广州市2027届物理高三上期中统考模拟试题含解析

广州市2027届物理高三上期中统考模拟试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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，一个半球形的碗固定在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口光滑．一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球．当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线跟水平方向的夹角为a=90°．质量为m2的小球位于水平地面上，设此时竖直的细线对m2的拉力大小为T，质量为m2的小球对地面压力大小为N，则()A． B．C． D．N=m2g2、如图所示，某生产厂家为了测定该厂所生产的玩具车的性能，将两个完全相同的玩具车A、B并排放在两平行且水平的轨道上，分别通过挂钩连接另一个与玩具车等质量的货车（无牵引力），假设车受到的阻力与质量成正比，控制两车以相同的速度υ0做匀速直线运动。某时刻，通过控制器使两车的挂钩断开，玩具车A保持原来的牵引力不变，玩具车B保持原来的输出功率不变，当玩具车A的速度为2υ0时，玩具车B的速度为1.5υ0，则（）A．在这段时间内两车的位移之比为6∶5B．玩具车A的功率变为原来的4倍C．两车克服阻力做功的比值为12∶11D．两车牵引力做功的比值为5∶13、由于卫星的发射场不在赤道上，同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道．当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时，发动机点火，给卫星一附加速度，使卫星沿同步轨道运行．已知同步卫星的环绕速度约为3.1×103m/s，某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55×103m/s，此时卫星的高度与同步轨道的高度相同，转移轨道和同步轨道的夹角为30°，如图所示，发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为A．西偏北方向，1.9×103m/sB．东偏南方向，1.9×103m/sC．西偏北方向，2.7×103m/sD．东偏南方向，2.7×103m/s4、功的单位用基本单位可表示为A．J B．N·m C．W·s D．kg·m2/s25、物体A置于地球赤道上，卫星B绕地球做椭圆轨道运行，卫星C为地球同步卫星，P点为卫星B、C轨道的交点．己知卫星B运动轨迹的半长轴与卫星C运动轨迹的半径相等．相对于地心，下列说法中正确的是（）A．物体A的线速度大小大于C的线速度大小B．卫星B在P点的加速度大小大于卫星C在该点加速度大小C．物体A、卫星B、卫星C绕地心运动的周期相同D．卫星B在近地点的机械能小于在远地点的机械能6、如图所示，有三个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上，已知A、B都带正电荷，A所受B、C两个电荷的静电力的合力如图中所示。那么可以判定点电荷C所带电荷的电性为（）A．一定是正电 B．一定是负电C．可能是正电，也可能是负电 D．无法判断二、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、质量均为m的A、B两个小球之间系一个质量不计的弹簧，放在光滑的台面上．A紧靠墙壁，如图所示，今用恒力F将B球向左挤压弹簧，达到平衡时，突然将力F撤去，此瞬间()A．A球的加速度为零 B．A球的加速度为C．B球的加速度为 D．B球的加速度为8、一轻弹簧两端连接着质量均为m的A、B两物块，A通过轻绳固定于光滑斜面的挡板上。用沿斜面的力F使B向上缓慢移动一段距离后静止，此时弹簧处于压缩状态，轻绳仍处于伸直状态，如图所示。现撤去F，在B下滑过程中，以下说法正确的是（弹簧始终处在弹性限度内）A．物块A始终保持静止B．绳的拉力不可能为零C．弹簧恢复原长时B的速度最大D．弹簧弹性势能先减小后增大9、如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平，两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等．现同时释放a、b，它们由静止开始运动，在随后的某时刻t，a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，a、b间的相互作用和重力可忽略．下列说法正确的是（）A．a的质量比b的大B．在t时刻，a的动能比b的大C．在t时刻，a和b的电势能相等D．在t时刻，a和b的动量大小相等10、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＞p0三、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）在“研究平抛运动”的实验中，得到物体运动的部分轨迹如图所示，a、b、c三点在运动轨迹上（图中已标出），则抛出时小球的初速度为_____m/s，小球运动到b点的速度方向与竖直方向夹角为_____．（取g=10m/s2）12．（12分）为验证物体自由落体过程中的机械能守恒，某同学利用DIS设计了一个实验，实验装置如图甲所示，A为电磁铁，B为光电门，有一直径为d、质量为m的金属小球通过电磁铁从A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方固定于B处的光电门，测得A、B间的高度差为H，光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g，且小球直径d远小于H。则：（1）用螺旋测微器测得小球的直径d如图乙所示，则_______mm；（2）若小球经过光电门的时间，则速度_______m/s（结果保留两位有效数字）；（3）多次改变H，重复上述实验，作出图象如图丙所示，若小球下落过程中机械能守恒，则图线斜率_______（用已知量g、d表示）；（4）实验发现小球动能增加量总是稍小于重力势能减少量，增加下落高度后，重力势能减少量与动能增加量的差值将_______（选填“增加”“减少”或“不变”）。（5）另一名同学利用如下图所示的装置，验证小车与钩码组成的系统机械能守恒，该同学认为只要将摩擦力平衡掉就可以了，你认为该同学的想法正确吗？理由是：______________________________________。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）已知太阳光从太阳射到地球需要500s，地球公转轨道可近似认为是圆轨道．地球的半径为6.4×103km．试估算太阳的质量M和地球的质量m之比．(结果保留1位有效数字)．14．（16分）如图，在竖直平面内由圆弧AB和圆弧BC组成的光滑固定轨道，两者在最低点B平滑连接．AB弧的半径为R，BC弧的半径为．一小球(可视为质点)在A点正上方与A相距处由静止开始自由下落，经A点沿圆弧轨道运动．（1）求小球经B点前后瞬间对轨道的压力大小之比；（2）小球离开C点后，再经多长时间落到AB弧上?15．（12分）我国已成功发射了探月卫星“嫦娥二号”，未来我国航天员可登月。若航天员在月球表面附近某处以初速度v0水平抛出一小物块，测得小物块下落高度为h时，水平距离为s。（1）求月球表面的重力加速度g；（2）设月球半径为R，求月球的第一宇宙速度v1。

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】

两小球受力分析如图：AB.先对小球m1受力分析，受重力和支持力，假设细线对小球m1有拉力作用，则小球m1受力不可能平衡，故拉力T为零，故A错误，B错误；CD.在对小球m2受力分析，由于拉力T为零，受重力和支持力，支持力与重力平衡，故N=m2g，故C错误，D正确．2、C【解析】

设玩具车、火车质量都为m，动摩擦因数为μ，那么两车的挂钩断开与货车分离，玩具车的速度为v0，牵引力F=2μmg，加速度为a=μg，电机输出功率P=Fv0=2μmgv0；玩具车A保持原来的牵引力不变前进，那么加速度不变，那么当玩具车A的速度为2v0时，位移sA＝(2v0)2-v022a＝3v022μg，功率PA′=F•2v0=2PA，克服摩擦力做的功WfA＝μmgsA＝32mv02，牵引力做的功WFA＝FsA＝3mv02；玩具车B保持原来的输出功率不变前进，当玩具车A的速度为2v0时，玩具车B的速度为1.5v0，由动能定理可得：P⋅2v0-v0a-μmgsB＝12m(1.5v0)2-12mv02；所以位移sB＝3、B【解析】

合速度为同步卫星的线速度，为：v=3.1×103m/s；一个分速度为在转移轨道上的速度，为：v1=1.55×103m/s；合速度与该分速度的夹角为30度，根据平行四边形定则，另一个分速度v2如图所示：该分速度的方向为东偏南方向，根据余弦定理，大小为：，故B正确，ACD错误．故选B．4、D【解析】

功的单位可表示为J、N·m、W·s，但J、N、W都不是基本单位，只有kg·m2/s2才是基本单位组成的，所以D正确；故选D。5、C【解析】A、由题意可知，A、C绕地心运动的角速度相等，卫星C做圆周运动的半径大于A的半径，由v=ωr可知，C的线速度大于A的线速度，故A项错误。B、由牛顿第二定律得：GMmr2=ma，解得加速度：a=GMr2，在P点，G、M、r都相同，卫星B在C、己知卫星B运动轨迹的半长轴与卫星C运动轨迹的半径相等，由开普勒第三定律可知：a3T2=k，则卫星B、卫星C绕地心运动的周期相同，卫星C为地球同步卫星，其周期与A的周期相同，所以物体A、卫星B、卫星CD、卫星B绕地球做椭圆轨道运行，只有地球的万有引力对B做功，其机械能守恒，故D项错误。6、B【解析】

对A电荷受力分析，B对A的是库仑斥力，沿BA的连线向上；如果C是正电荷，则C对A的库仑斥力沿CA连线向上，这两个斥力的合力指向CA和BA延长线之间，不可能BA偏向右；只有C带负电，C对A的库仑引力沿AC连线向下，与B对A的作用力的合力才偏向右侧，故C一定带负电，故B正确，ACD错误。故选B。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、AC【解析】

先分析将力F撤去前弹簧的弹力大小，再分析将力F撤去的瞬间两球所受的合力，根据牛顿第二定律求解加速度．【详解】力F撤去前弹簧的弹力大小为F．将力F撤去的瞬间，弹簧的弹力没有变化，则A的受力情况没有变化，合力为零，B的合力大小等于F，根据牛顿第二定律得到A球的加速度为零，B球的加速度为．瞬时问题是牛顿定律应用典型的问题，一般先分析状态变化前弹簧的弹力，再研究状态变化瞬间物体的受力情况，求解加速度，要抓住弹簧的弹力不能突变的特点．8、AD【解析】

A、撤去外力F后，物体B下滑的过程中，弹簧先恢复原长，后又被拉长，而绳子拉力逐渐增大，但轻绳不可伸长，物体A始终处于静止状态，A正确；B、若在力F做用下，弹簧被压缩，弹簧对A沿斜面向上的弹力，恰好等于A的重力沿斜面向下的分力，此时绳子刚好处于伸直状态，绳子中没有力。故B错误；C、在B下滑的过程中，弹簧先恢复原长，后又被拉长，在弹簧弹力小于B的重力沿斜面向下的分力时，B一直加速，直到B的重力沿斜面向下的分力，恰好等于弹簧弹力时，B的速度最大，之后B继续向下运动，开始减速。故C错误；D、在B下滑的过程中，弹簧先恢复原长，后被拉伸，弹簧弹性势能先减小后增大，D正确；故选AD。本题考查了动态平衡问题，和牛顿第二定律的动态问题；选择正确的研究对象，根据物体的受力判断其运动情况；知道物体B先做加速度逐渐减小的加速运动，后做加速度逐渐增大的减速运动，加速度为零时，速度最大，并能根据弹簧的形变情况判断其弹性势能的变化情况。9、BD【解析】试题分析本题考查电容器、带电微粒在电场中的运动、牛顿运动定律、电势能、动量定理及其相关的知识点．解析根据题述可知，微粒a向下加速运动，微粒b向上加速运动，根据a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，可知a的加速度大小大于b的加速度大小，即aa>ab．对微粒a，由牛顿第二定律，qE=maaa，对微粒b，由牛顿第二定律，qE=mbab，联立解得：>，由此式可以得出a的质量比b小，选项A错误；在a、b两微粒运动过程中，a微粒所受合外力等于b微粒，a微粒的位移大于b微粒，根据动能定理，在t时刻，a的动能比b大，选项B正确；由于在t时刻两微粒经过同一水平面，电势相等，电荷量大小相等，符号相反，所以在t时刻，a和b的电势能不等，选项C错误；由于a微粒受到的电场力（合外力）等于b微粒受到的电场力（合外力），根据动量定理，在t时刻，a微粒的动量等于b微粒，选项D正确．点睛若此题考虑微粒的重力，你还能够得出a的质量比b小吗？在t时刻力微粒的动量还相等吗？在t时间内的运动过程中，微粒的电势能变化相同吗？10、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.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、2m/sα=53【解析】

在竖直方向根据：Δh=gT代入数据可解得：T=0.1s水平方向匀速直线运动,则v0=xt=2m/s

在b点,竖直方向的速度为vb=所以α=53故本题答案是：2m/s；α=平抛运动在竖直方向上是匀变速运动,由ab和bc之间的距离差可以求出时间间隔,在水平方向上匀速直线运动,由ab等各点在水平方向上的位移,和两点之间的时间间隔,可求得水平速度,也就是小球的初速度,b为ac的中点时刻,可以使用ac段的平均速度表示b点的竖直方向的瞬时速度.12、0.805（0.803~0.808均正确）0.32增加不正确，因为有摩擦力做功，不满足机械能守恒定律成立的条件【解析】

(1)[1]由图示螺旋测微器可知，其示数为0.5mm+30.7×0.01mm=0.807mm(2)[2]小球经过光电门时的速度为(3)[3]小球减小的重力势能为小球增加的动能为由机械能守恒定律得整理得图象的斜率(4)[4]由于该过程中有阻力做功，而高度越高，阻力做功越多，故增加下落高度后，则将增大。(5)[5]根据机械能守恒条件可知，虽然平衡了摩擦力，但实验过程中小车与钩码组成的系统仍然有摩擦力做负功，机械能不会守恒，所以该同学的想法不正确。四