甘肃省天水市清水县第六中学2027届高三上物理期中检测模拟试题含解析

甘肃省天水市清水县第六中学2027届高三上物理期中检测模拟试题注意事项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、“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道直奔月球，在距月球表面200km的P点进行第一次变轨后被月球捕获，先进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，如图所示．之后，卫星在P点又经过两次变轨，最后在距月球表面200km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动．对此，下列说法不正确的是（）A．卫星在轨道Ⅲ上运动的速度大于月球的第一宇宙速度B．卫星在轨道Ⅲ上运动周期比在轨道Ⅰ上短C．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种轨道运行相比较，卫星在轨道Ⅲ上运行的机械能最小D．卫星从椭圆轨道Ⅰ经过两次变轨到轨道Ⅲ上运动过程中，其重力势能的变化量大于机械能的变化量2、类比是一种常用的研究方法．对于直线运动，教科书中讲解了由图像求位移，由(力-位移)图像求做功的方法．请你借鉴此方法分析下列说法，其中正确的是（）A．由(力-速度)图线和横轴围成的面积可求出对应速度变化过程中力做功的功率B．由(力-时间)图线和横轴围成的面积可求出对应时间内力所做的冲量C．由(电压-电流)图线和横轴围成的面积可求出对应的电流变化过程中电流的功率D．由(角速度-半径)图线和横轴围成的面积可求出对应半径变化范围内做圆周运动物体的线速度3、2016年8月16日，墨子号量子科学实验卫星成功发射升空，这标志着我国空间科学研究又迈出重要一步。已知卫星在距地球表面高度为h的圆形轨道上运动，运行周期为T，引力常量为G，地球半径为R，则地球的质量可表示为（）A．4B．4C．4D．44、质点做直线运动时的加速度随时间变化的关系如图所示，该图线的斜率为k，图中阴影部分面积为S，下列说法正确的是()A．斜率k表示速度变化的快慢B．斜率k表示速度变化的大小C．面积S表示t1～t2的过程中质点速度的变化量D．面积S表示t1～t2的过程中质点的位移5、北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能．如图所示，北斗导航系统中的两颗工作卫星均绕地心做匀速圆周运动，且轨道半径均为r，某时刻工作卫星1、2分别位于轨道上的A、B两个位置，若两卫星均沿顺时针方向运行，地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力，下列判断正确的是()A．这两颗卫星的加速度大小相等，均为B．卫星1由A位置运动到B位置所需的时间是C．卫星1由A位置运动到B位置的过程中万有引力做正功D．卫星1向后喷气就一定能够追上卫星26、在用打点计时器测速度的实验中，某同学打出了如图所示的一条纸带，已知计时器打点的时间间隔为0.02s，则通过对纸带的分析，下列说法中正确的是()A．物体做匀加速直线运动B．物体做匀减速直线运动C．如果测出A、B两点间的距离，就可以求出A、B两点间的平均速度D．如果测出A、B两点间的距离，就可以求出A点的瞬时速度二、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、一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则()A．质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B．质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C．质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D．质点单位时间内速率的变化量总是不变8、如图所示，倾角=30°的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接滑轮的轻杆沿竖直方向，连接B的一段细绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态，已知C的质量为2m，A、B质量均为m，则下列说法正确的是A．定滑轮受到轻杆的作用力为B．C受到水平面的摩擦力为mgC．B受到C间摩擦力大小为D．水平面对C的支持力为9、如图所示，物体A、B的质量分别为m和2m,之间用轻弹簧连接，放在光滑的水平面上，物体A紧靠竖直墙，现在用力向左推B使弹簧压缩，然后由静止释放，则A．从撤去推力到A离开竖直墙之前，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，机械能守恒B．从撤去推力到A离开竖直墙之前，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能不守恒C．弹簧第二次恢复为原长时，A、B两物体的速度方向一定相同D．弹簧第一次、第二次压缩最短时弹性势能之比为3：110、在挡板P作用下，木板A静止于竖直的墙壁和水平地面之间，墙壁和地面皆光滑，在木板A上放有一斜面B，如图所示。现将挡板P缓慢向左移动，在A的倾角α由30°变到60°的过程中，在此过程中(

)A．A对B的支持力减小B．A对B的作用力保持不变C．.A对地面的压力变大D．A对P的压力先增大后减小三、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）为了验证机械能守恒定律，某同学使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器M通过G1、G2光电门时，光束被滑行器M上的挡光片遮挡的时间△t1、△t2都可以被测量并记录，滑行器连同挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，两光电门中心间的距离为x，牵引砝码的质量为m，细绳不可伸长且其质量可以忽略，重力加速度为g．该同学想在水平的气垫导轨上，只利用以上仪器，在滑行器通过G1、G2光电门的过程中验证机械能守恒定律，请回答下列问题：（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺母，使气垫导轨水平．请在以下空白处填写实验要求．在不增加其他测量器材的情况下，调水平的步骤是：取下牵引砝码m，接通气垫导轨装置的电源，调节导轨下面的螺母，若滑行器M放在气垫导轨上的任意位置都能保持静止，或者轻推滑行器M，M分别通过光电门G1、G2的时间，则导轨水平；（2）当气垫导轨调水平后，在接下来的实验操作中，以下操作合理的是；A．挡光片的宽度D应尽可能选较小的B．选用的牵引砝码的质量m应远小于滑行器和挡光片的总质量MC．为了减小实验误差，光电门G1、G2的间距x应该尽可能大一些D．用来牵引滑行器M的细绳可以与导轨不平行（3）在每次实验中，若表达式（用M、g、m、△t1、△t2、D、x表示）在误差允许的范围内成立，则机械能守恒定律成立．12．（12分）某同学设计了如图甲所示的装置来研究小车的加速度与所受合力的关系．将装有力传感器的小车放置于水平长木板上，缓慢向小桶中加入细砂，直到小车刚开始运动为止，记下传感器的最大示数再将小车放回原处并按住，继续向小桶中加入细砂，记下传感器的示数释放小车，记录小车运动时传感器的示数．（1）接通频率为50Hz的交流电源，释放小车，打出如图乙所示的纸带．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离，则小车的加速度______．（2）同一次实验中，______选填“”、“”或“”．（3）改变小桶中砂的重力，多次重复实验，获得多组数据，描绘小车加速度a与F的关系如图丙．不计纸带与计时器间的摩擦．图象中F表示的是实验中测得的______．A.B.C.

（4）关于该实验，下列说法中正确的是______．A.小车和传感器的总质量应远大于小桶和砂的总质量B.实验中需要将长木板倾斜以平衡摩擦力C.实验中需要测出小车和传感器的总质量D.用加细砂的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，可更方便地获取多组实验数据．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）如图所示是月亮女神、嫦娥号绕月亮做圆周运动时某时刻的图片，用、、、分别表示月亮女神和嫦娥号的轨道半径及周期，用表示月亮的半径．（）请用万有引力知识证明：它们遵循，其中是只与月球质量有关而与卫星无关的常量；（）再经多少时间两卫星第一次相距最远；（）请用嫦娥号所给的已知量，估测月球的平均密度．14．（16分）如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出．已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为U1．偏转电场可看作匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d．(1)忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时的初速度v1和从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离Δy；(2)分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法．在解决（1）问时忽略了电子所受重力，请利用下列数据分析说明其原因．已知，，，，．(3)极板间既有静电场也有重力场．电势反映了静电场各点的能的性质，请写出电势的定义式．类比电势的定义方法，在重力场中建立“重力势”的概念，并简要说明电势和“重力势”的共同特点．15．（12分）如图所示，光滑水平面上有一小车B，右端固定一沙箱，沙箱上连接一水平的轻质弹簧，小车与沙箱的总质量为M=2kg。车上在沙箱左侧距离s=1m的位置上放有一质量为m=1kg小物块A，物块A与小车的动摩擦因数为。仅在沙面上空间存在水平向右的匀强电场，场强E=2.0×103V/m。当物块A随小车以速度向右做匀速直线运动时，距沙面H=5m高处有一质量为的带正电的小球C，以的初速度水平向左抛出，最终落入沙箱中。已知小球与沙箱的相互作用时间极短，且忽略弹簧最短时的长度，并取g=10m/s2。求：(1)小球落入沙箱前的速度和开始下落时与小车右端的水平距离；(2)小车在前进过程中，弹簧具有的最大值弹性势能；(3)设小车左端与沙箱左侧的距离为L。请讨论分析物块A相对小车向左运动的整个过程中，其与小车摩擦产生的热量Q与L的关系式。。

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、A【解析】

A、根据万有引力提供向心力GMmr2=mv2r，得v=GMrB、根据开普勒第三定律R3T2=k，半长轴越长，周期越大，所以卫星在轨道Ⅲ上运动周期比在轨道Ⅰ上短，C、从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ和从轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ，都要减速做近心运动，故其机械能要减小，故卫星在轨道Ⅲ上运行的机械能最小，故C正确；D、卫星从椭圆轨道Ⅰ经过两次变轨到轨道Ⅲ上运动过程中，根据万有引力提供向心力GMmr2=mv2r，不正确的故选A。关键知道卫星变轨的原理，以及掌握开普勒第三定律，知周期与轨道半径的关系；第一宇宙速度是绕月球作圆周运动最大的环绕速度。2、B【解析】若A与B乘积，图象面积表示AB物理意义，这里要体现积累的过程才可以，对于功率FV、UI以及线速度ωr和都不能体现积累的物理意义，所以面积不带表乘积对应的物理量，故ACD错误；而冲量，体现的是力对时间的积累，所以面积代表冲量，故B正确．点晴：在x-y坐标系中，区分好图线和横轴围成的面积的物理含义与图线上某一点的横纵坐标的乘积的物理含义．3、B【解析】根据万有引力提供向心力有：GMm解得：M=4π2(R+h)3GT故选：B.4、C【解析】试题分析：斜率，表示加速度变化快慢，故AB错误；将a-t图线分成无数段，每一段加速度可以看成不变，则每一小段所围成的面积△v1=a1△t1，△v2=a2△t2，△v3=a3△t3，…则总面积为△v1+△v2+△v3+…=△v．斜线部分的面积表示速度的变化量．故C正确，D错误．故选C．考点：a-t图像5、B【解析】在地球表面重力与万有引力大小相等有可得GM=gR2，又卫星在轨道上运动万有引力提供圆周运动的加速度，故有可得卫星的加速度，故A错误；万有引力提供圆周运动向心力有：可得卫星运行周期为：，所以卫星从位置1到位置2所需时间，故B正确；卫星1由位置A运动到位置B的过程中，由于万有引力始终与速度垂直，故万有引力不做功，故C错误；卫星1向后喷气，卫星做加速运动，在轨道上做圆周运动所需向心力增加，而提供向心力的万有引力没有发生变化，故卫星将做离心运动，卫星轨道变大，故卫星不能追上同轨道运行的卫星2，故D错误；故选B．点睛：关于万有引力的应用中，常用公式是在地球表面重力等于万有引力，卫星绕地球做圆周运动万有引力提供圆周运动向心力，掌握卫星的变轨原理，这是正确解决本题的关键．6、C【解析】

AB．相邻的计数点的距离先增大后减小，所以物体先加速运动后减速运动，故A、B错误；C．如果测出、两点间的距离，根据就可以求出、两点间的平均速度，故C正确；D．纸带实验中，可以用平均速度代替中点时刻的瞬时速度，所以要求解点的瞬时速度应该测出点前后两个计数点的距离，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、BC【解析】试题分析：因为原来质点做匀速直线运动，合外力为0，现在施加一恒力，质点的合力就是这个恒力，所以质点可能做匀变速直线运动，也有可能做匀变速曲线运动，这个过程中加速度不变，速度的变化率不变．但若做匀变速曲线运动，单位时间内速率的变化量是变化的．故C正确，D错误．若做匀变速曲线运动，则质点速度的方向不会总是与该恒力的方向相同，故A错误；不管做匀变速直线运动，还是做匀变速曲线运动，质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直，故B正确．考点：牛顿运动定律8、ACD【解析】

对A分析，A受到绳子的拉力和重力作用，故有，同一条绳子上的拉力相同，所以绳子对B的拉力大小也为mg，对B分析，B受到绳子的拉力，斜面的支持力，重力，规定沿斜面向下为正，在沿斜面方向上有，解得，为正，说明沿斜面向下，C正确；将BC看做一个整体，整体受到绳子斜向上的拉力，重力，和支持力，水平方向的摩擦力，在竖直方向上有，解得，在水平方向上，故B错误D正确；对定滑轮分析，受轻杆的作用力和两条绳子的拉力，其中两条绳子的拉力大小为mg，夹角为60°，根据平行四边形可得轻杆对滑轮的作用，A正确；本题考查受力分析以及共点力的平衡条件应用，要注意明确整体法与隔离法的正确应用．①整体法：以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解．在许多问题中用整体法比较方便，但整体法不能求解系统的内力．②隔离法：从系统中选取一部分（其中的一个物体或两个物体组成的整体，少于系统内物体的总个数）进行分析．隔离法的原则是选取受力个数最少部分的来分析．③通常在分析外力对系统作用时，用整体法；在分析系统内各物体之间的相互作用时，用隔离法．有时在解答一个问题时要多次选取研究对象，需要整体法与隔离法交叉使用9、ACD【解析】

对A、B和弹簧组成的系统，从撤去推力到A离开竖直墙之前，系统受到墙壁的弹力作用，合外力不为零，则A、B和弹簧组成的系统动量不守恒；此过程中由于只有弹力做功，则机械能守恒，选项A正确，B错误；弹簧第二次恢复为原长时，此时A、B两物体的速度方向均向右，方向一定相同，选项C正确；撤去力F后，B向右运动，弹簧弹力逐渐减小，当弹簧恢复原长时，A开始脱离墙面，这一过程机械能守恒，即满足：E=(2m)vB2

；A脱离墙面后速度逐渐增加，B速度逐渐减小，此过程中弹簧逐渐伸长，当A、B速度相同时，弹簧弹性势能最大，这一过程系统动量和机械能均守恒，有：动量守恒：2mvB=（m+2m）v

，机械能守恒：EPmax＝(2m)vB2−(m+2m)v2

；可解得：EPmax＝，即弹簧第一次、第二次压缩最短时弹性势能之比为3：1，所以D正确；故选ACD.正确认识动量守恒条件和机械能守恒条件是解决本题的关键．如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零，那么这个系统的总动量保持不变；系统只有重力或弹力做功为机械能守恒．10、AB【解析】A、对B受力分析，A对B的支持力，在A的倾角α由30°变到60°的过程中，A对B的支持力减小，故A正确；B、A对B的作用力是A对B的支持力，A对B的摩擦力，这两个力的合力与B的重力的大小相等，方向相反，则有A对B的作用力保持不变，故B正确；C、以AB为对象，在竖直方向上，受到重力和地面对它们的支持力，它们大小相等，方向相反，由牛顿第三定律，A对地面的压力不变，故C错误；D、以A与P的接触点为转抽，A与B组成的整体受到的重力提供逆时针方向的力矩，墙壁对A的作用力提供顺时针方向的力矩，由力矩平衡可得，，在A的倾角α由30°变到60°的过程中，重力的力臂减小，，墙壁对A的作用力减小；以AB为对象，在水平方向上，墙壁对A的作用力和P对A的作用力，它们大小相等，方向相反，由牛顿第三定律，A对P的压力减小，故D错误；故选AB。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）相等；（2）AC；（3）【解析】

（1）当气垫导轨水平时，滑块做匀速直线运动，通过光电门的速度相等，即光电门的挡光时间相等．（2）在实验中，根据极限逼近思想用平均速度代替瞬时速度，则D要可能小，另外G1、G2越远，相对误差越小．．（3）滑块经过光电门时的速度近似等于滑块经过光电门时的平均速度，可由求出，然后根据砝码的重力势能减少量与砝码及滑行器（连同挡光片）的动能增加量相等，写出需要验证的方程．【详解】（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，在不挂重物的情况下轻推滑块，若滑块做匀速直线运动，滑块通过光电门速度相等，则光电门的挡光时间相等，证明气垫导轨已经水平．（2）A、滑块经过光电门时的瞬时速度用平均速度来代替，由求出，D越小，误差越小，故A正确．B、本实验不需要测量细绳对滑行器的拉力，即不需要用砝码的质量代替细绳的拉力，所以不需要满足砝码的质量m应远小于滑行器的总质量M这个条件，故B错误．C、光电门G1、G2的间距x越大，x相对误差越小，故C正确．D、用来牵引滑行器M的细绳必须与导轨平行，以减小阻力，保持满足实验阻力足够小的条件，故D错误．故选AC．（3）滑行器经过光电门G1、G2的速度近似等于滑块经过光电门时的平均速度，分别为：，砝码的重力势能减少量为：△Ep=mgx；砝码及滑行器（连同挡光片）的动能增加量相等为：．若表达式△Ep=△Ek，即得：，在误差允许的范围内成立，则机械能守恒定律成立．本题关键应掌握光电门测量滑块瞬时速度的原理：平均速度代替瞬时速度，注意与探究牛顿第二定律实验的区别，此实验不需要满足砝码的质量m应远小于滑行器的总质量M这个条件．12、0.16>DD【解析】

（1）根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小；（2）对小桶受力分析，根据牛顿第二定律求解；（3）由于已经平衡摩擦力，图象过原点的倾斜直线，则F表示合力；（4）在该实验中力传感器可以直接得出力的大小，实验中不需要将长木板右端垫高，因为已经测量了小车所受摩擦力的大小，用加砂的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，可更方便地获取多组实验数据．【详解】（1）从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔，根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，得：，（2）对小桶受力分析，设小桶重力为mg，木板释放前力传感器的示数，所以，设小车的重力为Mg，小车在加速运动时力传感器的示数，根据牛顿第二定律得：，所以，（3）图象是过原点的一条倾斜的直线，已经平衡摩擦力，所以F应该表示小车受到的合力，即，故D正确；故选D.（4）在该实验中力传感器可以直接得出力的大小，不需要使小车和传感器的总质量应远大于小桶和砂的总质量，故A错误；实验中不需要将长木板倾斜，因为已经测量了小车所受摩擦力的大小，故B错误；实验中不需要测出小车和传感器的总质量，只需要保证小车和传感器的总质量不变，故C错误；用加砂的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，可更方便地获取多组实验数据，故D正确；故选D．本题借助实验考查了匀变速直线的规律以及推论的应用，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力．解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚．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、（）见解析；（）；（）【解析】

（1）设月球的质量为M，对任一卫星均有得常量．（2）两卫星第一次相距最远时有（3）对嫦娥1号有M＝πR3ρ14、(1)(2)由于F远大于G，因此不需要考虑电子所受重力(3)电势和重力势都是反映场的能的性质的物理量，仅由场自身的因素决定.【解析】

(1)根据动能定理，有则电子射入偏转电场的初速度在偏转电场中，电子的运动时间偏转距离(2