2027届山西省怀仁县第八中学物理高三上期中监测模拟试题含解析

2027届山西省怀仁县第八中学物理高三上期中监测模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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,粗细均匀的U形管竖直放置,管内有水银柱封住一段空气柱,如果沿虚线所示的位置把开口一侧的部分截掉,保持弯曲部分管子位置不动,则封闭在管内的空气柱将()A．体积不变 B．体积变大C．压强变大 D．压强不变2、回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交变电源两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中有周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,磁场方向如图所示。若用此回旋加速器加速质子时,匀强磁场的磁感应强度为B,高频交变电流频率为f。则下列说法正确的是()A．质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小有关B．高频电源只能使用方形交变电源,不能使用正弦式交变电源C．不改变B和f,该回旋加速器也能用于加速氦核D．若此加速器能把质子加速到最大速度为v，当外加磁场一定，把高频交变电源频率改为f/2，则可把氦核加速到最大速度为v/23、钢球A、B从同一高塔下落，当A自塔顶自由下落2m时，B自塔顶下方6m处自由下落，两钢球同时到达地面，不计空气阻力，重力加速度取10m/s2，则塔高为（）A．24m B．16m C．12m D．8m4、2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在圆形轨道Ⅰ上做无动力圆周运动，然后打开发动机在A点进入椭圆轨道Ⅱ，之后立即关闭发动机，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示。关于航天飞机的运动，下列说法正确的是（）A．在轨道Ⅱ上经过A点的速度大于经过B点的速度B．在轨道Ⅱ上经过A点的速度大于在轨道Ⅰ上经过A点的速度C．在轨道Ⅱ上的机械能等于在轨道Ⅰ上的机械能D．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期5、核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设。核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高罹患癌症的风险。已知钚的一种同位素Pu的半衰期为24100年，其衰变方程为Pu→X＋He＋γ，下列说法中正确的是()A．X原子核中含有92个中子B．100个Pu经过24100年后一定还剩余50个C．由于衰变时释放巨大能量，根据E＝mc2，衰变过程总质量增加D．衰变发出的γ射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力6、如图甲所示的陀螺可在圆轨道的外侧旋转而不脱落，好像轨道对它施加了魔法一样，被称为“魔力陀螺”，该玩具深受孩子们的喜爱．其物理原理可等效为如图乙所示的模型:半径为R的磁性圆轨道竖直固定，质量为m的小铁球(视为质点)在轨道外侧转动，A、B两点分别为轨道上的最高、最低点．小铁球受轨道的磁性引力始终指向圆心且大小不变，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g．下列说法正确的是A．小铁球可能做匀速圆周运动B．小铁球绕轨道转动时机械能不守恒C．小铁球在A点的速度的最小值为D．要使小铁球不脱轨，轨道对小铁球的磁性引力至少为5mg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、法籍意大利数学家拉格朗日在论文《三体问题》中指出：两个质相差悬殊的天体（如太阳和地球）所在同一平面有个特殊点，如图中的所示，若飞行器位于这些点上，会在太阳与地球引力共同作用下，可以几乎不消耗燃料而保持与地球同步绕太阳做圆周运动，人们称之为拉格朗日点.若发射一颗卫星定位于拉格朗日点，下列说法正确的是（）A．该卫星绕太阳运动的周期和地球自转周期相等B．该卫星在点处于平衡状态C．该卫星绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度D．该卫星在处所受太阳和地球引力的合力比在处大8、伽利略为了研究自由落体运动的规律，利用斜面做了上百次实验．如图，让小球从斜面上的不同位置自由滚下，测出小球从不同起点滚动的位移x以及所用的时间t.若比值为定值，小球的运动即为匀变速运动．下列叙述符合实验事实的是()A．当时采用斜面做实验，是为了便于测量小球运动的时间B．小球从同一倾角斜面的不同位置滚下，比值有较大差异C．改变斜面倾角，发现对于每一个特定倾角的斜面，小球从不同位置滚下，比值保持不变D．将小球在斜面上运动的实验结论合理外推至当斜面倾角为90°时，比值也将保持不变，因此可认为自由落体运动为匀变速运动9、如图所示，金属环M、N用不可伸长的细线连接，分别套在水平粗糙细杆和竖直光滑细杆上，当整个装置以竖直杆为轴以不同大小的角速度匀速转动时，两金属环一直相对杆不动，下列判断正确的是A．转动的角速度越大，细线中的拉力不变B．转动的角速度越大，环M与水平杆之间的弹力越大C．转动的角速度不同，环M与水平杆之间的摩擦力大小可能相等D．转动的角速度越大，环N与竖直杆之间的弹力越大10、如图所示，在租糙水平面上A处平滑连接一半径R=0.1m、竖直放置的光滑半圆轨道，半圆轨道的直径AB垂直于水平面，一质量为m的小滑块从与A点相距为x(x≥0)处以初速度v0向左运动，并冲上半圆轨道，小滑块从B点飞出后落在水平地面上，落点到A点的距离为y。保持初速度vO不变，多次改变x的大小，测出对应的y的大小，通过数据分析得出了y与x的函数关系式为y2=-0.16x+0.48，其中x和y的单位均为m，取A．小滑块的初速度vO=4m/sB．小滑块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.5C．小滑块在水平地面上的落点与A点的最小距离ymin=0.2mD．如果让小滑块进入半圆轨道后不脱离半圆轨道(A、B两端除外)，x应满足0≤x≤2.75m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）某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究。物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。(1)在ABCDE五个点中，打点计时器最先打出的是______点，在打出C点时物块的速度大小为______m/s（保留3位有效数字）；物块下滑的加速度大小为_____m/s2（保留2位有效数字）。(2)该实验中，改变拉力或小车质量后，在实际操作过程中，对小车所放的位置、接通电源与放开小车的先后顺序及小车运动的控制等描述，你认为正确的是___。A．小车应尽量远离打点计时器，先放开小车后接通电源，在小车到达滑轮前按住小车B．小车应尽量靠近打点计时器，先接通电源后放开小车，让小车一直到与滑轮相撞为止C．小车应尽量靠近打点计时器，先接通电源后放开小车，在小车到达滑轮前按住小车D．小车应尽量放在打点计时器与滑轮的中间，先接通电源后放开小车，在小车到达滑轮前按住小车12．（12分）某同学用如图所示的装置测物块与水平桌面间的动摩擦因数，先将物块放在水平桌面的最右端，在桌面最右端正上方O点处用悬线悬挂一个小球。①先将小球向右拉至与悬点O等高的位置，由静止释放小球，小球下落后恰好能沿水平向左的方向撞击物块，物块被撞击后，在桌面上向左最远滑到Q点，用刻度尺测量出Q点到桌面最右端的距离s。②再将物块放回桌面的最右端，将小球向左拉至与悬点O等高的位置，由静止释放小球，小球下落后恰好能沿水平向右的方向撞击物块，物块被撞击后从桌面上飞出，落点为P，测出桌面到水平地面的髙度h，再测出P点到N点（桌面最右端M点在水平地面的投影）的距离x。（1）要测量物块与桌面间的动摩擦因数，下列说法正确的是_____________。A．需要测量物块的质量mB．需要测量小球的质量m0C．不需要测量物块的质量m和小球的质量m0D．需要测量摆线的长度L（2）根据测得的物理量算出动摩擦因数的表达式为μ=_____________；（3）若将小球向右拉时，小球释放的位置比悬点O略低了一些，则测得的动摩擦因数与实际值相比_____________（选填“偏大”或“偏小”）。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，水平地面上相距x=40m的A、B两点，分别放有质量为m1=2kg和m2=1kg的甲、乙两物体（均视为质点），甲与水平地面间的动摩擦因数为=0.5，BCD是半径为R=0.9m的光滑半圆轨道，O是圆心，DOB在同一竖直线上．甲以v0=25m/s的水平速度从A点向右运动，与静止在B点的乙发生碰撞，碰后粘在一起沿轨道BCD运动，从最高点D飞出，落在水平地面上的P点（图中未画出），取g=10m/s2，求：（1）甲运动到B点时的速度大小；（2）甲与乙碰撞过程中系统损失的机械能；（3）落地点P与B点间的距离．14．（16分）如图所示，有一质量m=1kg的小物块，在平台上以初速度v0=3m/s水平抛出，到达C点时，恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的半径R=0.5m的粗糙圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M=3kg的长木板，木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑接触，当小物块在木板上相对木板运动l=1m时，与木板有共同速度，小物块与长木板之间的动摩擦因数μ=0.3，C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ=53°，不计空气阻力，取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.1．求：(1)A、C两点的高度差h；(2)物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力；(3)物块通过圆弧轨道克服摩擦力做的功．15．（12分）如图所示，一长木板B的质量M=4kg，静止在光滑水平地面上。现有一质量m=1kg的小滑块A以v0=3m/s的初速度向右滑上长木板，同时对滑块施加一个大小F=2N的水平向右的恒定拉力。当木板与滑块的速度达到相等的瞬间，木板恰好碰到右方的固定挡板P并立刻停止运动，滑块继续运动一段时间后停在木板上。已知A、B间的动摩擦因数μ=0.4，取重力加速度g=10m/s2。求：（1）滑块与木板各自的加速度（2）木板右端与挡板P之间的初始距离d。（3）整个过程滑块和木板组成的系统克服摩擦力做的功。

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】

设玻璃管两侧水银面高度差是h，大气压为p0，封闭气体压强p=p0-h沿虚线所示的位置把开口一侧的部分截掉，h变小，封闭气体压强p=p0-h变大，气体温度不变，压强变大，由玻意耳定律可知，封闭气体体积变小。AB.体积变小，故AB错误。CD.压强变大，故C正确D错误。2、D【解析】

粒子在磁场中运动时,洛伦兹力提供向心力,满足qvB=mv2r,运动周期T=2πmqB(电场中加速时间忽略不计【详解】A、根据r=mvBq可知，质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关，故AB、因为粒子在电场中运动的时间很短,高频电源能使用矩形交变电流,也能使用正弦式交变电流,此时满足粒子在电压最大时进入电场即可，故B错误；C、此加速器加速电场周期T=2πmqB,加速α粒子时T=2π⋅4m2qB=4πmqB，两个周期不同D、此加速器加速电场周期T=2πmqB,加速α粒子时T=2π⋅4m2qB=4πmqB，当外加磁场一定，把高频交变电源频率改为f/2，此时回旋加速器可以加速氦核，根据故选D3、D【解析】

设钢球A下落h1＝2m的时间为t1，塔高为h，钢球B的运动时间为t2，由h1＝gt12，得t1＝s，由h－6m＝gt22，又h＝g(t1＋t2)2，代入数据解得h＝8m，D正确；故选D．解决本题的关键知道自由落体运动的运动规律，结合运动学公式灵活求解，基础题．4、D【解析】

A．根据开普勒第二定律知：在轨道Ⅱ上经过A点的速度小于经过B点的速度。故A错误。

B．卫星由轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ，轨道半径减小，要做向心运动，在A点应减速，因此卫星在轨道Ⅱ上经过A的速度小于在轨道Ⅰ上经过A点的速度。故B错误。

C．卫星由轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ，轨道半径减小，要做向心运动，在A点应减速。根据能量守恒知，在轨道Ⅱ上的机械能小于在轨道Ⅰ上的机械能。故C错误。

D．由于轨道Ⅱ的半长轴小于轨道Ⅰ的轨道半径，根据开普勒第三定律知，飞机在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期。故D正确。5、D【解析】

根据电荷数守恒、质量数守恒知，X的电荷数为92，质量数为235，则中子数为1．故A错误。半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用。故B错误。由于衰变时释放巨大能量，根据E=mc2，衰变过程总质量减小。故C错误。衰变发出的γ放射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力。故D正确。6、D【解析】

AB.小铁球在运动的过程中受到重力、轨道的支持力和磁力的作用，其中铁球受轨道的磁性引力始终指向圆心且大小不变，支持力的方向过圆心，它们都始终与运动的方向垂直，所以磁力和支持力都不能对小铁球做功，只有重力会对小铁球做功，所以小铁球的机械能守恒，在最高点的速度最小，在最低点的速度最大。小铁球不可能做匀速圆周运动。故AB错误；C.小铁球在运动的过程中受到重力、轨道的支持力和磁力的作用，在最高点轨道对小铁球的支持力的方向可以向上，小铁球的速度只要大于1即可通过最高点。因此小球在最高点的速度最小值不是，故C错误。D.由于小铁球在运动的过程中机械能守恒，所以小铁球在最高点的速度越小，则机械能越小，在最低点的速度也越小，根据：，可知小铁球在最低点时需要的向心力越小。而在最低点小铁球受到的重力的方向向下，支持力的方向也向下、只有磁力的方向向上。要使铁球不脱轨，轨道对铁球的支持力一定要大于1．所以铁球不脱轨的条件是：小铁球在最高点的速度恰好为1，而且到达最低点时，轨道对铁球的支持力恰好等于1。根据机械能守恒定律，小铁球在最高点的速度恰好为1，到达最低点时的速度满足轨道对铁球的支持力恰好等于1，则磁力与重力的合力提供向心力，即：联立得：F=5mg可知，要使铁球不脱轨，轨道对铁球的磁性引力至少为5mg。故D正确。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、CD【解析】

据题意知，卫星与地球同步绕太阳做圆周运动，则公转周期相同，故A错误；卫星所受的合力为地球和太阳对它引力的合力，这两个引力方向相同，合力不为零，处于非平衡状态，故B错误；由于卫星与地球绕太阳做圆周运动的周期相同，卫星的轨道半径大，根据公式可知，卫星绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度，故C正确；卫星在或所处所受太阳和地球引力的合力提供做圆周运动的向心力，即，卫星在处的轨道半径比在处大，所以合力比在处大，所以合力比在处大，故D正确。8、ACD【解析】

A．在伽利略时代，没有先进的计时仪器，因此伽利略让小球从斜面上滚下来用来“冲淡”重力，为了便于测量小球运动的时间，故A符合题意；BC．在伽利略时代，技术不够发达，无法直接测定瞬时速度，所以不可能直接得到速度的变化规律，但是伽利略通过数学运算得出结论：如果物体的初速度为零，而且x与t平方的成正比，每一个特定倾角的斜面，小球从不同位置滚下，比值保持不变，故B不符合题意，C符合题意；D．将斜面实验的结果合理外推至当斜面倾角为90°时，比值也将保持不变，说明自由落体运动是特殊的匀变速直线运动，故D符合题意。故选ACD。9、AC【解析】

A.对N受力分析知绳子的拉力F在竖直方向的分力恒等于重力，即Fcosθ=mNg所以只要角度不变，绳子的拉力不变，故A正确；B.对M受力分析知竖直方向F′N=Fcosθ+mg与角速度无关，故B错误；C.对M受力分析知水平方向Fsinθ±f=mω2r角速度不同，摩擦力大小可能相同，但方向相反，故C正确。D.环N与竖直杆之问的弹力FN=Fsinθ不变，故D错误。10、AC【解析】滑块从出发点运动到B的过程，由动能定理得：-μmgx-mg2R=12mvB2-12mv02，滑块从B离开后做平抛运动，则有：2R=12gt2，y=vBt，联立得：y2=-8μRx+4Rgv02-16R2，代入数据解得：y2=-0.8μx+0.04v02-0.16与y2=-0.16x+0.48比较系数可得：μ=0.2，v0=4m/s，故A正确，B错误；当滑块通过B点时，在水平地面上的落点与A点的最小距离，则在B点有：mg=mvB2R，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、A0.2330.75C【解析】

由题意可知考查利用打点计时器研究物体的运动规律，根据实验原理分析计算可得。【详解】(1)[1]纸带做加速运动，最先打上的点迹对应的速度小，点迹比较稀疏，故A点是最先打上去的点。[2]分别读出各点数值，B：1.20cmC：3.15cmD：5.85cmE：9.30cm[3]用逐差法计算加速度(2)[4]小车应尽量靠近打点计时器，这样可以更有效地利用纸带，刚接通电源时打点不稳定，待打点稳定后再释放小车，在小车到达滑轮前按住小车，避免撞击损坏小车。ABD错误，C正确，故选择C。计算纸带上某点的瞬时速度时可以计算相邻两点的平均速度，计算加速度时为了减小误并常用逐差法来计算。12、C偏大【解析】

（1）（2）[1][2]．物块在桌面上滑动的过程中只有滑动摩擦力做功，由动能定理有：可得：物块做平抛运动的初速度大小等于v，则得：联立得：可知μ与物块的质量m、小球的质量m0无关，不需要测量物块的质量m和小球的质量m0，也不需要需要测