辽宁省沈阳市郊联体2027届物理高三上期中考试模拟试题含解析

辽宁省沈阳市郊联体2027届物理高三上期中考试模拟试题考生请注意：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、某圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，现有两个不同的粒子a、b，以不同的速度同时由A点沿AO（O为圆心）方向射入圆形磁场区域，又同时由C点及B点分别射出磁场，其运动轨迹如图所示（虚线AB弧长等于磁场圆周长的，虚线AC弧长等于磁场圆周长的），粒子始终在纸面内运动，不计粒子重力．则下列说法正确的是A．a、b粒子在磁场中的运动半径之比Ra:Rb=3:B．a、b粒子在磁场中运动的周期之比Ta:Tb=3:4C．a、b粒子的比荷之比D．a、b粒子的速率之比2、四颗人造卫星a、b、c、d在地球大气层外的圆形轨道上运行,其中a、c的轨道半径相同,b、d在同步卫星轨道上,b、c轨道在同一平面上.某时刻四颗卫星的运行方向及位置如图示,则(

)A．卫星a、c的加速度大小相等,且小于b的加速度B．因为卫星c在赤道上方,所以卫星c为同步卫星C．卫星b、d的线速度大小相等,且大于月球的线速度D．若卫星c变轨后在轨道半轻较小的轨道上做匀速圆周运动,则其周期变大3、如图所示,质量为m的物块始终固定在倾角为θ的斜面上,下列说法中正确的是A．若斜面向上匀速移动距离s,斜面对物块没有做功B．若斜面向右匀速移动距离s,斜面对物块做功mgsC．若斜面向左以加速度a移动距离s,斜面对物块做功masD．若斜面向下以加速度a移动距离s斜面对物体做功m(g+a)s4、在物理学的发展过程中，科学家们创造出了许多物理学研究方法，以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是（）A．在探究加速度与力、质量的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验应用了控制变量法B．根据速度定义式v=ΔxΔt，当△t非常非常小时，ΔxΔtC．伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动．再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法D．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叫微元法5、如图，小球质量为m，通过长度为L的无伸缩性轻质条状物与水平转轴O相连，并能绕转轴O在竖直平面做完整的圆周运动。小球运动过程中受到的空气阻力可以忽略不计，下列关于小球运动的说法正确的是（）A．当轻质条状物为绳子且转轴O不受摩擦时，小球经过最低点的速度应不小于5gLB．当轻质条状物为杆且转轴O不受摩擦时，小球经过最低点的速度应不小于5gLC．当轻质条状物为绳子时，可通过控制转轴O的转动让小球做匀速圆周运动D．当轻质条状物为杆时，不可能通过控制转轴O的转动让小球做匀速圆周运动6、如图所示，竖直面内光滑的3/4圆形导轨固定在一水平地面上，半径为R．一个质量为m的小球从距水平地面正上方h高处的P点由静止开始自由下落，恰好从N点沿切线方向进入圆轨道．不考虑空气阻力，则下列说法正确的是（）A．适当调整高度h，可使小球从轨道最高点M飞出后，恰好落在轨道右端口N处B．若h=2R，则小球在轨道最低点对轨道的压力为4mgC．只有h≥2.5R时，小球才能到达圆轨道的最高点MD．若h=R，则小球能上升到圆轨道左侧离地高度为R的位置，该过程重力做功为mgR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、国家航天局局长许达哲介绍，中国火星探测任务已正式立项，首个火星探测器将于2020年在海南文昌发射场用长征五号运载火箭实施发射，一步实现火星探测器的“绕、着、巡”。假设将来中国火星探测器探测火星时，经历如图所示的变轨过程，则下列说法正确的是()A．飞船在轨道Ⅱ上运动时，在P点的速度大于在Q点的速度B．飞船在轨道Ⅰ上的机械能大于在轨道Ⅱ的机械能C．飞船在轨道Ⅰ上运动到P点时的加速度等于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度D．若轨道Ⅰ贴近火星表面，已知飞船在轨道Ⅰ上运动的角速度，就可以推知火星的密度8、如右图，一根长为l、横截面积为S的闭合软导线置于光滑水平面上，其材料的电阻率为ρ，导线内单位体积的自由电子数为n，电子的电荷量为e，空间存在垂直纸面向里的磁场。某时刻起磁场开始减弱，磁感应强度随时间的变化规律是B=B0-kt，当软导线形状稳定时，磁场方向仍然垂直纸面向里，此时A．软导线将围成一个圆形B．软导线将围成一个正方形C．导线中的电流为klS4πρD．导线中自由电子定向移动的速率为klS9、在光滑的水平面上，质量分别为m1和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连，在拉力F的作用下，以加速度a做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B的加速度a1和a2，则（）A． B． C． D．10、把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，从水星与金星和太阳在一条直线上开始计时，若测得在相同时间内水星、金星转过的角度分别为θ1、θ2，则由此条件可求得水星和金星的（）A．质量之比 B．绕太阳运动的轨道半径之比C．绕太阳运动的加速度之比 D．速率之比三、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）某同学利用如图所示装置探究平抛运动中机械能是否守恒．在斜槽轨道的末端安装一个光电门B，调节激光束与球心等高，斜槽末端水平．地面上依次铺有白纸、复写纸，让小球从斜槽上固定位置A点无初速释放，通过光电门后落在地面的复写纸上，在白纸上留下打击印．重复实验多次，测得小球通过光电门的平均时间为2.50ms.(当地重力加速度g=9.8m/s2，计算结果保留三位有效数字)①用游标卡尺测得小球直径如图所示，则小球直径为d=________cm，由此可知小球通过光电门的速度vB=________m/s；②实验测得轨道离地面的高度h=0.441m，小球的平均落点P到轨道末端正下方O点的距离x=0.591m，则由平抛运动规律解得小球平抛的初速度v0=________m/s；③在误差允许范围内，实验结果满足小球通过光电门的速度vB与由平抛运动规律求解的平抛初速度v0满足__________关系，就可以认为平抛运动过程中机械能是守恒的．12．（12分）如图所示的装置可以用来测量滑块与水平面之间的动摩擦因数μ。在水平面上将弹簧的一端与挡板固定不动，另一端与带有遮光条的滑块接触(弹簧与滑块不固连)。刚开始压缩弹簧到某一位置，然后由静止开始释放，滑块被弹出，离开弹簧后经过O处的光电门，在水平面上的P点。(1)在本实验中除了用光电门测量出遮光条的遮光时间t，还需要测量的物理量有_____A．滑块(带遮光条)的质量m1B．遮光条的宽度d1C．光电门O与P点之间的距离LD．滑块释放点到P点的距离s(2)动摩擦因数的表达式μ=_____．(用上述测量物理量和重力加速度g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，质量为m的小球用长为L的轻质细线悬于O点，与0点处于同一水平线上的P点处有一个光滑的细钉，已知OP=，在A点给小球一个水平向左的初速度v0=3，发现小球恰能到达跟P点在间一竖直线上的最高点B．已知重力加速度大小为g，试求：(1)小球在A点时细线的张力大小；(2)在小球从A到B的过程中空气阻力做的功．14．（16分）如图所示，半径的竖直半圆形光滑轨道bc与水平面ab相切．质量m=0.1kg的小滑块B放在半圆形轨道末端的b点，另一质量也为的小滑块A以的水平初速度向B滑行，滑过的距离，与B相碰，碰撞时间极短，碰后A、B粘在一起运动．已知木块A与水平面之间的动摩擦因数．A、B均可视为质点．求：（1）A与B碰撞后瞬间的速度大小v；（2）在半圆形轨道的最高点c，轨道对A、B的作用力N的大小；（3）AB的落地点距离半圆形轨道末端b的水平距离．15．（12分）如图所示，质量为M的平板车P，放在粗糙的地面上，质量为m的小物块Q的大小不计，位于平板车的左端，且M=m=5kg，系统原来静止在水平地面上。一不可伸长的轻质细绳长为R=1.6m，一端悬于Q正上方高为R处，另一端系一质量也为m的小球（大小不计）。今将小球拉至悬线与竖直位置成60°角，由静止释放，小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短，且无能量损失。已知Q恰能滑到平板车的右端，Q与P之间的动摩擦因数为μ1=0.5，P与地面之间的动摩擦因数为μ2=0.1，重力加速度为g=10m/s2.，若当Q滑到P板的右端时，在P木板上施加一个水平向右的力F，大小为70N，求：(1)小球到达最低点与Q碰撞之前瞬间的速度v0大小和碰完之后物块Q的瞬时速度大小各为多少；(2)平板车P的长度L为多少；(3)从小物块Q开始滑动到力F作用1s的整个过程中生的热量为多少焦耳。

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】

A．设磁场半径为R0，粒子在磁场中做圆周运动，根据题意作出粒子运动轨迹如图所示，根据几何关系，可以得出，，所以Ra:Rb=:3，A错误B．因为两粒子同时进入，同时射出，所以，即：，B错误C．根据，所以比荷之比，C正确D．根据半径关系Ra:Rb=:3，比荷关系，且，联立解得，D错误2、C【解析】

A．根据可知，卫星a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度，选项A错误；B．虽然卫星c在赤道上方，但是运行的高度小于同步卫星的高度，所以卫星c不是同步卫星，选项B错误；C．根据，因为卫星b、d的运行半径相等且小于月球的轨道半径，则卫星b、d的线速度大小相等，且大于月球的线速度，选项C正确；D．若卫星c变轨后在轨道半轻较小的轨道上做匀速圆周运动，根据可知，其周期变小，选项D错误。3、C【解析】

A．物块和斜面一起竖直向上匀速运动，物块受力平衡，斜面对物块的力大小等于物块的重力mg，方向竖直向上，位移方向也向上，所以W=mgs，故A错误；

B．斜面向右匀速运动，物块也是匀速运动，受力平衡，斜面对物块的力等于其重力，方向竖直向上，运动方向（位移矢量）始终与斜面作用力垂直，所以不做功，故B错误；

C．物块和斜面一起向左以加速度a移动距离s，物块所受的合力做的功等于mas，物块受到重力和斜面对物块的力，所以，重力做的功加上斜面对物块做的功之和等于mas，又因为重力做功为零，所以斜面对物块做的功等于mas，故C正确；

D．物块和斜面一起竖直向下以加速度a移动距离s，物块所受的合力做的功等于mas，物块受到重力和斜面对物块的力，所以重力做的功加上斜面对物块做的功之和等于mas，又因为重力做功为mgs，所以斜面对物块做的功等于mas-mgs，故D错误。4、D【解析】A、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，应采用控制变量法，故A项正确；B、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，采用了极限思维法，故B项正确；C、伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动．再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法，故C项正确；D、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叫理想模型法，故D项错误。本题选不正确的，故选：D．点睛：物理学的发展离不开科学的思维方法，要明确各种科学方法在物理中的应用，如控制变量法、理想实验、理想化模型、极限思想等．5、A【解析】

当轻质条状物为绳子，恰好过过最高点的临界条件时：只有重力提供向心力；

当轻质条状物为杆时，恰好过过最高点的临界条件是速度为零，然后根据机械能守恒和牛顿第二定律即可分析；【详解】A、当轻质条状物为绳子，恰好过过最高点的临界条件是：只有重力提供向心力，即为：mg=v2L

设最低点速度为联立解得：v'=5gL；

因为绳子不可以通过转轴控制，所以小球不可能做匀速圆周运动，故A正确，C错误；

B、当轻质条状物为杆时，恰好过过最高点的时速度为零，设最低点速度为v，根据机械能守恒定律得：2mgL=12mv2,解得：v=2本题考查竖直面内圆周运动两种模型，关键是要掌握两种模型能做完整圆周运动的最高点的临界条件，绳模型是在最高点只有重力提供向心力，杆模型是到最高点速度恰好为零。6、C【解析】若小球从M到N做平抛运动，故有：R=vMt，，所以，；若小球能到达M点，对小球在M点应用牛顿第二定律可得：，所以，故小球不可能从轨道最高点M飞出后，恰好落在轨道右端口N处，故A错误；设小球在最低点速度为v，对小球从静止到轨道最低点应用动能定理可得：mgh=mv2；再由牛顿第三定律，对小球在最低点应用牛顿第二定律可得：小球在轨道最低点对轨道的压力；故B错误；对小球从静止到M点应用动能定理可得：，所以，h≥2.5R，故C正确；若h=R，由动能定理可得：小球能上升到圆轨道左侧离地高度为R的位置，该过程始末位置高度差为零，故重力做功为零，故D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、ACD【解析】A、根据开普勒第二定律可知，飞船在轨道Ⅱ上运动时，在P点速度大于在Q点的速度，故A正确；B、飞船在轨道Ⅰ上经过P点时，要点火加速，使其速度增大做离心运动，从而转移到轨道Ⅱ上运动．所以飞船在轨道Ⅰ上运动时的机械能小于轨道Ⅱ上运动的机械能，故B错误；C、飞船在轨道Ⅰ上运动到P点时与飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时受到的万有引力大小相等，根据牛顿第二定律可知加速度必定相等，故C正确；D、轨道Ⅰ贴近火星表面，已知飞船在轨道Ⅰ上运动的角速度，根据

，解得

火星的质量，火星的密度，故D正确；故选ACD。8、AC【解析】当磁场的磁感应强度减弱时，由楞次定律可知，软管围成的图形的面积由扩大的趋势，结合周长相等时，圆的面积最大可知，最终软导线围成一个圆形，故A正确，B错误；设线圈围成的圆形半径为r，则有：l=2πr，圆形的面积为：S1=πr2，线圈的电阻为：R=ρlS，线圈中产生的感应电动势为：E=ΔBΔtS1=kl24π，感应电流为：【点睛】将圆分成若干段，结合左手定则判定安培力方向，再利用矢量合成法则，即可判定；依据法拉第电磁感应定律，结合闭合欧姆定律，即可求解电流；利用电流的微观表达式求的电流，即可求出导线中自由电子移动的速率。9、AD【解析】

力F作用时，对A有：F弹=m1a；对B有F-F弹=m2a；当突然撤去推力F的瞬间，弹簧弹力没有发生改变，对B受力分析有：-F弹=m2a2，解得：a2=-a，A受到弹力作用，撤去F的瞬间弹簧的弹力不变，所以A的加速度不变，仍为a，故选AD．10、BCD【解析】

A．根据水星和金星做匀速圆周运动的运动学量，无法它们求出质量之比，故A错误；B．由题可求出水星和金星的角速度或周期之比，根据万有引力提供向心力则有解得知道了角速度之比，可求出绕太阳运动的轨道半径之比，故B正确；C．由于知道了角速度之比和绕太阳运动的轨道半径之比，根据可知，可求出绕太阳运动的加速度之比，故C正确；D．由于知道了角速度之比和绕太阳运动的轨道半径之比，根据可知，可求出绕太阳运动的速率之比，故D正确。故选BCD。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、0.502.001.97v0=vB【解析】（1）小球直径为d=5mm+0.05mm×0=5.00mm；利用小球通过光电门的平均速度代替瞬时速度，因此有：（2）根据平抛运动规律有：h＝gt2

x=v0t

联立解得：v0=2.00m/s．

（3）若球通过光电门的速度vB与由平抛运动规律求解的平抛初速度v0相等，则说明没有能量损失，机械能守恒．

点睛：该题从新的角度来验证机械能守恒，在原来问题上有所创新，无论怎么变化，明确实验原理是解答实验问题的根本．12、BCd2【解析】

（1）实验的原理：根据遮光条的宽度与滑块通过光电门的时间即可求得滑块的速度：v=d/t；根据动能定理得：-μmgL=0-12mv2；联立以上两个公式得动摩擦因数的表达式：μ=d22gLt2；还需要测量的物理量是：遮光条的宽度d，光电门O与P之间的距离L。故BC正确，AD错误；故选BC.

本题通过动能定理得出动摩擦因数的表达式，从而确定要测量的物理量。要先确定实验的原理，然后依据实验的原理解答即可.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)T=10mg(2)【解析】试题分析：（1）小球在A点时，由重力和细线拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得：，又解得：（2）小球恰能达到最高点B，在B点，由重力提供向心力，由牛顿第二定律有：可得B点的速率为：小球从A到B的过程中，设克服空气阻力做功为Wf．根据动能定理得：解得：考点：考查了圆周运动