2027届山西省同煤二中联盟体物理高三上期中学业质量监测模拟试题含解析

2027届山西省同煤二中联盟体物理高三上期中学业质量监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、一个质点受到两个互成锐角的力F1和F2的作用，由静止开始运动，若运动中保持两个力的方向不变，但F1突然增大△F，则质点此后（）A．一定做匀变速曲线运动B．可能做匀速直线运动C．可能做变加速曲线运动D．一定做匀变速直线运动2、如图所示，在匀强电场中有O、A、B三点，OA=OB=5cm，其中O、A电势分别为0和5V，OA与OB的夹角为120°，A、B在同一条竖直线上。现有一不计重力的带电粒子从A点沿AO方向飞入电场，经过B点时的动能与在A点时相同，则下列说法正确的是（）A．该粒子带正电B．粒子运动过程中，电场力一直做正功C．粒子能运动到O点，且在O点时电势能为零D．该电场的场强大小为200V/m，方向水平向左3、如图所示，一同学在水平桌面上将三个形状不规则的石块成功叠放在一起，保持平衡．下列说法正确的是（）A．石块b对a的支持力与a受到的重力是一对相互作用力B．石块b对a的支持力和a对b的压力是一对平衡力C．石块c受到水平桌面向右的摩擦力D．石块b对c的作用力一定竖直向下4、如图所示，质量为M=12kg的小车停放在光滑水平面上．在小车右端施加一个F=12N的水平恒力．当小车向右运动的速度达到1．8m/s时，在其右端轻轻放上一质量m=1．2kg的小黑煤块（小黑煤块视为质点且初速度为零），煤块与小车间动摩擦因数μ＝2．12．假定小车足够长,g=12m/s1．则下列说法正确的是（）A．煤块在整个运动过程中先做匀加速直线运动稳定后做匀速直线运动B．小车一直做加速度不变的匀加速直线运动C．煤块在3s内前进的位移为9mD．小煤块最终在小车上留下的痕迹长度为1．8m5、石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料,它的发现使“太空电梯”的制造成为可能,人类将有望通过“太空电梯”进入太空。设想在地球赤道平面内有一垂直于地面延伸到太空的轻质电梯,电梯顶端可超过地球的同步卫星A的高度延伸到太空深处,这种所谓的太空电梯可用于降低成本地发射绕地人造卫星。如图所示,假设某物体B乘坐太空电梯到达了图示的位置并停在此处,与同高度运行的卫星C相比较()A．B的角速度大于C的角速度B．B的线速度小于C的线速度C．若B突然脱离电梯，B将做离心运动D．B的向心加速度大于A的向心加速度6、如图所示，一轻质弹簧，两端连着物体A和B放在光滑水平面上，静止放在光滑水平面上，如果物体A被水平速度为v0的子弹射中并嵌在物体A中（时间极短），已知物体B的质量为m，已知物体A的质量为物体B的质量的34，子弹的质量是物体B质量的14，弹簧被压缩到最短时物体BA．vB．vC．vD．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，一质量为m的物体在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端向上做匀加速直线运动．若斜面足够长，表面光滑，倾角为θ．经时间t，恒力F做功20J，此后撤去恒力F，物体又经时间t回到出发点，且回到出发点时的速度大小为v，若以地面为重力势能的零势能面，则下列说法中正确的是A．物体回到出发点时的机械能是20JB．在撤去力F前的瞬时，力F的功率大小是2mgvsinθ/3C．在撤去力F前的瞬时，力F的功率大小是4mgvsinθ/3D．在此运动过程中物体动能与势能相等的位置在撤去恒力位置的上方，物体的机械能先增加后减少8、两个小球A、B在光滑的水平面上相向运动，它们的质量分别为4kg和2kgA的速度为v1=3m/s，B的速度v2=-3m/s，则它们发生正碰后，其速度可能分别是（）A．均为+1m/s B．+4m/s和-5m/sC．-1m/s和+5m/s D．+2m/s和-1m/s9、2020年7月23日，中国“天问一号”探测器发射升空，成功进入预定轨道，开启了火星探测之旅，迈出了我国自主开展行星探测的第一步。如图所示，“天问一号”被火星捕获之后，需要在近火星点P变速，进入环绕火星的椭圆轨道。则关于“天问一号”，下列说法中正确的是（）A．由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要在P点加速B．在轨道Ⅰ上经过P点时的加速度大于在轨道Ⅱ上经过P点时的加速度C．在轨道Ⅰ上运行周期大于在轨道Ⅱ上运行周期D．在轨道Ⅰ上运行时的机械能大于在轨道Ⅱ上运行时的机械能10、如图所示，车厢内的后部有一相对车厢静止的乘客，车厢内的前部有一小球用细线悬挂在车厢的天花板上，小球与车厢一起沿平直轨道以速度v匀速前进。某时刻细线突然断裂，小球落向车厢底板，这一过程中车厢始终以速度v匀速前进。若空气阻力可忽略不计，对于小球从线断裂至落到车厢底板上之前的运动，下列说法中正确的是A．相对于乘客，小球做自由落体运动B．相对于乘客，小球的运动轨迹为斜向前的直线C．相对于地面，小球的运动轨迹为抛物线D．相对于地面，小球做自由落体运动三、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“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，先用一个弹簧测力计拉与橡皮条的另一端连接的细绳套，使绳套的结点到某一点并记下该点的位置；再用两个弹簧测力计分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条．（1）某同学认为在此过程中必须注意以下几项：A．两根细绳必须等长B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C．在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行D．在用两个弹簧测力计同时拉细绳时要注意使两个弹簧测力计的读数相等E．在用两个弹簧测力计同时拉细绳时必须将绳套的结点拉到用一个弹簧测力计拉时记下的位置其中正确的是________（填入相应的字母）．（2）“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图1甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的示意图．①图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是________．②本实验采用的科学方法是________．A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法（3）某同学在坐标纸上画出了如图所示的两个已知力F1和F2，图中小正方形的边长表示2N，两力的合力用F表示，F1、F2与F的夹角分别为θ1和θ2，关于F1、F2与F、θ1和θ2关系正确的有________________．A．F1=4NB．F=12NC．θ1=45°D．θ1<θ212．（12分）“用自由落体法验证机械能守恒定律”，器材安装如图所示．(1)请指出图中的错误及不妥之处(至少写出两处)：①_________________________________________.②_________________________________________.(2)改进实验中错误及不妥之处后，打出如图所示的一条纸带．已知打点计时器频率为50Hz，根据纸带所给数据，打C点时重物的速度为________m/s(计算结果保留2位有效数字)．(3)某同学选用两个形状相同质量不同的重物a和b进行实验测得几组数据，画出-h的图象如图丙所示，求出图线的斜率k，由图象可知a的质量m1__________(填“大于”或“小于”)b的质量m2.(4)通过分析发现造成k2值偏小的原因是实验过程中存在各种阻力，已知实验所用重物的质量m2＝0.052kg，当地重力加速度g取9.78m/s2，求出重物所受的平均阻力Ff＝________N．(计算结果保留2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）如图甲是2012年我国运动员在伦敦奥运会上蹦床比赛中的一个情景．设这位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，运动员的脚在接触蹦床过程中，蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来，如图乙所示．取g=10m/s2，根据F-t图象分析求解：（1）运动员的质量；（2）运动员在运动过程中的最大加速度；（3）在不计空气阻力情况下，运动员重心离开蹦床上升的最大高度．14．（16分）如图所示,在绝热圆柱形汽缸中用光滑绝热活塞密闭有一定质量的理想气体,在汽缸底部开有一小孔,与U形水银管相连,外界大气压为

,缸内气体温度

27℃,稳定后两边水银面的高度差为

,此时活塞离容器底部的高度为

L=50cm(U形管内气体的体积忽略不计).已知柱形容器横截面

S=0.01m2,取

75cmHg压强为

,重力加速度

g=10m/s2

（1）求活塞的质量;

（2）若容器内气体温度缓慢降至-3℃,求此时U形管两侧水银面的高度差

′和活塞离容器底部的高度L′.15．（12分）如图所示，斜面倾角为θ=37°，一质量为m=7kg的木块恰能沿斜面匀速下滑，（sin37°=0.6,cos37°=0.8，g=10m/s2）（1）物体受到的摩擦力大小（2）物体和斜面间的动摩擦因数？（3）若用一水平恒力F作用于木块上，使之沿斜面向上做匀速运动，此恒力F的大小．

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、A【解析】

质点原来是静止的，在F1、F2的合力的作用下开始运动，此时质点做的是直线运动，运动一段时间之后，物体就有了速度，而此时将F1突然增大为F1+△F，F1变大了，它们的合力也就变了，原来合力的方向与速度的方向在一条直线上，质点做的是直线运动，把F1改变之后，由平行四边形定则可知，合力的大小变了，合力的方向也变了，就不再和速度的方向在同一条直线上了，所以此后质点将做曲线运动，由于F1、F2都是恒力，改变之后它们的合力还是恒力，质点的加速度就是定值，所以在相等的时间里速度的增量一定相等，故质点是在做匀变速曲线运动，故A正确，BCD错误。

故选A。2、D【解析】

AB．粒子只受电场力作用，则粒子的动能和电势能之和守恒，因粒子在AB两点的动能相同，可知粒子在AB两点的电势能相等，即AB两点电势相同，则场强的方向垂直AB指向O，由粒子的运动轨迹可知，粒子带负电，从A到B电场力先做负功后做正功，选项AB错误；C．粒子从A点沿AO方向飞入电场受到的电场力方向垂直AB向右，则粒子不可能运动到O点，选项C错误；D．该电场强度大小为方向水平向左，选项D正确。故选D。3、D【解析】石块b对a的支持力与a受到的重力不是一对相互作用力，a受到的重力与a对地球的吸引力是一对相互作用力．故A错误；石块b对a的支持力和a对b的压力是两个物体之间的相互作用，是一对作用力与反作用力，故B错误；以三块作为整体研究，根据平衡条件可知，则石块c不会受到水平桌面的摩擦力，故C错误；以ab为一个整体，石块c对b的支持力与其对b的静摩擦力的合力，跟ab受到的重力是平衡力，则c对b的支持力和静摩擦力的合力方向竖直向上，故D正确；故选D.4、D【解析】试题分析：根据牛顿第二定律，刚开始运动时对小黑煤块有：μFN＝ma1，FN−mg＝2，代入数据解得：a1＝1m/s1刚开始运动时对小车有：F−μFN＝Ma1，解得：a1＝2．6m/s1，经过时间t，小黑煤块和车的速度相等，小黑煤块的速度为：v1＝a1t，车的速度为：v1＝v+a1t，v1＝v1，解得：t=1s，以后煤块和小车一起运动，根据牛顿第二定律：F＝（M+m）a3，a3＝m/s1一起以加速度a3＝m/s1做运动加速运动，故选项AB错误；在1s内小黑煤块前进的位移为：x1＝a1t1＝×1×11m＝4m，然后和小车共同运动1s时间，此1s时间内位移为：x′1＝v1t′+a3t′1＝4．4m，故煤块在3s内前进的位移为4+4．4m=5．4m，故选项C错误；在1s内小黑煤块前进的位移为：x1＝a1t1＝×1×11＝4m，小车前进的位移为：x1＝v1t+a1t1＝1．5×1+×2．6×11＝6．5m，两者的相对位移为：△x＝x1−x1＝6．5−4＝1．5m，故选项D正确．故选D．考点：牛顿第二定律的应用【名师点睛】该题是相对运动的典型例题，要认真分析两个物体的受力情况，正确判断两物体的运动情况，再根据运动学基本公式求解，难度适中．5、B【解析】

AB．由图可知C的周期小于同步卫星的周期即小于B的周期，则C的角速度大于B的角速度,由：知C的线速度大，则A错误，B正确

C．若B突然脱离电梯，因其线速度小于同轨道的卫星的线速度，则所需向心力小于万有引力,做近心运动.则C错误.D．因同步卫星A与B的角速度相同，故根据：可知A的向心加速度大于B的向心加速度，故D错误.6、B【解析】

子弹击中木块过程系统动量守恒，以子弹、滑块A、B和弹簧组成的系统为研究对象，当三者速度相等时，弹簧被压缩到最短，则弹性势能最大，根据动量守恒定律求出速度，然后由能量守恒定律求出弹簧的弹性势能；【详解】子弹射入物体A的过程中，子弹与A组成的系统动量守恒，

以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：14mv0=（14m+34m)v1，

当物体A（包括子弹）、B的速度相等时，弹簧被压缩到最短，弹性势能最大，

子弹、A、B组成的系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，

由动量守恒定律得：（14m+34本题考查了求速度、弹簧的弹性势能，应用动量守恒定律与机械能守恒定律即可正确解题，解题时要注意，子弹击中A的过程中，子弹与A组成的系统动量守恒，但机械能不守恒。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、AB【解析】

根据功能关系可知，除了重力之外的力对物体做正功时，物体的机械能就要增加，增加的机械能等于外力F做功的大小，由于拉力F对物体做的功为20J，所以物体的机械能要增加20J，撤去拉力之后，物体的机械能守恒，所以当回到出发点时，所有的能量都转化为动能，所以动能为20J，重力势能为0，所以物体回到出发点时的机械能是20J，故A正确．设撤去力F前和撤去力F后的运动过程中物体的加速度大小分别为：和，这两个过程的位移大小相等，方向相反，取沿斜面向上为正方向，则有：，得：；因为物体做匀加速直线运动，初速度为0，由牛顿第二定律可得，，撤去恒力F后是匀变速运动，且加速度为，联立上两式得：，设刚撤去拉力F时物体的速度大小为，则有：，对于从撤去到返回的整个过程，有：，解得：，所以在撤去力F前的瞬间，力F的功率：，故B正确，C错误；撤去力F后的位置到最高点，动能减小，重力势能增大，动能与势能相等的位置不可能在这段距离，所以动能与势能相等的位置在撤去力F之前的某位置，物体的机械能一直增大，故D错误；故选AB．根据功能原理求物体回到出发点时的机械能．根据物体的运动的特点，在拉力F的作用下运动时间t后，撤去拉力F之后又运动时间t返回出发点，根据物体的这个运动过程，列出方程可以求得拉力的大小和撤去拉力时物体的速度的大小，从而可以求得拉力F的功率．由高度的变化分析重力势能的变化．分析物体的速度变化，判断动能的变化情况．8、AC【解析】

发生正碰，则根据动量守恒得：mAvA项：它们发生正碰后，均为+1m/s，即以共同速度运动，符合以上等式，故A正确；B项：速度如果是4m/s和-5m/s，那么A、B动能都增加，故B错误；C项：发生正碰后，A、B反向，符合以上等式，故C正确；D项：发生正碰后，A、B速度方向不变即还是相向运动，这不符合实际情况，故D错误。9、CD【解析】

A．由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要在P点减速，故A错误；B．在轨道Ⅰ上经过P点时的加速度等于在轨道Ⅱ上经过P点时的加速度，都是由万有引力提供向心力，故B错误；C．根据万有引力提供向心力，有解得因为轨道Ⅰ的半径大于轨道Ⅱ的半径，所以在轨道Ⅰ上运行周期大于在轨道Ⅱ上运行周期，故C正确；D．从轨道Ⅰ变到轨道Ⅱ需要减速，所以在轨道Ⅰ上运行时的机械能大于在轨道Ⅱ上运行时的机械能，故D正确。故选CD。10、AC【解析】

AB．乘客和小球水平方向具有相同的速度，则相对于乘客，小球做自由落体运动，小球的运动轨迹为竖直向下的直线，选项A正确，B错误；CD．相对于地面，小球做平抛运动，小球的运动轨迹为抛物线，选项C正确，D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、CEBBC【解析】

(1)[1]A．细线的作用是能显示出力的方向，所以不必须等长，故A错误；B．两细线拉橡皮条时，只要确保拉到同一点即可，不一定橡皮条要在两细线的夹角平分线上．故B错误；C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行，故C正确；D．两弹簧秤示数不需要等大，只要便于作出平行四边形即可，故D错误；E．在该实验中要求每次拉橡皮筋的时要使橡皮筋形变的长度和方向都相同，即结点O要到同一位置，这样两次的效果才等效，才符合“等效替代”法，故E正确．故选CE。(2)[2]①图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是F′；②[3]本实验采用的科学方法等效替代法，故选B；(3)[4]根据平行四边形定则，作出两个力的合力．由图可知F1=4N合力F=12N根据几何关系知F1与F的夹角分别为θ1=45°从图上可知θ1＞θ2故BC正确，AD错误。故选BC。12、手应提着纸带的上端重物应靠近打点计时器2.2m/s大于0.031N【解析】

（1）图甲中的错误及不妥之处：使用直流电源；重物离打点计时器太远；没有从上方提着纸带，而是用手托着纸带．（2）C的瞬时速度等于BD段的平均速度则：（