天津市河北区2027届物理高三上期中考试模拟试题含解析

天津市河北区2027届物理高三上期中考试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、一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上.现对物块施加一个竖直向下的恒力F，如图所示.则物块()A．沿斜面加速下滑 B．仍处于静止状态C．受到的摩擦力不变 D．受到的合外力增大2、一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的9倍.该质点的加速度为A．st2 B．6s5t3、我国不少地方在节日期间有挂红灯笼的习俗．如图，质量为m的灯笼用两根不等长的轻绳OA、OB悬挂在水平天花板上，OA比OB长，O为结点．重力加速度大小为g．设OA、OB对O点的拉力分别为FA、FB，轻绳能够承受足够大的拉力，则()A．FA大于FBB．FA、FB的合力大于mgC．调节悬点A的位置，可使FA、FB都大于mgD．换质量更大的灯笼，FA的增加量比FB的增加量大4、如图所示，一定质量的物体用轻绳AB悬挂于天花板上，用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，用T表示绳OB段拉力的大小，在O点向左移动的过程中（）A．F逐渐变大，T逐渐变大 B．F逐渐变大，T不变C．F逐渐变小，T不变 D．F逐渐变小，T逐渐变小5、某同学为了研究物体下落过程的特点，设计了如下实验：将两本书从高楼楼顶放手让其落下，两本书下落过程中没有翻转和分离，由于受到空气阻力的影响，其图像如图所示，虚线在P点与速度图线相切，已知，，。由图可知A．内的平均速度等于B．时受到空气阻力等于C．时对的压力等于D．下落过程中对的压力不变6、2019年4月1日，在中国核能可持续发展论坛上，生态环境部介绍2019年会有核电项目陆续开工建设。某核电站获得核能的核反应方程为92235U+01n→56144Ba+3689Kr+x01n，己知铀核92235U的质量为A．该核电站通过核聚变获得核能B．铀核92235UC．在上述核反应方程中x=3D．一个铀核92235U发生上述核反应，释放的能量为（m1-m2-m3-m4）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、如图甲所示，O点为振源，OP＝s，t＝0时刻O点由平衡位置开始振动，产生向右沿直线传播的简谐横波．图乙为从t＝0时刻开始描绘的质点P的振动图象．下列判断中正确的是___________A．t＝0时刻，振源O振动的方向沿y轴正方向B．t＝t2时刻，P点的振动方向沿y轴负方向C．t＝t2时刻，O点的振动方向沿y轴正方向D．这列波的频率为E.这列波的波长为8、如图所示，电量和质量都相同的带正电粒子分别以不同的初速度水平通过A、B两板间的加速电场后飞出，不计重力的作用，则（）A．它们通过加速电场所需的时间相等B．它们通过加速电场过程中动能的增量相等C．它们通过加速电场过程中动量的增量相等D．它们通过加速电场过程中电势能的减少量相等9、如图，C为中间插有电介质的电容器，b极板与静电计金属球连接，a极板与静电计金属外壳都接地．开始时静电计指针张角为零，在b板带电后，静电计指针张开了一定角度．以下操作能使静电计指针张角变大的是（）A．将b板也接地B．b板不动、将a板向右平移C．将a板向上移动一小段距离D．取出a、b两极板间的电介质10、下列说法中正确的是（）A．机械波和电磁波都能在真空中传播B．铁路，民航等安检口使用红外线对行李内物品进行检测C．根据狭义相对论的原理知，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的D．两列波叠加时产生干涉现象，其振动加强区域与减弱区域是稳定不变的三、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）某实验小组利用图示装置进行“探究动能定理”的实验，部分实验步骤如下：A．挂上钩码，调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；B．打开速度传感器，取下轻绳和钩码，保持A中调节好的长木板倾角不变，让小车从长木板顶端静止下滑，分别记录小车通过速度传感器1和速度传感器2时的速度大小v1和v2；据此回答下列问题：（1）若要验证动能定理的表达式，下列各物理量中需测量的有_________；A．悬挂钩码的总质量mB．长木板的倾角θC．两传感器间的距离LD．小车的质量ME.小车与木板的摩擦力（2）根据实验所测的物理量，验证动能定理的表达式为：________。（用题中所给的符号表示，重力加速度用g表示）12．（12分）在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在电压为U，频率为f的交流电源上，从实验中打出的几条纸带中选出一条理想纸带，如图所示，选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点的距离为S0，点AC间的距离为S1，点CE间的距离为S2，已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，则：①起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为△EP＝___，重锤动能的增加量为△EK＝____；②根据题中提供的条件，还可利用重锤下落求出当地的重力加速度g=________，经过计算可知，测量值比当地重力加速度的真实值要小，其主要原因是：_______________．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）（1）我国高铁技术处于世界领先水平，和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车．假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比，某列动车组由节车厢组成，其中第和节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组（）A．启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反B．做匀加速运动时，第、节与第、节车厢间的作用力之比为C．进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比D．与改为节动车带节拖车的动车组最大速度之比为（2）动车组列车（如图所示）是由几节自带动力的车厢（动车）加几节不带动车的车厢（拖车）编成一组，它将动力装置分散安装在多节车厢上．在某次试运行中共有节动车和节拖车组成动车组，每节动车可以提供的额定功率，每节车厢平均质量为．该次试运行开始时动车组先以恒定加速度启动做直线运动，达到额定功率后再做变加速直线运动，总共经过的时间加速后，动车组便开始以最大速度匀速行驶．设每节动车在行驶中的功率相同，行驶过程中每节车厢所受阻力相同且恒定．求：（1）动车组在匀加速阶段的牵引力大小．（2）动车组在整个加速过程中每节动车的平均功率．（3）动车组在整个加速过程中所通过的路程（计算结果保留两位有效数字）．14．（16分）在水平方向上有一电场，其电势随x坐标的变化规律如图所示．将一带电荷量q=+2×10-7C的粒子(重力不计)从坐标原点O由静止释放，粒子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动．求:(1)粒子在运动过程中受到的电场力大小F；(2)粒子从x轴0.5m处运动到4m处的动能增加量ΔEk．15．（12分）如图所示，竖直平面内，斜面轨道AB、水平轨道BC、圆弧管道CDE及水平轨道EF均平滑连接(E点与C点前后错开）已知A点到C点的水平距离为L=2m,管道半径R=0.5m．一个质量m=1Kg的小球（其直径略小于管道内径）从A点由静止释放，沿ABCDEF运动，小球与轨道的AB部分和BC部分的动摩擦因素μ均为0.4，其余部分粗糙情况未知．小球到C点处的速度为6m/s；在最高点D点时小球对管道的作用力为8N，最后以4m/s的速度在F点水平飞出，F点与落地点G的连线与水平面之间的夹角θ＝37°．（g取10m/s2）求：（1）斜面顶端A点到水平轨道的高度;（2）小球在管道最高点D点的速度（3）小球在落地点G点的速度

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、B【解析】试题分析：质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上，对其受力分析，可求出动摩擦因数，加力F后，根据共点力平衡条件，可以得到压力与最大静摩擦力同时变大，物体依然平衡．解：由于质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上，说明斜面对物块的摩擦力等于最大静摩擦力，对物体受力分析，如图根据共点力平衡条件，有f=mgsinθN=mgcosθf=μN解得μ=tanθ对物块施加一个竖直向下的恒力F，再次对物体受力分析，如图根据共点力平衡条件，有与斜面垂直方向依然平衡：N=（mg+F）cosθ因而最大静摩擦力为：f=μN=μ（mg+F）cosθ=（mg+F）sinθ，故在斜面平行方向的合力为零，故合力仍然为零，物块仍处于静止状态，A正确，B、D错误，摩擦力由mgsinθ增大到（F+mg）sinθ，C错误；故选A．【点评】本题要善用等效的思想，可以设想将力F撤去，而换成用一个重力的大小等于F的物体叠放在原来的物块上！2、A【解析】

设初速度为v0，末速度为vt，加速度为a，则位移为：s=12(v0+v联立解得：v0=s由加速度定义可得：a=v【点晴】由题意知，动能变为原来的9倍，可解得末速度和初速度的倍数关系，结合位移公式，可分别求出初速度和末速度，再由加速度的定义求得质点的加速度．3、C【解析】

对O点受力分析，受重力和两个拉力，做出受力图，根据平衡条件并结合合成法分析即可．【详解】对O点受力分析，如图所示：根据平衡条件，并结合正弦定理，有：A项：由于α＞β，所以，故A错误；B项：根据平衡条件，FA、FB的合力等于mg，故B错误；C项：调节悬点A的位置，使A点向左移动，当α+β趋向180°时，可使FA、FB都大于mg，故C正确；D项：故换质量更大的灯笼，α、β均不变，根据,，FB的增加量比FA的增加量大，故D错误．故应选：C．本题关键是明确O点处于三力平衡状态，结合平衡条件、合成法和正弦定理列式分析．4、B【解析】以结点O为研究对象受力分析如下图所示：

由题意知点O缓慢移动，即在移动过程中始终处于平衡状态，则可知：

绳OB的张力TB=mg

根据平衡条件可知：

Tcosθ-TB=0

Tsinθ-F=0

由此两式可得：

F=TBtanθ=mgtanθ

在结点O被缓慢拉动过程中，夹角θ增大，由三角函数可知：F和T均变大，故A正确，BCD错误．故选A.5、C【解析】

A．根据速度图象可知，2s时的速度为9m/s，根据图象与坐标轴围成的面积表示位移可知，2s内的位移小于9m，所以2s内的平均速度小于4.5m/s，故A错误；B．t=2s时AB的加速度大小为整体根据牛顿第二定律可得（mA+mB）g-f=（mA+mB）a解得t=2s时AB受到空气阻力f=32N，故B错误；C．t=2s时以A为研究对象，根据牛顿第二定律可得mAg-FN-=mAa解得FN=16N根据牛顿第三定律可得A对B的压力等于16N，故C正确；D．下落过程中加速度逐渐减小，A对B的压力=mAg-mAa逐渐增大，故D错误6、C【解析】

A、从核反应方程可知，该核电站通过核裂变获得核能，故A错误；B、铀核92235U的质子数为92，故C、由质量数守恒得：235+1=144+89+x，解得x=3，故C正确；D、一个铀核92235U发生上述核反应，由质能方程可得：ΔE=Δmc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、ADE【解析】

P点的起振方向与O点起振方向相同，由乙图读出t1时刻，P点的振动方向沿y轴正方向，即P点的起振方向沿y轴正方向，则t=0时刻，振源O振动的方向沿y轴正方向，故A正确.由图乙振动图象看出，t2时刻，P点的振动方向沿y轴正方向，故B错误.因不知t1与周期T的倍数关系，故不能判断t2时刻O点的振动情况，故C错误.由乙图看出，周期T=t2-t1，所以；故D正确.由乙图看出，波从O点传到P点的时间为t1，传播距离为s，则波速为，则波长为，故E正确.故选ADE.8、BD【解析】

根据牛顿第二定律得，粒子的加速度，可知加速度相等，因为初速度不同，根据位移时间公式知，运动的时间不同。根据△v=at知，速度的变化量不同，根据∆P=m∆v可知动量增量不相同，故AC错误。根据动能定理得，qU=△Ek，知电场力做功相同，则动能的增量相同。故B正确。因为电场力做做功相等，根据电场力做功与电势能的关系知，电势能的减小量相等。故D正确。故选BD。9、CD【解析】

静电计测定电容器极板间的电势差，电势差越大，指针的偏角越大；由，分析电容的变化，根据C=Q/U分析电压U的变化．【详解】将b板也接地，电容器带电量不变，两板间的电势差不变，则静电计指针张角不变，选项A错误；b板不动、将a板向右平移，根据可知d变小时，C变大，Q不变时，根据C=Q/U，可知U减小，即静电计指针张角变小，选项B错误；将a板向上移动一小段距离，根据可知S变小时，C变小，Q不变时，根据C=Q/U，可知U变大，即静电计指针张角变大，选项C正确；取出a、b两极板间的电介质，根据可知C变小，Q不变时，根据C=Q/U，可知U变大，即静电计指针张角变大，选项D正确；故选CD.本题是电容动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是关于电容的两个公式和C=Q/U．10、CD【解析】

机械波的传播需要介质，A错；红外线热效应显著，而穿透本领较弱，不能用来安检，铁路、民航等安检口使用x射线线对行李内物品进行检测．故B错误．根据相对论的基本原理得知：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的．故C正确．两列波发生干涉时，振动加强区域与减弱区域是相互间隔，是稳定不变的．故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、ACD【解析】（1）根据题意可以知道，小车在重力、斜面弹力、摩擦力、细线拉力作用下处于平衡状态,撤去钩码后小车的合外力等于钩码的重力，所以需要测量钩码的质量，故A正确要找到合外力做功，还要知道运动的位移，所以需要测量两传感器间的距离L，故C正确，本实验要验证的是小车的动能增加量，所以要知道动能就需要测量小车的质量，故D也正确，若知道以上几个物理量，则验证动能定理的条件足够，故ACD正确；（2）根据动能定理可以知道,合外力对小车做的功等于小车动能的变化量,则有:,综上所述本题答案是：(1).ACD(2).12、存在摩擦阻力【解析】

①根据下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出D点的瞬时速度，从而得出动能的增加量．②根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出重力加速度．【详解】①重锤重力势能的减少量为，C点的速度，则重锤动能的增加量；②根据得；测量值比当地重力加速度的真实值要小，其主要原是纸带与限位孔之间的摩擦力（或纸带与其它部分的阻力或摩擦阻力）．做分析匀变速直线运动情况时，其两个推论能使我们更为方便解决问题，一、在相等时间内走过的位移差是一个定值，即，二、在选定的某一过程中，中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度．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）BD（2）①②（或约为）③【解析】

解：(1)A．启动时乘客的加速度的方向与车厢运动的方向是相同的，所以乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相同，故A错误；B．做加速运动时，有两节动力车厢，对整个的车进行受力分析得，对、、车厢进行受力分析得：，对、车厢进行受力分析得：，联立可得，故B正确；C．设进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离为，则，可得，可以知道进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度的平方成正比，故C错误；D．当只有两节动力车时，最大速度为，则，改为节动车带节拖车的动车组时，，