2027届上海市戏剧学院附属中学物理高三第一学期期中质量检测模拟试题含解析

2027届上海市戏剧学院附属中学物理高三第一学期期中质量检测模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，物块的质量为m，在恒力F的作用下，紧靠在天花板上保持静止，若物体与天花板间的动摩擦因数为μ，则A．物体可能受到3个力作用B．天花板对物体摩擦力的大小一定为FcosθC．天花板对物体摩擦力的大小一定为μFsinθD．物块对天花板的压力大小为μFsinθ2、我国航天事业取得了突飞猛进地发展，航天技术位于世界前列，在航天控制中心对其正上方某卫星测控时，测得从发送“操作指令”到接收到卫星“已操作”的信息需要的时间为2t(设卫星接收到“操作指令”后立即操作，并立即发送“已操作”的信息到控制中心)，测得该卫星运行周期为T，地球半径为R，电磁波的传播速度为c，由此可以求出地球的质量为()A．π2(8R+ct)32GT3、有一个质量较小的黑洞与另一个质量较大的天体构成双星，相互缠绕，其间距始终不变，且质量较小的黑洞不断从质量较大的天体中吸取质量，在这一过程中，下列判断正确的是A．它们绕转的周期变小 B．它们之间的引力变小C．它们之间的引力变大 D．它们绕转的周期不变4、图为一列横波在某时刻的波形图，若此时刻质点P正处于加速运动过程中，则此时刻（）A．质点Q处于加速运动过程中，质点N处于减速运动过程中B．质点Q处于减速运动过程中，质点N处于加速运动过程中C．质点Q和质点N均处于加速运动过程中D．质点Q和质点N均处于减速运动过程中5、如图甲所示,一次训练中，运动员腰部系着不可伸长的绳拖着质量m=11kg的轮胎从静止开始沿着笔直的跑道加速奔跑，绳与水平跑道的夹角是37°，5s后拖绳从轮胎上脱落，轮胎运动的v-t图象如图乙所示，不计空气阻力，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，则下列说法正确的是（）A．轮胎与水平地面间的动摩擦因数μ=0.2B．拉力F的大小为55NC．在0～5s内，轮胎克服摩擦力做功为1375JD．在6s末，摩擦力的瞬时功率大小为275W6、小船相对于地面以速度v1向东行驶，若在船上以相对地面的相同速率v水平向西抛出一个质量为m的重物，则小船的速度将（）A．不变 B．减小 C．增大 D．改变方向二、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、法籍意大利数学家拉格朗日在论文《三体问题》中指出：两个质相差悬殊的天体（如太阳和地球）所在同一平面有个特殊点，如图中的所示，若飞行器位于这些点上，会在太阳与地球引力共同作用下，可以几乎不消耗燃料而保持与地球同步绕太阳做圆周运动，人们称之为拉格朗日点.若发射一颗卫星定位于拉格朗日点，下列说法正确的是（）A．该卫星绕太阳运动的周期和地球自转周期相等B．该卫星在点处于平衡状态C．该卫星绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度D．该卫星在处所受太阳和地球引力的合力比在处大8、如图所示，质量为m的小球套在坚直固定的光滑圆环上，在圆环的最高点有一个光滑小孔，一根轻绳的下端系着小球，上端穿过小孔用力拉住，开始时绳与竖直方向夹角为θ，小球处于静止状态，现缓慢拉动轻绳，使小球沿光滑圆环上升一小段距离，则下列关系正确的是A．绳与竖直方向的夹角为θ时，F=2mgcosθB．小球沿光滑圆环上升过程中，轻绳拉力逐渐增大C．小球沿光滑圆环上升过程中，小球所受支持力逐渐增大D．小球沿光滑圆环上升过程中，小球所受支持力大小不变9、（多选题）长L的细绳一端固定于O点，另一端系一个质量为m的小球，将细绳在水平方向拉直，从静止状态释放小球，小球运动到最低点时速度大小为v，细绳拉力为F，小球的向心加速度为a，则下列说法正确的是（）A．小球质量变为2m，其他条件不变，则小球到最低点的速度为2vB．小球质量变为2m，其他条件不变，则小球到最低点时细绳拉力变为2FC．细绳长度变为2L，其他条件不变，小球到最低点时细绳拉力变为2FD．细绳长度变为2L，其他条件不变，小球到最低点时向心加速度为a10、2019年9月，北斗系统正式向全球提供服务，在轨39颗卫星中包括21颗北斗三号卫星：有18颗运行于中圆轨道、1颗运行于地球同步轨道、2颗周期为24h的运行于倾斜地球同步轨道．这些卫星中A．中圆轨道卫星角速度大B．同步轨道卫星向心加速度大C．2颗倾斜地球同步轨道卫星机械能相等D．倾斜地球同步轨道卫星相对地面不是静止的三、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）某实验小组进行“验证机械能守恒定律”的实验．（1）甲同学用图1所示的实验装置验证机械能守恒定律，将电火花计时器固定在铁架台上，把纸带的下端固定在重锤上，纸带穿过电火花计时器，上端用纸带夹夹住，接通电源后释放纸带，纸带上打出一系列的点，所用电源的频率为50Hz，实验中该同学得到一条点迹清晰的纸带如图2所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点．纸带连续的计时点A、B、C、D至第1个点O的距离如图2所示，已知重锤的质量为1.00kg，当地的重力加速度为g=9.8m/s2，从起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为=_________J，重锤动能的增加量为ΔEk=_________J，从以上数据可以得到的结论是______________．（结果保留3位有效数字）．（2）乙同学利用上述实验装置测定当地的重力加速度．他打出了一条纸带后，利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以v2为纵轴画出了如图3所示的图线．由于图线明显偏离原点，若测量和计算都没有问题，其原因可能是___________________．乙同学测出该图线的斜率为k，如果阻力不可忽略，则当地的重力加速度g_____k（选填“大于”、“等于”或“小于”）．（3）丙同学用如图4所示的气垫导轨装置来验证机械能守恒定律，由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离L，窄遮光板的宽度为d，窄遮光板依次通过两个光电门的时间分别为t1、t2，经分析讨论，由于滑块在气垫导轨上运动时空气阻力很小，为此还需测量的物理量是_______________，机械能守恒的表达式为_______________________．12．（12分）某同学安装如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。如图乙所示是该实验得到的一条点迹清晰的纸带的一部分；现要取A、B两点来验证实验，已知电火花计时器每隔0.02s打一个点。（1）为提高实验精度，应该选择哪种重物_____A．10克塑料球B．200克金属重锤（2）根据图乙中纸带可以判断实验时纸带的_____（选填“左”或“右”）端和重物相连接。（3）纸带上打下计数点A时的速度vA＝_____m/s（结果保留两位有效数字），同理可以算出vB。（4）要验证机械能守恒定律，实验还需测出_____。（5）经过测量计算后，某同学画出了如图所示的E﹣h图线，h为重物距地面的高度，则图中表示动能随高度变化的曲线为_____（填“图线A”或“图线B”）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）如图甲所示，质量为m的物体处于静止状态，现对物体施加一个随距离均匀减小的水平拉力作用，拉力减小到零时撤去，物体继续运动一段距离后停止．拉力与距离间的关系如图乙所示，第二、三、四……次力的初始值为第一次的2、3、4……倍．（1）求物体第一、二次运动的位移之比；（2）已知第一次撤去拉力时物体速度为，第二次撤去拉力时物体速度为．求第三次刚撤去拉力时物体的动能；（3）已知第一次力作用时物体的最大速度为，第二次力作用时物体的最大速度为；求第n次力作用时物体的最大速度14．（16分）如图所示，一个横截面为直角三角形的三棱镜，A=30°，C＝90°．三棱镜材料的折射率是．一束与BC面成角的光线射向BC面．（1）试通过计算说明在AC面下方能否观察到折射光线？（2）作出三棱镜内完整的光路图，指出最终的出射光线与最初的入射光线之间的夹角．15．（12分）如图所示，质量为、左端带有挡板的长木板放在水平面上，板上贴近挡板处放有一质量为的物块，现用一水平向右大小为9N的拉力F拉长木板，使物块和长木板一起做匀加速运动，物块与长木板间的动摩擦因数为，长木板与水平面间的动摩擦因数为，运动一段时间后撤去F，最后物块恰好能运动到长木板的右端，木板长，物块可看成质点，不计挡板的厚度，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，求：(1)小物块开始运动时的加速度；(2)拉力F作用的时间；(3)整个过程因摩擦产生的热量．

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】

对物体受力分析，将推力F正交分解，如图，根据共点力平衡条件，有：水平方向：Fcosθ-f=0竖直方向Fsinθ-N-mg=0解得：f=FcosθN=Fsinθ-mg根据牛顿第三定律，压力也为Fsinθ-mgA.由分析可知，物体一定受4个力作用，故A错误；B.天花板对物体摩擦力的大小一定为Fcosθ与分析相符，故B正确；C.天花板对物体摩擦力的大小一定为μFsinθ与分析不符，故C错误；D.物块对天花板的压力大小为μFsinθ与分析不符，故D错误。2、B【解析】

由x=vt可得：卫星与地球的距离为x=12c(2t)=ct，卫星的半径为：r=R+x=R+ct；由万有引力公式可得：GmMr2=mr43、D【解析】根据万有引力定律可得，解得；，相加可得：，因两黑洞的质量和一定，则角速度一定，周期不变，选项A错误，D正确；根据，当质量较小的黑洞不断从质量较大的天体中吸取质量时，两黑洞的质量不断接近，由数学知识可知，两黑洞质量乘积变大，引力变大，选项C正确，B错误；故选CD.4、B【解析】由题意知，质点P正处于加速运动过程中，说明P向下即向平衡位置运动，说明此列波是向左传播的，根据波传播的特点知道质点Q正在向上即向波峰运动，速度减小，N向上即向平衡位置运动，速度增大．故B正确，综上所述本题答案是：B5、D【解析】A、撤去F后，轮胎的受力分析如图1所示，由速度图像得5s～7s内的加速度a2=-5m/s2，根据牛顿运动定律有N2-mg=0，-f2=ma2B、力F拉动轮胎的过程中，轮胎的受力情况如图2所示，根据牛顿运动定律有Fcos37°-f1=ma1，mg-Fsin37°-N1=0，又因为fC、在0s～5s内，轮胎克服摩擦力做功为0.5×68×25J=850J，C错误；D、因6s末轮胎的速度为5m/s，所以在6s时，摩擦力的瞬时功率大小为0.5×110×5=275W，D正确；故选D。【点睛】根据速度图像的斜率求出5s～7s内运动的加速度，结合牛顿运动定律及滑动摩擦力的计算公式求出动摩擦因数；根据题意做出撤去F后轮胎的受力示意图，根据共点力平衡条件列示，联立求解拉力F的大小；由速度图像得到6s末轮胎的速度，根据P=Fv求出摩擦力的瞬时功率大小。6、C【解析】

以重物和船组成的系统为研究对象，抛重物的过程系统遵守满足动量守恒定律．取向东方向为正方向，设船的质量为M．根据动量守恒定律得：（M+m）v1=-mv+Mv′所以有：即船速增大．故C正确ABD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、CD【解析】

据题意知，卫星与地球同步绕太阳做圆周运动，则公转周期相同，故A错误；卫星所受的合力为地球和太阳对它引力的合力，这两个引力方向相同，合力不为零，处于非平衡状态，故B错误；由于卫星与地球绕太阳做圆周运动的周期相同，卫星的轨道半径大，根据公式可知，卫星绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度，故C正确；卫星在或所处所受太阳和地球引力的合力提供做圆周运动的向心力，即，卫星在处的轨道半径比在处大，所以合力比在处大，所以合力比在处大，故D正确。8、AD【解析】

A、对小球受力分析，小球受到重力mg、轻绳的拉力F和圆环的弹力N，如图，根据平衡条件可知：mg和N的合力与F大小相等、方向相反，根据几何知识得知N=mg，且有F=2mgcosθ，故A正确．

BCD.小球沿圆环缓慢上移，处于动态平衡状态，对小球进行受力分析，小球受重力G，F，N，三个力．满足受力平衡．作出受力分析图，由图可知△OAB∽△GFA，即：则得：，N=mg当A点上移时，半径R不变，AB减小，故F减小，N不变，故D正确，BC错误.9、BD【解析】根据动能定理得：mv2-0=mgL，解得：；小球质量变为2m，其他条件不变，则小球到最低点的速度仍为v，故A错误；根据向心力公式得：.解得：F=3mg，所以小球质量变为2m，其他条件不变，则小球到最低点时细绳拉力变为2F，细绳长度变为2L，其他条件不变，小球到最低点时细绳拉力不变，故B正确，C错误；根据向心加速度公式得：，细绳长度变为2L，其他条件不变，小球到最低点时向心加速度不变，仍为a，故D正确．故选BD．点睛：该题是动能定理及圆周运动向心力公式的直接应用，要求某个量的变化是否会引起另一个量的变化，最后先求出该量的函数表达式，难度适中．10、AD【解析】

A．根据万有引力提供向心力：，卫星的角速度得：中圆轨道卫星半径小，角速度大，故A项正确；B．卫星的向心加速度：同步轨道卫星半径大，向心加速度小，故B项错误；C．卫星的线速度：所以2颗倾斜地球同步轨道卫星高度相同，线速度相同，但质量不一定相等，机械能不一定相等，故C项错误；D．卫星的周期：倾斜地球同步轨道卫星与地球同步轨道卫星周期相等，24h转动一周，但相对地面不是静止的，故D项正确。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、5.505.45在实验误差允许的范围内重锤下落的过程中机械能守恒先释放重锤，后接通电源大于滑块的质量M和砂桶的质量m【解析】（1）重锤重力势能的减少量为Ep=mghC=1.00×9.8×0.561J≈5.50J；重锤动能的增加量为Ek=≈5.45J；由以上数据可得到如下结论：在实验误差允许的范围内重锤下落的过程中机械能守恒．（2）从图中可以看出，当重锤下落的高度为0时，重锤的速度不为0，说明了操作中先释放重锤，后接通电源．若无阻力，则根据机械能守恒定律知，mgh=，则=gh，斜率k=g．若有阻力则测得的重力加速度k小于当地的重力加速度g，即g大于k．（3）滑块和砂桶组成的系统机械能守恒，为此还需用天平测出滑块的质量M和砂桶的质量m．滑块通过两个光电门的速度大小分别为、，系统减少的重力势能等于系统增加的动能，所以系统机械能守恒的表达式为．12、B右0.39AB之间的距离图线B【解析】

(1)[1]为减小阻力对实验的影响，为减小实验误差，重物应选择质量大、体积小、密度大的材料，故A错误，B正确；故选B。(2)[2]重物下落时做匀加速运动，故纸带上点的间隔应越来越远，故应该是右端连接重物；(3)[3]A点速度为(4)[4]要验证机械能守恒需要验证某一过程中重力势能减少量等于该过程的动能增加量，知道A、B两点速度后，可以计算动能增加量，要计算重力势能减少量，需要知道AB间的距离；(5)[5]物体做自由落体运动，高度越低，动能越大，故表示动能随高度变化的曲线为图线B。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