福建省师范大学附属中学2027届物理高三上期中经典模拟试题含解析

福建省师范大学附属中学2027届物理高三上期中经典模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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，置于竖直面内的光滑金属圆环半径为r，质量为m的带孔小球穿于环上，同时有一长为r的细绳一端系于圆环最高点，另一端系小球，当圆环以角速度绕竖直直径转动时，下列说法正确的是A．细绳对小球的拉力可能小于小球重力B．圆环对小球的作用力可能大于小球重力C．圆环对小球的作用力一定小于重力D．细绳和圆环对小球的作用力大小可能相等2、抚顺海洋极地馆最初想设计水滑梯项目，简化模型如图，一游客（可视为质点）以某一水平速度v0从A点出发沿光滑圆轨道运动，至B点时脱离轨道，最终落在水面上的C点，不计空气阻力.下列说法中正确的是()A．在A点时，游客对圆轨道压力等于其重力B．在B点时，游客的向心加速度为gC．B到C过程，游客做变加速运动D．A到B过程，游客水平方向的加速度先增加后减小3、如图所示，细绳悬挂在墙壁上的A、B两点位置，已知AO=BO且AO⊥BO，同一细绳子ACB总长度是AO段的3倍挂在细绳上的小滑轮C可自由移动，其下悬挂重为G的物体，不计细绳和小滑轮的质量及其摩擦则小滑轮静止时()A．两根绳子的拉力大小为3B．两根绳子的拉力大小为3C．悬挂点B上移两根绳子的拉力变小D．悬挂点B上移两根绳子的拉力变大4、如图所示为甲、乙两物体在水平面上运动的轨迹图，M、N是两轨迹的交点，则A．甲所受的合外力可能为零B．乙所受的合外力一定为零C．两物体一定在N点相遇D．从M到N，甲乙的平均速度可能相等5、如图所示，在竖直平面内有一曲面，曲面方程为y=x2，在y轴上有一点P，坐标为(0，9m)。从P点将一小球水平抛出，初速度为2m/s，若不计空气阻力，g取10m/s2，则小球第一次打在曲面上的位置为（）A．(3m，3m) B．(2m，4m) C．(1m，1m) D．(0.5m，0.25m)6、如图,直线a与四分之一圆弧b分别表示两质点A、B从同一地点出发,沿同一方向做直线运动的v-t图，当B的速度变为0时,A恰好追上B,则A的加速度为（）A．B．C．D．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、2019年1月3日10时26分，在反推发动机和着陆缓冲机构的“保驾护航”下，“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面的预选着陆区，已知“嫦娥四号”的运行过程示意图如图所示，下列说法正确的是A．“嫦娥四号”的发射速度可以小于第一宇宙速度B．“嫦娥四号”从地月转移轨道进入绕月椭圆轨道时必须减速C．“嫦娥四号”在绕月轨道上运行时，轨道降低，周期减小D．“嫦娥四号”在向月球着陆过程中始终处于失重状态8、随着人类科技的发展，我们已经能够成功发射宇宙飞船取探知未知星球；如图所示为某飞船发射到某星球的简要轨道示意图；该飞船从地面发射后奔向某星球后，先在其圆形轨道Ⅰ上运行，在P点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，Q点为轨道Ⅱ上离星球最近的点，则下列说法正确的是（）A．在P点时飞船需突然加速才能由轨道Ⅰ进入轨道IIB．在P点时飞船需突然减速才能由轨道Ⅰ进入轨道ⅡC．飞船在轨道Ⅱ上由P到Q的过程中速率不断增大D．飞船通过圆形轨道Ⅰ和椭圆轨道Ⅱ上的P点时加速度相同9、如图所示,一斜面光滑的质量为M的劈,在水平力F作用下沿水平地面运动,这时质量为m的物体恰能在斜面上相对静止若劈和地面间的动摩擦因数为μ,则物体的加速度a和水平力F的大小分别是()A．a=gtanα B．a=gsinαC．F=(M+m)(μ+tanα)g D．F=(M+m)(1+μ)gtanα10、图中为一理想变压器，原副线圈的总匝数比为1：2，其原线圈与一电压有效值恒为的交流电源相连，P为滑动触头．现令P从均匀密绕的副线圈最底端开始，沿副线圈缓慢匀速上滑，直至“”的白炽灯L两端的电压等于其额定电压为止．表示副线圈两端的总电压，表示灯泡两端的电压，用表示流过副线圈的电流，表示流过灯泡的电流，（这里、、、均指有效值）．下列4个图中，能够正确反映相应物理量的变化趋势的是A．B．C．D．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）某高一同学寒假时，在教材中查到木质材料与金属材料间的动摩擦因数为0.2，为了准确验证这个数据，他设计了一个实验方案，如图甲所示，图中长铝合金板水平固定。（1）下列哪些操作是必要的_____A．调整定滑轮高度，使细绳与水平铝合金板平行B．将铝合金板垫起一个角度C．选尽量光滑的滑轮D．砝码的质量远小于木块的质量（2）如图乙所示为木块在水平铝合金板上带动纸带运动时打出的一条纸带，测量数据如图乙所示，则木块加速度大小a＝_____m/s2（电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源，结果保留2位有效数字）。（3）该同学在实验报告中，将测量原理写为：根据mg﹣μMg＝Ma，得．其中M为木块的质量，m为砝码盘和砝码的总质量，a为木块的加速度，重力加速度为g。判断该同学的做法是否正确，如不正确，请写出μ的正确表达式：_____。（4）若m＝70g，M＝100g，则可测得μ＝_____（g取9.8m/s2，保留2位有效数字）。12．（12分）某同学用如图所示装置验证机械能守恒定律。绕过定滑轮的细线连接物块A和B，A和B的质量相同，B上套有一铁环C，A的下端与穿过打点计时器的纸带相连。开始时固定物块A，当地的重力加速度为g，打点计时器所接交流电的频率为50Hz。(1)接通电源，再释放物块A，物块B在下落过程中穿过圆环D时，铁环C与B分离落到圆环D上.如图是该过程打出的一条纸带，已测出了纸带上离第一个点O较远的一些点到O点的距离。由纸带可知，铁环C运动到圆环D处时的速度大小为v=______m/s（保留3位有效数字）.(2)要验证机械能守恒，还需要测量的物理量为__________。A．开始时，铁环C和圆环D间的高度差h

B．铁环C的质量mCC．物块A和B的质量mA、mB

D．铁环C运动到D所用的时间t(3)实验只要验证表达式____________（用(1)问中的v和(2)问中所测量的物理量的符号表示）在误差允许的范围内成立，则机械能守恒得到验证.在实验中存在误差的原因有哪些？（至少写出一条）_______________.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）某行星半径为R，自转周期为T，该行星表面的重力加速度为g，引力常量为G．求：(1)此行星的平均密度；(2)此行星同步卫星距行星表面的高度；(3)此行星同步卫星的环绕速度与该行星第一宇宙速度的比值大小．14．（16分）光滑的长轨道形状如图所示，下部为半圆形，半径为R=0.3m，固定在竖直平面内。质量分别为m、2m的两小环A、B用长为53R的轻杆连接在一起，套在轨道上，A环距轨道底部高为53R，现将A、B两环从图示位置由静止释放。重力加速度为g，(1)运动过程中A环距轨道底部的最大高度；(2)A环到达轨道底部时，A、B两环速度大小。15．（12分）如图甲所示，粗糙水平面上有一个长L=lm、质量M=3kg的长木板，木板上表面左半部分粗糙，右半部分光滑，木板与地面间的动摩擦因数。质量m=lkg的物块放置在木板的右端，物块与木板左半部分的动摩擦因数。在木板右端施加如图乙所示的水平拉力，g取。求：⑴木板刚开始运动时的加速度大小；⑵物块运动多长时间后与木板速度相同；⑶经过t=2.5s物块运动的位移大小。

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、C【解析】

绳长等于圆半径，可知绳与竖直方向夹角为θ=60°，以小球为研究对象，可能受到重力、支持力和绳子拉力作用，将拉力F和支持力N进行正交分解，如图所示：根据平衡条件，竖直方向有：Fcosθ+Ncosθ=mg①水平方向有：Fsinθ-Nsinθ=mRω2②其中R=rsinθ③联立解得：F=mg+mrω2N=mg-mrω2AB.，细绳对小球拉力一定大于小球的重力，故AB错误；C.已知：N=mg-mrω2则圆环对小球的作用力一定小于重力，故C正确；D.根据以上分析可知细绳和圆环对小球的作用力大小一定不相等，故D错误。2、D【解析】试题分析：游客在竖直圆轨道内做变速圆周运动，当其与轨道间有相互作用时，沿着轨道运动，否则将脱离轨道，至于水平方向的加速度的变化和离开轨道后的运动性质利用牛顿第二定律即牛顿第二定律的独立性解决即可．在A点，游客具有竖直向下的向心加速度，此瞬间处于失重状态，对轨道的压力小于其重力，A错误；游客在B点刚离开轨道，则游客对圆轨道的压力为零，游客的向心加速度小于g，B错误；从B到C过程，游客只受重力作用，做匀变速曲线运动，C错误；游客在A点时合力沿竖直方向，在B点时合力也沿竖直方向，但在中间过程某点支持力却有水平向右的分力，所以游客水平方向的加速度必定先增加后减小，D正确．3、A【解析】

AB、由图根据几何关系知：lACsinθ+lBCsinθ=OA，又lAC+lBC=3OA，解得：sinθ=13，则cosθ=223CD、悬挂点B上移，由图根据几何关系知绳子与竖直方向的夹角不变，两根绳子的拉力的大小不变，故C、D错误；故选A。关键是根据几何关系列式，联立方程求解夹角θ；同一根绳，拉力相等，对C点受力分析，根据平衡条件列式求解即可。4、D【解析】

甲做曲线运动，速度一定发生变化，一定存在加速度，合力不可能为零，A错误；乙做直线运动，可能做匀变速直线运动，合力可能不为零，B错误；图像有交点，只能说明两者都经过交点处，但是不能说明同时经过交点处，故不一定在交点相遇，C错误；从M到N两者的位移相同，如果所用时间相同的话，则两者的平均速度相同，D正确．5、B【解析】

设小球经过时间t打在斜面上M(x，y)点，则水平方向竖直方向上又因为可解得，故选B。6、C【解析】

两质点A、B从同一地点出发，A追上B时两者的位移相等，根据v-t图象的“面积”表示位移，进行列式求解．【详解】设A的加速度为a.两质点A、B从同一地点出发，A追上B时两者的位移相等，即xa=xb.根据v-t图象的“面积”表示位移，得，由题知t=2s，解得.故选C.对于速度图线，关键抓住斜率等于加速度、“面积”等于位移来理解其物理意义．本题还要抓住追及时位移关系来列式．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、BC【解析】

A.第一宇宙速度是最小的发射速度，“嫦娥四号”的发射速度一定大于第一宇宙速度，故A错误；B.“嫦娥四号”从地月转移轨道进入绕月椭圆轨道时，轨道半径减小，做近心运动，必须减速，故B正确；C.嫦娥四号”在绕月轨道上运行时，轨道降低，根据，周期减小，故C正确；D.“嫦娥四号”在向月球着陆过程中，做减速，加速度向上，处于超重状态，故D错误；8、BCD【解析】解：A、B圆轨道I上的P点进入椭圆轨道，需减速，使得万有引力大于向心力，做近心运动，进入轨道II，故A错误，B正确．C、飞船在轨道Ⅱ上由P到Q的过程中万有引力做正功，动能增加，可知速率不断增大，故C正确．D、根据牛顿第二定律知，飞船通过圆形轨道Ⅰ和椭圆轨道Ⅱ上的P点时加速度相同，故D正确．故选：BCD．9、AC【解析】

AB．对物体，由牛顿第二定律得：解得加速度：故正A确，B错误CD．对物体与劈组成的系统,由牛顿第二定律得：解得：故C正确，D错误；10、CD【解析】

A．变压器的电压与匝数成正比，原线圈和副线圈的总的匝数是不变的，输入的电压也不变，所以副线圈的总电压的大小也不变．故A不符合题意．BD．表示流过副线圈的电流I1，和表示流过灯泡的电流I2，大小是相等的，但是灯泡的电阻随着温度的增加而变大，所以电流随着电压的增大的程度逐渐减小．故B不符合题意，D符合题意．C．由于P从均匀密绕的副线圈最底端开始，沿副线圈缓慢匀速上滑，所以副线圈的有效的匝数逐渐的增加，即副线圈的电压也是逐渐的增加，所以灯泡的电压也也是逐渐增加的．故C符合题意．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、⑴AC⑵3.0⑶⑷0.18【解析】（1）实验过程中，电火花计时器应接在频率为50Hz的交流电源上，调整定滑轮高度，使细线与长木板平行，同时选尽量光滑的滑轮，这样摩擦阻力只有木块与木板之间的摩擦力，故AC是必要;本实验测动摩擦因数，不需要平衡摩擦力，B项不必要；本实验没要求砝码的重力大小为木块受到的拉力大小，D项不必要。选AC．（2）由纸带可知，两个计数点的时间，根据推论公式，得.（3）对M、m组成的系统，由牛顿第二定律得：，解得，（4）将，，代入，解得：.【点睛】依据实验原理，结合实际操作，即可判定求解；根据逐差法，运用相邻相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度的大小；对系统研究，运用牛顿第二定律求出动摩擦因数的表达式，代入数据求出其大小.12、2.01A、B、CmCgh=1【解析】

(1)A和B的质量相同，那么铁环C运动到圆环D处后，AB做匀速直线，根据v=xt，即可求解；(2)【详解】(1)铁环C运动到圆环D处时的速度大小即为铁环被挡住后，A、B匀速运动的速度，由纸带可以求得：v=(2)要验证机械能守恒，铁环C从开始下落到运动到D处过程中，有：(m由于A、B质量相等，因此要验证的表达式为mCgh=1(3)主要的误差来源有：①由于空气的阻碍作用；②纸带和打点计时器的摩擦作用；③纸带的重力影响.考查验证机械能守恒定律的内容，掌握机械能守恒的条件，理解研究对象的合理选取.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、（1）（2）（3）【解析】

（1）在行星附近满足：，行星的体积：解得（2）根据解得（3）设行星同步卫星的环绕速度为v，行星的第一宇宙速度为v1；行星的同步卫星：行星第一宇宙速度：行星同步卫星的环绕速度与该行星第一宇宙速度的比值14、(1)76m(2)v【解析】

(1)当AB两环到达轨道的右侧速度为零时，A环距轨道底部的高度最大；据机械能守恒可得运动过程中A环距轨道底部的最大高度。(2)A环到达轨道底部时，据运动的分解