2023届湖北省部分重点中学高三上学期第一次联考物理试卷含答案.pdf

湖北省部分重点中学 2023 届高三第一次联考高三物理试卷考试时间：2022 年 11 月 17 日上午 8:30-9:45 试卷满分：100 分一、选择题：本题共 11 小题，每小题 4 分，共 44 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.如图所示，曲线是某个质点在恒力作用下运动的一段轨迹。质点从 A 点出发经 B 点到达 C 点，已知弧长 AB 等于弧长 BC，质点由 A 点运动到 B 点与从 B 点运动到 C 点的时间相等。下列说法中正确的是A.质点从 A 点运动到 B 点的过程中，速度大小可能保持不变B.质点从 A 点运动到 B 点的过程中，速度大小一定增大C.质点在 AC 间的运动可能是变加速曲线运动D.质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同2.某同学利用如图所示的实验装置研究摆球的运动情况。摆球从 A 点由静止释放，经过最低点 C 到达与 A 等高的 B 点，D、E、F 是 OC 连线上的点，OE=DE，DF=FC，OC 连线上各点均可钉钉子。每次均将摆球从 A 点由静止释放，不计绳与钉子碰撞时机械能的损失。下列说法中正确的是A.若只在 E 点钉钉子,摆球不可能摆到 B 点所在的高度B.若只在 D 点钉钉子,摆球不可能摆到 B 点所在的高度C.若只在 F 点钉钉子,摆球最高可能摆到 D 点D.若只在 F 点以下某点钉钉子,摆球可能做完整的圆周运动ACB3.位于赤道上的观察者通过天文望远镜观察一颗人造地球卫星的运行情况，上午 9：00 发现该卫星从西边地平线出现，下午 17：00 该卫星从东边地平线消失。若已知该卫星的运行方向与地球自转方向相同，卫星轨道半径为地球半径的 2倍，则它的运动周期为A24hB16hC12hD8h4.某辆列车进站时，站在月台上静止不动的工作人员发现列车通过自己的时间为 t，列车停止时自己刚好与车尾末端平齐。已知列车共有 30 节车厢（含车头、车尾），每节车厢长度相同，把列车进站过程的运动视为匀减速直线运动，则第 25 节车厢通过该工作人员所用的时间可表示为A.t3045 B.t3056 C.t302425 D.t302526 5.已知质量为 m 的卫星与地心的距离为 r 时，引力势能可表示为 EpGMmr，其中 G 为引力常量，M 为地球质量。某质量为 m 的卫星原来在半径为 R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动，经过多次喷气，卫星变轨到低轨道做匀速圆周运动，半径为 R2，不考虑空气阻力，此过程中卫星喷气做的功为A.121-1RRGMmB.211-1RRGMmC.121-12RRGMmD.211-12RRGMm6.如图，小滑块以初速度 v1从倾角=37的固定光滑斜面底端 A 沿斜面向上滑动，同时从 A 以初速度 v2斜向上抛出一个小球，经 0.6s 滑块滑到斜面顶端 B，恰好被小球水平击中。滑块和小球均视为质点，空气阻力忽略不计，已知g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。则下列说法正确的是A.小滑块的初速度 v1=3.6m/sB.小球的初速度 v2=8m/sC.小球从抛出到离斜面最远处所经历的时间为0.3sD.斜面 AB 的长度为 3.6m7.如图所示，长为 L 的不可伸长的轻绳，一端系于 O 点，另一端系一小球（可视为质点），将小球拉至轻绳水平，由静止释放。小球摆动至最低点的过程中，绳与水平方向夹角为时，重力的功率为 P。不计空气阻力。当 P 有最大值时，sin的取值为：A33B23C22D218.武汉轨道交通 5 号线是武汉第一条采用全自动驾驶模式运行的地铁线路，是连接武昌区至青山区的主要交通干线之一，2021 年 12 月 26 日上午 9 时 56 分开通运营。一名乘客上车后，在列车开动前从车的后端加速向前端跑动,设此时人受的摩擦力为 Ff1,车厢受到的摩擦力为 Ff2；列车开动后，在一段平直轨道运行时，他站在列车最前方欣赏隧道内风景，对车厢壁施加水平推力 F。下列说法正确的是A.Ff1、Ff2均不做功B.当车减速前进时，人对车做的总功为正功C.当车加速前进时，人对车做的总功为正功D.当车匀速前进时，人对车做的总功为正功9.如图所示，轻绳 OA、OB 系于两竖直墙壁上的 A 点和 B 点，重物通过细线系于O 点，0B 绳水平，重物处于静止状态。现保持AOB 的大小不变，同时缓慢向下移动 A 点，向上移动 B 点，直到图中虚线位置。则在此过程中A.OA 绳上的张力一直减小B.OA 绳上的张力先增大后减小C.OB 绳上的张力一直减小D.OB 绳上的张力先增大后减小OAB10.甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源 M、N 两点沿 x 轴相向传播,波速为1m/s,振幅相同。某时刻的图像如图所示,则A.甲、乙两波的频率之比为 32B.再经过 3s,平衡位置在 x=4m 处的质点振动方向向下C.再经过 6s,两波源间(不含波源)有 5 个质点位移为零D.甲、乙两列波遇到相同尺寸的障碍物时，乙波的衍射现象更明显11.如图所示，能绕 O 点在水平面内转动的圆盘上，放置两个可视为质点且质量均为 2kg 的物块 A、B，它们与圆盘间动摩擦因数均为43，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在物块间连接一自然长度为 5cm、劲度系数为 100N/m 的轻质弹性橡皮筋，橡皮筋的形变都在弹性限度内且遵从胡克定律。两物块 A、B 和 O点恰好构成一边长为 10cm 的正三角形。现使圆盘带动两个物块以不同的角速度做匀速圆周运动，计算时取 g=10m/s2，则A.当圆盘的角速度为srad/235时，圆盘对物块 A 的摩擦力最小B.当圆盘的角速度为srad/5时，圆盘对物块 B 的摩擦力的大小等于弹簧弹力的大小C.当圆盘的角速度为srad/5时，物块 B 受到的合力大小为 10ND.物块 A 刚要相对圆盘滑动时，圆盘的角速度为srad/25二、非选择题：本题共 5 小题。共 56 分。12.（8 分）某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置探究动能定理并测量小车（含遮光条）的质量 M。（1）下面是实验的主要步骤：实验小组的同学用游标卡尺对遮光条的宽度进行了测量，读数如图乙所示，则遮光条的宽度 d=_cm；挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使小车（含遮光条）沿木板匀速下滑；取下托盘和砝码，测出其总质量为 m，让小车从起点由静止出发沿木板下滑通过光电门并通过计算机记录了挡光时间t；改变砝码质量和木板倾角，重复步骤，每次释放小车位置相同且光电门在木板上位置不变，用刻度尺测出小车在起点时遮光条的中点到光电门的距离L，已知重力加速度为g。（2）某小组成员通过记录下的数据作出2)(1tm图像，图像的延长线恰好可以经过坐标原点。根据图像能得出的实验结论是，若已知图像斜率为 k，那么M=_（结果用字母 k、g、d、L 表示）。13.（8 分）在测量电源电动势和内阻的实验中，（1）甲、乙两位同学所在的实验室提供了如下器材和参考电路：电压表 V1（量程 3V，内阻约 6k）、电压表 V2（量程 1V，内阻约 6k）、电流表 A1（量程 0.6A，内阻约 0.1）、电流表 A2（量程 2mA，内阻约 1）、滑动变阻器 R1（最大阻值 3k）、滑动变阻器 R2（最大阻值 10）、定值电阻 R3（阻值 1）、开关、导线若干甲同学想要测量一节新干电池的电动势（约 1.5V）和内阻（约 1）。选用合适器材后，应选择下图中最优电路_（填写参考电路对应的字母）进行测量。乙同学想要测量一种水果电池的电动势（约 1.0V）和内阻（约 500）。选用合适器材后，应选择下图中最优电路_（填写参考电路对应的字母）进行测量。ABCD（2）丙同学用如图所示电路测量另一电源的电动势和内阻。在逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值时，记下电压表的示数 U 和相应电流表的示数 I；以 U 为纵坐标，I 为横坐标，作 U-I 图像；求出 U-I 图像斜率的绝对值 k 和在横轴上的截距 a。选用 k、a、R4、R5表示待测待测电源的电动势 E 和内阻 r 的表达式E=_，r=_。AVRR4R5S14.（10 分）如图所示，质量为 m=1.5kg 的托盘放在竖直放置的轻质弹簧上方，质量为 M=10.5kg 的物块放在托盘里处于静止状态，已知弹簧劲度系数k=800N/m。现对物块施加一向上的力 F 作用，使它向上做匀加速直线运动，已知 F 的最大值为 168N，求：（1）F 的最小值是多大？（2）从开始运动，物块和托盘经多长时间分离？15.（12 分）强行超车是道路交通安全的极大隐患之一，如图是汽车超车过程的示意图，汽车甲和货车分别以 36km/h 和 57.6km/h 的速度在限速 90km/h 的路面上匀速行驶，其中甲车车身长 L1=5m、货车车身长 L2=8m，某时刻货车在甲车前 s=3m 处，若此时甲车司机开始迅速加速从货车左侧超车，加速度大小为2m/s2，假定货车速度保持不变，不计车辆变道和转向的时间及车辆的宽度，求：（1）甲车在不超速的前提下完成超车的最短时间（结果保留 2 位小数）；（2）一般情况下，汽车时速超过限速不到 10%的，仅给予警告，不予扣分和罚款。若甲车开始超车时，看到道路正前方的乙车迎面驶来，此时二者车头相距208m，乙车速度为 43.2km/h，甲车超车的整个过程中，乙车速度始终保持不变，请通过计算分析，甲车在不被扣分和罚款的前提下，能否安全超车？若甲车不能安全超车，则乙车至少以多大的加速度减速才能使甲车安全超车？16.（18 分）2022 年第 24 届冬季奥运会在北京和张家口成功举行。冰壶运动是冬季运动项目之一，被大家喻为冰上“国际象棋”。冰壶比赛的场地如图所示。冰壶被掷出后将沿冰道的中心线 PO 滑行，最终进入右端的圆形营垒，比赛结果以冰壶最终静止时距营垒中心 O 的远近决定胜负。当对手的冰壶停止在营垒内时，可以用掷出的冰壶与对手的冰壶撞击，使对手的冰壶滑出营垒区。某次比赛中，对方冰壶 C 静止在营垒中心点 O，本方冰壶 B 静止在冰道中心线 PO 上，离 O 点有一定的距离。运动员将本方冰壶 A 在投掷线处以某一初速度投出，冰壶 A 沿 PO 滑行并与本方冰壶 B 发生正碰，冰壶 B 继续沿 PO 滑行并与冰壶 C 发生正碰，最终冰壶 C 停在 O 点右侧 d1=2.4m 处。已知冰壶的质量都相等，冰壶与冰面间的动摩擦因数均为1=0.005，投掷线中点与营垒区中心 O 点之间距离为 L=30m，g=10m/s2，冰壶可视为质点，不计空气阻力。忽略冰壶发生碰撞时的机械能损失。求：（1）冰壶 A 的初速度 v0为多大？（2）若在冰壶 B 运动过程中，运动员以刷冰的方式使得冰壶 B 与冰面间的动摩擦因数减小为2=0.004，最终冰壶 C 停在 O 点右侧 d2=2.5m 处，求开始时冰壶B 的位置与 O 点之间的距离 s。30mP发球区OBCA冰道投掷线营垒区湖北省部分重点中学 2023 届高三第一次联考高三物理试卷参考答案一、选择题：本题共 11 小题，每小题 4 分，共 44 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。1234567891011DDCBDCAABADACDBD二、非选择题：本题共 5 小题。共 56 分。12.（1）0.230（2 分）（2）在误差允许的范围内，合外力对小车（含遮光条）做的功等于小车（含遮光条）动能的变化量（3 分）22dgkL（3 分）13.（1）C（2 分）A（2 分）（2）ka（2 分）k-R5（2 分）14.（1）M、m 分离后，F 有最大值 F1=168N此时，对 MF1-Mg=Maa=6m/s2（2 分）施加 F 前，设弹簧压缩量为 x1，以 M、m 整体为研究对象kx1=(M+m)gx1=0.15m（2 分）刚施加 F 时，F 有最小值 F2，以 M、m 整体为研究对象F2+kx1-(M+m)g=(M+m)aF=72N（2 分）（2）M、m 刚分离时，设弹簧压缩量为 x2，以 m 为研究对象kx2-mg=max2=0.03m（2 分）22121atxxt=0.2s（2 分）15.（1）甲车初速为 v1=10m/s，加速度为 a1=2m/s2，货车初速为 v2=16m/s，限速为 vm=25m/s假设甲车超车过程，先加速 t1时间，再以 vm匀速 t2时间，vm-v1=a1t1t1=7.5s（2 分）超车过程：21212221111)(21LsLttvtvtatvmt2=0.53s（3 分）假设成立t=t1+t2=8.03s（1 分）（2）d=208m，乙车速度 v3=12m/s若甲车一直加速，历时 t 完成超车，21221121LsLtvtatvt=8s（2 分）完成超车时，甲车速度 v=v1+a1tv=26m/s=93.6km/h满足题意（1 分）甲、乙两车位移大小之和213211tvtatvxx=240md 不能安全超车（1 分）设乙车至少以大小为 a2的加速度做匀减速直线运动dtatvtatv)21()21(223211a2=1m/s2（2 分）16.（1）设冰壶 A、B、C 的质量分别为 mA、mB、mC,且 mA=mB=mC以冰壶 A 为研究对象，从投出到与 B 碰撞位移为 L1，与 B 碰撞前速度大小为 v1，根据动能定理有2021112121vmvmgLmAAA（1 分）A、B 发生弹性碰撞，碰后 A 的速度大小为Av，B 的速度大小为Bv动量守恒：BBAAAvmvmvm1（1 分）机械能守恒：2221212121BBAAAvmvmvm（1 分）解得：1vvB以冰壶 B 为研究对象，从与 A 碰后到与 C 碰撞位移为 L2，与 C 碰撞前速度大小为v2，根据动能定理有222212121BBBBvmvmgLm（1 分）B、C 发生弹性碰撞，碰后 C 的速度大小为Cv，同理：2vvC（1 分）以冰壶 C 为研究对象，从碰后到停止，根据动能定理有211210CCCvmgdm（1 分）LLL11（1 分）（1 分）解得：smdLgv/8.1)(210（1 分）（2）以冰壶 A 为研究对象，从投出到与 B 碰撞位移为 L-S，与 B 碰撞前速度大小为 v3，根据动能定理有202312121)(vmvmsLgmAAA（2 分）A、B 发生弹性碰撞，碰后 A 的速度大小为Av，B 的速度大小为Bv同理：Bv=3v（1 分）以冰壶 B 为研究对象，从与 A 碰后到与 C 碰撞位移为 S，与 C 碰撞前速度大小为v4，根据动能定理有22422121BBBBvmvmgsm（2 分）B、C 发生弹性碰撞，碰后 C 的速度大小为Cv，同理：4vvC（1 分）以冰壶 C 为研究对象，从碰后到停止，根据动能定理有221210CCCvmgdm（2 分）解得：s=0.5m（2 分）