2027届甘肃省武威市第五中学物理高三上期中教学质量检测试题含解析

2027届甘肃省武威市第五中学物理高三上期中教学质量检测试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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，竖直平面内放一直角杆MON，杆的水平部分粗糙，动摩擦因数μ=0.2，杆的竖直部分光滑．两部分各套有质量均为1kg的小球A和B，A、B球间用细绳相连．初始A、B均处于静止状态，已知OA=3m，OB=4m，若A球在水平拉力的作用下向右缓慢地移动1m（取g=10m/s2），那么该过程中拉力F做功为（）A．4JB．10JC．12JD．14J2、2018年1月12日，我国以“一箭双星”方式成功发射第26、第27颗北斗导航卫星，这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星（介于近地和同步之间的轨道）这两颗卫星（）A．运行速度大于第一宇宙速度B．运行速度小于同步轨道卫星的运行速度C．发射速度大于第一宇宙速度D．发射速度小于同步轨道卫星的运行速度3、如图甲所示，电动机通过绕过光滑定滑轮的细绳与放在倾角为的光滑斜面上的物体相连，启动电动机后物体沿斜面上升；在时间内物体运动的图象如图乙所示，其中除时间段图象为曲线外，其余时间段图象均为直线，1s后电动机的输出功率保持不变；已知物体的质量为2kg，重力加速度则下列计算不正确的是A．1

s后电动机的输出功率P为100WB．物体运动的最大速度为10

C．在

s内电动机所做的功为25JD．在

s内电动机所做的功为250

J4、如图所示是磁带录音机的磁带盒的示意图，A、B为缠绕磁带的两个轮子边缘上的点，两轮的半径均为r，在放音结束时，磁带全部绕到了B点所在的轮上，磁带的外缘半径R=3r，C为磁带外缘上的一点．现在进行倒带，则此时（）A．A,B,C三点的周期之比为3：1：3B．A,B,C三点的线速度之比为3：1：3C．A,B,C三点的角速度之比为1：3：3D．A,B,C三点的向心加速度之比为6：1：35、如图所示，建筑工人通过由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组将一重物缓慢吊起，在此过程中，如果不计滑轮与绳的重力及摩擦，则（）A．绳子的张力逐渐变小B．绳子的张力先变大后变小C．人对地面的压力逐渐变小D．人对地面的压力逐渐变大6、如图所示，一个大小可忽略，质量为m的模型飞机，在距水平地面高为h的水平面内以速率v绕圆心O做半径为R的匀速圆周运动，O′为圆心O在水平地面上的投影点．某时刻该飞机上有一小螺丝掉离飞机．不计空气对小螺丝的作用力，重力加速度大小为g．下列说法正确的是（）A．飞机处于平衡状态B．空气对飞机的作用力大小为mvC．小螺丝第一次落地点与O′点的距离为2D．小螺丝第一次落地点与O′点的距离为2二、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，倾角为的斜面静置于地面上，斜面上表面光滑，A、B、C三球的质量分别为m、2m、3m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连，A、B间固定一个轻杆，B、C间由一轻质细线连接．弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始系统处于静止状态，现突然剪断细线或弹簧．下列判断正确的是A．弹簧被剪断的瞬间，A、B、C三个小球的加速度均为零B．弹簧被剪断的瞬间，A、B之间杆的弹力大小为零C．细线被剪断的瞬间，A、B球的加速度沿斜面向上，大小为gsinD．细线被剪断的瞬间，A、B之间杆的弹力大小为4mgsin8、如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离后做平抛运动，经过0.3s后又恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰．已知半圆形管道的半径R＝1m，小球可看做质点且其质量为m＝1kg，g取10m/s1．则()A．小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离是0.9mB．小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离是1.9mC．小球经过管道的B点时，受到管道的作用力FNB的大小是1ND．小球经过管道的B点时，受到管道的作用力FNB的大小是1N9、如图所示，在水平光滑细杆上穿着A、B两个可视为质点的刚性小球，两球间距离为L，用两根长度同为L的不可伸长的轻绳与C球连接，已知A、B、C三球质量相等，开始时三球静止两绳伸直,然后同时释放三球，在A、B两球发生碰撞之前的过程中，下列说法正确的是()A．系统机械能不守恒B．A、B两球发生碰撞前瞬间C球速度最大C．A、B两球速度大小始终相等D．A、B、C三球水平方向动量守恒10、将一物体水平抛出并开始计时，只受重力作用，下列说法正确的是A．速度与时间成正比B．重力的功率与时间成正比C．动能的增量与时间成正比D．动量的增量与时间成正比三、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）在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时，采用如图所示的实验装置，小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计数器打上的点计算出：(1)为了使小车受的合外力等于绳子拉力，必须对小车___________________ ．(2)当M与m的大小关系满足_____________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力. (3)一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定，探究做加速度与质量的关系，以下做法错误的是（______）A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源D．实验时需要天平测出m以及小车质量M(4)在保持小车及车中的砝码质量质量M一定，探究加速度与所受合外力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，二位同学得到的a―F关系分别如图中C、D所示（a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力）.其原因分别是：C图________________________________________________D图________________________________________________12．（12分）在做“研究匀变速直线运动”的实验中：（1）实验室提供了以下器材：打点计时器、一端装有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、交流电源、弹簧测力计．其中在本实验中不需要的器材是____________．（2）已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz．如图所示为实验所打出的一段纸带，在顺次打出的点中，从O点开始每5个打点间隔取1个计数点，分别记为A、B、C、D．相邻计数点间的距离已在图中标出，则打点计时器打下计数点B时，小车的瞬时速度v=__m/s；小车的加速度a=__．(皆保留两位有效数字)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）某星球半径为，假设该星球表面上有一倾角为的固定斜面体，一质量为的小物块在力作用下从静止开始沿斜面向上运动，力始终与斜面平行，如图甲所示．已知小物块和斜面间的动摩擦因数，力随位移变化的规律如图乙所示（取沿斜面向上为正方向）．已知小物块运动时速度恰好为零，万有引力常量，求（计算结果均保留一位有效数字）（1）该星球表面上的重力加速度的大小；（2）该星球的平均密度．14．（16分）如图，一轻弹簧原长为，其一端固定在倾角的固定光滑直轨道的底端处，另一端位于直轨道上处，弹簧处于自然状态，直轨道与一半径为的光滑圆弧轨道相切于点，，点为圆弧轨道的最高点，、、、均在同一竖直面内。质量为的小物块自点由静止开始下滑，最低到达点，，重力加速度大小为，取，。（1）求运动到点时弹簧的弹性势能；（2）改变物块的质量，将推至点，从静止开始释放，已知恰好到达圆弧轨道的最高点，求改变后的质量。15．（12分）小明是学校的升旗手，他每次升旗都做到了在庄严的《义勇军进行曲》响起时开始升旗，当国歌结束时恰好五星红旗升到了高高的旗杆顶端．已知国歌从响起到结束的时间是48s，旗杆高度是19m，红旗从离地面1.4m处开始升起．若设小明升旗时先拉动绳子使红旗向上匀加速运动，时间持续4s，然后使红旗做匀速运动，最后使红旗做匀减速运动，加速度大小与开始升旗时的加速度大小相同，红旗到达旗杆顶端时的速度恰好为零．试计算小明升旗时使红旗向上做匀加速运动时加速度的大小和红旗匀速运动的速度大小．

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、D【解析】

对AB整体受力分析，根据共点力平衡条件列式，求出支持力N，从而得到滑动摩擦力为恒力，最后对整体运用动能定理列式，得到拉力的功；【详解】对AB整体受力分析，受拉力F、重力G、支持力N、向左的摩擦力f和向右的弹力N1，如图所示：

根据共点力平衡条件，有

竖直方向：

水平方向：

其中：

解得：，

对整体在整个运动过程中运用动能定理列式，得到：根据几何关系，可知求B上升距离，故有：，故选项D正确，选项ABC错误．本题中拉力为变力，先对整体受力分析后根据共点力平衡条件得出摩擦力为恒力，然后根据动能定理求变力做功．2、C【解析】

中圆地球轨道卫星的运转半径大于近地卫星的轨道半径，小于同步卫星的轨道半径，根据可知运行速度小于第一宇宙速度，大于同步轨道卫星的运行速度，选项AB错误；第一宇宙速度是最小的发射速度，则中圆地球轨道卫星的发射速度大于第一宇宙速度，选项C正确；因发射速度大于在中圆地球轨道上的速度，而在中圆地球轨道上的速度大于同步轨道卫星的运行速度，则发射速度大于同步轨道卫星的运行速度，选项D错误；故选C.3、C【解析】

根据图乙得出的加速度，再根据牛顿第二定律得出牵引力，最后由算出电动机的输出功率；当加速度为0时，物体运动速度最大，根据二力平衡求出此时牵引力，结合算出最大速度；内根据运动学公式及动能定理算出电动机所做的功；内，根据电动机功率变，结合算出。【详解】A、设物体质量为m，由题图乙可知，在

s时间内，物体做匀加速直线运动的加速度大小为a，1

s末物体的速度大小达到

，此过程中，设细绳拉力的大小为，则根据运动学公式和牛顿第二定律可得：，

，由图象可知，，由功率公式，联立解得：在1s末电动机输出功率为：，故A正确.B、当物体达到最大速度后，细绳的拉力大小，由牛顿第二定律和功率的公式可得：，由解得，故B正确.C、在时间

s内，物体的位移为x，电动机做的功为，则由运动学公式得：由动能定理得：

，联立解得：，故C错误.D、在时间t=3s内电动机做的功为W，则：，联立解得：

故D正确.故选C.本题与汽车启动类似，关键需要分析清楚物体各段的运动规律及受力情况，明确实际功率达到额定功率时匀加速直线运动转为变速直线运动，达到速度最大值后做匀速直线运动.4、B【解析】靠传送带传动轮子边缘上的点具有相同的线速度，故A、C两点的线速度相等，即：vA：vC=1：1；C的半径是A的半径的2倍，根据v=rω，知ωA：ωC=2：1．B与C属于同轴转动，所以ωB=ωC．根据周期与角速度的关系：T=2π/ω所以：；ωB=ωC，则TB=TC；所以：A、B、C三点的周期之比1：2：2．故A错误；B与C的角速度相等，由v=ωr可知：vB：vC=1：2；所以A、B、C三点的线速度之比2：1：2．故B正确；由于ωA：ωC=2：1，ωB=ωC．所以A、B、C三点的角速度之比2：1：1．故C错误；向心加速度a=ω•v，所以：aA：aB：aC=ωAvA：ωBvB：ωCvC=2×2：1×1：1×2=9：1：2．故D错误．故选B．点睛：解决本题的关键知道靠传送带传动轮子边缘上的点具有相同的线速度，共轴转动的点具有相同的角速度．掌握线速度与角速度的关系，以及线速度、角速度与向心加速度的关系．5、C【解析】

以滑轮为研究对象，设绳与竖直方向的夹角为θ，则，随θ角的增加，绳的张力增大，A对、B错；以人为研究对象，可知人受重力、绳的拉力及地面的支持力，由共点力平衡可知：,绳的拉力增大，故人对地面的压力减小，C对、D错．6、C【解析】

A项：飞机做匀速圆周运动，合力指向圆心，不是处于平衡状态，故A错误；B项：对飞机，受到重力和空气对飞机的作用力，如图所示合力指向圆心提供向心力，空气对飞机的作用力大小为：F=(mg)2+C、D项：小螺丝钉掉离飞机后做平抛运动，投影如图所示，h=12gt2，得：t=2hg，水平位移x=vt=v2二、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、BCD【解析】试题分析：若弹簧被剪断，弹力为零，据此分析三者的加速度；若细线被剪断，弹力不能突变，保持不变，先以A、B组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律求A、B两球的加速度．再以B球为研究对象，由牛顿第二定律求杆的拉力大小．若是弹簧被剪断，将三个小球看做一个整体，整体的加速度为，然后隔离A，对A分析，设杆的作用力为F，则，解得，A错误B正确；烧断细线前，以A、B、C组成的系统为研究对象，系统静止，处于平衡状态，合力为零，则弹簧的弹力为．以C为研究对象知，细线的拉力为3mgsinθ．烧断细线的瞬间，由于弹簧弹力不能突变，弹簧弹力不变，以A、B组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律得，解得A、B两个小球的加速度为，方向沿斜面向上，以B为研究对象，由牛顿第二定律得：，解得杆的拉力为，故CD正确．8、AC【解析】

小球恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰到，说明小球在C点竖直方向的分速度和水平分速度相等，代人公式即可；小球经过圆弧轨道的B点时做圆周运动，所受轨道作用力与重力一起提供向心力，根据牛顿第二定律列式可求得受管道的作用力．【详解】根据平抛运动的规律和运动合成的可知，则小球在C点竖直方向的分速度和水平分速度相等，得，则B点与C点的水平距离为：，A正确B错误；B点的速度为3m/s，根据牛顿运动定律，在B点设轨道对球的作用力方向向下，，代入解得，负号表示轨道对球的作用力方向向上，C正确D错误．9、CD【解析】

在A、B两球发生碰撞之前的过程中，只发生动能和重力势能之间的转化，所以系统的机械能守恒，故A错误。A、B二球发生碰撞前瞬间，两绳与杆垂直，C球不再向下运动，速度为零。故B错误。根据对称性可知，A、B二球速度大小始终相等，故C正确。三球水平方向不受外力，所以系统水平方向的合外力为零，A、B、C三球水平方向动量守恒。故D正确。故选CD。对于机械能守恒的判断，可根据是否只有重力或弹力做功，也可以从能量的角度来判断．对于系统的动量是否守恒要看系统的合外力是否为零．10、BD【解析】

A、根据平抛运动的两分运动规律有，可知瞬时速度与时间不成正比；故A错误.B、根据瞬时功率的定义，有，则瞬时功率与时间成正比；B正确.C、平抛运动根据动能定理有：，故动能的增量与时间不成正比；则C错误.D、由动量定理可知，则动量的变化量与时间成正比；故D正确.故选BD.本题关键明确平抛运动的运动性质、研究方法，然后根据分位移公式和分速度公式列式分析．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）平衡摩擦力；（2）盘及盘中砝码的总质量m远小于小车及砝码总质量M；（3）AC（4）倾角过大，平衡摩擦力过度；没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．【解析】

（1）为了使小车受的合外力等于绳子拉力，必须对小车平衡摩擦力；（2）当盘及盘中砝码的总质量远小于小车及砝码总质量时，可以认为小车受到的拉力等于盘及砝码的重力．

（3）平衡摩擦力时，不能挂盘；实验过程中，应保证绳和纸带与木板平行；每次改变小车的质量时不需要平衡摩擦力．

（4）由C图象可以看出：图线不通过坐标原点，当加速度为某一值时，F为零，知平衡摩擦力过度．由D图象可以看出：图线不通过坐标原点，当拉力为某一值时，a为零，知没有平衡摩擦力或倾角过小．【详解】（1）为了使小车受的合外力等于绳子拉力，必须对小车平衡摩擦力；（2）当盘及盘中砝码的总质量m远小于小车及砝码总质量M时，可以认为小车受到的拉力等于盘及砝码的重力．（3）平衡摩擦力时，不应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上，故A错误；在实验前平衡一次摩擦力即可，每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，故B正确；实验时，先接通打点计时器电源，后放开小车，故C错误；实验时需要天平测出m以及小车质量M，选项D正确；丁题选择错误的，