山西省新绛县2027届物理高三上期中监测试题含解析

山西省新绛县2027届物理高三上期中监测试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、在物理学的重大发现中，科学家们总结出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、科学假设法和建立物理模型法等．以下关于物理学研究方法的叙述正确的是（）A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法运用了假设法B．根据速度的定义式，当△t趋近于零时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了微元法C．在实验探究加速度与力、质量的关系时，运用了控制变量法D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，然后将各小段位移相加，运用了极限思想法2、在光滑水平面上有一长木板，质量为M，在木板左端放一质量为m的物块，物块与木板间的滑动摩擦力为f，给物块一水平向右的恒力F，当物块相对木板滑动L距离时，木板运动位移为x，则下列说法正确的是A．此时物块的动能为FLB．此时物块的动能为(F-f)LC．此时木板的动能为fxD．物块和木板动能的总增加量为F(x+L)3、质量M=1kg的长木板置于水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数。木板上放有质量分别为mA=2kg和mB=1kg的A、B两物块，A、B与木板间的动摩擦因数分别为、，水平恒力F作用在物块A上，如图所示。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2。则（）A．若F=5N，物块A受到的摩擦力大小为5NB．若F=6N，物块B受到的摩擦力大小为5NC．若F=7N，物块A将会相对木板滑动D．无论力F多大，B与长木板之间都不会发生相对滑动4、2015年7月23日凌晨，美国宇航局（NASA）发布消息称其天文学家们发现了迄今“最接近另一个地球”的系外行星，因为围绕恒星Kepler452运行，这颗系外行星编号为Kepler452b，其直径约为地球的1.6倍，与恒星之间的距离与日地距离相近，其表面可能存在液态水，适合人类生存．设Kepler452b在绕恒星Kepler452圆形轨道运行周期为T1，神舟飞船在地球表面附近圆形轨道运行周期为T2，恒星Kepler452质量与地球质量之比为p，Kepler452b绕恒星Kepler452的轨道半径与地球半径之比为q，则T1、T2之比为（）A． B． C． D．5、螺丝钉是利用斜面自锁原理制成的。其原理如图所示，螺母与螺杆的螺纹结合，可以看作由两个叠放在一起并卷曲起来的同倾角斜面组成，设螺母、螺杆间的动摩擦因数为μ，斜面的高为螺距h，底为圆周长2πr，当螺杆受到很大的压力F时，仍然不会移动（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），则应满足的关系为（）A．h≤2πμr B．h≤πμr C．h≥2πμr D．h≥πμr6、如图所示，跷跷板上的A、B两点的角速度分别为和，线速度大小分别为和，则（）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、有一小球只在重力作用下由静止开始自由落下，在其正下方固定一根足够长的轻质弹簧，如图所示，在小球与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中（）A．小球接触弹簧后即做减速运动B．小球的重力势能一直减小，弹簧的弹性势能一直增大C．当小球的速度最大时，它所受的合力为零D．小球所受的弹力先对小球做正功，再做负功8、如图所示，一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平．轨道上的A点离PQ的距离为，一质量为m的质点自P点正上方距离P点高h=2R由静止释放，进入轨道后刚好能到达Q点并能再次返回经过N点．已知质点第一次滑到轨道最低点N时速率为v1，第一次到达A点时速率为v2，选定N点所在的水平面为重力势能的零势能面，重力加速度为g，则A．B．C．从N到Q的过程中，动能与势能相等的点在A点上方，从Q到N的过程中，动能与势能相等的点在A点下方D．从N到Q的过程中，动能与势能相等的点在A点下方，从Q到N的过程中，动能与势能相等的点在A点上方9、如图所示，甲、乙传送带倾斜放置，并以相同的恒定速率v逆时针运动，两传送带粗糙程度不同，但长度、倾角均相同．将一小物体分别从两传送带顶端的A点无初速度释放，甲传送带上小物体到达底端B点时恰好达到速度v；乙传送带上小物体到达传送带中部的C点时恰好达到速度v，接着以速度v运动到底端B点．则小物体从A运动到B的过程A．小物体在甲传送带上的运动时间比在乙上的大B．小物体与甲传送带之间的动摩擦因数比与乙之间的大C．两传送带对小物体做功相等D．两传送带因与小物体摩擦产生的热量相等10、如图，小球以初速度为从沦肌浃髓斜面底部向上滑，恰能到达最大高度为的斜顶部．右图中是内轨半径大于的光滑轨道、是内轨半径小于的光滑轨道、是内直径等于光滑轨道、是长为的轻棒．其下端固定一个可随棒绕点向上转动的小球．小球在底端时的初速度都为，则小球在以上四种情况中能到达高度的有（不计一切阻力）（）A．A B．B C．C D．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）某同学设计了一个验证牛顿第二定律的实验，下面图甲为其设计的实验装置简图．(1)如图乙所示，为该同学做某次实验得到的纸带，可以判断出这条纸带的运动方向是______．（选“向左”或“向右”）(2)如图丙所示，为该同学根据纸带上的测量数据进行分析处理后所描绘出来的实验图线示意图．设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿第二定律成立．则：小车受到沙桶的拉力大小为______N；小车的质量大小为______kg．12．（12分）为测定物块与木板间的动摩擦因数，某课外实验小组设计了如图所示的实验装置，如图所示．实验步骤如下：（1）某同学在实验室找到一个小正方体木块，并放置在木板上．（2）调整木板的倾角．将弹簧（实验中的弹簧可视为轻质弹簧）的一端固定在木板上，另一端位于木板上的B点．正方体木块从木板上A点静止释放后沿木板下滑，压缩弹簧运动至C点后被弹回，上滑至D点时速度为零．（1）测得AB间的距离为x1，BC间的距离为x2，BD间的距离为x1．（4）改变θ角的大小，按以上步骤重做实验，得出多组数据，利用所学规律算出物快与木板间的动摩擦因数，求其平均值．请根据上述步骤以及所学的物理规律处理以下问题；关于正方体木块从A下滑到B过程中的受力示意图（其中mg为木块的重力，N为斜面对木块的支持力，f为木块受到的摩擦力、F为弹簧对木块的弹力）．下图分析正确的是______．②若某次实验测得：x1=40cm、x2=5cm、x1=25cm，θ=45°，则物快与木板间的动摩擦因数为______③试比较物快在上述过程中刚接触与刚离开弹簧时动能的大小，并简要说明理由___________．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，一个质量为m=2kg的小物块静置于足够长的斜面底端。现对其施加一个沿斜面向上、大小为F=25N的恒力，3s后将F撤去，此时物块速度达到15m/s。设物块运动过程中所受摩擦力的大小不变，取g=10m/s2。求：（1）物块所受摩擦力的大小；（2）物块在斜面上运动离斜面底端的最远距离；（3）物块在斜面上运动的总时间。14．（16分）一个质量m=10kg的圆柱体工件放在V形槽中，槽顶角α＝60°，槽与工件接触处的动摩擦因数处处相同且大小为μ＝0.25，则：（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g取10m/s2）（1）要沿圆柱体的轴线方向（如图甲）水平地把工件从槽中拉出来，人至少要施加多大的拉力（最大静摩擦等于滑动摩擦）？（2）现把整个装置倾斜，使圆柱体的轴线与水平方向成37°角（如图乙），且保证圆柱体对V形槽两侧面的压力大小相等，发现圆柱体能自动沿槽下滑，求此时工件和槽之间的摩擦力大小。15．（12分）如图所示，半径为R的光滑圆环竖直放置，直径MN为竖直方向，环上套有两个小球A和B，A、B之间用一长为R的轻杆相连，小球可以沿环自由滑动，开始时杆处于水平状态，已知A的质量为m，重力加速度为g．（1）若B球质量也为m，求开始时杆对B球的弹力大小；（2）若B的质量为3m，由静止释放轻杆，求B球由初始位置到达N点的过程中，轻杆对B球所做的功．

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】

质点采用的科学方法为建立理想化的物理模型的方法，A错误；为研究某一时刻或某一位置时的速度，我们采用了取时间非常小，即让时间趋向无穷小时的平均速度作为瞬时速度，即采用了极限思维法，B错误；在研究加速度与质量和合外力的关系时，由于影响加速度的量有质量和力，故应采用控制变量法，C正确；在探究匀变速运动的位移公式时，采用了微元法将变速运动无限微分后变成了一段段的匀速运动，即采用了微元法，D错误．2、C【解析】

物块对地的位移为L+x，对物块，根据动能定理得，物块的动能为Ek=（F-f）（L+x），故AB错误；木板对地的位移为x，对木板，由动能定理得：此时木板的动能为fx．故C正确。物块和木板动能的总增加量为（F-f）（L+x）+fx=F(x+L)-fL，则D错误；故选C.本题涉及力在空间的效果求动能，要首先想到动能定理，要注意对单个物体，位移的参照物是地面．3、D【解析】A与木板间的最大静摩擦力为；B与木板间的最大静摩擦力为；木板与地面间的最大静摩擦力为；A：若F=5N，木板已相对地面滑动，设AB相对木板静止，则对整体，对A：，解得：；对B：，解得：故AB确实相对木板静止，且；故A错误。B：若F=6N，木板已相对地面滑动，设AB相对木板静止，则对整体，对A：，解得：；对B：，解得：故AB确实相对木板静止，且；故B错误。C：若F=7N，木板已相对地面滑动，设AB相对木板静止，则对整体，对A：，解得：；对B：，解得：所以AB确实相对木板静止；故C错误。D：木板和B之所以能运动，是A与木板间的摩擦力做动力，当A与木板间的摩擦力达到最大时，设木板和B相对静止，对木板和B：，对B：，解得：；即A与木板间的摩擦力达到最大时，木板和B仍相对静止。则无论力F多大，B与长木板之间都不会发生相对滑动。故D正确。点睛：连接体问题中不确定能否保持相对静止的问题，可先假设相对静止，算出所需的摩擦力与最大静摩擦力对比；也可算出最大静摩擦力出现时对应的情况，与题中条件对比。4、D【解析】

对于Kepler452b，根据万有引力提供向心力得：，解得：；神舟飞船在地球表面附近圆形轨道运行周期为T2，有：，解得：，恒星Kepler452质量与地球质量之比为p，Kepler452b绕恒星Kepler452的轨道半径与地球半径之比为q，则有：．故ABC错误，D正确；故选D．此题就是根据万有引力提供向心力得出周期与轨道半径以及中心天体质量的关系，结合中心天体质量之比、轨道半径之比求出周期之比．5、A【解析】

当螺杆受到很大的压力F时，仍然不会移动，由受力分析图可知由平衡知识可得故A正确，BCD错误。故选A。6、C【解析】

跷跷板在转动时，横梁上A、B两点绕O点转动属同轴转动，角速度相等，故有由于根据得故C正确，ABD错误。故选C。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】

AC．小球接触弹簧后，弹簧的弹力先小于重力，小球的合力向下，加速度也向下，与速度方向相同，故小球做加速运动，因弹力逐渐增大，合力减小，加速度减小；随着小球向下运动，弹簧的弹力增大，当弹簧的弹力大于重力后，小球的合力向上，加速度向上，与速度方向相反，小球做减速运动，弹力增大，合力增大，加速度也增大；当压缩量最大时，物体的速度减小为零。故A不符合题意，C符合题意。B．在下落过程中，重力始终做正功，所以重力时能减小。故B符合题意。D．根据A的分析可知，球所受的弹力先对小球一直做负功。故D不符合题意。8、BC【解析】

设质点到达P点时的速度为v，根据动能定理有mg2R＝mvP2−0；解得；由题意由静止释放刚好能达到Q点，由动能定理有mg2R−Wf＝0−0得Wf＝2mgR；因为从P到N每个点速度均大于N到Q每个点的速度，P到N的正压力大于N到Q，P到N的摩擦力大于N到Q的摩擦力，所以P到N克服摩擦力做功大于mgR，由P到N由动能定理得mgR−Wf＝＜0，所以，即第一次滑到轨道最低点时的速率，故B正确．如果轨道光滑，物体在运动过程中不受摩擦力，上升过程中动能与重力势能相等的位置在位移的中点A，现在由于要克服摩擦力做功，机械能减小，所以上升过程中动能与重力势能相等的位置在A点上方，从Q到N的过程中，动能与势能相等的点在A点下方．故C正确；故选BC．本题考查了能量守恒定律和牛顿第二定律的综合运用，关键是抓住已知条件质点滑到Q点时，速度恰好为零，求出此时质点克服摩擦力做的功，再结合圆周运动知识进行分析．9、AC【解析】

A．根据两个物体的总位移相等，v-t图象的“面积”表示位移，作出两个物体的v-t图象，可知t甲＞t乙．故A正确．B．v-t图象的斜率表示加速度，由图知，甲匀加速运动的加速度小于乙匀加速运动的加速度，由牛顿第二定律得：mgsinθ+μmgcosθ=ma得a=gsinθ+μgcosθ则知μ小时，a小，因此物体与甲传送带之间的动摩擦因数比乙小，故B错误．C．根据动能定理得：则得传送带对物体做功h、v、m都相等，则W相等，故C正确．D．设传送带长为L．甲中：物体运动时间为：物体与传送带间的相对位移大小为：△x甲=vt甲-L=L物体的加速度为：由牛顿第二定律得：mgsinθ+f甲=ma甲得：产生的热量为：乙中：物体运动时间为物体与传送带间的相对位移大小为：物体的加速度为：由牛顿第二定律得：mgsinθ+f乙=ma乙得：产生的热量为：则知乙与物体摩擦产生的热量较多，故D错误．10、AD【解析】该过程中小球的机械能守恒，，小球在B、C的轨道内到达h高度的时候一定有水平方向的速度，也就是具有动能，所以在B、C的轨道内小球不可能到达h高度，而在A、D轨道内却可以．故A、D项正确．综上所述，本题正确答案为AD．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、向左1/kb/k【解析】(1)小车受到沙桶的拉力作用做匀加速运动，单位时间内位移增加，可以判断出这条纸带的运动方向是向左运动；(2)由牛顿第二定律得，则有，小车受到沙桶的拉力大小为，小车的质量大小为12、C0.2物块刚接触弹簧时的动能大于刚离开弹簧时的动能，理由是机械能转化为内能【解析】

①[1]从A到B过程，物块受力如图所示：故选：C；②[2]在整个过程中，对物块，由动能定理得：mg(x1−x1)sin45∘−μmgcos45∘(x1+2x2+x1)=0−0，解得：；③[1]物块刚接触与刚离开弹簧时，弹簧形变量为零，弹性势能为零，物块的高度相同，物块重力势能相同，物块的机械能等于其动能，从物块刚接触弹簧到物块刚离开弹簧过程中，物块要克服摩擦力做功，部分机械能转化为内能，物块的机械能减少，因此物块刚接触弹簧时的动能大于