湖北省天门、仙桃、潜江三市2022年高三物理第一学期期中联考试题含解析

2022-2023高三上物理期中模拟试卷
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B 铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、如图所示，相互接触的A 、B 两物块放在光滑的水平面上，质量分别为m 1和m 1，且m 1 < m 1．现对两物块同时施加相同的水平恒力F ，设在运动过程中两物块之间的相互作用力大小为F N ，则( )
A ．物块
B 的加速度为2F m B ．物块A 的加速度为122F m m +
C ．N 2F F F <<
D ．N F 不可能为零
2、一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t 内位移为s ，动能变为原来的9倍.该质点的加速度为
A ．
B ．
C ．
D ．
3、如图所示，质量为60kg 的某运动员在做俯卧撑运动，运动过程中可将她的身体视为一根直棒，已知重心在C 点，其垂线与脚、两手连线中点间的距离oa 、ob 分别为0.9m 和0.6m ，若她在1min 内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4m ，则克服重力做功为（ ）
A．4320J
B．144J
C．720J
D．7200J
4、如图所示，重球用细绳跨过轻小光滑滑轮与小球相连，细绳处于水平拉直状态。

小球由静止释放运动到最低点过程中，重球始终保持静止，不计空气阻力。

下列说法正确的有()
A．细绳偏离竖直方向成θ角时，细绳拉力为mgcosθ
B．因为重球与地面间的压力减小，因此地面对重球的摩擦力也减小
C．上述过程中小球重力的瞬时功率先增大后减小
D．重球静止不动，故其所受重力的冲量为零
5、一简谐横波在t＝0 时刻的波形如图所示，质点a的振动方向在图中已标出．下列说法正确的是( )
A．该波沿x轴负方向传播
B．从该时刻起经过一个周期，a、b、c三点经过的路程c点最大
C．从这一时刻开始，第一次最快回到平衡位置的是c点
D．若t＝0.2 s 时质点c第一次到达波谷；则此波的传播速度为50 m/s
6、小球在光滑水平面上以速度v0做匀速直线运动．某时刻开始小球受到水平恒力F的作用，速度先减小后增大，最小速度v的大小为0.5v0，则小球
A ．可能做圆周运动
B ．速度变化越来越快
C ．初速度v 0与F 的夹角为60°
D ．速度最小时，v 与F 垂直
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、一物体做直线运动的的v -
t 图像如图所示，图像为四分之一圆弧，则下列说法正确的是
A ．物体做匀减速直线运动
B ．物体在10s 末的速度为15m/s
C ．物体在20s 内速度的变化量大小为20m/s
D ．物体在10s 末的加速度大小为23/3
m s 8、物体A 放在木板B 上，木板B 放在水平地面上，已知m A =8kg ，m B =2kg ，A 、B 间动摩擦因数μ1=0.2，B 与地面动摩擦因数μ2=0.1，如图所示．若现用一水平向右的拉力F 作用于物体A 上，g =10m/s 2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（ ）
A ．当拉力F =12N 时，A 、
B 间摩檫力大小为12N
B ．当拉力F >16N 时，A 相对B 滑动
C ．当拉力F =20N 时，A 、B 加速度均为1 m/s 2
D ．当拉力F =40N 时，A 、B 间摩檫力大小为16N
9、如图所示，等腰直角三角形OCD 由不同材料A 、B 拼接而成，P 为两材料在CD 边上的交点，且DP ＞CP ．现OD 边水平放置，让小物块无初速从C 滑到D ；然后将OC 边水平放置，再让小物块无初速从D 滑到C ，小物块两次滑动到达P 点的时间相同．下列说法正确的是）（ ）
A．第二次滑到P点速率大
B．两次滑动中物块到达P点时的速度大小相等
C．两次滑动中物块到达底端时的速度大小相等
D．第一次滑到P点速率大
10、如图所示，车厢内的后部有一相对车厢静止的乘客，车厢内的前部有一小球用细线悬挂在车厢的天花板上，小球与车厢一起沿平直轨道以速度v匀速前进。

某时刻细线突然断裂，小球落向车厢底板，这一过程中车厢始终以速度v匀速前进。

若空气阻力可忽略不计，对于小球从线断裂至落到车厢底板上之前的运动，下列说法中正确的是
A．相对于乘客，小球做自由落体运动
B．相对于乘客，小球的运动轨迹为斜向前的直线
C．相对于地面，小球的运动轨迹为抛物线
D．相对于地面，小球做自由落体运动
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）利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图1所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A 点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动．
（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度b，结果如图1所示，由此读出b=_____mm；（1）某次实验测得倾角θ=30°，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M 组成的系统动能增加量可表示为△E k=_____，系统的重力势能减少量可表示为
△E p=_____，在误差允许的范围内，若△E k=△E p则可认为系统的机械能守恒；（用题
中字母表示）
（3）在上次实验中，某同学改变A、B间的距离，作出的v1﹣d图象如图3所示，并测得M=m，则重力加速度g=_____m/s1．
12．（12分）某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”设计了如下实验，他的操作步骤：
(1)按图摆好实验装置，其中小车质量M＝0.20 kg，钩码总质量m＝0.05 kg.
(2)释放小车，然后接通打点计时器的电源(电源频率为f＝50 Hz)，打出一条纸带．
(3)他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，如图所示．
把打下的第一点记作0，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为
d1＝0.041m，d2＝0.055m，d3＝0.167m，d4＝0.256m，d5＝0.360m，d6＝0.480m…，他把钩码重力(当地重力加速度g＝10 m/s2)作为小车所受合力，算出打下0点到打下第5点合力做功W＝________J(结果保留三位有效数字)，用正确的公式E k＝________(用相关数据前字母列式)把打下第5点时小车的动能作为小车动能的改变量，算得E k＝0.125 J.
(4)此次实验探究的结果，他没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”，且误差很大．通过反思，他认为产生误差的原因如下，其中正确的是________．（双项选择题）
A．钩码质量太大，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
B．没有平衡摩擦力，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
C．释放小车和接通电源的次序有误，使得动能增量的测量值比真实值偏小
D．没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因
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）一传送带装置示意如图，传送带在AB区域是倾斜的，倾角θ=30°．工作时传送带向上运行的速度保持v=1m/s不变．现将质量均为m= 1kg的小货箱（可视为
质点）一个一个在A处放到传送带上，放置小货箱的时间间隔均为T=1s，放置时初速为零，小货箱一到达B处立即被取走．已知小货箱刚放在A处时，前方相邻的小货箱还处于匀加速运动阶段，此时两者相距为s1=0.5m．传送带装置由电动机带动，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦，取g=10m/s1．
（1）求小货箱在传送带上做匀加速运动的加速度大小．
（1）AB的长度至少多长才能使小货箱最后的速度能达到v=1m/s？
（3）除了刚释放货箱的时刻，若其它时间内总有4个货箱在传送带上运动，求每运送一个小货箱电动机对外做多少功？并求电动机的平均输出功率．
14．（16分）足够长的木板A，质量为1 kg．板上右端有物块B，质量为3kg.它们一起在光滑的水平面上向左匀速运动.速度v0=2m/s.木板与等高的竖直固定板C发生碰撞，时间极短，没有机械能的损失．物块与木板间的动摩擦因数μ=0.5g 取10m/s2.求：
①第一次碰撞后，A、B共同运动的速度大小和方向．
②第一次碰撞后，A与C之间的最大距离．（结果保留两位小数）
15．（12分）汽车A以v A＝4 m/s的速度向右做匀速直线运动，在其前方相距x0＝7 m 处以v B＝10 m/s的速度同向运动的汽车B正开始刹车做匀减速直线运动，加速度大小a ＝2 m/s2.从此刻开始计时。

求：
(1)A追上B前，A、B间的最远距离是多少？
(2)经过多长时间A才能追上B？
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、B
【解析】
A 、
B 项：由于没有摩擦力，且m 1＜m 1，故两者会一块运动，对整体由牛顿第二定律：122()F m m a =+，解得：122F a m m =+，故A 错误，B 正确；
C 、
D 项：再对B 受力分析，由牛顿第二定律：2N F F m a +=，代入加速度解得：2112
N m m F F F m m -=<+，故C 、D 错误． 点晴：由于没有摩擦力，且后面的物体质量小，故两者能一块运动，加速度相同，先整体分析得到加速度，之后再隔离单独对A 或B 受力分析，都能得到两物块之间的相互作用力大小为F N ．
2、A
【解析】
设初速度为v 0，末速度为v t ，加速度为a ，则位移为：，初动能为，末动能为，因为动能变为原来的9倍，所以有
联立解得：；．
由加速度定义可得：
，故A 正确，BCD 错误．
【点晴】 由题意知，动能变为原来的9倍，可解得末速度和初速度的倍数关系，结合位移公式，可分别求出初速度和末速度，再由加速度的定义求得质点的加速度．
3、A
【解析】
根据几何关系可知，运动员重心上升的高度为：h=
×0.4=0.24m ；故克服重力做功为：W=nmgh=30×600N×0.24m=4320J ；故选A.
4、C
A 项：设绳子与竖直方向的夹角为θ时绳子的拉力大小为T ，根据牛顿第二定律得：
2cos v T mg m L θ-=，解得：2
cos v T mg m L
θ=+，故A 错误； B 项：随θ减小，v 增大，可知绳子拉力T 不断增在，对重球受力分析且由平衡可知，地面与重球间的摩擦力增大，故B 错误；
C 项：开始时小球竖直方向的分速度为零，小球到达最低点时竖直方向的分速度也为零，所以小球竖直方向的分速度先增大后减小，所以小球重力的瞬时功率先增大后减小，故C 正确；
D 项：由冲量定义式I Gt =可知，重力不为零，时间不为零，所以冲量不为零，故D 错误。

故应选：C 。

5、C
【解析】
A ．质点a 向上运动，结合波形平移法，波向x 轴正方向传播，故A 错误；
B ．经过一个周期，质点回到原位置，a 、b 、c 三点的路程相等，均为4A ，故B 错误；
C ．结合波形平移法，此刻b 点向下运动，故第一次最快回到平衡位置的是c 点，故C 正确；
D ．若t =0.2s 时质点c 第一次到达波谷，则t =12
T ，解得T =2t =0.4s ；故 5m/s v T λ
==
故D 错误；
6、D
【解析】
A ．小球受水平恒力作用，不可能做圆周运动，故A 错误；
B ．根据牛顿第二定律，F =ma ，加速度恒定，速度变化快慢恒定，故B 错误；
C ．速度先减小后增大，F 与v 0的夹角大于90°，故C 错误；
D ．速度最小时，初速度沿F 方向的分速度减为零，v 与F 垂直，故D 正确． 故选D 。

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。

【解析】试题分析：根据图像的斜率表示加速度分析加速度的变化以及10s 时的加速度，根据圆方程分析10s 末的速度．
图像的斜率表示加速度，故从图中可知斜率越来越大，做加速度增大的减速运动，A 错误；物体在20s 内速度的变化量大小为02020/m s ∆=-=，C 正确；根据圆方程可知22400v t +=，故在10s 末物体的速度为103/v m s =，此时图像的斜率为2103/3103
a k m s ==-=-，故B 错误D 正确．
8、CD
【解析】
当A 、B 刚要发生相对滑动时，对B ，根据牛顿第二定律得整体的加速度为：。

此时拉力F 为：
F=（m A +m B ）a+μ2(m A +m B )g=40N 。

则当F≤40N 时，A ，B 都相对静止，当F ＞40N 时，A 相对B 滑动。

故B 错误。

当F=12N 时，A ，B 相对静止，整体的加速度为：
，对A ：F-f=m A a ，解得f=10.4N ，选项A
错误；当拉力F=20N 时，A ，B 相对静止，整体的加速度为：
，选项C 正确；当拉力F=40N 时，A 、B 相
对静止，整体的加速度为3m/s 2，此时对A: F-f=m A a ，解得A 、B 间摩檫力大小为f=16N ，故D 正确；故选CD 。

【点睛】
本题属于动力学的临界问题，关键求出相对运动的临界加速度，判断在绳子拉力范围内是否发生相对运动，注意整体法和隔离法的运用．
9、AC
【解析】
A、由题意可知，小物块两次滑动经过P点的时间相同，由于，因此从D到P 的平均速度大于从C到P的平均速度，设从C到P点时速度为，从D到P时速度为，则根据匀变速直线运动特点有：，即从D到P点速度大于从C到P点的速度，故A正确，D错误；
B、从C到D和从D到C过程中摩擦力做功相等，重力做功相等，根据动能定理可知，两次滑动中物块到达底端速度相等，故B错误，C正确。

点睛：熟练应用动能定理是解答这类问题的关键，应用动能定理时注意正确选择两个状态，弄清运动过程中外力做功情况，可以不用关心具体的运动细节。

10、AC
【解析】
AB．乘客和小球水平方向具有相同的速度，则相对于乘客，小球做自由落体运动，小球的运动轨迹为竖直向下的直线，选项A正确，B错误；
CD．相对于地面，小球做平抛运动，小球的运动轨迹为抛物线，选项C正确，D错误。

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、3.859.7
【解析】
（1）宽度b的读数为：3mm+16×0.05mm=3.80mm；
（1）由于光电门的宽度b很小，故用很短时间内的平均速度代替瞬时速度，则滑块通过光电门B速度为：；滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量为：
；系统的重力势能减少量可表示为：
；比较和，若在实验误差允许的范围内相等，即可认为机械能是守恒的．（3）根据系统机械能守恒有：
；则，若图象，则图线的斜率：
g ；由图象可知，；则有：，代入数据得：．
12、0.180 ()2264200Mf d d - AB 【解析】
（1）根据题意物体所受合外力为：F=mg=0.05×10=0.50N，
根据功的定义可知：W=Fs=mgh=0.180J ；
根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出第5个
点的速度大小为：6464()210d d d d f v t --== （其中t=5T=5f
） 动能公式为：()22226464()11 ()2210200
k d d f Mf E Mv M d d -===- （2）A 设绳子上拉力为F ，对小车根据牛顿第二定律有：对小车：F=Ma ; 对钩
码有：mg-F=ma 解得：mgM F M m
=+，由此可知当M ＞＞m 时，钩码的重力等于绳子的拉力，因此当钩码质量太大时，会造成较大误差，故A 正确；实验中要进行平衡摩擦力
操作，若没有平衡摩擦力直接将钩码重力做的功当做小车合外力做的功，会造成较大误
差，故B 正确；释放小车和接通电源得次序有误是偶然误差，不是该实验得主要误差，
距离的测量产生的误差是偶然误差，不是该实验产生的主要误差，故D 错误．故选AB ．
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）1m/s 1 （1）1m （3）48J ； 88W
【解析】
小货箱刚放在A 处时，前方相邻的小货箱已经运动了时间T ，根据匀加速直线运动位
移时间公式即可求解；当物体做匀加速运动到达B 点时速度刚好为1m/s 时，AB 长度
最短，根据匀加速直线运动位移速度公式即可求解；传送带上总有4个货箱在运动，说
明货箱在A 处释放后经过t=4T 的时间运动至B 处．求出匀加速运动的时间，根据牛顿
第二定律求出摩擦力，进而求出这段时间内，传送带克服该货箱的摩擦力做的功，货箱
在此后的时间内随传送带做匀速运动，求出传送带克服该货箱的摩擦力做的功，进而求
出每运送一个小货箱电动机对外做的功，根据
求出平均功率；
【详解】
解：(1)小货箱刚放在A 处时，前方相邻的小货箱已经运动了时间T ，有： 代入数据解得加速度大小：
(1)AB 的长度至少为l ，则货箱的速度达到v=1m/s 时，有：
代入数据解得AB 的长度至少为： (3)传送带上总有4个货箱在运动，说明货箱在A 处释放后经过t=4T 的时间运动至B 处， 货箱匀加速运动的时间分别是：
设货箱受到的滑动摩擦力大小为f ，由牛顿定律得：
这段时间内，传送带克服该货箱的摩擦力做的功：
代入数据解得： 货箱在此后的时间内随传送带做匀速运动，传送带克服该货箱的摩擦力做的功：
代入数据解得： 每运送一个小货箱电动机对外做的功：
放置小货箱的时间间隔为T ，则每隔时间T 就有一个小货箱到达B 处，因此电动机的平均输出功率：
14、（1）1.0m/s （2）0.13m
【解析】①C 、A 碰撞，由于没有机械能的损失，碰撞后 A 速度反向，大小不变，之
后由于AB 间的摩擦，使得他们达到一共同速度，设向左为正方向，由动量守恒：
()00B A A B m v m v m m v -=+
带入数据得：v=1.0m/s ，方向向左；
②A 碰撞后作匀减速运动，最大距离就是当减速为零的时候，
根据牛顿第二定律B A m g m a μ=，
带入数据得a=15m/s 2 最大距离22
020.132215
m v s m m a ===⨯
15、 (1)16 m ；(2)8 s
【解析】
（1）当A 、B 两汽车速度相等时，两车间的距离最远，即 B A v at v -=
解得
s =3t
汽车A 的位移
12 m A A x v t ==
汽车B 的位移
2121m?2
B B x v t at ==- 故最远距离
016 m?m B A x x x x =+-=∆
（2）汽车B 开始减速直到静止的时间
15s B v t a
== 运动的位移
2'
25m 2B B v x a == 汽车A 在1t 时间内运动的位移
'120m A A x v t ==
此时相距
012m?B A x x x x -∆='+'=
汽车A 需再运动的时间
23s A
x t v ∆== 故A 追上B 所用时间
128s t t t =+=。