2027届安徽省皖南八校联盟物理高三上期中质量检测试题含解析

2027届安徽省”皖南八校“联盟物理高三上期中质量检测试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、介质中有一列沿轴正方向传播的简谐横波，某时刻其波动图像如图所示．为介质中一个质点，下列说法正确的是（）．A．这列波的波长为B．这列波的振幅为C．质点的振动频率等于波源的振动频率D．质点P的振动方向可能与波的传播方向在同一直线上2、如图所示,将一个半圆形轨道固定在竖直面内,一滑块从左侧轨道的最高点沿轨道的切线进入轨道,之后沿轨道滑到最低点的过程中其速率不变,则（）A．滑块下滑过程中机械能守恒B．滑块下滑过程中所受合外力大小不变C．滑块下滑过程中重力的功率不变D．滑块沿右侧轨道上升过程中速率也不变3、如图所示，竖直平面内放一直角杆MON，杆的水平部分粗糙，动摩擦因数μ=0.2，杆的竖直部分光滑．两部分各套有质量均为1kg的小球A和B，A、B球间用细绳相连．初始A、B均处于静止状态，已知OA=3m，OB=4m，若A球在水平拉力的作用下向右缓慢地移动1m（取g=10m/s2），那么该过程中拉力F做功为（）A．4JB．10JC．12JD．14J4、如图所示是火箭点火发射的某一瞬间，下列说法一定正确的是（）A．火箭受重力、空气的推力、空气阻力作用：B．火箭加速升空过程中处于失重状态C．发动机喷出气体对火箭的作用力和火箭所受的重力是一对平衡力D．发动机喷出气体对火箭的作用力与火箭对喷出气体的作用力的大小相等5、如图所示的两个斜面，倾角分别为37°和53°，在顶点两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上，若不计空气阻力，则A、B两个小球平抛运动时间之比为（）A．1：1 B．4：3 C．16：9 D．9：166、如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为，粒子在M和N时加速度大小分别为，速度大小分别为，电势能分别为．下列判断正确的是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、如图所示，质量均为m的小球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相连，B球用长为L的细绳悬于O点，A球固定在O点正下方L处，当小球B平衡时，绳子所受的拉力为FT1，弹簧的弹力为F1；现把A、B间的弹簧换成原长相同但劲度系数为k2(k2>k1)的另一轻弹簧，在其他条件不变的情况下仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为FT2，弹簧的弹力为F2.下列关于FT1与FT2、F1与F2大小之间的关系，正确的是()A．FT1>FT2 B．FT1＝FT2C．F1<F2 D．F1＝F28、如图所示，半径分别为R和r（R>r）的甲、乙两光滑半圆轨道放置在同一竖直平面内，两轨道之间由一光滑水平轨道CD相连，在水平轨道CD上有一轻弹簧被a、b两个质量均为m的小球夹住，但不拴接．同时释放两小球，弹性势能全部转化为两球的动能，若两球获得相等动能，其中有一只小球恰好能通过最高点，两球离开半圆轨道后均做平抛运动落到水平轨道的同一点（不考虑小球在水平面上的反弹）．则A．恰好通过最高点的是b球B．弹簧释放的弹性势能为5mgRC．a球通过最高点对轨道的压力为mgD．CD两点之间的距离为9、如图，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P.它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W.重力加速度大小为g.设质点P在最低点时，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为N，则()A．a＝ B．a＝C．N＝ D．N＝10、如图所示，质量为2m、m的小滑块P、Q，P套固定竖直杆上，Q放在水平地面上。P、Q间通过铰链用长为L的刚性轻杆连接，一轻弹簧左端与Q相连，右端固定在竖直杆上，弹簧水平，当α=30°时，弹簧处于原长。当α=30°时，P由静止释放，下降到最低点时α变为60°，整个运动过程中，P、Q始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g。则P下降过程中（）A．P、Q组成的系统机械能守恒B．弹簧弹性势能最大值为C．竖直杆对P的弹力始终大于弹簧弹力D．P下降过程中动能达到最大前，Q受到地面的支持力小于3mg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）某实验小组做“探究动能定理”实验，装置如图甲所示。探究对象是铝块（质量小于砂桶），保持其质量m不变，通过在砂桶中加砂来改变对铝块的拉力，由力传感器可测得拉力的大小F。已知当地重力加速度为g，电源频率为f。（1）若把力传感器装在右侧轻绳上则实验的误差会更________（填“大”或“小”）。（2）实验时，让砂桶从高处由静止开始下落，在纸带打出一系列的点，如图乙所示，其中0是打下的第一个点，取纸带上0~5过程进行研究，铝块动能的增加量ΔEk=__________，外力做的功W=________。（3）为了更普遍地反应铝块运动过程中功与动能增加量的关系，某同学选取0点到不同计数点过程，作出ΔEk–W图象如图丙所示，他根据_____________，才得到结论：外力做的功等于动能的增加量。12．（12分）在“验证机械能守恒定律”的实验（1）实验室提供了铁架台、夹子、导线、纸带等器材．为完成此实验，除了所给的器材，从图中还必须选取的实验器材是________．（2）下列方法有助于减小实验误差的是________．A．在重锤的正下方地面铺海绵B．必须从纸带上第一个点开始计算验证机械能是否守恒C．重复多次实验，重物必须从同一位置开始下落D．重物的密度尽量大一些（3）完成实验后，小明用刻度尺测量纸带距离时如图（乙），已知打点计时器每0.02s打一个点，则B点对应的速度vB＝________m/s.若H点对应的速度为vH，重物下落的高度为hBH，重物质量为m，当地重力加速度为g，为得出实验结论完成实验，需要比较mghBH与________的大小关系（用题中字母表示）．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OP段是粗糙的，OP长为L=1.6m，滑块A、B与该段间的动摩擦因数均为μ=0.5，水平地面的其余部分是光滑的，滑块B静止在O点，其质量=2kg，滑块A在O点左侧以=5m/s的水平速度向右运动，并与B发生正碰，A质量是B质量的k（k取正整数倍），滑块均可视为质点，取。（1）若滑块A与B发生完全非弹簧碰撞，求A、B碰撞过程中损失的机械能；（2）若滑块A与B发生弹性碰撞，试讨论k在不同取值范围时，滑块A克服摩擦力所做的功。14．（16分）有一截面为正方形的玻璃柱体，边长为d，其截面如图所示，在AB面上方有一点光源S，从S发出的光线SP以i=的入射角从AB面的中点射入，已知玻璃砖对该光的折射率n=，真空中的光速为c，求：（i）该光进入玻璃砖中的折射角；（ii）光从射入玻璃砖到第一次射出经过的时间。15．（12分）中国计划在2020年前后一次性实现火星的“绕”、“落”探测，如果火星探测任务成功以后将会对中国的火星探测积累丰富的经验．已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，火星质量与地球质量之比为q，火星半径与地球半径之比为p，求：（1）火星表面的重力加速度；（2）探测器绕火星表面运行的速度．

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、C【解析】AB．根据波形图可知，，，故A错误，B错误；C．据波的传播特点可知，各质点做受迫振动，既各质点的振动频率与波源的频率相等，故C正确；D．由于该波是横波，所以质点的振动方向与该波的传播方向垂直，故D错误．故选：C．2、B【解析】

滑块下滑的过程中做匀速圆周运动，则动能不变，重力势能减小，机械能减小，选项A错误；滑块下滑的过程中做匀速圆周运动，合外力提供向心力，可知合力的大小不变，方向时刻改变，故B正确．重力不变，匀速运动的速度大小不变，速度在竖直方向上的分速度逐渐减小，则重力的功率减小，故C错误．在右侧轨道,滑块所受合力沿切线方向的分力与瞬时速度相反,故滑块做减速运动，选项D错误；故选B.3、D【解析】

对AB整体受力分析，根据共点力平衡条件列式，求出支持力N，从而得到滑动摩擦力为恒力，最后对整体运用动能定理列式，得到拉力的功；【详解】对AB整体受力分析，受拉力F、重力G、支持力N、向左的摩擦力f和向右的弹力N1，如图所示：

根据共点力平衡条件，有

竖直方向：

水平方向：

其中：

解得：，

对整体在整个运动过程中运用动能定理列式，得到：根据几何关系，可知求B上升距离，故有：，故选项D正确，选项ABC错误．本题中拉力为变力，先对整体受力分析后根据共点力平衡条件得出摩擦力为恒力，然后根据动能定理求变力做功．4、D【解析】

A项：火箭受重力、发动机喷出气体对火箭的作用力，故A错误；B项：火箭加速升空过程中处于超重状态，故B错误；C项：由于火箭加速升空所以动机喷出气体对火箭的作用力比火箭所受的重力更大，故C错误；D项：发动机喷出气体对火箭的作用力与火箭对喷出气体的作用力为一对作用力与反作用力，所大小相等，故D正确．故应选D．5、D【解析】

小球落在斜面上时，位移和水平方向的夹角等于斜面的倾角，则：所以时间t：，则A、B两个小球平抛运动时间之比：，A．，而并非1：1，A错误；B．，而并非4：5，B错误；C．，而并非16：9，C错误；D．，D正确．6、D【解析】试题分析：将粒子的运动分情况讨论：从M运动到N；从N运动到M，根据电场的性质依次判断；电场线越密，电场强度越大，同一个粒子受到的电场力越大，根据牛顿第二定律可知其加速度越大，故有；若粒子从M运动到N点，则根据带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，可知在某点的电场力方向和速度方向如图所示，故电场力做负功，电势能增大，动能减小，即，负电荷在低电势处电势能大，故；若粒子从N运动到M，则根据带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，可知在某点的电场力方向和速度方向如图所示，故电场力做正功，电势能减小，动能增大，即，负电荷在低电势处电势能大，故；综上所述，D正确；【点睛】考查了带电粒子在非匀强电场中的运动；本题的突破口是根据粒子做曲线运动时受到的合力指向轨迹的内侧，从而判断出电场力方向与速度方向的夹角关系，进而判断出电场力做功情况．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】

以小球B为研究对象，进行受力分析．由平衡条件可知，弹簧的弹力F和绳子的拉力FT的合力F合与重力mg大小相等，方向相反，即F合＝mg，如图所示：由三角形相似得：，又OA＝OB＝L，得FT=mg，，故绳子的拉力FT只与小球B的重力有关，与弹簧的劲度系数无关，所以FT1=FT2，当弹簧的劲度系数变大时，弹簧的压缩量减小，故长度x增加，F2>F1，故BC正确，AD错误．8、BD【解析】

甲、乙两光滑半圆轨道半径分别为R和r（R>r），故恰好通过最高点的是a球，A错误；由A球过最高点的临界速度为，则，则小球a具有的初动能为，故弹簧的弹性势能,故B正确；b小球的机械能守恒，，解得，a球通过最高点轨道对的支持力为N，，解得，故C错误；a球做平抛运动，，解得，同理b球做平抛运动，，解得，故CD两点之间的距离为，故D正确．9、AC【解析】试题分析:质点P下滑的过程，由动能定理得，可得；在最低点，质点P的向心加速度；根据牛顿第二定律得,解得；故A、B、C正确，D错误．故选ABC．考点：考查动能定理；向心力．【名师点睛】解决本题的关键掌握动能定理解题，以及知道质点在B点径向的合力提供圆周运动的向心力．10、BD【解析】

A．根据能量守恒可知，P、Q、弹簧组成的系统机械能守恒，故A错误；B．根据系统机械能守恒可得弹簧弹性势能最大值为故B正确；C．对Q，水平方向的合力先做加速运动后做减速运动，所以竖直杆对Q的弹力不一定始终大于弹簧弹力，所以竖直杆对P的弹力不一定始终大于弹簧弹力，故C错误；D．P下降过程中动能达到最大前，P加速下降，以P、Q为整体，在竖直方向上根据牛顿第二定律有则有故D正确。故选BD。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、大（F-mg）(h+x1)图像斜率近似为1【解析】

(1)[1]由于滑轮的摩擦，若把力传感器装在右侧轻绳上则实验的误差会更大；(2)[2]计数点5的瞬时速度则系统动能的增加量[3]外力做的功(3)[4]对铝块由动能定理得如果图像斜率近似为1时，可知外力做的功等于动能的增加量。12、电磁打点计时器和学生电源或者是电火花计时器，毫米刻度尺D1.35m/smvH2－mvB2【解析】

（1）[1]．打点计时器的工作电源是交流电源，在实验中需要刻度尺测量纸带上点与点间的距离从而可知道重锤下降的距离，以及通过纸带上两点的距离，求出平均速度，从而可知瞬时速度．纸带上相邻两计时点的时间间隔已知，所以不需要秒表．必须选取的实验器材其名称是学生电源、电磁打点计时器或者是电火花计时器、毫米刻度尺．（2）[1]．A、在重锤的正下方地面铺海绵，是防止损坏仪器，故A错误；B、不一定要从纸带上第一个点开始计算验证机械能是否守恒，故B错误；C、重复多次实验时，重物不需要从同一位置开始下落，故C错误；D．选重物的密度尽量大一些，可以减小受到的阻力的影响，可减少实验误差，故D正确；（3）[3]．根据刻度尺的指示可知：AC之间的距离为：xAC=5.90-0.50=5.40cm，根据匀变速直线运动中时间中的速度等于该过程中的平均速度，可以求出B点瞬时速度的大小为：根据功能关系可知因此需要比较，与mghBH

的大小，即可验证机械能是否守恒，所以要验证的表达式为四、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）（1）当k=1

时，vA=0，滑块A停在O点，A克服摩擦力所做的功为WfA=0

；（2）当1＜k≤9时，滑块A停在OP之间，A克服摩擦力所做的功为J

；

（3）当k＞9时，滑块A从OP段右侧离开，A克服摩擦力所做的功为16kJ

【解析】（1）设滑块A碰B后的共同速度为v，AB碰撞过程中损失的机械能为△E由动量守恒定律有

mAv0=（mA+mB）v

①由能量守恒定律有△E=mAv02-（mA+mB

）v2

②联立①②式并代入数据解得

J

③（2）设碰撞后A、B速度分别为vA、vB，且设向右为正方向，由于弹性碰撞，则有：mA