2027届新疆维吾尔自治区行知学校物理高三上期中学业质量监测模拟试题含解析

2027届新疆维吾尔自治区行知学校物理高三上期中学业质量监测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、如图所示，一个质量为M的人，站在台秤上，一长为R的悬线一端系一个质量为m的小球，手拿悬线另一端，小球绕悬线另一端点在竖直平面内做圆周运动，且小球恰好能通过圆轨道最高点，则下列说法正确的是：（）A．小球运动到最低点时，台秤的示数最大且为(M＋6m)gB．小球运动到最高点时，人处于失重状态C．小球在a、c两个位置时，台秤的示数不相同D．小球从最高点运动到最低点的过程中台秤的示数增大，人处于超重状态2、从水平地面上方同一高度处，使a球竖直上抛，使b球平抛，且两球质量相等，初速度大小相同，最后落于同一水平地面上．空气阻力不计．下述说法中正确的是（）A．重力对两球所做的功相等 B．两球着地时的重力的功率相等C．重力对两球的冲量相同 D．两球着地时的动量相同3、如图所示，一质量为M的斜面体静止在水平面上，物体B受沿斜面向上的力F作用沿斜面匀速上滑，A、B之间动摩擦因数为μ，μ＜tanθ，且质量均为m，则()A．A、B保持相对静止B．地面对斜面体的摩擦力等于mg(sinθ－μcosθ)cosθ＋FcosθC．地面受到的压力等于(M＋2m)gD．B与斜面间动摩擦因数为4、中国航天科工集团虹云工程，将在2023年前共发射156颗卫星组成的天基互联网，建成后WiFi信号覆盖全球。假设这些卫星中有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为，（T0为地球的自转周期），已知地球的第一宇宙速度为v，地球表面的重力加速度为g，则该卫星绕地球做匀速圆周轨道半径为（）A．B．C．D．5、2018年9月份，三明市某中学举行了校秋季运动会，小郑同学参加了跳高比赛，最后一次他以背越式跳过拿到了本届校运会的冠军，为班级争了光．若忽略空气阻力，则下列说法正确的是()A．小明起跳时地面对他的支持力等于他的重力B．小明脚离地起跳以后在上升过程中处于超重状态C．小明下降过程中处于失重状态D．小明起跳以后在下降过程中重力消失了6、地质勘探发现某地区表面的重力加速度发生了较大的变化，怀疑地下有空腔区域．进一步探测发现在地面P点的正下方有一球形空腔区域储藏有天然气，如图所示．假设该地区岩石均匀分布且密度为ρ，天然气的密度远小于ρ，可忽略不计．如果没有该空腔，地球表面正常的重力加速度大小为g；由于空腔的存在，现测得P点处的重力加速度大小为kg(k<1)．已知引力常量为G，球形空腔的球心深度为d，则此球形空腔的体积是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、以下给出的核反应方程中，说法正确的是（）A．12H+1B．714N+C．24He+D．92235U+018、如图所示，连接有轻弹簧的物块a静止于光滑水平面上，物块b以一定初速度向左运动。下列关于a、b两物块的动量P随时间t的变化关系图象，合理的是（）A．B．C．D．9、已知一足够长的传送带与水平面的倾角为θ，以一定的速度匀速运动，某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的物块（如图a所示），以此时为t=0时刻记录了小物块之后在传送带上运动的速度随时间的变化关系，如图b所示（图中取沿斜面向上的运动方向为正方向，其中两坐标大小v1>v2），已知传送带的速度保持不变，则下列判断正确的是（）A．0～t2内，物块对传送带一直做负功B．物块与传送带间的动摩擦因数μ>C．0～t2内，传送带对物块做功为1D．系统产生的热量一定比物块动能的减少量大10、如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b．外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态．若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则（）A．绳OO′的张力也在一定范围内变化B．物块b所受到的支持力也在一定范围内变化C．连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化D．物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化三、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）某实验小组利用图甲所示的实验装置做探究加速度与合外力、质量关系的实验。(1)关于下列实验操作，正确的是________。A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行B．每次小车都要从同一位置开始运动C．实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源D．通过增减小车上的砝码改变小车质设后，不需要重新平衡摩擦力(2)为使小车所受合外力等于细线的拉力，应采取的措施是___________；要使细线的拉力等于砝码的总重力，应满足的条件是________。(3)小组成员中甲、乙两同学先后在同一实验装置中做研究加速度与合外力关系实验，其中一个同学在轨道水平情况下做的实验，而另一个同学在轨道倾斜的情况下做的实验，得到了a—F图像中①、②两条图线。则图线______(填"①”或“②”）是在轨道倾斜情况下得到的；小车及车中砝码的总质量m=________kg。12．（12分）某同学利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示．气垫导轨与水平桌面的夹角为θ，导轨底端P点有一带挡光片的滑块，滑块和挡光片的总质量为M，挡光片的宽度为b，滑块与沙桶由跨过轻质光滑定滑轮的细绳相连．导轨上Q点固定一个光电门，挡光片到光电门的距离为d．（1）实验时，该同学进行了如下操作：①开启气泵，调节细沙的质量，使滑块处于静止状态，则沙桶和细沙的总质量为________；②在沙桶中再加入质量为m的细沙，让滑块从P点由静止开始运动．已知光电门记录挡光片挡光的时间为Δt，则滑块通过Q点的瞬时速度为________.（2）在滑块从P点运动到Q点的过程中，滑块的机械能增加量ΔE1＝________，沙桶和细沙的机械能减少量ΔE2＝________．在误差允许的范围内，如果ΔE1＝ΔE2，则滑块、沙桶和细沙组成的系统机械能守恒．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）一定质量的理想气体，状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的p－V图线描述，其中D→A为等温线，气体在状态A时温度为TA＝300K，试求：①气体在状态C时的温度TC；②若气体在A→B过程中吸热1000J，则在A→B过程中气体内能如何变化？变化了多少？14．（16分）如图所示，传送带A、B之间的距离为，与水平面间夹角，传送带沿顺时针方向转动，速度恒为。在传送带上端A点无初速度放置一个质量为，大小可忽略的金属块，它与传送带的动摩擦因数为，金属块滑离传送带后，经过弯道BCD后，沿半径的竖直光滑圆轨道做圆周运动，并刚好能通过最高点E，已知B、D两点的竖直高度差为，取。（1）若金属块飞离E点后恰能击中B点，求B、D间的水平距离；（2）求金属块经过D点时的速度大小；（3）金属块在BCD弯道上克服摩擦力做的功。15．（12分）一物块在一个水平拉力作用下沿粗糙水平面运动，其v－t图象如图甲所示，水平拉力的P－t图象如图乙所示，g＝10m/s2，求：（1）物块与水平面间的动摩擦因数μ；（2）物块运动全过程水平拉力所做的功W；（3）物块在0~2s内所受的水平拉力大小F．

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、A【解析】

A．小球恰好能通过圆轨道最高点，在最高点，细线中拉力为零，根据牛顿第二定律：，解得小球速度为：小球从最高点运动到最低点，由机械能守恒定律得：，在最低点，由牛顿第二定律有：，联立解得细线中拉力：F=6mg小球运动到最低点时，台秤的示数最大且为：Mg+F=（M+6m）g。故A正确。B．小球运动到最高点P时，线的拉力为零，所以人不处于失重状态。故B错误。C．小球在a、c处时，绳对小球有一个水平方向指向圆心的弹力来充当向心力，由牛顿第三定律得绳对人施加的也是水平方向的力，故小球在a、c两个位置台秤的示数相同均为Mg。故C错误。D．小球从最高点运动到最低点的过程中，人始终处于静止状态，人所受的合外力为零，人并无竖直方向的分加速度，则人并不处于超重状态。故D错误。2、A【解析】

重力对两球做功WG=mgh相等；根据P=mgvy判断重力的瞬时功率；竖直上抛和平抛运动的时间不同，故重力对两球的冲量不同；动量是矢量，动量的方向就是速度的方向，竖直上抛和平抛运动的球落地时速度方向是不一样的，故这两种运动的球落地时动量是不同的；【详解】竖直上抛和平抛过程中球都只受重力作用，只有重力做功，两物体初位置高度相同，故重力做的功WG=mgh相同．故A正确．根据瞬时功率的表达式P=mgvy，两球落地时a球的竖直速度大于b球的竖直速度，可知两球着地时的重力的功率不相等，选项B错误；因竖直上抛物体落地用时间较长，根据I=mgt可知，重力对a球的冲量较大，选项C错误；两球着地时速度的方向不同，则动量不同，选项D错误；故选A.此题的关键要知道竖直上抛和平抛运动都是只受重力，但是它们运动的时间和落地速度方向都是不一样的．3、B【解析】对A分析，因为μ＜tanθ，则mgsinθ＞μmgcosθ，则A、B不能保持相对静止，故A错误．以AB为研究的对象，A受到重力、支持力、和斜面体B对A的摩擦力，

垂直于斜面的方向：N=mgcosα

沿斜面的方向：mgsinα-μN=ma

由于μ＜tanα，则：ma=mgsinα-μmgcosα＞0

加速度aA=gsinθ-μgcosθ，

将B和斜面体视为整体，受力分析

可知地面对斜面体的摩擦力等于m（gsinθ-μgcosθ）cosθ+Fcosθ，地面受到的压力为（M+2m）g-Fsinθ-m（gsinθ-μgcosθ）sinθ，故B正确，C错误．B与斜面体的正压力N=2mgcosθ，对B分析，根据共点力平衡有：F=mgsinθ+μmgcosθ+f′，则动摩擦因数．故D错误．故选B．4、D【解析】

绕地球表面旋转的卫星对应的速度是第一宇宙速度，此时重力提供向心力，设卫星的质量为m，即得出而卫星在高空中旋转时，万有引力提供向心力，设地球的质量为M，此高度的速度大小为v1，则有其中GM=R2g解得：该卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径A.与分析不符，故A项错误；B.与分析不符，故B项错误；C.与分析不符，故C项错误；D.与分析相符，故D项正确。5、C【解析】

A.小明起跳的初始阶段加速度的方向向上，所以地面对他的支持力大于他的重力。故A错误；B.起跳以后在上升过程，只受重力的作用，有向下的重力加速度，是处于完全失重状态，故B错误；C.小明下降过程中，只受重力的作用，有向下的重力加速度，处于失重状态。故C正确；D.人处于超重或失重状态时，人的重力并没变。故D错误。故选：C.6、D【解析】

地球表面正常的重力加速度大小为,由于空腔的存在，现测得P点处的重力加速度大小为，则空腔体积大小的岩石对物体吸引产生的加速度为，结合万有引力定律，即，解得：，故D项正确，ABC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】

12H+13H→24He+X，X电荷数为0，质量数为1，则为中子，核反应为聚变反应，选项A正确；714N+24He→817O+Y，Y电荷数为1，质量数为1，则为质子，核反应为人工转变方程，选项B错误；24He+138、ABD【解析】

b与弹簧接触后，压缩弹簧，b做减速动，a做加速运动，且在运动过程中系统的动量守恒，如果b的质量较小，可能出现b反弹的现象，出现图像B的运动过程；如果ab两球的质量相等，则可以出现D的运动过程；如果a的质量很小，可能出现A的运动过程，故ABD合理；b与弹簧接触后，弹力慢慢增大，然后再减小，故两物体的加速度一定先增大后减小，故C不合理；故选：ABD。本题考查含有弹簧问题的动量守恒定律的应用，要注意正确分析弹簧弹力的性质，从而确定运动过程，注意考虑多种可能性。9、ABD【解析】由图知，物块先向下运动后向上运动，则知传送带的运动方向应向上．0～t1内，物块对传送带的摩擦力方向沿传送带向下，则物块对传送带做负功．故A正确．在t1～t2内，物块向上运动，则有μmgcosθ＞mgsinθ，得μ＞tanθ．故B正确．0～t2内，由图“面积”等于位移可知，物块的总位移沿斜面向下，高度下降，重力对物块做正功，设为WG，根据动能定理得：W+WG=12mv22-12mv12，则传送带对物块做功W≠12mv22-12mv12-WG．故C错误．0～t2点睛：本题由速度图象要能分析物块的运动情况，再判断其受力情况，得到动摩擦因数的范围，根据动能定理求解功是常用的方法．10、BD【解析】由于整个系统处于静止状态，所以滑轮两侧连接a和b的绳子的夹角不变；物块a只受重力以及绳子的拉力，由于物体a平衡，则连接a和b的绳子张力T保持不变；由于绳子的张力及夹角均不变，所以OO′中的张力保持不变，A、C错误；b处于静止即平衡状态，对b受力分析有：力T与力F与x轴所成夹角均保持不变，由平衡条件可得：N+Fsinα+Tsinθ-mg=0，f+Fcosα-Tcosθ=0；由此可得：N=mg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、AD平衡摩擦力小车的质量远大于砝码的总质量①2.5kg【解析】

(1)A、调节滑轮的高度,使牵引小车的细绳与长木板保持平行,所以A选项是正确的;B、小车的释放位置对该实验没有影响,不要求每次在同一位置,故B错误;C、实验时先接通电源,再释放小车,故C错误;D.通过增减小车上的砝码改变质量时,不需要重新平衡摩擦力,即不需要重新调整木板的倾斜程度,所以D选项是正确的.(2)为使小车所受合外力等于细线的拉力，应采取的措施是把不带滑轮的一端抬高，平衡小车运动中的摩擦力；以整体为对象：mg=(M+m)a，则小车的加速度为：a=mg再以小车及车中的砝码为研究对象，可以求出绳子的拉力，即：F=Ma=M⋅mg当m≪M可以近似认为F=mg所以要认为绳子拉力等于砂和砂桶的重力，则必须满足条件m≪M(3)由①图象可以知道,当F=0时,加速度不等于零.也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度,该同学实验操作中平衡摩擦力过大,即倾角过大,平衡摩擦力时木板的右端垫得过高，图线①是在轨道倾斜情况下得到的;在水平轨道上,因为受到摩擦力,拉力不为零时,加速度仍然为零,可以知道图线②是在轨道水平的情况下得到的.根据牛顿第二定律得F-f=ma解得：a=F-fm,图线的斜率表示质量的倒数,则故本题答案是：(1).AD(2).平衡摩擦力(3).小车的质量远大于砝码的总质量(4).①(5).2.5kg(1)根据实验操作要求可分析必须进行的操作;(2)根据牛顿第二定律,通过整体隔离法求出绳子拉力的表达式,从而确定托盘及托盘内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力的条件;(3)根据a-F图象的特点结合牛顿第二定律分析求解.12、（1）①m=Msinθ②bΔt（2）【解析】试题分析：（1）①滑块处于静止状态，在沿斜面方向上有Mgsinθ=T②光电门的宽度非常窄，所以通过光电门的瞬时速度可近似等于通过光电门的平均速度，故通过Q点的瞬时速度为v=（2）在滑块从P点运动到Q点的过程中，滑块的动能增加，重力势能增加，则滑块的机械能增加量为ΔE1考点：