湖北省襄阳第四中学2027届物理高三第一学期期中学业质量监测模拟试题含解析

湖北省襄阳第四中学2027届物理高三第一学期期中学业质量监测模拟试题请考生注意：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、空间有一圆柱形匀强磁场区域，磁感应强度为B，该区域的横截面的半径为R，磁场方向垂直于横截面。一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子以一定的速率沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向60°。不计重力，粒子入射的速度大小为（）A．B．C．D．2、据悉我国计划于2022年左右建成天宫空间站，它离地面高度为400〜450km的轨道上绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径大约为地球同步卫星轨道半径六分之一，则下列说法正确的是A．空间站运行的加速度等于地球同步卫星运行的加速度的6倍B．空间站运行的速度约等于地球同步卫星运行速度的倍C．空间站运行的周期等于地球的自转周期的1倍D．空间站运行的角速度小于地球自转的角速度3、根据速度定义式，当t极短时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了下列物理方法中的（）A．控制变量法 B．假设法 C．微元法 D．极限法4、如图所示一个做匀变速曲线运动的物块的轨迹示意图，运动至A时速度大小为v0，经一段时间后物块运动至B点，速度大小仍为v0，但相对A点时的速度方向改变了90°，则在此过程中（）A．物块的运动轨迹AB可能是某个圆的一段圆弧B．物块的动能可能先增大后减小C．物块的速度大小可能为D．B点的加速度与速度的夹角小于90°5、2016年10月17日，飞行乘组由航天员景海鹏和陈冬组成的神舟十一号飞船在酒泉卫星发射中心成功发射．此次飞行的目的是为了更好地掌握空间交会对接技术，开展地球观测和空间地球系统科学、空间应用新技术、空间技术和航天医学等领域的应用和试验．飞船入轨后经过2天独立飞行完成与天宫二号空间实验室自动对接形成组合体．下面说法正确的是（）A．为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间B．如不加干预，在运行一段时间后，天宫二号的动能可能会增加C．如不加干预，天宫二号的轨道高度将缓慢降低D．航天员在天宫二号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用6、如图所示为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34eV，下列对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是：（）A．用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应B．一群处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时，能放出3种不同频率的光子C．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eVD．用能量为10.3eV的光子照射氢原子，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态二、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、一理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是（）A．副线圈输出电压的频率为50HzB．副线圈输出电压的有效值为31VC．P向右移动时，滑动变阻器消耗的电功率增加D．P向右移动时，原、副线圈的电流比不变8、如图,水平传送带以速度v1匀速运动,小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连,t=0时刻P在传送带左端具有速度v2(v2<v1),P与定滑轮间的绳水平,t=t0时刻P离开传送带。不计定滑轮质量和摩擦,绳足够长。正确描述小物体P速度随时间变化的图像可能是()A．B．C．D．9、为减少机动车尾气排放，某市推出新型节能环保电动车，在检测该款电动车性能的实验中，质量为8×102kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出如图所示的F﹣1v图象（图中AB、BO均为直线），假设电动车行驶中所受阻力恒定，最终匀速运动，重力加速度g取10m/s2，则（A．电动车运动过程中的最大速度为15m/sB．该车启动后，先做匀加速运动，然后匀速运动C．该车做匀加速运动的时间是2sD．该车加速度大小为0.75m/s2时，动能为1.44×l04J10、如图所示，两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接，B足够长、放置在水平面上，所有接触面均光滑．弹簧开始时处于原长，运动过程中始终处在弹性限度内．在物块A上施加一个水平恒力，A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中，下列说法中正确的有A．当A、B加速度相等时，系统的机械能最大B．当A、B加速度相等时，A、B的速度差最大C．当A、B的速度相等时，A的速度达到最大D．当A、B的速度相等时，弹簧的弹性势能最大三、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）在探究弹力和弹簧伸长的关系时，某同学先按图1对弹簧甲进行探究，然后把原长相同的弹簧甲和弹簧乙并联起来按图2进行探究.在弹性限度内，将质量为m=50g的钩码逐个挂在弹簧下端，分别测得图1、图2中弹簧的长度L1、L2如下表所示.已知重力加速度g=9.8m/s2，要求尽可能多的利用测量数据，计算弹簧甲的劲度系数k1=______N/m（结果保留三位有效数字）.由表中数据计算出弹簧乙的劲度系数k2=______N/m（结果保留三位有效数字）.12．（12分）利用如图装置可测量滑块通过某位置时的瞬时速度大小，实验中除了需要测量挡光片的宽度外，还需要获得的数据有：_______________。某同学想提高测量的精度，就用一根细细的针代替原来的挡光片，结果实验结果并不理想，你认为可能的原因是：__________________________________________。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）额定功率为64kW的汽车，在某平直的公路上行驶的最大速度为16m/s，汽车的质量m＝1t．如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为1m/s1．运动过程中阻力不变．求：（1）汽车所受的恒定阻力是多大？（1）3s末汽车的瞬时功率多大？（3）匀加速直线运动时间多长？（4）在匀加速直线运动中，汽车的牵引力做的功多大？14．（16分）如图所示，平板车P的质量为M，质量为m的小物块Q大小不计，位于平板车的左端，系统原来静止在光滑水平地面上．一不可伸长的轻质细绳长为R，一端悬于Q正上方高为R处，另一端系一质量也为m的小球(大小不计)．今将小球拉至悬线与竖直位置成60°角，由静止释放，小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短，且无能量损失．已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍，Q与P之间的动摩擦因数为μ，M∶m＝4∶1，重力加速度为g．求：(1)小物块Q离开平板车时速度为多大？(2)平板车P的长度为多少？15．（12分）如图所示，在空间有两个磁感强度均为B的匀强磁场区域，上一个区域边界AA′与DD′的间距为H，方向垂直纸面向里，CC′与DD′的间距为h,CC′下方是另一个磁场区域，方向垂直纸面向外.现有一质量为m、边长为L(h<L<H)、电阻为R的正方形线框由AA′上方某处竖直自由落下，恰能匀速进入上面一个磁场区域,当线框的cd边刚要进入边界CC′前瞬间线框的加速度大小a1=0.2g,空气阻力不计，求：（1）线框的cd边从AA′运动到CC′过程产生的热量Q.（2）当线框的cd边刚刚进入边界CC′时,线框的加速度大小（3）线框的cd边从边界AA′运动到边界CC′的时间.

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、B【解析】带正电的粒子垂直磁场方向进入圆形匀强磁场区域，由洛伦兹力提供向心力而做匀速圆周运动，画出轨迹如图：根据几何知识得知，轨迹的圆心角等于速度的偏向角60°，且轨迹的半径为，由牛顿第二定律得：，解得：B=；故选：B．点睛：带正电的粒子垂直磁场方向进入圆形匀强磁场区域，由洛伦兹力提供向心力，由几何知识求出轨迹半径r，根据牛顿第二定律求出磁场的磁感应强度．2、B【解析】

ABC.设空间站运行的半径为R1，地球同步卫星半径为R2，由得：由于，则有故AC错误，B正确；D.由于地球自转的角速度等于地球同步卫星角速度，故可以得到空间站运行的角速度大于地球自转的角速度，故D错误。3、D【解析】

当t极短时，可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该物理方法为极限的思想方法．【详解】当时间极短时，某段时间内的平均速度可以代替瞬时速度，该思想运用了极限法的物理方法，故D正确．极限思想法、类比法、控制变量法、微元法等重要的思想方法，在高中物理中经常用到．要理解并能很好地掌握．4、D【解析】

A．由题意，物体做匀变速曲线运动，则加速度的大小与方向都不变，所以运动的轨迹是一段抛物线，不是圆弧。故A错误；B．由题意，质点运动到B点时速度方向相对A点时的速度方向改变了90°，速度沿B点轨迹的切线方向，则知加速度方向垂直于AB的连线向下，合外力也向下，质点做匀变速曲线运动，质点由A到B过程中，合外力先做负功，后做正功，由动能定理可得，物体的动能先减小后增大，故B错误；C．物体的加速度方向垂直于AB的连线向下，根据题意可知速度方向改变45°，则A点的速度方向与AB连线方向夹角为45°，如图所示所以在物体运动过程中的最小速度为，故C错误；D．物体在B点速度沿B点轨迹的切线方向，而加速度方向垂直于AB的连线向下，可知B点的加速度与速度的夹角小于90°，故D正确。故选D。5、D【解析】第一宇宙速度为最大环绕速度，神舟十一号和天宫二号的线速度一定小于第一宇宙速度．故A错误；

根据万有引力提供向心力有：得轨道高度降低，卫星的线速度增大，故动能将增大，故B正确；卫星本来满足万有引力提供向心力即，由于摩擦阻力作用卫星的线速度减小，提供的引力大于卫星所需要的向心力故卫星将做近心运动，即轨道半径将减小，天宫二号的轨道高度将缓慢降低，故C正确；失重状态说明航天员对悬绳或支持物体的压力为0，而地球对他的万有引力提供他随天宫二号围绕地球做圆周运动的向心力，故D错误；故选：BC.点睛：万有引力提供圆周运动的向心力，所以第一宇宙速度是围绕地球圆周运动的最大速度，卫星由于摩擦阻力作用，轨道高度将降低，运行速度增大，失重不是失去重力而是对悬绳的拉力或支持物的压力减小的现象。注:此题选项应该是BC.6、C【解析】

A.氢原子从高能级向基态跃迁时发出的光子的最小能量为大于锌的逸出功3.34eV，照射金属锌板一定能产生光电效应现象，选项A错误；B.一群处于n＝4能级的氢原子向基态跃迁时，能放出种不同频率的光，选项B错误；C.氢原子从高能级向n=3的能级向基态跃迁时发出的光子的能量最大为因锌的逸出功是3.34ev，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为选项C正确；D.能量10.3eV不等于任何两个能级的能级差，不能被氢原子吸收发生跃迁，选项D错误。故选C。解决本题的关键是知道什么是电离，以及能级的跃迁满足，注意吸收光子是向高能级跃迁，释放光子是向低能级跃迁，同时掌握吸收或释放能量要正好等于能级之差。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、AD【解析】

根据瞬时值表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，再根据电压与匝数成正比即可求得结论。【详解】A项：由图象可知，交流电的周期为0.02s，所以交流电的频率为50Hz，故A正确；B项：根据电压与匝数成正比可知，原线圈的电压的最大值为310V，所以副线圈的电压的最大值为31V，所以电压的有效值为U=312VC项：P右移，R变小，原副线的电流都变大，而原线圈电压不变，所以副线圈两端电压也不变，可将副线圈也定值电阻R看成电源，滑动变阻器视为外电路，当外电路电阻与电源内阻相等时，滑动变阻器的功率最大，由于不知道滑动变阻器与定值电阻间的关系，所以无法确定，故C错误；D项：原副线圈电流之比等于匝数的反比，故原副线圈的电流之比不变，故D正确。故应选：AD。电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路。8、BCD【解析】

因为v2＜v1：f向右，若f＞GQ，则向右匀加速到速度为v1后做匀速运动到离开，则为B图可能；若f＜GQ，则向右做匀减速到速度为0后再向左匀加速到离开，故C图可能；若f=GQ，则向右做匀速运动，故D图可能；由上分析可知A图不可能。所以BCD正确，A错误。9、AD【解析】

AB过程牵引力不变，根据牛顿第二定律知，做匀加速直线运动，BC段图线的斜率表示电动车的功率，斜率不变，则功率不变，根据功率与牵引力的关系，判断BC段的运动情况，速度达到最大时，牵引力等于阻力；【详解】A、因为横坐标是1v，所以全过程中，速度越大则1v值最小，即速度最大是15m/s，故A正确。

B、AB段牵引力不变，根据牛顿第二定律知，加速度不变，做匀加速直线运动；CB图线的斜率表示电动车的功率，知CB段功率不变，牵引力增大，加速度增大，做加速度增大的加速运动，故B错误；

C、电动机的功率为：P=2000-400当牵引力等于阻力时，速度最大，由图线知，f=400N，根据牛顿第二定律得，匀加速运动的加速度大小：a=F-fm=2000-400800m/s2=2m/s2

则匀加速运动的时间t=va=32s=1.5s，故C错误解决本题的关键能够从图线中分析出电动车在整个过程中的运动情况，当牵引力等于阻力时，速度达到最大。10、BCD【解析】

处理本题的关键是对物体进行受力分析和运动过程分析，使用图象处理则可以使问题大大简化．对A、B在水平方向受力分析如图，F1为弹簧的拉力；当加速度大小相同为a时，对Ａ有，对B有，得，在整个过程中Ａ的合力（加速度）一直减小而Ｂ的合力（加速度）一直增大，在达到共同加速度之前A的合力（加速度）一直大于B的合力（加速度），之后A的合力（加速度）一直小于B的合力（加速度）.两物体运动的v-t图象如图，时刻，两物体加速度相等，斜率相同，速度差最大，时刻两物体的速度相等，A速度达到最大值，两实线之间围成的面积有最大值即两物体的相对位移最大，弹簧被拉到最长；除重力和弹簧弹力外其它力对系统正功，系统机械能增加，时刻之后拉力依然做正功，即加速度相等时，系统机械能并非最大值，A错误B正确；时刻两物体的速度相等，A速度达到最大值，两实线之间围成的面积有最大值，即两物体的相对位移最大，此时弹簧被拉到最长，弹性势能最大，故CD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、⑴24.5（24.0-25.0）；⑵125（123-129）；【解析】由表格中的数据可知，当弹力的变化量△F=mg=0.05×9.8N=0.49N时，

弹簧形变量的变化量为：根据胡克定律知甲的劲度系数：．

把弹簧甲和弹簧乙并联起来时，弹簧形变量的变化量为：并联时总的劲度系数k并，根据k并=k1+k2，

则：k2=k并-k1=148-24.6≈124N/m．点睛：解决本题的关键掌握胡克定律，知道F=kx，x表示形变量，以及知道其变形式△F=k△x，△x为形变量的变化量．知道两弹簧并联时劲度系数的关系.12、挡光片通过光电门的时间针过细，无法全部挡住光电门发出的光束，致使时间测量不准确【解析】

根据遮光条的宽度与滑块通过光电门的时间即可求得滑块的速度：，所以还需要测量挡光片通过光电门的时间；可能原因是针过细，无法全部挡住光电门发出的光束，致使时间测量不准确，从而引起实验误差。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)f=4×103N(1)P3=48kW(3)t=4s(4)W=1.18×J【解析】【试题分析】(1)当牵引力等于阻力时，速度最大，根据P=Ffvm求出汽车所受的恒定阻力大小．(1)根据牛顿第二定律求出牵引力，结合速度时间公式求出3s末的速度，通过P=Fv求出汽车的瞬时功率.(3)根据牵引力的大小，结合P=Fv求出匀加速运动的末速度，根据速度时间公式求出匀加速运动的时间．(4)根据牵引力的大小以及匀加速运动的位移，通过功的公式求出汽车牵引力做功的大小.(1)当F=f时，速度最大，根据得：(1)根据牛顿第二定律，得：F-f=ma①根据瞬时功率计算式，得：P=Fv=Fat②联立得：P=(f+ma)at=(4×103+1×103×1)×1×3