2027届河北省石家庄物理高三上期中质量检测模拟试题含解析

2027届河北省石家庄物理高三上期中质量检测模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、两根长度不同的细线下面分别悬挂着小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个小球在运动过程中的相对位置关系示意图正确的是（）A． B． C． D．2、一根细线一端系一小球（可视为质点），另一端固定在光滑圆锥顶上，如图所示，设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为ω，细线的张力为FT，则FT随ω2变化的图象是（）A． B．C． D．3、如图所示，甲、乙两小球从竖直面内的半圆轨道的左端A开始做平抛运动，甲球落在轨道最低点D，乙球落在D点右侧的轨道上，设甲、乙球的初速度分别为v甲、v乙，在空中运动的时间分别为t甲、t乙，则下列判断正确的是()A．t甲=t乙 B．t甲<t乙C．v甲>v乙 D．v甲<v乙4、如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆下端固定有质量为m的小球，下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是A．小车静止时，，方向沿杆向上B．小车静止时，，方向垂直杆向上C．小车向右以加速度a运动时，一定有D．小车向左以加速度a运动时，5、如图所示,质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜劈B上，现用大小相等、方向相反的水平力F分别推A和B，它们均静止不动,重力加速度为g，则（）A．A与B之间一定存在摩擦力B．B与地面之间一定存在摩擦力C．B对A的支持力一定小于mgD．地面对B的支持力的大小一定等于(M＋m)g6、如图所示，一木块沿竖直放置的粗糙曲面从高处滑下．当它滑过A点的速度大小为5m/s时，滑到B点的速度大小也为5m/s．若使它滑过A点的速度变为7m/s，则它滑到B点的速度大小为（）A．大于7m/s B．等于7m/s C．小于7m/s D．无法确定二、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、在光滑水平面上，动能为E0、动量的大小为p0的小钢球1与静止小钢球1发生碰撞，碰撞前后球1的运动方向相反．将碰撞后球1的动能和动量的大小分别记为E1、p1，球1的动能和动量的大小分别记为E1、p1．则必有()A．E1＜E0 B．p1＜p0 C．E1＞E0 D．p1＞p08、“天宫一号”与“神舟八号”交会对接成功，标志着我国对接技术上迈出了重要一步．如图所示为二者对接前做圆周运动的情形，M代表“神舟八号”，N代表“天宫一号”，则A．M发射速度大于第二宇宙速度B．M适度加速有可能与N实现对接C．对接前，M的运行速度大于N运行速度D．对接后，它们的速度大于第一宇宙速度N9、图所示，不可伸缩、质量不计的细线跨过同一高度处的两个光滑轻质定滑轮连接着质量相同的物体A和B，A套在固定的光滑水平杆上，物体、细线、滑轮和杆都在同一竖直平面内，水平细线与杆的距离h=0.2m。当倾斜细线与杆的夹角α=53°时，同时无初速度释放A、B。关于此后的运动过程，下列判断正确的是（cos53°=0.6，sin53°=0.8，重力加速度g取10m/s2）A．当53°＜α＜90°时，A、B的速率之比B．当53°＜α＜90°时，A、B的速率之比C．A能获得的最大速度为1m/sD．A能获得的最大速度为10、2017年6月19日，我国在西昌卫星发射中心发射“中星9A”广播电视直播卫星，按预定计划，“中星9A”应该首选被送入近地点约为200公里，远地点约为3.6万公里的转移轨道II（椭圆），然后通过在远地点变轨，最终进入地球同步轨道III（圆形）．但是由于火箭故障，卫星实际入轨后初始轨道I远地点只有1.6万公里．技人员没有放弃，通过精心操作，利用卫星自带燃料在近地点点火，尽量抬高远地点的高度，经过10次轨道调整，终于在7月5日成功定点于预定轨道，下列说法正确的是（）A．失利原因可能是发射速度没有达到7.9m/sB．卫星在轨道III经过Q点时和在轨道II经过Q点时的速度相同C．卫星从轨道I的P点进入轨道II后机械能增加D．卫星在轨道II由P点向Q点运行时处于失重状态三、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）某同学用如图1所示的实验装置来测定重力加速度，同时研究重物在下落过程中机械能是否守恒。他认为如果实验中测量重力加速度的相对误差不超过5%，即可认为重物下落过程机械能守恒。请你帮他完成以下问题。(1)该同学在一次实验中得到了如图2所示的纸带，他选取了纸带上清晰连续的8个实际的点来进行数据分析，这8个点分别标记为A、B、C、D、E、F、G、H，各点与A点的距离已在图中标出．已知打点计时器所用交变电流的频率为f，则G点速度的表达式为___________(2)该同学用同样的方法继续算出B、C、D、E、F的速度，作出了如图3所示的图，由图可得重力加速度的测量值为=______m/s2(3)如果当地的重力加速度的实际值为，通过计算相对误差可知重物下落过程机械能___________（填写“守恒”或“不守恒”）12．（12分）“验证力的平行四边形定则”的实验如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．图实乙是在白纸上根据实验结果画出的图示．①图乙中的____是力F1和F2的合力的实际测量值．②本实验采用的科学方法是_______A．理想实验法B．控制变量法C．等效替代法D．建立物理模型法③在实验中，如果其他条件不变仅将细绳换成橡皮筋，那么实验结果是否会发生变化？______．（选填“变”或“不变”）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，横截面积为S的导热汽缸竖直放置，其底部放有质量为m的空心小球，缸内用质量为m的活塞密封一定质量的理想气体，现在活塞上缓慢加上细沙，当沙的质量也为m时，小球对汽缸底部的压力恰好为其所受重力的．现缓慢降低外界温度，使小球对缸底恰好无压力．已知外界大气压为p0、开始时外界热力学温度为T0，重力加速度大小为g，求：①小球对汽缸底部的压力恰好为其所受重力的时，气体的压强p；②小球对汽缸底部恰好无压力时，气体的热力学温度T.14．（16分）如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动，求物块与桌面间的动摩擦因数（计算结果保留两位小数）15．（12分）如图所示，光滑平行轨道abcd的水平部分处于竖直向上的匀强磁场中，bc段轨道宽度是cd段轨道宽度的2倍，bc段轨道和cd段轨道都足够长，将质量相等的金属棒P和Q分别置于轨道上的ab段和cd段，且与轨道垂直．Q棒静止，让P棒从距水平轨道高为h的地方由静止释放，求：⑴P棒滑至水平轨道瞬间的速度大小；⑵P棒和Q棒最终的速度．

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、D【解析】

小球受力如图所示：设绳长为L，小球到悬点的高度差为h，由图可知，小球做圆周运动的向心力解得因两小球运动的角速度相同，所以h也相同，故D正确，ABC错误。故选D。2、C【解析】

由题知小球未离开圆锥表面时细线与竖直方向的夹角为θ，用L表示细线长度，小球离开圆锥表面前，细线的张力为FT，圆锥对小球的支持力为FN，根据牛顿第二定律有FTsinθ－FNcosθ＝mω2LsinθFTcosθ＋FNsinθ＝mg联立解得FT＝mgcosθ＋ω2mLsin2θ小球离开圆锥表面后，设细线与竖直方向的夹角为α，根据牛顿第二定律有FTsinα＝mω2Lsinα解得FT＝mLω2故C正确。故选C。3、D【解析】AB：甲、乙两小球从竖直面内的半圆轨道的左端A开始做平抛运动，甲球落在轨道最低点D，乙球落在D点右侧的轨道上；甲球下落的距离大于乙球下落的距离．据得，则．故AB两项均错误．CD：甲、乙两小球从竖直面内的半圆轨道的左端A开始做平抛运动，甲球落在轨道最低点D，乙球落在D点右侧的轨道上；甲球水平方向上运动的距离小于乙球水平方向上运动的距离．据得，又，则．故C项错误，D项正确．4、D【解析】

当小车静止时，球处于平衡状态，则杆对小球的作用力F=mg，方向竖直向上．故AB错误．当小车向右以加速度a运动时，则球的合力为F合=ma，根据平行四边形定则知，杆对球的作用力F=，因为杆对球的作用力方向不一定沿杆，则作用力不一定等于．故C错误，D正确．故选D．本题中轻杆与轻绳的模型不同，绳子对物体只有拉力，一定沿绳子方向，而杆子对物体的弹力不一定沿杆子方向，要根据状态，由牛顿定律分析确定．5、D【解析】

AC．对物体A受力分析，根据共点力平衡的条件

若mg与F的合力与N等大反向，此时A与B之间不存在摩擦力，且N＞mg，即B对A的支持力大于mg，故AC错误。

BD．对A、B整体受力分析，如图，受到重力（M+m）g、支持力N′和已知的两个推力，对于整体，由于两个推力刚好平衡，故B与地面间没有摩擦力；

根据共点力平衡条件，有N′=（M+m）g故B错误，D正确；

故选D。6、C【解析】木块从曲面的A点下滑过程中，重力和滑动摩擦力做功，当木块下滑的速度增大时，在同一点木块所需要的向心力增大，轨道对木块的支持力增大，则木块对轨道的压力增大，滑动摩擦力增大．木块从A运动到B，运动的路程相等，则木块下滑过程中克服摩擦力做功增大，重力做功相同，根据动能定理得知，动能的变化量增大，第一次下滑过程动能变化量为零，第二次动能的变化量应小于零，则有，得：vB＜vA=7m/s．即滑到B点的速率一定小于7m/s．故C正确,A、B、D错误．点晴：木块从曲面的A点下滑过程中，重力和滑动摩擦力做功，当木块下滑的速度减小时，运用向心力知识分析轨道对木块支持力的变化，判断摩擦力如何变化，确定木块克服摩擦力做功的大小，分析动能变化量的大小，再求出木块运动到B点时的速度范围．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、ABD【解析】

根据碰撞过程中总动能不增加，必有

E1＜E2，E1＜E2，根据可知，P1＜P2．否则就违反了能量守恒定律。故AB正确，C错误；根据动量守恒定律得：P2=P1-P1，得到P1=P2+P1，可见，P1＞P2．故D正确。故选ABD.8、BC【解析】

A.神舟八号绕地球飞行，故其发射速度小于第二宇宙速度，故A错误；B.神舟八号轨道半径低，适当加速后神舟八号做离心运动可实现与高轨道的天宫一号对接，故B正确；C.根据万有引力提供圆周运动向心力可得卫星线速度由于M的轨道半径小于N，故M的运行速度大于N，所以C正确；D.对接后，它们一起绕地球圆周运动，且轨道半径大于地球半径，所以其速度小于第一宇宙速度，故D错误。9、AC【解析】

将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向上的分速度等于B的速度大小，根据该关系得出A、B的速率之比。当θ=90°时，A的速率最大，此时B的速率为零，根据系统机械能守恒求出A获得的最大速度。【详解】将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向上的分速度等于B的速度大小可得：vAcosθ=vB，则vA：vB=1：cosθ，故A正确，B错误；A、B组成的系统机械能守恒，当θ=90°时，A的速率最大，此时B的速率为零。根据系统机械能守恒有：，解得v=1m/s，故C正确，D错误。所以AC正确，BD错误。本题主要考查了速度的分解，知道要沿绳子方向上的分速度等于B的速度大小，以及知道A、B组成的系统机械能守恒。10、CD【解析】卫星的最小发射速度为7.9km/s，卫星已经发射，失利原因不可能是发射速度没有达到7.9km/s，A错误；卫星由Ⅱ的Q点加速后才能进入Ⅲ，由此可知，卫星在轨道Ⅲ经过Q点时的速度大于在轨道Ⅱ经过Q点时的速度，B错误；卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ轨道半径变大，要做离心运动，卫星应从轨道Ⅰ的P加速后才能做离心运动从而进入轨道Ⅱ后，卫星加速过程机械能增加，所以卫星从轨道Ⅰ的P点进入轨道Ⅱ后机械能增加，C正确；卫星在轨道II由P点向Q点运行时，速度减小，故加速度向下，处于失重状态，D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、（1）(x7−x5)f；（1）9.40；（3）守恒．【解析】

（1）根据匀变速直线运动的推论，结合T=；

则有：（1）根据v1=1gh公式，速度的二次方v1与距离（h）的关系图线的斜率为k=1g==18.8；所以g=9.4m/s1．

（3）根据相对误差（×100%），即有×100%=4.3%＜5%，即可认为重物下落过程机械能守恒．了解实验的装置和工作原理．对于纸带的问题，我们要熟悉匀变速直线运动的特点和一些规律，注意相对误差的理解及正确的计算．12、C不变【解析】试题分析：由于实验误差的存在，导致与合成的理论值（通过平行四边形定则得出的值）与实际值（实际实验的数值）存在差别，只要O点的作用效果相同，是否换成橡皮条不影响实验结果．（1）与合成的理论值是通过平行四边形定则算出的值，而实际值是单独一个力拉O点的时的值，因此F是与合成的理论值，是与合成的实际值．（2）本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同，采用的科学方法是等效替代法，C正确．（3）如果将细线也换成橡皮筋，只要将结点拉到相同的位置，实验结果不会发生变化．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、①②【解析】

①对活塞和细沙组成的系统，由受力平衡条件有：p0S+2mg=pS解得：②设空心小球的体积为V0，小球对汽缸底部的压力恰好为其所受重力