湖北省华中师范大学第一附属中学2023-2024学年高三上学期11月期中检测物理试题（原卷版）

华中师大一附中2023—2024学年度上学期高三期中检测物理试题考试时间：75分钟试卷满分：100分一、选择题：本大题共10小题，每小题4分，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；第8~11题有多项符合题目要求。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.小明同学将手中的空可乐罐水平扔向垃圾桶，可乐罐的轨迹如图所示。不计空气阻力，为把可乐罐扔进垃圾桶，小明可以（ ）A.只减小扔可乐罐的初速度B.只减小扔出可乐罐时的高度C.只减小扔出可乐罐时人与垃圾桶的水平距离D.以上说法均不可能实现2.一不可伸长的细线套在两光滑且大小不计的定滑轮上，质量为m的圆环穿过细线，如图所示。若AC段竖直，BC段水平，AC长度等于BC长度，重力加速度为g，细线始终有张力作用，现施加一作用力F使圆环保持静止状态，则力F的最小值为（ ）A. B.mg C.mg D.2mg3.2023年4月24日，国家航天局和中国科学院联合发布了我国首张火星全球影像图。它是天问一号环绕器携带的中分辨率相机获取的14757幅影像数据进行处理后绘制而成的。综合考虑环绕器全球遥感探测和火星车中继通信需求，工程研制团队为环绕器优化了轨道设计，确定了近火点约265千米、远火点约1.07万千米、周期约7.08小时的椭圆轨道方案，如图所示。若只考虑环绕器和火星之间的相互作用，引力常数为G，下列说法正确的是（ ）A.环绕器从Q到N阶段，速率逐渐变小B.环绕器从Q到N阶段，机械能逐渐变大C.题目信息可以估测火星的质量D.题目信息可以估测火星第一宇宙速度4.一物体从坐标原点竖直向上抛出，运动过程中受大小恒定的阻力，则该物体的图像可大致表示为（ ）A. B.C. D.5.如图所示，绷紧水平传送带始终以恒定速度4m/s顺时针运行，质量为1kg的小物块以6m/s的初速度从传送带右端滑上传送带，经一段时间后小物块离开传送带。已知小物块与传送带间的动摩擦因数为0.2，传送带的长度为10m，重力加速度，对上述过程，下列说法正确的是（ ）A.小物块对传送带做功为20JB.小物块对传送带做功为48JC.带动传送带转动的电动机多做的功为40JD.带动传送带转动的电动机多做的功为50J6.如图所示，质量为1kg的木块（视为质点）被水平向左的力F压在竖直墙壁上，其压力F=kx（k为常数，x为木块位移），木块从离地面高度5m处静止释放，到达地面时速度恰减为0。若木块与墙面之间的动摩擦因数0.2，重力加速度大小为，则（ ）A.k=4B.k=20C.木块下滑过程中，在x=1.25m处速度最大，且最大值为5m/sD.木块下滑过程中，在x=2.50m处速度最大，且最大值为10m/s7.如图甲所示，质量分别为1kg、2kg、3kg的三个物块A、B、C叠放在水平面上，现对物块B施加一水平向右的拉力F，物块A、B、C的加速度与水平拉力的关系如图乙（以水平向右为正）。若物块足够长，物块A、B间的动摩擦因数为μ1，物块B、C间的动摩擦因数为μ2，物块C与地面间的动摩擦因数为μ3，重力加速度下列说法正确的是（ ）A.μ1=0.1 B.μ1=0.2 C. D.8.如图所示，倾角为30°的光滑斜面A上放置一小球B，小球B在高为h处。给A一个水平向右的外力F使A、B恰分离。不计摩擦阻力和空气阻力，重力加速度为g，已知A、B的质量分别是3m、m，在B下降h的过程中，下列说法正确的是（ ）A.A加速度为 B.B的加速度为gC.外力F的大小 D.外力F的做功9mgh9.某景区的彩虹滑梯如图所示，由两段倾角不同的直轨道（第一段倾角较大）组成，同种材料制成的粗糙斜面AB和BC高度相同，以底端C所在水平直线为x轴，顶端A在x轴上的投影O为原点建立坐标系。一游客静止开始从顶端A下滑到底端，若规定x轴所在的水平面为零势能面，则物体在两段斜面上运动过程中动能Eₖ、重力势能机械能E、产生的热量Q随物体在x轴上投影位置坐标x的变化关系图像中正确的是（ ）A. B.C. D.10.如图所示，一弹簧一端固定在倾角为θ=37°的足够长的光滑固定斜面的底端，另一端拴住质量为1kg的物体P，Q为一质量为2kg的物体，弹簧的质量不计，系统处于静止状态。现给物体Q施加一个方向沿斜面向上的恒力F，此后P、Q一起运动到最高点时恰好未分离。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取则有（ ）A.恒力F的大小为36NB.恒力F刚施加给P的瞬间，P、Q间弹力大小为9.6NC.物块P的速度最大时，P、Q间弹力大小为2ND.物块P运动到最高点时，弹簧弹力大小为3.6N二、非选择题：本题共5小题，共60分。11.用如图所示的演示装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内小球也随着做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的弹力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。请回答相关问题：（1）在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是______。A．微元法B．等效替代法C．控制变量法D．理想化模型法（2）在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。匀速转动手柄，观察左右露出的刻度，左边标尺露出1格，右边标尺露出2格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为______。（3）在（2）的实验中，其他条件不变，若减小手柄匀速转动的速度，则下列符合实验实际的是______。A．左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值变大B．左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值变小C．左右两标尺的示数将变小，两标尺示数的比值变小D．左右两标尺的示数将变小，两标尺示数的比值不变12.某实验小组用打点计时器验证机械能守恒定律，实验装置如图所示。将打点计时器固定铁架台上，用重物带动纸带由静止开始下落。（1）对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是______。A．重物选用质量和密度较大的金属锤B．两限位孔在同一竖直面内上下对正C．精确测量出重物的质量D．用手托稳重物，接通电源后，再释放重物（2）实验中得到一条点迹清晰的完整纸带如图所示。纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，图中给出这三个点到O点的距离hA、hB和hc的值。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地重力加速度为，计算结果保留两位有效数字。打点计时器打B点时，重物速度的大小vB=______m/s。从纸带上打出O点到B点的过程中，重物减少的重力势能，与增加的动能△Eₖ的大小关系是ΔEp______ΔEk（“>”“=”“<”），由公式可知其相对误差为______。为了进一步提高实验精度，该实验小组改用光电计时器验证机械能守恒定律，实验装置如图所示。让钢球吸附器吸附小钢球并测量小钢球中部到光电门的高度h。小钢球由静止释放，记录小钢球通过光电门所用的时间t；改变光电门的位置，重复实验，记录多组关于h、t的数据。（3）小钢球直径d_____cm（4）为验证机械能守恒，要验证的表达式为_____（已知h，t，d及当地重力加速度g）13.如图所示，小院里的一条葫芦藤上结了三只葫芦，葫芦藤视为轻质，三个葫芦质量均为m，藤的最下一段水平缠绕在瓜架立柱上，最上一段缠绕在横梁上，与竖直方向夹角为，重力加速度为g，求藤上各段拉力的大小（从上到下将藤上各段编号为1、2、3、4）。14.在某次自动驾驶测试中，测试车辆在平直、双车道公路（如图）上右侧车道正中间以54km/h的速度匀速行驶，某时刻探测到前方有一大型动物从左向右横穿公路，然后停在右侧车道上，恰好占据整个车道，此时车辆离动物x=36m左侧车道无来车。车载电脑经过0.4s的分析和模拟计算，开始执行应对措施。设车身宽度d=2.5m，车道宽度D=3.5m，车身在地面投影为矩形，路面与车胎间动摩擦因数可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略车身各部分间运动情况的差异，求：（1）若测试车辆采取减速措施，在离动物5m以外刹停，刹车加速度至少为多大；（2）若测试车辆不减速而是通过圆弧、直线、圆弧的轨迹进入左侧车道来避让前方的动物，为防止侧滑，转向过程中车辆做圆周运动半径R的最小值；（3）在情况（2）下，为防止车辆失控，每次转向角度要尽量小，而且经过动物时留有最大距离，求左转向过程中速度方向变化量θ（这一过程中动物没有移动，结果可用函数式表示）。15.如图所示，底部带有挡板的固定斜面，倾角为，上有质量为2m的长木板A，其下端距挡板间的距离为L，质量为m的小物块B置于木板A的顶端，B与木板A之间的动摩擦因数为木板A与斜面间的动摩擦因数为无初速度释放二者，当木板滑到斜面底端时，与底部的挡板发生弹性碰撞，且碰撞时间极短。小物块B全程没有脱离木板A且没有与挡板接触，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，求：（结果的数值部分保留至小数点后两位，也可用分数表示）（1）木板A与小物块B运动过程中各阶段加速度大小；（2）从释放到A与挡板发生第二次碰撞前A与斜面摩擦产生的热量；（3）木板A长度的最小值。