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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. 2mg
3. 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
的
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.
的
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20J
B. 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40J
D. 带动传送带转动的电动机多做的功为50J
6. 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=4
B. k=20
C. 木块下滑过程中，在x=1.25m处速度最大，且最大值为5m/s
D. 木块下滑过程中，在x=2.50m处速度最大，且最大值为10m/s
7. 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μ，物块B、C间的动摩擦因数为μ，物块C与地面间的动摩擦因数为μ，
1 2 3
重力加速度 下列说法正确的是（ ）
A. μ=0.1 B. μ=0.2 C. D.
1 1
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（ ）的
A. A 加速度为 B. B的加速度为g
C. 外力F的大小 D. 外力F的做功9mgh
9. 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36N
B. 恒力F刚施加给P的瞬间，P、Q间弹力大小为9.6N
C. 物块P的速度最大时，P、Q间弹力大小为2N
D. 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
在
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h 、h 和hc的值。已知打点计时器所用电源的频率为
A B
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v =______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
B
的大小关系是ΔE______ΔE（“>”“=”“<”），由公式 可知其相对误差为______。
p k
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。为
（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。
