江苏省常州市田家炳高级中学2027届高三物理第一学期期中学业质量监测模拟试题含解析

江苏省常州市田家炳高级中学2027届高三物理第一学期期中学业质量监测模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，足够长的水平传送带以恒定的速度v0匀速向右运动。某时刻在其左端无初速地放上一个质量为m的物体，经一段时间物体的速度达到v0，这个过程因物体与传送带间的摩擦而产生的热量为Q1；物体继续加速，再经一段时间速度增加到v0，这个过程中产生的热量为Q2。则Q1∶Q2为（）A．3∶1 B．1∶3 C．1∶1 D．1∶22、如图所示，x轴在水平地面上，y轴在竖直方向．图中画出了从y轴上不同位置沿x轴正向水平抛出的三个质量相等小球a、b和c的运动轨迹．小球a从(0，2L)抛出，落在(2L，0)处；小球b、c从(L，0)抛出，分别落在(2L，0)和(L，0)处．不计空气阻力，下列说法正确的是A．b的初速度是a的初速度的两倍B．b的初速度是a的初速度的2倍C．b的动能增量是c的动能增量的两倍D．a的动能增量是c的动能增量的2倍3、质量为m的均匀木块静止在光滑水平面上,木块左右两侧各有一位持有完全相同步枪和子弹的射击手．首先左侧射手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d1,然后右侧射手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d2，如图所示．设子弹均未射穿木块,且两颗子弹与木块之间的作用大小均相同．当两颗子弹均相对于木块静止时,下列判断正确的是()A．木块静止,d1=d2B．木块静止,d1<d2C．木块向右运动,d1<d2D．木块向左运动,d1=d24、目前海王星有14颗已知的天然卫星,“海卫一”是海王星的卫星中最大的一颗。若“海卫一”绕海王星的运行轨道视为圆其轨道半径为r,运行周期为T,将海王星视为质量分布均匀且半径为R的球体,引力常量为G,则海王星的质量为A．4π2rGT25、如图所示，一倾斜木板上放一质量为m物体，当板的倾角θ逐渐增大时，物体始终保持静止状态，则物体所受（）A．重力变大 B．支持力变大 C．摩擦力变大 D．合外力变大6、如图所示，P和Q为两平行金属板，板间电压为U，在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动，电子到达Q板时的速率为v，若两极板间电压变为原来的两倍，其它条件都不变，则电子到达Q板时的速率为A．vB．2vC．2vD．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、关于运动和力的关系，下列说法中正确的是A．力是维持物体运动的原因B．力是改变物体运动状态的原因C．一个物体受到的合力越大，它的速度越大D．一个物体受到的合力越大，它的加速度越大8、嫦娥工程分为三期，简称“绕、落、回”三步走．我国发射的“嫦娥三号”卫星是嫦娥工程第二阶段的登月探测器，该卫星先在距月球表面高度为h的轨道上绕月球做周期为T的匀速圆周运动，再经变轨后成功落月．已知月球的半径为R，引力常量为G，忽略月球自转及地球对卫星的影响．则以下说法正确的是A．物体在月球表面自由下落的加速度大小为B．“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小为C．月球的平均密度为D．在月球上发射月球卫星的最小发射速度为9、如图所示，两块相互垂直的光滑挡板OP、OQ，OP竖直放置，小球a、b固定在轻弹簧的两端．水平力F作用于b时，a、b紧靠挡板处于静止状态．现保证b球不动，使挡板OP向右缓慢平移一小段距离，则()A．弹簧变短B．弹簧变长C．力F变大D．b对地面的压力不变10、2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有A．在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度B．在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A的动能C．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期D．在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度三、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）两组同学在做电学实验:（1）第一组同学用如图甲所示器材做描绘小灯泡伏安特性曲线实验，得到如图乙所示的I-U曲线，则电路连接需要______条导线。图线发生弯曲的原因是_____。（2）第二组同学选用图甲中的合适的器材按图丙所示电路完成“测定一节干电池的电动势和内阻”实验。实验测得的数据如图所示，并画出了U-I图线：①由此得电源电动势E=______V.内阻r=______Ω；②由图中实验测得的数据，实验中选用的滑动变阻器最合理的阻值变化范围为（___）A．0～5ΩB．0～15ΩC．0～30ΩD．0～50Ω12．（12分）在探究弹簧弹性势能实验中：(1)如图1，弹簧的一端固定，原来处于自然长度。现对弹簧的另一端施加一个拉力缓慢拉伸弹簧，关于拉力或弹簧弹力做功与弹簧弹性势能变化的关系，以下说法中正确的是______A．拉力做正功，弹性势能增加

B．拉力做正功，弹性势能减少C．弹簧弹力做负功，弹性势能增加

D．弹簧弹力做负功，弹性势能减少(2)由于拉力是变力，拉力做功可以分割成一小段一小段处理，每一小段的弹力可以近似看成是恒力，再把每一小段的功相加求和，可得W总=F1△l+F2△l+F3△l+…，某次实验中作出拉力F拉与弹簧伸长量x的图象如图2，则在弹簧被拉长L的过程中拉力做功为______。（3）若换一根劲度系数更大的弹簧做此实验，则图2的图象斜率将______（选填“不变”“减小”“增大”）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，一个人用一根长L=1m、只能承受F=74N拉力的绳子，拴着一个质量为m=1kg的小球，在竖直平面内做圆周运动，已知圆心O离地面距离h=6m，转动中小球在最低点时绳子恰好断了．（取g=10m/s2）（1）绳子断时小球运动的角速度多大？（2）绳断后，小球落地点与抛出点间的水平距离是多少？14．（16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。。15．（12分）发射地球同步卫星时，可认为先将卫星发射至距地面高度为h1的圆形近地轨道上，在卫星经过A点时点火（喷气发动机工作）实施变轨进入椭圆轨道，椭圆轨道的近地点为A，远地点为B。在卫星沿椭圆轨道运动经过B点再次点火实施变轨，将卫星送入同步轨道（远地点B在同步轨道上），如图所示。两次点火过程都是使卫星沿切向方向加速，并且点火时间很短。已知同步卫星的运动周期为T，地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，求：（1）卫星在近地圆形轨道运行接近A点时的加速度大小；（2）卫星同步轨道距地面的高度。

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】

物体和传送带的速度时间图象如图所示：

小物块从0加速度到时间内，物体与传送带的相对位移为蓝色阴影区域△x1，从加速到v0，物体与传送带的相对位移为斜线阴影区域△x2，可得：△x1：△x2=3：1，所以热量为：。A．3∶1。故A符合题意。B．1∶3。故B不符合题意。C．1∶1。故C不符合题意。D．1∶2。故D不符合题意。2、B【解析】ab的水平位移相同，但时间不同，根据t=2hg可知tatb=21，根据v0=xt可知v0bv0a=21，故A错误，B正确；bc的竖直位移相同，根据动能定理ΔEk=mgh3、B【解析】左侧射手开枪后,子弹射入木块与木块一起向右运动,设共同速度为v1,由动量守恒有mv0=(M+m)v1,由能量守恒有Ffd1=.右侧射手开枪后,射出的子弹与木块及左侧射手射出的第一颗子弹共同运动的速度设为v2,由动量守恒有(M+m)v1-mv0=(M+2m)v2,由能量守恒有Ffd2=,解之可得v2=0,d1=d2=故B正确.4、C【解析】

海王星对海卫一的万有引力提供其做匀速圆周运动的向心力，由万有引力定律：GmMr2＝mr4π5、C【解析】解：设物体的重力恒为G，由平衡条件得：物体所受的支持力N=Gcosθ，摩擦力为f=Gsinθ，当θ增大时，cosθ减小，sinθ增大，所以N减小，f增大．由于物体始终保持静止状态，所以由平衡条件可知，物体所受的合外力恒为零．故选C．【点评】本题是简单的动态平衡问题，运用函数法分析各力的变化，也可以通过作图法分析．6、C【解析】

电子由静止开始向Q板运动，根据动能定理：qU=12mv2，当电压加倍后根据动能定理：q⋅2U=12二、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】力不是维持物体运动的原因，是改变物体运动状态的原因，物体有保持原来运动状态的性质，这种性质叫惯性．惯性大小由物体的质量决定．由牛顿第二定律F=ma可知，在质量一定的情况下，一个物体受到的合力越大，它的加速度越大．所以答案选BD.8、AC【解析】

在月球表面，重力等于万有引力，则得：；对于“嫦娥三号”卫星绕月球做匀速圆周运动过程，由万有引力提供向心力得：；解得：，故A正确．“嫦娥三号”卫星绕月球做匀速圆周运动，轨道半径为r=R+h，则它绕月球做匀速圆周运动的速度大小为，故B错误．由上式得：月球的质量为M=，月球的平均密度为ρ=M/V，而V=4πR3/3，解得月球的平均密度为，故C正确．设在月球上发射卫星的最小发射速度为v，则有：，即，故D错误．故选AC．本题主要是考查了万有引力定律及其应用；解答此类题目一般要把握两条线：一是在星球表面，忽略星球自转的情况下，万有引力近似等于重力；二是根据万有引力提供向心力列方程进行解答．9、BD【解析】

AB.对a进行受力分析，如图所示，使挡板OP向右缓慢平移一小段距离，θ减小，θ减小，cosθ增大，F弹减小，再根据胡克定律F=kx，x减小，弹簧变长，故A错误，B正确；C.根据以上分析可知FN=mgtanθθ减小，tanθ减小，FN减小，对于整体ab，在水平方向，根据平衡条件：F=FN力F变小，故C错误；D.对于整体ab，在竖直方向，根据平衡条件：Fb=（ma+mb）g地面对b的支持力不变，根据牛顿第三定律，b对地面的压力也不变，故D正确．10、ABC【解析】

本题考查人造地球卫星的变轨问题以及圆周运动各量随半径的变化关系．，得，在人造卫星自然运行的轨道上，线速度随着距地心的距离减小而增大，所以远地点的线速度比近地点的线速度小，vA<vB，A项正确；人造卫星从椭圆轨道Ⅱ变轨到圆形轨道Ⅰ，需要点火加速，发生离心运动才能实现，因此vAⅡ<vAⅠ，所以EKAⅡ<EKAⅠ，B项正确；，得，可知到地心距离越大，周期越大，因此TⅡ<TⅠ,C项正确；人造卫星运动的加速度由万有引力提供，而不管在轨道Ⅱ还是在轨道Ⅰ，两者的受力是相等的，因此加速度相等，D项错误．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、8小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大1.44-1.461.3B【解析】

（1）[1]．描绘小灯泡的伏安特性曲线要求灯泡两端电压从零开始变化，所以滑动变阻器要采用分压式接法，小灯泡电阻小，宜采用电流表外接法，如图所示：共需8根导线；[2]．由图乙所示图象可知，随灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流增大，温度升高，灯泡电阻增大，其伏安特性曲线为曲线；（2）①[3]．根据U=E-Ir可知，图象与纵轴的交点表示电源的电动势，故E=1.45V；图象的斜率表示内阻，则可知，②[4]．由图可知，测出中的最小电流约为0.15A，此时对应的总电阻此时滑动变阻器接入电阻应为10-1.3=8.7Ω；故滑动变阻器总阻值一定大于8.7Ω，同时为了调节方便，总阻值不应过大，故应选择15Ω的总阻值，故B正确，ACD错误；12、AC增大【解析】

由题意可知探究弹簧弹性势能实验中势能变化、变力做功问题，根据弹簧弹力做功特点、胡克定律计算可得。【详解】(1)[1]AB．拉力做正功，说明弹簧弹力对外做负功，弹性势能增加，故A正确，B错误；CD．弹簧弹力对外做负功，其它能转化为弹性势能，弹性势能增加，故C正确，D错误。(2)[2]因拉力随位移均匀增大，可以用平均力来计算(3)[3]由胡克定律可得换一根劲度系数更大的弹簧做此实验，图2中图象斜率将增大当弹簧弹力对外做正功时，弹性势能减小；当弹簧弹力对外做负功时，弹性势能增加。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）8rad/s；（2）8m【解析】

（1）对小球受力分析，根据牛顿第二定律和向心力的公式可得：F-mg=mrω2，所以：ω==8rad/s，

即绳子断时小球运动的角速度的大小是8rad/s．

（2）由v=rω可得，绳断是小球的线速度大小为v=8m/s，绳断后，小球做平抛运动，

水平方向上：x=vt

竖直方向上：h′=gt2

代入数值解得：x=ωR×=8m

小球落地点与抛出点间的水平距离是8m．14、(1)10m/s，方向竖直向下，15m(2)9J(3)①若时，②若时，。【解析】

(1)小球C在电场中运动过程，受到重力和电场力作用，两个力均为恒力，可采用运动的分解法研究：竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀减速运动，根据牛顿第二定律和位移公式结合求解；(2)小球落入沙箱的过程，系统水平动量守恒，由动量守恒定律求出小球落入沙箱后的共同速度。之后，由于车速减小，物块相对车向右运动，并压缩弹簧，当A与小车速度相同时弹簧的弹性势能最大。(3)根据动量守恒定律和能量守恒定律结合求解；由功能关系求热量Q与L的关系式。要分物块是否从小车上滑下两种情况研究。【详解】(1)小球C