2027届湖南省师大附中物理高三上期中学业质量监测试题含解析

2027届湖南省师大附中物理高三上期中学业质量监测试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、如图所示，物体P左边用一根水平轻弹簧和竖直墙壁相连，放在粗糙水平面上，静止时弹簧的长度大于弹簧的原长．若再用一个从零开始逐渐增大的水平力F向右拉P，直到把P拉动．在P被拉动之前的过程中，弹簧对P的弹力N的大小和地面对P的摩擦力f的大小的变化情况是（）A．N始终增大，f始终减小B．N保持不变，f始终减小C．N保持不变，f先减小后增大D．N先不变后增大，f先减小后增大2、如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道I，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则（）A．该卫星的发射速度必定大于11.2km/sB．卫星在同步轨道II上的运行速度大于7.9km/sC．在轨道I上，卫星在P点的速度小于在Q点的速度D．卫星在Q点通过加速实现由轨道I进入轨道II3、宇航员在月球表面高度为h处以水平速度为v0抛出一物体，经时间t落到地面，已知月球半径为R，万有引力常量为G，忽略月球的自转．下列说法正确的是：（）A．月球的质量为 B．月球的质量为C．月球的第一宇宙速度为 D．月球的第一宇宙速度为4、如图所示，一个小物块从静止开始从同一高度沿倾角不同的斜面下滑至斜面底端，若斜面都是光滑的，则下列说法正确的是（）A．小物块滑到底端所用时间相同 B．小物块滑到底端时的动能相同C．下滑过程中重力的平均功率相同 D．滑到底端时重力的瞬时功率相同5、如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘间的动摩擦因数相同，当圆盘转速加快到两物体刚要发生滑动时，烧断细线，则（）A．两物体均沿切线方向滑动B．两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会发生滑动C．物体B发生滑动，离圆盘圆心越来越近D．物体A发生滑动，离圆盘圆心越来越远6、下列物理量中属于矢量的是A．速度 B．质量 C．时间 D．路程二、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、如图为某着陆器经过多次变轨后登陆火星的轨迹图，着陆器先在轨道Ⅰ上运动，然后改在圆轨道Ⅱ上运动，最后在椭圆周轨道Ⅲ上运动，P点是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的交点的交点，轨道上的P、S、Q三点与火星中心在同一直线上，P、Q两点分别是椭圆轨道的远火星点和近火星点．且PQ=2QS=2a，着陆器在轨道1上经过P点的速度为v1，在轨道2上经过P点的速度为v2，在轨道3上经过P点的速度为v3，下列说法正确的是（）A．着陆器在P点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要点火加速B．着陆器在轨道Ⅱ上由P点运动到S点的时间是着陆器在轨道Ⅲ上由P点运动到Q点的时间之比是C．着陆器在在轨道Ⅲ上经过P点的加速度可表示为D．着陆器在轨道Ⅱ上S点与在轨道Ⅲ上P点的加速度大小相等8、如图所示，质量均为M的物块A、B叠放在光滑水平桌面上，质量为m的物块C用跨过轻质光滑定滑轮的轻绳与B连接，且轻绳与桌面平行，A、B之间的动摩擦因数为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是()A．物块A运动的最大加速度为B．要使物块A、B发生相对滑动，应满足关系C．若物块A、B未发生相对滑动，物块A受到的摩擦力为D．轻绳对定滑轮的作用力为9、如图所示，A为静止于地球赤道上的物体，B为绕地球椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为B、C两卫星轨道的交点．已知A、B、C绕地心运动的周期相同．下列说法正确的是A．相对于地心，卫星C的运行速率等于物体A的速率B．相对于地心，卫星C的运行速率大于物体A的速率C．卫星B在P点的运行加速度等于卫星C在该点的运行加速度D．卫星B在P点的运行加速度大于卫星C在该点的运行加速度10、太阳系中的第二大行星是土星，它的卫星众多，目前已发现的卫星达数十颗．根据下表所列土卫五个土卫六两颗卫星的相关参数，可以比较（）土星的卫星距离土星距离半径发现者发现年份土卫五卡西尼土卫六惠更斯A．这两颗卫星公转的周期大小 B．这两颗卫星公转的速度大小C．这两颗卫星表面的重力加速度大小 D．这两颗卫星公转的向心加速度大小三、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）某同学设计了如图（a）所示的装置验证小球摆动过程中的机械能守恒。实验中小球到达B点时恰好与桌面接触但没有弹力，D处的箭头处放一锋利的刀片，细线到达竖直位置时被割断，小球做平抛运动落到地面，P是一刻度尺。该同学方案的优点是只需利用刻度尺测量A位置到桌面的高度h、桌面到地面的高度H及平抛运动的水平位移L即可.（1）用游标卡尺测出小球的直径d如图(b)所示，d=__________cm；(2)实验中改变h，多测几次h和L的数值，作出如图(c)所示的图象l，则该图线的斜率k=__________可证明小球下摆过程中机械能守恒；12．（12分）某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，他将两物块A和B用轻质细绳连接并跨过定滑轮，B下端连接纸带，纸带穿过固定的打点计时器。用天平滑出A、B两物块的质量mA=300g、mB=100g，A从高处由静止开始下落，B拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知打点计时计时周期为T=0.02s，则(1)在打点0~5过程中系统动能的增量ΔEk=______J，系统势能的减小量ΔEp=_________J，由此得出的结论是______________；（重力加速度g取9.8m/s2，结果保留三位有效数字）(2)用v表示物块A的速度，h表示物块下落的高度。若某同学作出图像如图丙，可求出当地的重力加速度g=__________m/s2。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，区域Ⅰ内有电场强度为E=2104N/C、方向竖直向上的匀强电场；区域II中有一光滑绝缘圆弧轨道，轨道半径为R=2m，轨道在A点的切线与水平方向成60°角，在B点的切线与竖直线CD垂直；在区域Ⅲ有一宽为d=3m的有界匀强电场，电场强度大小未知，方向水平向右．一质量为m=0.4kg、带电荷量为q=-210-4C的小球（质点）从左边界O点正上方的M点以速度v0=2m/s水平射入区域I，恰好从A点沿圆弧轨道切线进入轨道且恰好不能从Ⅲ区域中电场的右边界穿出，（取g=10m/s2）求：（1）OM的长L（2）区域Ⅲ中电场的电场强度大小E′14．（16分）（1）我国高铁技术处于世界领先水平，和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车．假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比，某列动车组由节车厢组成，其中第和节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组（）A．启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反B．做匀加速运动时，第、节与第、节车厢间的作用力之比为C．进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比D．与改为节动车带节拖车的动车组最大速度之比为（2）动车组列车（如图所示）是由几节自带动力的车厢（动车）加几节不带动车的车厢（拖车）编成一组，它将动力装置分散安装在多节车厢上．在某次试运行中共有节动车和节拖车组成动车组，每节动车可以提供的额定功率，每节车厢平均质量为．该次试运行开始时动车组先以恒定加速度启动做直线运动，达到额定功率后再做变加速直线运动，总共经过的时间加速后，动车组便开始以最大速度匀速行驶．设每节动车在行驶中的功率相同，行驶过程中每节车厢所受阻力相同且恒定．求：（1）动车组在匀加速阶段的牵引力大小．（2）动车组在整个加速过程中每节动车的平均功率．（3）动车组在整个加速过程中所通过的路程（计算结果保留两位有效数字）．15．（12分）如图所示，一圆柱形绝热容器竖直放置，通过绝热活塞封闭着摄氏温度为t1的理想气体，活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h1。现通过电热丝给气体加热一段时间，使其温度上升到（摄氏）t2，若这段时间内气体吸收的热量为Q，已知大气压强为P0，重力加速度为g，求：①气体的压强．②这段时间内活塞上升的距离是多少？③这段时间内气体的内能如何变化，变化了多少？

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】由题意可知，放在粗糙水平面上，静止时弹簧的长度大于原长，则弹簧对P的拉力向左，由于粗糙水平面，因此同时受到水平向右的静摩擦力．当再用一个从零开始逐渐增大的水平力F向右拉P，直到把P拉动前过程中，物体P受到的静摩擦力从向右变为水平向左．所以其大小先减小后增大．故只有A正确．选A．【点睛】在P被拉动之前的过程中，弹簧仍处于原状，因此弹力不变，而物体P先开始受到向右的静摩擦力，当拉力渐渐增大时，导致出现向左的静摩擦力，因而根据进行受力分析，即可判断．2、D【解析】

了解同步卫星的特点和第一宇宙速度、第二宇宙速度的含义，当万有引力刚好提供卫星所需向心力时，卫星正好可以做匀速圆周运动：若是“供大于需”，则卫星做逐渐靠近圆心的运动；若是“供小于需”，则卫星做逐渐远离圆心的运动.【详解】11.2km/s是卫星脱离地球束缚的发射速度，而同步卫星仍然绕地球运动，故A错误；7.9km/s即第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度，而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据v的表达式可以发现，同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故B错误；根据开普勒第二定律，在轨道I上，P点是近地点，Q点是远地点，则卫星在P点的速度大于在Q点的速度，故C错误；从椭圆轨道Ⅰ到同步轨道Ⅱ，卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力，故D正确；故选D．本题考查万有引力定律的应用，知道第一宇宙速度的特点，卫星变轨也就是近心运动或离心运动，根据提供的万有引力和所需的向心力关系确定．3、C【解析】

A、B、设月球表面重力加速度为a，质量为M，宇航员在月球表面附近高为h处以水平速度v0抛出一物体，经时间t落到月球表面，由平抛规律可得：，解得：；月球表面万有引力等于重力可得：，可得月球的质量为.故A，B均错误.C、D、重力充当向心力时，卫星速度为第一宇宙速度，则对月球卫星：，解得：；故C正确，D错误.故选C.这个题的突破口是对“宇航员在月球表面附近高为h处以水平速度v0抛出一物体，经时间t落到月球表面”这个已知条件的利用，能由此得到月球表面重力加速度这个题所有问题就不在话下．4、B【解析】A.物体下滑的加速度a=gsinθ,根据hsinθ=B.据动能定理知,mgh=1C.因重力做功相等，但时间不相等，故两个物体重力的平均功率大小不相等，故C错误；D.由动量定理可知,两物体到达低端时速度大小相等，方向不同，故重力的瞬时功率不同，故D错误；故选B.5、D【解析】当圆盘转速加快到两物体刚要发生滑动时，A物体靠细线的拉力与圆盘的最大静摩擦力的合力提供向心力做匀速圆周运动，B靠指向圆心的静摩擦力和拉力的合力提供向心力，所以烧断细线后，A所受最大静摩擦力不足以提供其做圆周运动所需要的向心力，A要发生相对滑动，离圆盘圆心越来越远，但是B所需要的向心力小于B的最大静摩擦力，所以B仍保持相对圆盘静止状态，做匀速圆周运动，故D正确，ABC错误．故选D．6、A【解析】试题分析：速度即有大小又有方向，并且可以根据平行四边形合成与分解，是矢量，A对；质量、时间、路程都是只有大小没有方向的物理量，是标量．故选A．考点：矢量和标量二、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】

A.着陆器由轨道I进入轨道Ⅱ做的是向心运动，需点火制动减速，使万有引力大于所需要的向心力，故A错误；B.根据开普勒第三定律可知：着陆器在轨道Ⅱ与轨道Ⅲ上的周期之比：；则着陆器在轨道Ⅱ上由P点运动到S点的时间与着陆器在轨道Ⅲ上由P点运动到Q点的时间之比是，选项B错误；C.着陆器在轨道Ⅲ上经过P点的加速度等于轨道Ⅱ上经过P点的加速度，大小为可，选项C正确；D.着陆器在轨道Ⅱ上S点与在轨道Ⅲ上P点距离火星中心的距离相等，则其加速度大小相等，方向相反，选项D正确；故选CD.8、AC【解析】

A.A受到的最大合外力为μMg，则A的最大加速度：a=μMg/M=μg故A正确；B.当A的加速度恰好为μg时，A、B发生相对滑动，以A、B、C系统为研究对象，由牛顿第二定律得：mg=(M+M+m)μg解得：m=，要使物块A、B之间发生相对滑动，物块C的质量至少为，故B错误；C.若物块A、B未发生相对滑动，A、B、C三者加速度的大小相等，由牛顿第二定律得：mg=(2M+m)a对A:f=Ma解得：f=，故C正确；D.C要向下做加速运动，C处于失重状态，绳子的拉力：T<mg，轻绳对定滑轮的作用力：N==T<故D错误；9、BC【解析】

抓住周期相同，运用，比较线速度的大小．根据牛顿第二定律由万有引力产生加速度比较加速度的大小.【详解】由T一样根据，知：C的半径大，则C的运行速度比A大．故A错误，B正确．在P点，加速度，r相同，则加速度相等．故C正确，D错误．故选BC．10、ABD【解析】

设土星的质量为M，A.由开普勒第三定律，半径越大，周期越大，所以土卫五的公转周期小．故A正确；B.由卫星速度公式，公转半径R越大，卫星的线速度越小，则土卫六的公转线速度小．故B正确；C.由卫星表面的重力加速度公式，由于卫星的质量未知，无法比较卫星表面的重力加速度，故C错误；D.由卫星向心加速度角公式，公转半径R越小，向心加速度a越大，则土卫五的向心加速度大．故D正确．故选ABD.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、1.1404H【解析】(1)主尺上的读数为：1.1cm，游标上的读数为：，所以d=1.1cm+0.040cm=1.140cm；(2)小球重力势能的减小量为mgh，根据平抛运动，，，解得，动能增量为，根据机械能守恒,即，即k=4H.12、在误差允许的范围内，、组成的系统机械能守恒【解析】

(1)[1]根据某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度，计数点5的瞬时速度：则系统动能的增加量：[2]系统重力势能的减小量:[3]在误差允许的范围内，、组成的系统机械能守恒；(2)根据系统机械能守恒定律得：解得：图线的斜率：代入数据得：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）L=0.3m（2）E′=1.2104N/C【解析】

(1)小球在区域I中做类平抛运动，结合A点的速度方向和初速度求出竖直分速度，根据牛顿第二定律求出竖直方向上的加速度，结合速度位移公式求出L的长度；(2)根据动能定理求出小球到达B点时的速度．小球在区域III中水平方向上做匀减速运动，结合牛顿第二定律和速度位移公式求出区域III的电场强度．【详解】(1)小球在区域I中做类平抛运动，设小球在A点的速度为vA，竖直分速度为vy，则有：vy＝v0tan60°＝由牛顿第二定律可得：a＝由匀变速直线运动的速度位移公式得：vy2=2aL解得：L=0.3m；(2)在区域II中，由图可得，由A至B下降的高度为，则由A到B，根据动能定理得：解得：vB=6m/s在区域III中，