新疆乌鲁木齐地区2027届物理高三第一学期期中检测模拟试题含解析

新疆乌鲁木齐地区2027届物理高三第一学期期中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，小物体P放在水平圆盘上随圆盘一起转动，下列关于小物体所受摩擦力f的叙述正确的是（）A．圆盘匀速转动时，摩擦力f等于零B．圆盘转动时，摩擦力f方向总是指向轴OC．当物体P到轴O距离一定时，摩擦力f的大小跟圆盘转动的角速度成正比D．当圆盘匀速转动时，摩擦力f的大小跟物体P到轴O的距离成正比2、2018年国际雪联单板滑雪U形池世锦赛决赛在西班牙内华达山收官，女子决赛中，中国选手蔡雪桐以1．75分高居第一，成功卫冕。如图所示，单板滑雪U形池场地可简化为固定在竖直面内的半圆形轨道场地，雪面不同曲面处的动摩擦因数不同。因摩擦作用，滑雪运动员从半圆形场地的坡顶下滑到坡底的过程中速率不变，则（）A．运动员下滑的过程中加速度不变B．运动员下滑的过程所受摩擦力先增大后减小C．运动员下滑过程中与雪面的动摩擦因数变小D．运动员滑到最低点时对轨道的压力等于物体的重力3、下列说法中正确的是A．伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证B．牛顿第一定律、牛顿第二定律都可以通过实验来验证C．单位m、kg、s是一组属于国际单位制的基本单位D．用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当比例，例如加速度a=F/m就是采用了比值定义法4、如图所示，甲图是某人站在力传感器上做下蹲-起跳动作的示意图，甲图中的“●”表示人的重心，乙图是根据力传感器画出的压力F随时间t变化的图线．乙图中a、d、f、g各点数据分别与甲图中人的a、d、f、g状态相对应，其余点对应状态没有在甲图中画出．乙图中a、c、e、i点对应的纵坐标均为610N．请根据这两个图所给出的信息，判断下列说法中正确的是A．乙图中b点时刻，人处于超重状态B．乙图中d点时刻，人处于失重状态C．乙图中g点时刻，人处于失重状态D．乙图中i点时刻，人的速度为零5、在水平地面固定倾角为θ的斜面体，质量为m的物体在平行于底边、大小为F的水平力作用下静止于斜面上，如图所示。重力加速度大小为g。该物体受到的摩擦力大小为（）A．FB．F+mgC．F+mgsinθD．6、如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑则（）A．在以后的运动过程中，小球和槽的动量始终守恒B．在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功C．被弹簧反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动D．被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，小球能回到槽高h处二、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，金属杆ab、cd置于足够长的水平平行轨道MN、PQ上，可沿轨道滑动，轨道所在的空间有竖直向上匀强磁场，导轨电阻不计．则下面说法中正确的是()A．若轨道光滑，给ab一初速度v0，则最终ab、cd一定做匀速运动且速度大小均为0.5v0B．若轨道光滑，给ab施加一个垂直于ab的水平恒定外力作用，则最终二者一定做匀加速运动，且速度差恒定C．若轨道粗糙，给ab施加一个垂直于ab的水平恒定外力作用，则最终二者一定做匀加速运动，且速度差恒定D．若将cd换成固定于MN、PQ间的一电容器，且轨道光滑，给ab施加一个垂直于ab的恒定外力，则最终ab一定做匀加速直线运动8、如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止．现用力F沿斜面向上推A，但AB并未运动．下列说法正确的是A．A、B之间的摩擦力可能大小不变B．A、B之间的摩擦力一定变小C．B与墙之间可能没有摩擦力D．弹簧弹力一定不变9、如图所示，物体A放存固定的斜面B上，在A上表面粘上一小块橡皮泥，或者施加一个竖直向下的恒力F，下列说法中正确的有()A．若A原来是静止的，则施加力F后，A仍保持静止B．若A原来是静止的，则粘上橡皮泥后，A将加速下滑C．若A原来是加速下滑的，则粘上橡皮泥后重新释放，A的加速度将增大D．若A原来是加速下滑的，则施加力F后重新释放，A的加速度将增大10、如图所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P栓接，另一端与物体A相连，物体A静止与光滑水平桌面上，右端接一细线，细线绕过光滑的轻质定滑轮与物体B相连，开始时用手托住B，让细线恰好伸直，然后由静止释放B，直至B获得最大速度，下列有关该过程的分析正确的是（）A．B物体的机械能一直在增大B．B物体的动能的增加量等于它所受重力与拉力做的功之和C．B物体机械能的减小量等于弹簧的弹性势能的增加量D．细线拉力对A做的功等于A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量三、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）如图所示，用图钉把坐标纸固定在竖直墙面上．取三根完全相同的轻弹簧甲、乙、丙，将甲、乙分别通过细棉线挂在A、B两点，另一端与丙也通过细棉线相连于O点．在丙弹簧下端挂上重物，分别测出三弹簧的形变量，然后通过作图验证力的平行四边形定则．(1)考虑到实际，测量弹簧的原长时，最合理的方法是_______A、将弹簧平放在桌面上，分别测量三个弹簧的长度B、将弹簧平放在桌面上，测量-一个弹簧的长度，即为三个弹簧的原长C、按图甲的方式悬挂三个弹簧，不挂物块时测量其中一个弹簧的长度，即为三个弹簧的原长D、按图甲的方式悬挂三个弹簧，不挂物块时分别测量三个弹簧的长度(2)为完成该实验，除测量弹簧的原长外，还必须进行的操作有_________A、测量连接弹簧的细棉线的长度B、测量挂上物块后三个弹簧的长度C、记录挂上物块后结点O的位置D、测量所挂物块的重量(3)某次实验中，测得甲乙、丙三个弹簧的形变量分别为3.00cm、3.25cm、4.75cm(均在弹性限度内)，记录的O、A、B三点位置如图所示，图中虚线为竖直线．按照图乙的标度，用甲、乙的形变量代替力的大小在图乙构建平行四边形．若丙弹簧下挂的重物为9.50N，则可推知甲弹簧的弹力值为______________________(4)如果(3)中对角线的长度约4.75cm，且大致与竖直方向相同，则能够验征平行四边形定则．这种做法的理由是________________12．（12分）在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．为第一个点，为从合适位置开始选取连续点中的三个点．已知打点计时器每隔打一个点，当地的重力加速度为，那么：（1）根据图上所得的数据，应取图中点到__________点来验证机械能守恒定律．（2）从点到（1）问中所取的点，重物重力势能的减少量__________，动能增加量__________；请简述两者不完全相等的原因_______．（结果取三位有效数字）（3）若测出纸带上所有点到点之间的距离，根据纸带算出各点的速度及物体下落的高度，则以为纵轴，以为横轴画出的图像是图中的__________．A．B．C．D．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，质量为m的小物块以初速度v0在粗糙水平桌面上做直线运动，经时间t后飞离桌面，最终落在水平地面上．已知m=0.10kg，v0=4.0m/s，t=0.40s，小物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，桌面高h=0.45m，不计空气阻力．求：（1）小物块离开桌面时速度v的大小.（2）小物块在桌面上运动的位移l的大小.（3）小物块落地点距飞出点的水平距离x．14．（16分）2016年2月11日，美国“激光干涉引力波天文台”（LIGO）团队向全世界宣布发现了引力波，这个引力波来自于距离地球13亿光年之外一个双黑洞系统的合并．已知光在真空中传播的速度为c，太阳的质量为M0，万有引力常量为G．黑洞密度极大，质量极大，半径很小，以最快速度传播的光都不能逃离它的引力，因此我们无法通过光学观测直接确定黑洞的存在．假定黑洞为一个质量分布均匀的球形天体。(1)因为黑洞对其他天体具有强大的引力影响，我们可以通过其他天体的运动来推测黑洞的存在。天文学家观测到，有一质量很小的恒星独自在宇宙中做周期为T，半径为r0的匀速圆周运动．由此推测，圆周轨道的中心可能有个黑洞。利用所学知识求此黑洞的质量M；(2)严格解决黑洞问题需要利用广义相对论的知识，但早在相对论提出之前就有人利用牛顿力学体系预言过黑洞的存在。我们知道，在牛顿体系中，当两个质量分别为m1、m2的质点相距为r时也会具有势能，称之为引力势能，其大小为（规定无穷远处势能为零）．请你利用所学知识，推测质量为M′的黑洞，之所以能够成为“黑”洞，其半径R最大不能超过多少？15．（12分）图中给出一段“”形单行盘山公路的示意图，弯道1、弯道2可看作两个不同水平面上的圆弧，圆心分别为O1、O2，弯道中心线半径分别为r1=10m,r2=40m，弯道2比弯道1低h=8m，有一直道与两弯道圆弧相切。质量m为1000kg的汽车通过弯道时做匀速圆周运动，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是车重的1.0倍，行驶时要求汽车不打滑，已知重力加速度g＝10m/s2。（1）求汽车沿弯道1中心线行驶时的最大速度；（2）汽车以进入直道，以P=20kW的恒定功率直线行驶了t=10s，进入弯道2，此时速度恰为通过弯道2中心线的最大速度，求直道上除重力以外的阻力对汽车做的功；（3）汽车从弯道1的A点进入，从同一直径上的B点驶离，有经验的司机会利用路面宽度，用最短时间匀速安全通过弯道，设路宽，求此最短时间（A、B两点都在轨道的中心线上，计算时视汽车为质点）(,计算结果保留两位有效数字)。

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】只有当木块P随圆盘一起绕过O点的竖直轴匀速转动时，P受到的静摩擦力提供向心力，f的方向才指向圆心，若圆盘不是匀速转动，摩擦力f方向不是指向轴O，故A、B错误；当物体P到轴O距离一定时，f=mrω2，f∝ω2，摩擦力f的大小跟圆盘转动的角速度平方成正比，故C错误；当圆盘匀速转动时，转速n一定，f=4n2mr，f∝r，即摩擦力f的大小跟物体P到轴O的距离成正比，故D正确；故选D．2、C【解析】

A．运动员在下滑过程中速率不变，故可看做匀速圆周运动，根据：可知加速度大小不变，方向始终指向圆心，方向时刻在变，故加速度时刻在变；故A错误B．设支持力与竖直方向的夹角为θ，则摩擦力：在下滑过程中，由于角度变小，故变小，则变小；故B错误C．设支持力与竖直方向的夹角为θ，则由于合力大小不变，故在下滑过程中，由于角度变小，故变大，变小，故变大，变小，根据：可知，摩擦因数减小；故C正确D．在最低点时：依题意，有速度，则支持力不等于重力，根据牛顿第三定律，压力等于支持力，所以压力不等于重力；故D错误3、C【解析】伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，但是并没有通过实验直接验证，选项A错误；牛顿第一定律不可以通过实验直接验证，选项B错误；在国际单位制中，m、kg、s是力学中的三个基本单位，选项C正确；用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当比例，例如加速度就是采用了比值定义法，选项D错误；综上本题选C.4、C【解析】

人下蹲过程中先加速下降，到达一个最大速度后再减速下降，直至速度减为零，则乙图中b点时刻，人处于失重状态，A错误；人站起来的阶段向上做加速运动，处于超重状态，则乙图中d点时刻，人处于超重状态，B错误；当人离开水平面时处于完全失重状态，则乙图中g点时刻，人处于失重状态，C正确；当人落回到水平面时，向下先加速后减速运动，则乙图中i点时刻，人的速度最大，不为零，D错误；故选C。5、D【解析】

对物体受力分析可知，物体受重力、支持力、拉力以及摩擦力的作用而处于平衡状态；将重力分解为垂直于斜面和沿斜面上的两个分力，则可知，在沿斜面方向上，重力的分力mgsinθ与拉力F以及摩擦力的合力为零；根据则可知，摩擦力等于拉力与重力的分力的合力，由几何关系可知，摩擦力为。A.F与分析结论不符，故A错误。B.F+mg与分析结论不符，故B错误。C.F+mgsinθ与分析结论不符，故C错误。D.与分析结论相符，故D正确。6、C【解析】试题分析：由动量守恒的条件可以判断动量是否守恒；由功的定义可确定小球和槽的作用力是否做功；由小球及槽的受力情况可知运动情况；由机械能守恒及动量守恒可知小球能否回到最高点．小球与弹簧接触前，小球和槽组成的系统动量守恒，且有则有．当小球与弹簧接触后，小球受外力，故小球和槽组成的系统所受外力不为零，动量不再守恒，故A错误；下滑过程中两物体都有水平方向的位移，而力是垂直于球面的，故力和位移不垂直，故两力均做功，故B错误；小球脱离弧形槽后，槽向后做匀速运动，小球向前做速度大小和槽相同的匀速运动，而小球和弹簧作用过程中机械能守恒，故小球被原速率反弹，反弹继续做匀速运动，故C正确；小求被反弹后，因两物体均有向左的速度，且速度大小相等，则两物体不会相遇，小球不会到达最高点，故D错误．故选C．考点：本题考查了动量守恒定律、机械能守恒定律、做功的两个因素．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、ABD【解析】

若轨道光滑，给ab一初速度v0，ab运动后在ab棒中产生电动势，电路中产生感应电流，根据楞次定律可知，ab受到的安培力的方向向后，cd受到的安培力的方向向前，结合F=BIL可知两根棒中受到的安培力大小相等，方向相反，由动量守恒定律即可求出二者的末速度．若轨道光滑，开始时ab的速度比较小，则电路中的电流比较小，ab受到的安培力小于拉力F，所以ab向右做加速运动，同时cd也向右做加速运动，但开始时ab的加速度大，随速度差的增大，二者的加速度逐渐趋于相等，最后二者以相等的加速度运动．若轨道粗糙，根据外力与摩擦力比较，从而判定棒ab运动情况，再根据安拉力与滑动摩擦力关系，得出cd棒运动情况，最后根据闭合电路欧姆定律与安培力表达式，即可求解；

若将cd换成固定于MN、PQ间的一电容器，金属棒在向右运动的过程中，随着速度增大，安培力增大，由牛顿第二定律分析加速度的变化．【详解】若轨道光滑，ab运动后在ab棒中产生电动势，电路中产生感应电流，根据楞次定律可知，ab受到的安培力的方向向后，cd受到的安培力的方向向前，结合可知两根棒中受到的安培力大小相等，方向相反，二者在水平方向的动量守恒，选取向右为正方向，由动量守恒定律得，解得，故A正确；若轨道光滑，给ab施加一个垂直于ab的恒定外力作用，ab将开始做加速运动，电路中产生感应电流，根据楞次定律可知，ab受到的安培力的方向向后，cd受到的安培力的方向向前；开始时ab的速度比较小，则电路中的电流比较小，ab受到的安培力小于拉力F，所以ab向右做加速运动，加速度满足，电路中由感应电流后cd也向右做加速运动，加速度满足，开始时ab的加速度比较大，cd的加速度比较小，二者之间的速度差逐渐增大，则电路中的电动势与电流都逐渐增大，此时二者之间的加速度的差逐渐减小，当它们的加速度相等时，二者之间的速度差最大，此时，同时满足，B正确；若轨道粗糙，给ab施加一个垂直于ab的恒定外力作用，设两根棒与轨道之间的摩擦力都是f；若，则都静止不动；若，故棒ab由静止开始作加速运动，棒ab中将出现不断变大的感应电流，致使cd也会受到安培力作用，当时，cd保持不动；当时，cd棒也开始运动．由以上的分析可知，若轨道粗糙，给ab施加一个垂直于ab的恒定外力作用，不一定最终二者一定做匀加速运动，且速度差恒定，C错误；若将cd换成固定于MN、PQ间的一电容器，且轨道光滑，给ab施加一个垂直于ab的恒定外力F，设金属棒做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，电流的定义式，电容器上的带电量，根据法拉第电磁感应定律，整理以上式子得，所以有，可知假设正确，给ab施加一个垂直于ab的恒定外力，最终ab一定做匀加速直线运动，故D正确．8、AD【解析】

初始时以A为研究对象，当施加力F后摩擦力方向有可能向下，此时，摩擦力大小可能相等，A对；B错；初始时，B与墙面间没有弹力作用，摩擦力为零，施加F后B受到A的摩擦力不为零，此时B与墙面间有弹力，F竖直向上的分力平衡B受到的墙面的摩擦力，C错；由于AB并未运动，弹簧弹力不变，D对；9、AD【解析】若A原来静止，有：mgsinα≤μmgcosα，施加F后，因为仍有（F+mg）sinα≤μ（F+mg）cosα，则A仍然保持静止．故A正确；若A原来静止，有：mgsinα≤μmgcosα，即sinα≤μcosα，与物体质量无关，则粘上橡皮泥后，A仍静止，则B错误．未加F时，物体受重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律有：，与质量无关，则粘上橡皮泥后A的加速度不变，选项C错误；当施加F后，加速度，因为gsinα＞μgcosα，所以Fsinα＞μFcosα，可见a′＞a，即加速度增大．故D正确．故选AD．10、BD【解析】

由于绳子的拉力对B做负功，所以B物体的机械能在减小，A错误；B物体受到绳子的拉力和重力作用，重力做正功，拉力做负功，根据动能定理可得B物体的动能的增加量等于它所受重力与拉力做的功之和，B正确；将AB和弹簧看做一个整体，B物体的重力势能转化为AB的动能和弹簧的弹性势能，故B物体机械能的减小量等于弹簧的弹性势能的增加量与A动能增加量之和，C错误；将A和弹簧看做一个整体，绳子的拉力对整体做正功，所以细线拉力对A做的功等于A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量，D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、D；BC；6.00；弹簧弹力与形变量成正比，三个相同弹簧劲度系数相同，所以形变量的比值与弹力比值相同.【解析】

（1）考虑到实际，主要是弹簧本身的重力的影响，测量弹簧的原长时，最合理的方法是按图甲的方式悬挂三个弹簧，不挂物块时分别测量三个弹簧的长度，故选D；（2）为完成该实验，除测量弹簧的原长外，还必须进行的操作有：测量挂上物块后三个弹簧的长度，以计算弹簧的伸长量；记录挂上物块后结点O的位置，故选BC.（3）图像如图：由图像可知，AB两弹簧的合力大小约为4.7个格子，表示的力为9.5N，则推知甲弹簧的弹力值为，即F甲=6N；（4）用上述做法的理由是：弹簧弹力与形变量成正比，三个相同弹簧劲度系数相同，所以形变量的比值与弹力比值相同，可以用形变量的大小代替弹力的大小.12、B1.881.84重物下落时受到空气阻力和纸带与打点计时器间的阻力作用A【解析】

解：(1)验证机械能守恒时,我们验证的是减少的重力势能和增加的动能之间的关系，由点能够测和的数据，而、两点不方便测出速度，故应取图中点和点来验证机械能守恒定律；(2)减少的重力势能：，根据利用匀变速直线运动的推论可得点的速度：，点的动能为：，动能增加量为：，动能的增加量小于重力势能的减少量的原因主要是重物下落时受