2027届湖北省十堰市高三上物理期中学业质量监测试题含解析

2027届湖北省十堰市高三上物理期中学业质量监测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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、2019年1月，我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆，在探测器“奔向”月球的过程中，用h表示探测器与地球表面的距离，F表示它所受的地球引力，能够描F随h变化关系的图像是A． B． C． D．2、如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上滑行，长木板与水平地面间动摩擦因数为μ1，木块与木板间的动摩擦因数为μ2.已知长木板处于静止状态，那么此时长木板受到地面的摩擦力大小为（）A．μ2mg B．μ1Mg C．μ1(m＋M)g D．μ2mg＋μ2Mg3、如图所示，质量为m的物体用细绳子牵引着在光滑的水平面上作匀速圆周运动，O为一光滑的孔，当拉力为F时，转动半径为R；当拉力增大到6F时，物体仍作匀速圆周运动，此时转动半径为在此过程中，拉力对物体做的功为A． B． C． D．4、质量为的木箱置于水平地面上，它与地面间动摩擦因数，受到一个与水平方向成角斜向上的拉力，为使木箱做匀速直线运动，拉力的最小值以及此时分别是（）A．； B．； C．； D．；5、关于重力做功与重力势能变化的下列说法中正确的是()A．物体从A点沿不同的路径运动到B点，重力势能的变化不同B．物体在重力和弹力作用下做匀速运动，物体的重力势能一定不变C．重力对物体做正功，物体的重力势能就增加D．重力对物体做的功等于物体的重力势能的变化6、如图所示，一不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于O点，右端跨过位于O＇点的光滑定滑轮悬挂一质量为1kg的物体，OO＇段水平，长度为1.6m。绳上套一可沿绳自由滑动的轻环，现在在轻环上悬挂一钩码(图中未画出)，平衡后，物体上升0.4m。则钩码的质量为A．1.2kgB．1.6kgC．kgD．kg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、在有大风的情况下，一小球自A点竖直上抛，其运动轨迹如图所示，小球运动轨迹上的A、B两点在同一水平直线上，M点为轨迹的最高点．若风力的大小恒定，方向水平向右，小球在A点抛出时的动能为4J，在M点时它的动能为2J，落回到B点时动能记为EkB，小球上升时间记为t1，下落时间记为t2，不计其他阻力，则A．x1：x2＝1：3 B．t1<t2 C．EkB＝6J D．EkB＝12J8、如图所示是一定质量的理想气体的p-V图线,若其状态由A→B→C→A,且A→B等容,B→C等压,C→A等温,则气体在A、B、C三个状态时（）A．气体的内能UA=UC>UBB．气体分子的平均速率vA>vB>vCC．气体分子对器壁单位面积的平均作用力FA>FB,FB=FCD．气体分子在单位时间内对器壁单位面积碰撞的次数是NA>NB,NA>NCE.单位体积内气体的分子数nA=nB=nC9、如图所示，一个长直轻杆两端分别固定一个小球和，其中、两球的质量分别为和，两球半径忽略不计，杆的长度为。先将轻杆竖直靠放在竖直墙上，轻轻拨动小球，使小球在水平面上由静止开始向右滑动，当小球沿墙下滑距离为时，下列说法正确的是（不计一切摩擦，重力加速度为）A．小球沿墙下滑的过程中小球的机械能守恒B．小球沿墙下滑距离为时，小球的速度为C．长直轻杆对做功为D．长直轻杆对做功为10、如图所示，带有光滑半圆弧轨道质量为M的滑块静止置于粗糙水平面上，AB为水平直径，半径为R，C点为半圆弧最低点，现把一质量为m的小球从A点静止释放，在小球下滑过程中，滑块始终静止，下列说法正确的是A．轨道对小球的作用力不做功B．小球滑到C点的速度为C．小球从A点下滑到C点的过程中，滑块受地面的摩擦力方向向左D．若水平面光滑，轨道对小球的作用力不做功三、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）某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，将橡皮筋改为劲度系数为400N/m的轻质弹簧，将弹簧的一端固定在竖直墙面上。不可伸长的细线OA、OB、OC，分别固定在弹簧的A端和弹簧秤甲、乙的挂钩上，其中O为OA、OB、OC三段细线的结点，如图1示。在实验过程中，保持弹簧伸长1.00cm不变。（1）若OA、OC间夹角为90°，弹簧秤乙的示数如图2所示，为________N，则弹簧秤甲的示数应该是__________N；（2）在（1）问中若保持OA与OB的方向不变：逐渐增大OA与OC的夹角，则弹簧秤甲的读数大小将________，弹簧秤乙的读数大小将________。12．（12分）某实验小组进行“验证机械能守恒定律”的实验．（1）甲同学用图1所示的实验装置验证机械能守恒定律，将电火花计时器固定在铁架台上，把纸带的下端固定在重锤上，纸带穿过电火花计时器，上端用纸带夹夹住，接通电源后释放纸带，纸带上打出一系列的点，所用电源的频率为50Hz，实验中该同学得到一条点迹清晰的纸带如图2所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点．纸带连续的计时点A、B、C、D至第1个点O的距离如图2所示，已知重锤的质量为1.00kg，当地的重力加速度为g=9.8m/s2，从起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为=_________J，重锤动能的增加量为ΔEk=_________J，从以上数据可以得到的结论是______________．（结果保留3位有效数字）．（2）乙同学利用上述实验装置测定当地的重力加速度．他打出了一条纸带后，利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以v2为纵轴画出了如图3所示的图线．由于图线明显偏离原点，若测量和计算都没有问题，其原因可能是___________________．乙同学测出该图线的斜率为k，如果阻力不可忽略，则当地的重力加速度g_____k（选填“大于”、“等于”或“小于”）．（3）丙同学用如图4所示的气垫导轨装置来验证机械能守恒定律，由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离L，窄遮光板的宽度为d，窄遮光板依次通过两个光电门的时间分别为t1、t2，经分析讨论，由于滑块在气垫导轨上运动时空气阻力很小，为此还需测量的物理量是_______________，机械能守恒的表达式为_______________________．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．（10分）距离地面h=20m高处以20m/s的初速度水平抛出—个小球，则(空气阻力不计，g取10m／s2，)(1)小球在空中飞行的时间t为多少？(2)小球落地时速度v方向与水平方向的夹角θ为多少？(3)小球落地时的位移S的大小14．（16分）如图所示，火箭载着宇宙探测器飞向某行星，火箭内平台上还放有测试仪器．火箭从地面起飞时，以加速度竖直向上做匀加速直线运动（为地面附近的重力加速度），已知地球半径为R．（1）到某一高度时，测试仪器对平台的压力是起飞前的，求此时火箭离地面的高度h．（2）探测器与箭体分离后，进入行星表面附近的预定轨道，进行一系列科学实验和测量，若测得探测器环绕该行星运动的周期为T0，试问：该行星的平均密度为多少？（假定行星为球体，且已知万有引力恒量为G）15．（12分）小船匀速横渡一条河流，当船头垂直对岸方向航行时，在出发点10min到达对岸下游120m处，若船头保持与河岸成α角向上游航行，在出发12.5min到达正对岸，求：（1）水流的速度，（2）船在静水中的速度，（3）河的宽度，（4）船头与河岸间的夹角α

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】

根据万有引力定律可得：，h越大，F越小，故选项D符合题意；2、A【解析】

根据长木板与木块的运动状态，

确定两者之间的滑动摩擦力，

再对长木板受力分析，

根据共点力平衡的条件即可得到结果。【详解】由题可知：长木板与木块之间发生了相对滑动，

产生了滑动摩擦力，设其为，则，对长木板受力分析，可知在水平方向长木

板受到木块对其向右的滑动摩擦力，

还受到地面对其向左的静摩擦力，

由共点力平衡条件知：。A．μ2mg与分析结果符合；B．μ1Mg与分析结果不符；C．μ1(m＋M)g与分析结果不符；D．μ2mg＋μ2Mg与分析结果不符；本题考查了摩擦力的判断与共点力

平衡条件的应用，较为简单。3、A【解析】

物体在光滑水平面上做匀速圆周运动，由绳子的拉力提供向心力，根据牛顿第二定律分别求出两种拉力情况下物体的速度，再根据动能定理求出外力对物体所做的功。【详解】设当绳的拉力为F时，小球做匀速圆周运动的线速度为，则有：，当绳的拉力增大到6F时，小球做匀速圆周运动的线速度设为，则有：，在绳的拉力由F增大到6F的过程中，根据动能定理得：。所以绳的拉力所做功的大小为，故A正确，BCD错误。本题是向心力与动能定理的综合应用，它们之间的纽带是速度，要明确动能定理是求功的基本方法之一．4、A【解析】

在拉力作用下木箱重力、拉力、地面的支持力和滑动摩擦力作用，根据平衡条件得又联立解得其中，，由数学知识知：当，即时有最小值，且最小值为故选A。5、D【解析】

重力做功W=mg△h，与物体初末位置的高度差△h有关，物体从A点沿不同的路径运动到B点，高度差相同，重力势能的变化相同，故A错误；物体在重力和弹力作用下做竖直方向的匀速运动时，物体的重力势能一定改变；故B错误；重力做正功，物体的重力势能一定减小。故C错误；重力势能的变化量等于重力做功的数值，即为WG=-△EP，故D正确。故选D。解决本题的关键知道重力势能的大小与零势能的选取有关，但重力势能的变化与零势能的选取无关。以及知道重力做功和重力势能变化的关系，重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增加，注意重力对物体做的功等于物体的重力势能的减小量，而不是变化量。6、A【解析】

重新平衡后，绳子形状如下图：

设钩码的质量为M，由几何关系知：绳子与竖直方向夹角为θ=53°，则根据平衡可求得：2mgcos53°=Mg；解得：M=1.2kg，故A正确，BCD错误。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、AD【解析】

将小球的运动沿水平和竖直方向正交分解，水平分运动为初速度为零的匀加速直线运动，竖直分运动为匀变速直线运动；

AB.竖直上抛运动上升过程与下降过程具有对称性，故t1=t2，对于初速度为零的匀加速直线运动，在连续相等的时间间隔内位移之比为1：3，故A正确，B错误；CD.在M点时它的动能为2J，说明在从抛出到最高点的过程中，风对物体的功为2J，因s1：s2=1：3，所以整个过程，风对物体的功为8J，整个过程重力做功为零，所以有：EKB=EKA+F（s1+s2）=4J+8J=12J故C错误，D正确．8、ACD【解析】

A.C→A为等温变化，，A→B为等容变化，，由查理定律可知，，则，一定量理想气体的内能只与温度有关，因为，所以，故A正确.B.因为，分子平均动能与温度有关，则分子的平均速率，故B错误；C.由B可知，，分子的平均速率，气体分子在单位时间内对器壁的平均作用力，故C正确；D.由A、B可知，，C状态分子数密度最小，单位时间撞击器壁的分子数最少，A与B状态的分子数密度相等，但A状态的分子平均速率大，单位时间A状态撞击器壁的分子数多，则气体分子在单位时间内对器壁单位面积碰撞次数，故D正确。E.由图示图象可知，体积，则单位体积的分子数关系为：，故E错误；9、BC【解析】

A．A沿墙下滑的过程中小球受重力、杆对它的弹力和墙对它的弹力，除重力做功外，杆的弹力对A小球做负功，所以A的机械能不守恒，故A错误；B．当小球A沿墙下滑距离为时，设A球的速度为vA，B球的速度为vB，根据系统的机械能守恒得两球沿杆子方向上的速度相等，则有联立解得：故B正确；C．对B球，根据动能定理得故C正确；D．对A球，根据动能定理得解得：故D错误。10、AB【解析】

当地面粗糙或者光滑时，根据功的概念判断轨道对小球能否做功；根据机械能守恒定律求解到达最低点的速度；小球下滑时对轨道作用力有水平向左的分量，由此判断滑块受到的摩擦力的方向．【详解】因滑块静止，则轨道对小球的作用力与速度方向垂直，轨道对小球的作用力始终不做功，选项A错误；根据机械能守恒定律可得：mgR=mvC2，解得vC=,选项B正确；小球从A点下滑到C点的过程中，小球对轨道的压力斜向左下方向，有水平向左的分量，可知滑块受地面的摩擦力方向向右，选项C错误；若水平面光滑，则小球在轨道内滑动时，轨道会运动，此时轨道对小球的作用力与小球的位移方向不垂直，即轨道对小球的作用力对轨道要做功，选项D错误；故选AB.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、3.00N5.00N减小先减小后增大【解析】

(1)[1]根据弹簧秤的读数方法可知，a的读数为3.00N；[2]根据胡克定律可知：OA、OC间夹角为，则甲的示数等于弹簧AA′的弹力与乙弹簧弹力的矢量和，即(2)[3][4]在(1)问中若保持OA与OB的方向不变，逐渐增大OA与OC的夹角，甲乙两个弹簧秤弹力的合力不变，如图所示，则可知弹簧秤甲的读数大小逐渐减小，弹簧秤乙的读数大小先变小后变大。12、5.505.45在实验误差允许的范围内重锤下落的过程中机械能守恒先释放重锤，后接通电源大于滑块的质量M和砂桶的质量m【解析】（1）重锤重力势能的减少量为Ep=mghC=1.00×9.8×0.561J≈5.50J；重锤动能的增加量为Ek=≈5.45J；由以上数据可得到如下结论：在实验误差允许的范围内重锤下落的过程中机械能守恒．（2）从图中可以看出，当重锤下落的高度为0时，重锤的速度不为0，