山东省菏泽、烟台2027届物理高三上期中达标测试试题含解析

山东省菏泽、烟台2027届物理高三上期中达标测试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、塔式起重机模型如图，小车P沿吊臂向末端M水平匀速运动，同时将物体Q从地面竖直向上匀加速吊起，下列选项中能大致反映Q运动轨迹的是()A． B．C． D．2、如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧，一端系在竖直放置、半径为R的光滑圆环顶点P，另一端连接一套在圆环上且质量为m的小球．开始时小球位于A点，此时弹簧处于原长且与竖直方向的夹角为45°，之后小球由静止沿圆环下滑，小球运动的最低点B时的速率为v，此时小球与圆环之间的压力恰好为零，已知重力加速度为g.下列分析正确的是()A．轻质弹簧的原长为RB．小球过B点时，所受的合力为mg＋mC．小球从A到B的过程中，重力势能转化为弹簧的弹性势能D．小球运动到B点时，弹簧的弹性势能为mgR－mv23、如图，在倾角θ=30°的光滑斜面上，长为L的细线一端固定，另一端连接质量为m的小球，小球在斜面上做圆周运动，A、B分别是圆弧的最高点和最低点，若小球在A、B点做圆周运动的最小速度分别为vA、vB，重力加速度为g，则（）A． B．C． D．4、2019年1月3日嫦娥四号月球探测器成功软着陆在月球背面的南极-艾特肯盆地冯卡门撞击坑，成为人类历史上第一个在月球背面成功实施软着陆的人类探测器．如图所示，在月球椭圆轨道上，己关闭动力的探月卫星在月球引力作用下向月球靠近，并在B处变轨进入半径为r、周期为T的环月圆轨道运行．己知引力常量为G，下列说法正确的是（）A．图中探月卫星飞向B处的过程中速度越来越小B．图中探月卫星飞向B处的过程中加速度越来越小C．由题中条件可以计算出月球的质量D．由题中条件可以计算出探月卫星受到月球引力大小5、随着时代的发展和科技的进步，手机给我们日常的生活带来了很大的便利，尤其是智能手机上装载的众多app软件改变着我们的生活。如图所示为百度地图app软件的一张截图，表示了某次导航的具体路径，其推荐路线中有两个数据，10分钟，5.4公里，关于这两个数据，下列说法正确的是（）A．10分钟表示的是某个时刻B．10分钟表示的是某段时间间隔C．5.4公里表示了此次行程的位移的大小D．根据这两个数据，我们可以算出此次行程的平均速度的大小6、甲、乙两车在平直公路上行驶，其速度－时间图象如图所示，则下列说法正确的是（）A．8s末，甲、乙两车相遇B．甲车在0~4s内的位移小于乙车在4~8s内的位移C．4s末，甲车的加速度小于乙车的加速度D．在0~8s内，甲车的平均速度小于乙车的平均速度二、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、如图所示，斜面体置于粗糙水平面上，斜面光滑，小球被轻质细线系住放在斜面上,细线另一端跨过定滑轮，用力拉细线使小球沿斜面缓慢移动一小段距离，斜面体始终静止．则在移动过程中()A．斜面对小球的支持力变大 B．细线对小球的拉力变大C．斜面对水平面的压力变大 D．水平面对斜面的摩擦力变小8、如图所示，质量为M的木板A静止在水平地面上，在木板A的左端放置一个质量为m的铁块B，铁块与木板间的动摩擦因数μ1，木板与地面之间的动摩擦因数为μ1．现给铁块施加一由零开始逐渐增大的水平作用力F，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列判断正确的是（）

A．若μ

1>μ

1，则一定是木板A先相对地发生滑动，然后B相对A发生滑动B．若μ

1mg>μ

1Mg，则一定是木板A先相对地发生滑动，然后B相对A发生滑动C．若铁块B先相对A发生滑动，则当A、B刚发生相对滑动时，F的大小为μ

1mgD．若木板A先相对地发生滑动，则当A、B刚发生相对滑动时，F的大小为mg（μ

1-μ

1）（m+M）/M9、某一质点在竖直平面内斜向右下方运动，它在竖直方向的速度一时间图象和水平方向的位移一时间图象分别如图甲、乙所示。则下列说法正确的是A．质点在t=0时刻的速度为2m／sB．质点做匀变速曲线运动C．质点所受合外力方向竖直向下D．质点下落过程中机械能守恒10、关于物体的运动，以下说法正确的是A．物体做平抛运动时，在任意相等时间内速度的增量一定相同B．物体做匀速圆周运动时，加速度恒定C．合力对物体做功为零时，物体的机械能一定守恒D．如图所示，光滑的水平面上放置一个光滑的斜劈M，在小物块m沿斜劈斜面下滑的过程中，小物块和斜劈组成的系统总动量不守恒三、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）如图用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置．用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距L=48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A、B时的速率．(1)实验主要步骤如下：①将拉力传感器固定在小车上；②平衡摩擦力，让小车做______运动；③把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；④接通电源后自C点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB；⑤改变所挂钩码的数量，重复④的操作．(2)下表中记录了实验测得的几组数据，vB2﹣vA2是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式a=_______，请将表中第3次的实验数据填写完整（结果保留三位有效数字）；次数F（N）vB2﹣vA2（m2/s2）a（m/s2）10.600.770.8021.041.611.6831.422.34______42.624.654.8453.005.495.7212．（12分）如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。(1)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量________(填选项前的符号)，间接地解决这个问题。A．小球开始释放高度hB．小球抛出点距地面的高度HC．小球做平抛运动的射程(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射球m1多次从倾斜轨道上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP，然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是________。(填选项前的符号)A．用天平测量两个小球的质量m1、m2B．测量小球m1开始释放高度hC．测量抛出点距地面的高度HD．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE．测量平抛射程OM、ON(3)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_________[用(2)中测量的量表示](4)若两球发生弹性正碰，则OM、ON、OP之间一定满足的关系是________(填选项前的符号)。A.OP=ON-OMB．2OP=ON+OMC．OP-ON=2OM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）过去日本在高铁海外推广上最大的成果就是高铁，然而日本在承建高铁过程中，并没有输出运行技术，导致高铁机车技术和轨道不匹配，近些年来问题频出。

台铁6432车次普悠玛列车今年10月21日在宜兰新马站附近出轨，造成18死190伤。台当局相关部门22日表示，事故原因初判是因为转弯时超速。如图所示，为了防止列车转弯时对轨道的损伤甚至脱轨，需要使内外轨有一定的高度差，已知普悠玛列车出事现场的转弯半径R约为250m，轨道间距L约为1.5m，内外轨的高度差h0约为24cm，请用学过的知识计算（取g=10m/s2）：（1）为保证安全，在事故现场附近应规定的行驶速率v0为多少km/h。（2）该列车发生意外时，行驶速率v高达144km/h，为了使内外轨均不受到侧向挤压，应将内外轨的高度差h设计为多少cm。14．（16分）2016年2月11日，美国“激光干涉引力波天文台”（LIGO）团队向全世界宣布发现了引力波，这个引力波来自于距离地球13亿光年之外一个双黑洞系统的合并．已知光在真空中传播的速度为c，太阳的质量为M0，万有引力常量为G．黑洞密度极大，质量极大，半径很小，以最快速度传播的光都不能逃离它的引力，因此我们无法通过光学观测直接确定黑洞的存在．假定黑洞为一个质量分布均匀的球形天体。(1)因为黑洞对其他天体具有强大的引力影响，我们可以通过其他天体的运动来推测黑洞的存在。天文学家观测到，有一质量很小的恒星独自在宇宙中做周期为T，半径为r0的匀速圆周运动．由此推测，圆周轨道的中心可能有个黑洞。利用所学知识求此黑洞的质量M；(2)严格解决黑洞问题需要利用广义相对论的知识，但早在相对论提出之前就有人利用牛顿力学体系预言过黑洞的存在。我们知道，在牛顿体系中，当两个质量分别为m1、m2的质点相距为r时也会具有势能，称之为引力势能，其大小为（规定无穷远处势能为零）．请你利用所学知识，推测质量为M′的黑洞，之所以能够成为“黑”洞，其半径R最大不能超过多少？15．（12分）如图所示，在光滑的水平面上有一长为L的木板B，上表面粗糙，在其左端有一光滑的圆弧槽C，与长木板接触但不相连，圆弧槽的下端与木板上表面相平，B、C静止在水平面上．现有滑块A以初速度从右端滑上B，一段时间后，以滑离B，并恰好能到达C的最高点，A、B、C的质量均为m．求：（1）A刚滑离木板B时，木板B和圆弧槽C的共同速度；（2）A与B的上表面间的动摩擦因数μ；（3）圆弧槽C的半径R．

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、B【解析】

物体相对于地面一边匀速向右运动，一边匀加速向上运动，故物体的加速度竖直向上，根据牛顿第二定律可知，物体所受外力竖直向上，根据物体所受合力与轨迹偏转关系，则可判断，B正确．2、D【解析】

A

．由几何知识可知弹簧的原长为R，A错误；B．根据向心力公式：小球过B点时，则由重力和弹簧弹力的合力提供小球的向心力F合＝mB错误；C．以小球和弹簧组成的系统为研究对象，在小球从A到B的过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，小球重力势能减小转化为弹簧的弹性势能和动能．故C错误；D．根据能量的转化与守恒：得故D正确．故选D。3、C【解析】

在A点，对小球，临界情况是绳子的拉力为零，小球靠重力沿斜面方向的分力提供向心力，根据牛顿第二定律得：，解得A点的最小速度为：，对AB段过程研究，根据机械能守恒得：，解得B点的最小速度为：，故C正确．点睛：本题考查了牛顿第二定律和机械能守恒的综合运用，通过牛顿第二定律求出最高点的临界速度是解决本题的关键．4、C【解析】

A、在椭圆轨道上，探月卫星向月球靠近过程，万有引力做正功，根据动能定理，卫星的速度要增加，故A错误；B、探月卫星飞向B处的过程中受到地球的引力越来越小，受到月球的引力越来越大，故合外合外力越来越大，所以加速度越来越大，故B错误；C、在环月轨道，万有引力提供圆周运动向心力，有：mr，可得中心天体质量：M，故C正确；D、探月卫星质量未知，故由题设条件无法计算探月卫星受到月球引力大小，故D错误．5、B【解析】图中显示10分钟对应时间轴上的一段，所以是时间，故A错误，B正确；5.4公里是路程，故C错误；5.4公里是路程，所以可以求出平均速率的大小，但不能求出平均速度，故D错误．故选B.6、B【解析】因两车开始运动的初始位置不确定，故无法判断两车何时相遇，选项A错误；图像与坐标轴围成的面积等于物体的位移，由图像可知，甲车在0~4s内的位移小于乙车在4~8s内的位移，选项B正确；图像的切线的斜率等于加速度大小，由图像可知，4s末，甲车的加速度大小等于乙车的加速度，选项C错误；在0~8s内，甲车的位移等于乙的位移，则甲车的平均速度等于乙车的平均速度，选项D错误；故选B.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、BD【解析】

取小球为研究对象，根据平衡条件得到拉力、支持力与绳子和斜面夹角的关系式，即可分析其变化；对斜面研究，由平衡条件分析地面对斜面的支持力和摩擦力，即可分析斜面对地面的压力变化．【详解】A、B项：设物体和斜面的质量分别为m和M，绳子与斜面的夹角为θ取球研究：小球受到重力mg、斜面的支持力N和绳子的拉力T，则由平衡条件得：斜面方向：mgsinα=Tcosθ①垂直斜面方向：N+Tsinθ=mgcosα②使小球沿斜面缓慢移动时，θ增大，其他量不变，由①式知，T增大．由②知，N变小，故A错误，B正确；C、D项：对斜面和小球整体分析受力：重力Mg、地面的支持力N′和摩擦力f、绳子拉力T，由平衡条件得f=Nsinα，N变小，则f变小，N′=Mg+Ncosα，N变小，则N′变小，由牛顿第三定律得知，斜面对地面的压力也变小．故C错误，D正确．故应选：BD．本题采用隔离法研究两个物体的动态平衡问题，分析受力情况是基础，要根据平衡条件并结合正交分解法列方程求解各个力的表达式进行分析．8、CD【解析】

A．要使A相对地面发生滑动，则B给A向右的摩擦力必须大于地面给的向左的滑动摩擦力，若B未滑动，A先发生相对地面滑动，则，这种情况下A错误；B.若B滑动后，A发生相对地面运动，则，即，这种情况下，一定是B先滑动，后A再开始滑动，B错误；C.若铁块B先相对A发生滑动，则当A、B刚发生相对滑动时，此时拉力刚好等于B所受的滑动摩擦力，即，C正确；D.若木板A先运动，B相对于A滑动时，二者的加速度关系为，即：整理得所以当A、B刚发生相对滑动时，F的大小为D正确．9、BC【解析】

水平速度vx=xt=33m/s=1m/s，则质点在t=0时刻的速度为v0=vy0此题关键是搞清物体在两个方向上的运动特点，知道速度的合成满足平行四边形法则；加速度的方向与合力方向一致。10、AD【解析】平抛运动是加速度为g的匀加速运动．Δv=gΔt．在任意相等时间内速度的增量是相等．故A正确；匀速圆周运动加速度的方向指向圆心，始终是变化的．故B错误；只有重力做功时机械能才守恒．故C错误；由于系统的合外力不为零，则小物块和斜劈组成的系统总动量不守恒，但水平方向动量守恒，故D正确；故选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、匀速直线2.44【解析】（1）根据平衡状态的特点可知道当小车做匀速直线运动时，说明摩擦力已经被平衡；（2）根据匀变速直线运动的位移与速度公式，可以求出，带入数据解得：a=2.44m/s2。12、CADEm1·OM＋m2·ON＝m1·OPA【解析】

（1）小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间相等，小球的