湖北省汉川二中2027届物理高三上期中学业质量监测试题含解析

湖北省汉川二中2027届物理高三上期中学业质量监测试题请考生注意：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，一铁架台放于水平地面上，其上有一轻质细线悬挂一小球，开始时细线竖直，现将水平力F作用于小球上，使其缓慢地由实线位置运动到虚线位置，铁架台始终保持静止，则在这一过程中A．水平拉力F是恒力B．铁架台对地面的压力一定增大C．细线的拉力变小D．地面对铁架台的摩擦力增大2、如图所示，AO、BO、CO是完全相同的绳子，并将钢梁水平吊起，若钢梁足够重时，绳子AO先断，则（）A．θ=120°B．θ＞120°C．θ＜120°D．不论θ为何值，AO总是先断3、如图所示，曲线为电荷在匀强电场中的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，则下列说法正确的是A．电荷在b点的电势能大于在a点的电势能B．该电场的方向水平向左C．b点的电势高于a点的电势D．电荷在电场中相同时间内速度的变化量不相同4、如图所示，真空中有一平行板电容器，电容为C，两极板M、N分别由银和钠(其极限频率分别为v1和v2)制成，板间距离为d。现用频率为v(v2＜v＜v1)的单色光持续照射两极板内表面，设电子的电荷量为e，则电容器两个极板最终带电情况是()A．N极板带负电，带电荷量为B．N极板带正电，带电荷量为C．M极板带负电，带电荷量为D．M极板带正电，带电荷量为5、嫦娥五号”探测器由轨道器、返回器、着陆器等多个部分组成。探测器在2017年由“长征五号”运载火箭在中国文昌卫星发射中心发射升空，自动完成月面样品采集，并从月球起飞，返回地球。若已知月球半径为R，“嫦娥五号”在距月球表面高度为R的圆轨道上飞行，周期为T，万有引力常量为G，下列说法正确的是（）A．月球质量为32B．月球表面重力加速度为32πRC．月球密度为3πD．月球第一宇宙速度为46、有一个直角支架AOB，A0水平放置，表面粗糙，OB竖直放置，表面光滑．A0上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环用一质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如图，现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力FN和细绳上的拉力FT的变化情况是（）A．FN不变，FT变大 B．FN不变，FT变小C．FN变大，FT变大 D．FN变大，FT变小二、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、2016年10月19日3时31分，神舟十一号载人飞船与天宫二号空间实验室成功实现自动交会对接，此时天宫二号绕地飞行一圈时间为92.5min，而地球同步卫星绕地球一圈时间为24h，根据此两组数据我们能求出的是A．天宫二号与地球同步卫星受到的地球引力之比B．天宫二号与地球同步卫星的离地高度之比C．天宫二号与地球同步卫星的线速度之比D．天宫二号与地球同步卫星的加速度之比8、如图所示为研究离心现象的简易装置，将两个杆垂直固定在竖直面内，在垂足O1和水平杆上的O2位置分别固定一力传感器，其中O1O2=l，现用两根长度相等且均为l的细线拴接一质量为m的铁球P，细线的另一端分别固定在O1、O2处的传感器上.现让整个装置围绕竖直杆以恒定的角速度转动，使铁球在水平面内做匀速圆周运动，两段细线始终没有出现松弛现象，且保证O1、O2和P始终处在同一竖直面内.则()A．O1P的拉力的最大值为mgB．O1P的拉力的最大值为mgC．O2P的拉力的最小值为mgD．O2P的拉力的最小值为09、如图所示，半径为R、质量为M的一光滑圆槽静置于光滑的水平地面上，一个质量为m的小木块从槽的顶端由静止滑下，直至滑离圆槽的过程中，下列说法中正确的是A．M和m组成的系统动量守恒B．m飞离圆槽时速度大小为C．m飞离圆槽时速度大小为D．m飞离圆槽时，圆槽运动的位移大小为10、嫦娥四号于2019年1月3日在月球背面着陆，嫦娥五号也讨划在今年发射．如果嫦娥五号经过若干次轨道调整后，先在距离月球表面h的高度处绕月球做匀速圆周运动，然后开启反冲发动机，嫦娥五号着陆器暂时处于悬停状态，最后实现软着陆，自动完成月面样品采集，并从月球起飞，返回地球．月球的半径为R且小于地球的半径，月球表面的重力加速度为g0且小于地球表面的重力加速度，引力常量为G．不考虑月球的自转，则下列说法正确的是A．嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度可能大于地球的第一宇宙速度B．月球的平均密度C．嫦娥五号探测器在绕月球做匀速圆周运动的t时间内，绕月球运转圈数D．根据题目所给数据无法求出月球的第一宇宙速度三、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）某位同学用如图所示装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。（1）实验中必须满足的条件是___。A．斜槽轨道尽量光滑以减小误差B．斜槽轨道末端的切线必须水平C．入射球A每次必须从轨道的同一位置由静止滚下D．两球的质量必须相等（2）测量所得入射球A的质量为mA，被碰撞小球B的质量为mB，图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影，实验时，先让入射球A从斜轨上的起始位置由静止释放，找到其平均落点的位置P，测得平抛射程为|OP|；再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，与小球B相撞，分别找到球A和球B相撞后的平均落点M、N，测得平抛射程分别为|OM|和|ON|。当所测物理量满足表达式________时，即说明两球碰撞中动量守恒；如果满足表达式________时，则说明两球的碰撞为弹性碰撞。12．（12分）某同学用如图甲所示的装置来验证动量守恒定律，该装置由水平长木板及固定在木板一端的硬币发射器组成，硬币发射器包括支架、弹片及弹片释放装置，释放弹片可将硬币以某一初速度弹出．已知一元硬币和五角硬币与长木板间动摩擦因数相同，主要实验步骤如下：①将一元硬币置于发射槽口，释放弹片将硬币发射出去，硬币沿着长木板中心线运动，在长木板中心线的适当位置取一点O，测出硬币停止滑动时硬币右侧到O点的距离．再从同一位置释放弹片将硬币发射出去，重复多次，取该距离的平均值记为x1，如图乙所示；②将五角硬币放在长木板上，使其左侧位于O点，并使其直径与中心线重合，按步骤①从同一位置释放弹片，重新弹射一元硬币，使两硬币对心正碰，重复多次，分别测出两硬币碰后停止滑行时距O点距离的平均值x2和x3，如图丙所示．（1）为完成该实验，除长木板，硬币发射器，一元及五角硬币，刻度尺外，还需要的器材为_________．（2）实验中还需要测量的物理量为______________．验证动量守恒定律的表达式为_________________（用测量物理量对应的字母表示）．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，一对平行金属板M、N长为L，相距为d，O1O2为中轴线。当两板间加电压UMN=U0时，两板间为匀强电场，忽略两极板外的电场。某种带负电的粒子从O1点以速度v0沿O1O2方向射入电场，粒子恰好打在上极板M的中点，粒子重力忽略不计。(1)求带电粒子的比荷qm(2)若M、N间加如图乙所示的交变电压，其周期T=Lv0，从t=0开始，前T3内UMN=2U，后2T3内UMN=-U，大量的上述粒子仍然以初速度v0沿O1(3)同(2)，求所有粒子在运动过程偏离中轴线最远距离的最大值Y与最小值y的比值.14．（16分）桌面上放着一个单匝矩形线圈，线圈中心上方0.2m处有一竖立的条形磁铁（如图），此时线圈内的磁通量为0.04Wb。把条形磁铁竖放到线圈内的桌面上时，线圈内的磁通量为0.12Wb。分别计算以下两个过程中线圈中的：(1)磁通量变化量(2)把条形磁铁从图中位置在0.2s内放到单匝线圈内的桌面上产生的电动势(3)换用10匝的矩形线圈，线圈的面积和原来的单匝线圈相同，把条形磁铁仍从图中位置在0.2s内放到线圈内的桌面上产生的电动势15．（12分）如图所示，质量M＝2kg的平板小车后端放有质量m＝3kg的铁块，它和车之间的动摩擦因数μ＝0.5，开始时车和铁块一起以v0＝3m/s的速度向右在光滑水平地面上向右运动，并与竖直墙壁发生碰撞。设碰撞时间极短且碰撞后平板车速度大小保持不变，但方向与原来相反，平板车足够长，使得铁块总不能和墙相碰。（g取10m/s2）求：(1)试分析，车和墙第一次相碰以后，车还能否再碰墙？如果你认为不能，请说明原因；如果你认为能，试求出车和墙第二次相碰前，铁块与车的共速大小。(2)车和墙第一次相碰以后，车所走的总路程。

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】

以小球为研究对象分析水平拉力F和细线拉力的大小，以小球和铁架台整体为研究对象受力分析，研究铁架台所受地面的摩擦力和支持力．【详解】AC．对小球受力分析，受拉力、重力、F，根据平衡条件，有：F=mgtanθT=mg/cosθθ逐渐增大则F逐渐增大，T也增大，故A错误，C错误；BD．以整体为研究对象，根据平衡条件得：Ff=F，则Ff逐渐增大．FN=(M+m)g，FN保持不变．故B错误，D正确；故选D.2、C【解析】

以结点O为研究对象，分析受力，作出力图如图．根据对称性可知，BO绳与CO绳拉力大小相等．由平衡条件得：FAO=2FBOcos，当钢梁足够重时，AO绳先断，说明FAO＞FBO，则得到2FBOcos＞FBO，解得：θ＜120°，故C正确，ABD错误。3、A【解析】

由于做曲线运动的物体所受的合外力指向曲线的凹侧，可得电荷的受力如图所示（F为电荷所受的电场力）：A.电荷从a点运动到b点的过程中，由上图可知，电场力的方向与运动的方向成钝角；又由W=F•s•cosθ得电场力对电荷做负功，电荷的电势能变大，故电荷在b点的电势能大于在a点的电势能；故A正确。BC.题目没有告知电荷的电性与电场方向，仅由电荷的运动轨迹无法判断电场中不同点的电势高低与电场方向，故BC错误。D.匀强电场，电场力恒定，加速度恒定，所以电荷做匀变速曲线运动，相同时间内速度变化量相同，故D错误。4、B【解析】

AD．现用频率为v（v1＜v＜v1）的单色光持续照射两板内表面，根据光电效应的条件，知单色光只有照射钠板才能发生光电效应。可知N极板将带正电，M极板带负电，选项AD错误；BC．通过光电效应方程知，光电子的最大初动能EK=hv-hv1．临界状态是电子减速到负极板时速度刚好减速为零。根据动能定理有：eU=EKm=hv-hv1平行板电容器的电容为C，由Q=CU，所以．两个极板的带电量是相等的。

选项B正确，C错误。5、A【解析】

对探测器，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：GMm(2R)2=m2R4π2T2，解得：M=32π2R3GT2，故本题关键是明确探测器的动力学原理，结合牛顿第二定律列式求解，注意月球的第一宇宙速度是月面卫星的环绕速度。6、B【解析】

以两环组成的整体，分析受力情况如图1所示．根据平衡条件得，N＝2mg保持不变．再以Q环为研究对象，分析受力情况如图2所示．设细绳与OB杆间夹角为α，由平衡条件得，细绳的拉力，P环向左移一小段距离时，α减小，cosα变大，T变小，即FN不变，FT变小，故B正确，ACD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、CD【解析】

由题可知二者的周期关系，由，得：。所以由题可以求出二者的轨道半径关系。A.因为两物体质量关系未知，所以无法求出受引力之比，故A错误。B.由题可以求出二者的轨道半径关系，因为不知道地球半径，所以无法求出离地面高度之比，故B错误。C.由万有引力提供向心力，得：，解得：，由二者的轨道半径关系即可求出线速度之比，故C正确；D.向心加速度：，由二者的轨道半径关系即可求出加速度之比，故D正确；8、BD【解析】

转动的角速度为零时，O1P绳的拉力最小，O2P绳的拉力最大，当O2P绳的拉力刚好为零时，O1P绳的拉力最大，根据共点力平衡和牛顿第二定律进行求解．【详解】转动的角速度为零时，O1P绳的拉力最小，O2P绳的拉力最大，这时二者的值相同，设为T1，则2T1cos30°=mg，解得；增大转动的角速度，当O2P绳的拉力刚好为零时，O1P绳的拉力最大，设这时O1P绳的拉力为T2，则T2cos30°=mg，，因此O1P绳的拉力范围，O2P绳的拉力范围．故B、D正确，A、C错误.故选BD.本题考查圆周运动的向心力，意在考查学生应用牛顿运动定律分析圆周运动的临界问题.9、BD【解析】

A．对木块和槽所组成的系统，水平方向不受外力，则只有水平方向动量守恒，选项A错误；BC．设木块滑出槽口时的速度为v，槽的速度为u，在水平方向上，由动量守恒定律可得：mv-Mu=0木块下滑时，只有重力做功，系统机械能守恒，由机械能守恒定律得：联立解得故选项B正确，C错误；D．对木块和槽的系统动量守恒定律可得：m(R-x)-Mx=0解得选项D正确。10、BC【解析】

根据月球表面附近重力等于向心力可求月球的第一宇宙速度，可比较地球的第一宇宙速度的大小；根据月球表面的重力加速度可求月球的质量，进而可求月球密度；根据嫦娥五号距月球表面的高度，可求其周期，进而可求t时间内转过的圈数；【详解】A.根据，，嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度小于月球的第一宇宙速度．根据月球表面附近重力等于向心力：mg0=，可求月球的第一宇宙速度v月=．同理可求地球的第一宇宙速度v地=．所以嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度小于地球的第一宇宙速度，故A错误，D错误；B.根据月球表面附近万有引力等于重力，，月球质量M=，月球的平均密度，故B正确；C.根据万有引力提供向心力，月球质量M=，周期，嫦娥五号探测器在t时间内绕月球运转圈数，故C正确；故选：BC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、BCmA|OP|＝mA|OM|＋mB|ON|mA|OP|2＝mA|OM|2＋mB|ON|2【解析】

(1)[1].A.斜槽轨道没必要必须光滑，只要小球到达低端的速度相同即可，选项A错误；B.斜槽轨道末端的切线必须水平，以保证小球到达低端时速度方向水平，选项B正确；C.入射球A每次必须从轨道的同一位置由静止滚下，以保证小球到达低端的速度相同，选项C正确；D.为保证小球碰后不被反弹，入射小球的质量必须大于被碰小球的质量，选项D错误；(2)[2].小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相同，它们在空中的运动时间t相等，它们的水平位移x与其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，若两球相碰前后的动量守恒，则有：mAv0=mAv1+mBv2又|OP|=v0t，|OM|=v1t，|ON|=v2t，整理得：mA|OP|＝mA|OM|＋mB|ON|[3].若碰撞是弹性碰撞，则机械能守恒，由机械能守恒定律得：将|OP|=v0t，|OM|=v1t，|ON|=v2t，整理得：mA|OP|2＝mA|OM|2＋mB|ON|2；12、天平一元硬币的质量为m1，五角硬币的质量为m2【解析】

（1）[1]动量为质量和速度的乘积，该实验要验证质量不等的两物体碰撞过程中动量守恒，需测量两物体的质量和碰撞前后的速度，因此除给定的器材外，还需要的器材为天平．（2）[2][3]测出一元硬币的质量为m1，五角硬币的质量为m2，一元硬币以速度v1被弹射出去后，由动能定理可得解得，当一元硬币以速度v1与五角硬币碰撞后，速度分别为v2、v3，由动能定理可得解得一元硬币碰后速度，五角硬币碰后的速度为，若碰撞过程动量守恒则需满足，代入数据可得四、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。1