欧姆表，电路如图所示：
（1）为制作欧姆表，__准确测量毫安表的内阻（填“需要”或“不需要”）；
（2）进行欧姆调零之后，用该表测量某电阻时，a表笔是__表笔（填“红”或“黑”），此时毫安表读数为2.5mA，则待测电阻阻值为____Ω；
（3）如果在毫安表两端并联一个电阻，其余电路均不变，表盘中间刻度对应的电阻值___（填“变大”、“变小”或“不变”）；（4）该欧姆表用久后，电池老化造成电动势减小，内阻增大，但仍能进行欧姆调零，则用其测得的电阻值___真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）。

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，竖直平面内的光滑形轨道的底端恰好与光滑水平面相切。

质量M=3.0kg的小物块B静止在水平面上。

质量m=1.0kg的小物块A从距离水平面高h=0.80m的P点沿轨道从静止开始下滑，经过弧形轨道的最低点Q 滑上水平面与B相碰，碰后两个物体以共同速度运动。

取重力加速度g=10m/s²。

求：
(1)A经过Q点时速度的大小0v；
(2)A与B碰后共同速度的大小v；
(3)碰撞过程中，A与B组成的系统所损失的机械能ΔE。

14．（16分）如图所示，两根足够长的平行竖直导轨，间距为L，上端接有两个电阻和一个耐压值足够大的电容器，R1∶R2 2∶3，电容器的电容为C且开始不带电。

质量为m、电阻不计的导体棒ab 垂直跨在导轨上，S 为单刀双掷开关。

整个空间存在垂直导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。

现将开关S 接1，ab 以初速度v0 竖直向上运动，当ab向上运动h 时到达最大高度，此时迅速将开关S接2，导体棒开始向下运动，整个过程中导体棒与
导轨接触良好，空气阻力不计，重力加速度大小为g。

试问：
(1) 此过程中电阻R1产生的焦耳热；
(2) ab 回到出发点的速度大小；
(3)当ab以速度v0向上运动时开始计时，t1时刻ab到达最大高度h 处，t2时刻回到出发点，请大致画出ab从开始运动到回到出发点的v-t 图像（取竖直向下方向为正方向）。

15．（12分）在呼伦贝尔草原的夏季，滑草是非常受游客欢迎的游乐项目。

一个滑草专用滑道由斜坡部分和水平部分组成，两部分在C点由极小的圆弧平滑连接，斜坡滑道与水平面成37︒角，在水平滑道上距C点40米的D点放置一个汽车轮胎，某游客从斜坡轨道上的A点推动滑车经过一段助跑到达B点跳上滑车，跳上滑车时即获得速度v0，B点距C点的距离为24.5米，滑车与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ=0.25，空气阻力忽略不计，人和滑车可看做质点。

g=10m/s2（sin37︒=0.6，cos37︒=0.8）求：
(1)人在斜坡滑道BC段下滑时的加速度为多大；
(2)为了避免滑车和轮胎碰撞则在B点的速度v0应取何值。

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、C
【解题分析】
A．增大单色光频率，则波长减小，根据公式
L
x
d
λ
∆=可知，条纹间的距离减小，A不符合要求；
B ．增大双缝屏上的双缝间距d ，根据公式L x d λ∆=
可知，条纹间的距离减小，B 不符合要求； C ．增大双缝屏到光屏的距离L ，根据公式L x d λ∆=
可知，条纹间的距离增大，C 符合要求； D ．根据公式L x d
λ∆=
可知，条纹间的距离与单缝屏到双缝屏的距离无关，D 不符合要求。

故选C 。

2、B
【解题分析】 从轨道1变轨到轨道2，需要加速逃逸，故A 错误；根据公式2Mm G ma r =可得：2M a G r
=，故只要到地心距离相同，加速度就相同，卫星在椭圆轨道1绕地球E 运行，到地心距离变化，运动过程中的加速度在变化，B 正确C 错误；卫星在轨道2做匀速圆周运动，运动过程中的速度方向时刻在变，所以动量方向不同，D 错误．
3、C
【解题分析】
对滑块受力分析，受重力、拉力、支持力、静摩擦力，四力平衡；当静摩擦力平行斜面向下时，拉力最大；当静摩擦力平行斜面向上时，拉力最小；根据平衡条件列式求解即可。

【题目详解】
对滑块受力分析，受重力、拉力、支持力、静摩擦力，设滑块受到的最大静摩擦力为f ，物体保持静止，受力平衡，合力为零；当静摩擦力平行斜面向下时，拉力最大，有：1sin 0F mg f θ--=；
当静摩擦力平行斜面向上时，拉力最小，有：2sin 0F mg f θ-+=； 联立解得：122F F f -=
，故C 正确，ABD 错误； 故选C 。

【题目点拨】
本题关键是明确拉力最大和最小的两种临界状况，受力分析后根据平衡条件列式并联立求解。

4、D
【解题分析】
A ．火星探测器脱离地球，但没有脱离太阳系，其发射速度大于第二宇宙速度11.2km/s 即可，故A 错误；
B ．根据引力2
Mm F G R =，因为火星的直径约为地球的一半，质量仅是地球的0.1倍，所以火星表面的重力加速度和地球表面的重力加速度之比为2：5。

可得探测器在地球表面受到的引力比在火星表面的引力大，故B 错误； C ．根据万有引力提供向心力，有
2
224Mm G m r r T
π= 可得
r =
因火星绕太阳公转周期约为地球公转周期的2故C 错误；
D ．在火星表面发射近地卫星的速度即火星的第一宇宙速度，由
2
2Mm v G m R R
= 得第一宇宙速度公式
v =
可知火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为1所以在火星表面发射近地卫星的速度小于地球的第一宇宙速度，故D 正确。

故选D 。

5、C
【解题分析】
A ．物体在传送带上做加速或减速运动的加速度为
a =μg =1m/s 2
若传送带以1m/s 顺时针转动，则物体开始时做减速运动，当速度减为1m/s 时的位移为
2222
54 1.125m 224
B A v v s a --===⨯ 然后物体随传送带匀速运动，故达到B 端的瞬时速度为1m/s ，故A 错误；
B ．若传送带逆时针匀速转动，则物体在传送带上做减速运动，到达B 端时的速度为
/s=3m /s B v ==
故B 错误；
C ．若传送带以2m/s 顺时针匀速转动时，物体做减速运动，由B 选项可知因为到达B 端的速度为v B =3m/s ，故最后物体到达B 端的速度为v B =3m/s ，故C 正确；
D ．因为当传送带以某一速度顺时针匀速转动时，若物体一直减速，则到达B 端的速度为3m/s 只有当传送带的速度大
于3m/s 时到达右端的速度才可能是v B >3m/s ，故D 错误．
故选C.
6、C
【解题分析】
A ．由乙图可知，在0～2t 0时间内，物块先处于超重状态，后处于失重状态，A 错误；
B ．由乙图可知，在t 0～3t 0时间内，物块先处于超重状态，后处于失重状态，B 猎；
C ．由乙图可知，t =t 0时刻，物块所受的支持力大小为mg ，C 正确；
D ．由乙图可知，t =3t 0时刻，物块所受的支持力大小为mg ，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、AE
【解题分析】
A ．布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动并不是分子的运动，但能间接地反映液体分子运动的无规则性，A 正确；
B ．一种物质温度升高时，分子的平均动能增加，这是一种统计规律，可能有的分子热运动的动能要增加，有的反而要减少，B 错误；
C ．液体能够流动与液体分子间作用力无必然联系，固体有固定形状也与固体间分子作用力无必然联系，C 错误；
D ．一定质量的物质，在一定的温度和压强下，汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等，D 错误；
E ．一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，E 正确。

故选AE 。

8、BCD
【解题分析】
A ．两个离子的质量相同，其带电量是1:3的关系，所以由qU a md
=可知，其在电场中的加速度是1:3，故A 错．
B ．离子在离开电场时速度v =，可知其速度之比为2v qvB m r
=知，mv r qB =，所以其半径之比为
，故B 正确．
C ．由B ，设磁场宽度为L ，离子通过磁场转过的角度等于其圆心
角，所以有sin L R
θ=，则可知角度的正弦值之比为P +的角度为30°，可知P 3+角度为60°，即在磁场中转过的角度之比为1:2，故C 正确．
D ．离子在电场中加速时，据动能定理可得:212
qU mv =
，两离子离开电场的动能之比为1:3，故D 正确． 9、ACD
【解题分析】 A.滑片由a 端向b 端移动的过程中，R 1逐渐增大，总电阻增大，总电流减小，内阻所占电压减小，路端电压增大，电源的效率UI U EI E
η==，电源的效率增大，故A 正确； B.当外电路电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，滑片处于a 端时，外电路电阻为R 2=0.5r <r ，当滑片P 处于中点时，电源的效率是50%，此时路端电压等于内电压，即外电路电阻等于内阻，此时输出功率最大，所以当滑片由a 端向b 端移动的过程中，电源输出功率先增大后减小，故B 错误；
C.串联电路电流相等，则112121
11U R R U R R R ==++，当滑片由a 端向b 端移动的过程中，R 1增大，1U U 增大，故C 正确； D.根据闭合电路欧姆定律得：
U 1=E ﹣I （R 2+r ）
U =E ﹣Ir
则有：
12Δ 1.5ΔU R r r I
=+= ΔΔU r I
= 则
1Δ 1.53Δ2
U r U r == 故D 正确。

故选ACD 。

10、BCE
【解题分析】
A ．由图象可知t =1s 时质点b 的振动方向沿y 轴的负方向，则由质点的振动方向和波的传播方向关系可知，该简谐横波的传播方向沿x 轴的负方向，故A 项错误；
B ．由图甲知t =1s 时，质点a 的振动方向沿y 轴的正方向；由乙图可知波的周期为2s ，则t =2s 时，质点a 的振动方向沿y 轴的负方向，故B 项正确；
C ．由以上分析可知，t =2s 时，质点b 处在平衡位置向上振动，质点a 处在平衡位置+y 侧向y 轴的负方向振动，因此质点a 的加速度大于质点b 的加速度，故C 项正确；
D ．0~3s 的时间为32
T ，则质点a 通过的路程为振幅的6倍，即为30cm ，故D 项错误； E ．由图可知，波长λ=4cm 、周期T =2s ，则波速
4cm/s 2cm/s 2v T λ
=== 0~3s 的时间内，波沿x 轴的负方向传播的距离
x =vt =6cm
故E 项正确。

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、偶然误差 2
4mgs h
A 【解题分析】
(1)[1]在实验中，“保持弹簧压缩量不变，重复10次上述操作，从而确定小钢球的平均落点”是采用多次测量求平均值的方法，其目的是为了减小偶然误差。

(2)[2]设小球被弹簧弹射出去后的速度为v 0，此后小球做平抛运动，有
2k 012E mv = 212
h gt = 0s v t =
联立可得小球弹射出去时动能为
2
2k ()24m s mgs E t h
== (3)[3]若结论弹簧弹性势能与其形变量的平方成正比成立，有
2P E kx =
而弹射过程弹性势能全部转发为动能，有
P k E E =
即
2
2
4mgs kx h = 变形为
s = 可得关系s x ∝，故要验证结论需要作s x -图像可构成正比例函数关系，故选A 。

12、不需要 红 600 变小 大于
【解题分析】
（1）[1]欧姆表的工作原理
g x x
E E I R r R R R R Ω=
=++++ 而 g E I R Ω
=
即 g
x E
I E R I =+ 则不用确定出R g 的值；根据工作原理可求得相应电流对应的电阻值。

（2）[2]右表笔接欧姆档的内部电源的正极，根据所有测量都满足红进黑出向右偏的规律，可知右表笔b 为黑表笔，左表笔a 为红表笔；
[3]毫安表读数2.5mA 是表头满偏电流5mA 的一半，有
2g
x I E I R R Ω
==+ 可知此时的待测电阻值刚好等于欧姆表内阻，有
3
g 3510x E R R I Ω-===⨯Ω=600Ω （3）[4]在毫安表两端并联一个电阻后，有
122x g E
I E R I =⨯+ 其欧姆内阻为2g
E I ，阻值变小，即中值刻度值变小。

（4）[5]电池电动势减小了，则欧姆调零后，欧姆表的内阻
g
E R I Ω''= 故欧姆表的内阻减小了，由于欧姆表的中值电阻等于欧姆表的内阻，故实际测量时，当读数为600Ω，实际电阻是小于600Ω的，故测量值大于实际电阻值。

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)A 经过Q 点时速度的大小是4m/s ；(2)A 与B 碰后速度的大小是1m/s ；(3)碰撞过程中A 与B 组成的系统损失的机械能△E 是6J 。

【解题分析】
(1)A 从P 到Q 过程中,由动能定理得:
20102
mgh mv =
- 解得 v 0=4m/s
(2)A 、B 碰撞,AB 系统动量守恒,设向右为正方向,则由动量守恒定律得:
0()mv m M v =+
解得
v =1m/s
(3)碰撞过程中A.B 组成的系统损失的机械能为:
22011()22
E mv m M v ∆=-+=6J 14、（1）2103152Q mv mgh ⎛⎫=
- ⎪⎝⎭；（2
）v =（3）见解析。

【解题分析】
（1）只有当开关S 接1时回路中才有焦耳热产生，在导体棒上升过程，设回路中产生的焦耳热为Q ，根据能量守恒有 2012
mv mgh = 又12:2:3R R =，因此电阻R 1产生的热量为
135
Q Q = 2103152Q mv mgh ⎛⎫=- ⎪⎝⎭
（2）当开关S 接2时，导体棒由静止开始下落，设导体棒下落的加速度为a ，由牛顿第二定律得
mg-ILB =0
又 Q C U CBL v I CBLa t t t
∆∆∆====∆∆∆ 联立得 22mg a CB L m =
+ 所以导体棒做初速度为0，加速度为a 的匀加速直线运动，设导体棒回到出发点的速度大小为v ，由22v ah = 得 222mgh v CB L m
=+ （3）当导体棒向上运动时，由于所受安培力向下且不断减小，所以导体棒做加速度逐渐减小的减速运动；当导体棒开始向下运动时做初速度为0的匀加速直线运动，由于所受安培力与重力反向，所以此过程加速度小于g.
15、 (1)4m/s 2；(2)2m/s
【解题分析】
(1)在斜面BC 部分的下滑的加速度为1a ，则有
1sin cos 3737mg mg ma μ︒︒-=
得
214m/s a =
(2)在水平C D 部分的滑动的加速度为2a ，则有
2mg ma μ=
22012C BC v v a s -=
2202C CD v a s -=-
得
02m/s
v=
为了避免滑车和轮胎碰撞则在B点的速度
02m/s
v≤。