河北省石家庄市河正定中学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

河北省石家庄市河正定中学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、一质量为的汽车在平直公路上行驶，阻力为保持不变。汽车加速前进的过程中，某一时刻汽车的速度为、加速度为，此时发动机的实际功率恰好等于额定功率，从这一时刻发动机始终在额定功率下工作，下列说法正确的是（）A．汽车将做匀速直线运动B．汽车将做匀加速直线运动C．汽车的额定功率D．此后汽车的最大2、2019年4月20日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运较火箭，成功发射第44颗北斗导航卫星，拉开了今年北斗全球高密度组网的序幕。北斗系统主要由离地面高度约为6R（R为地球半径）同步轨道卫星和离地面高度约为3R的中圆轨道卫星组成，设表面重力加速度为g，忽略地球自转。则（）A．这两种卫星速度都大于B．中圆轨道卫星的运行周期小于24小时C．中圆轨道卫星的向心加速度约为D．根据可知，若卫星从中圆轨道变轨到同步轨道，需向前方喷气减速3、如图所示，A、B、C、D、E、F、G七个质量均匀、大小相同的球，A、G两球质量相等，B、C、D、E、F五球质量相等，A球质量小于B球质量，B、C、D、E、F、G放置在光滑的水平面上，A球以速度v0向B球运动，所发生的碰撞均为弹性碰撞，则发生一系列碰撞之后，最终（）A．五个小球静止，两个小球运动 B．四个小球静止，三个小球运动C．三个小球静止，四个小球运动 D．七个小球都运动4、小明将一辆后轮驱动的电动小汽车，按图示方法置于两个平板小车上，三者置于水平实验桌上．当小明用遥控器启动小车向前运动后，他看到两个平板小车也开始运动，下列标出平板小车的运动方向正确的是A． B． C． D．5、将电荷量为＋q的检验电荷置于静电场中某点场强为E处，该电荷所受的电场力为F.大小为()A．0 B．qE C． D．6、如图所示，B木块沿固定斜面匀减速下滑，此时将A木块完全吻合地叠加在B木块上能保持相对静止一起下滑，木块A和B接触面是水平的，B与斜面和A之间的动摩擦因数因分别为μ1和μ2，斜面倾角为θA．A与B一起运动时，B的受力个数为4B．μ2C．μD．B单独运动与A、B一起运动时加速度不同二、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、摩天轮是游乐场一种大型转轮状设施，摩天轮边缘悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，随摩天轮转动过程中，可以俯瞰四周景色，下列叙述不正确的是A．摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变B．摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量为零C．在最高点，乘客重力大于座椅对他的支持力D．摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变8、如图所示，一气缸固定在水平面上，气缸内活塞B封闭着一定质量的理想气体，假设气缸壁的导热性能很好，环境的温度保持不变．若用外力F将活塞B缓慢地向右拉动，则在拉动活塞的过程中，关于气缸内气体，下列说法正确的是（）A．单个气体分子对气缸壁的平均作用力变小B．单位时间内，气体分子对左侧气缸壁的碰撞次数变少C．外界对气体做正功，气体向外界放热D．气体对外界做正功，气体内能不变E.气体是从单一热源吸热，全部用来对外做功，但此过程并未违反热力学第二定律9、如图所示，吊篮A、物体B、物体C的质量相等，弹簧质量不计，B和C分别固定在弹簧两端，放在吊篮的水平底板上静止不动．将悬挂吊篮的轻绳剪断的瞬间（）A．吊篮A的加速度大小为gB．物体B的加速度大小为零C．物体C的加速度大小为3g/2D．A、B、C的加速度大小都等于g10、我国将于2020年左右发射一颗火星探测卫星，如图所示是探测卫星发射进入最终轨道的简化示意图，Ⅰ为地火转移轨道，Ⅱ为最终椭圆轨道。椭圆轨道的“远火点”P离火星表面的距离为h1，“近火点”Q离火星表面的距离为h2，火星的半径为R，探测卫星在轨道Ⅱ上运行的周期为T，万有引力常数为G，则由以上信息可知（）A．探测卫星的发射速度小于地球的第二宇宙速度B．探测卫星在Ⅱ轨道经过P点的速度大于火星的第一宇宙速度C．探测卫星从Ⅰ轨道经P点进入Ⅱ轨道时应减速D．根据题中信息可求出火星的质量三、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）某实验小组为探究加速度与力之间的关系设计了如图（a）所示的实验装置，用钩码所受重力作为小车所受的拉力，用DIS（数字化信息系统）测小车的加速度．通过改变钩码的数量，多次重复测量，可得小车运动的加速度a和所受拉力的关系图象．他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a－F图线，如图（b）所示．①图线___________是在轨道水平的情况下得到的（选填“Ⅰ”或“Ⅱ”）．②小车和位移传感器发射部分的总质量为______kg，小车在水平轨道上运动时受到的摩擦力大小为________N．12．（12分）在研究小车的匀变速直线运动的实验中，某同学在实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上．如图为实验中得到的一条纸带,纸带上每相邻的两计数点间都有4个点未画出,按时间顺序取0、1、1、3、4、5、6共7个计数点,测出1、1、3、4、5、6点到0点的距离如图所示(单位:cm)．由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度大小v4=__m/s,小车的加速度大小为___m/s1．(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）一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶，在0～20s内做匀加速运动，20s末的速度为30m/s，接着在20s～45s内做匀速运动，再接着在45s～75s(1)画出运动过程的v-t图象；(2)摩托车在0～(3)摩托车在0～75s这段时间平均速度大小14．（16分）质量分别为m和2m的两个小球P和Q，中间用轻质杆固定连接，杆长为L，在离P球处有一个光滑固定轴O，如图所示。现在把杆置于水平位置后自由释放，在Q球顺时针摆动到最低位置时，求：(1)小球P的速度大小；(2)在此过程中小球P机械能的变化量。15．（12分）如图所示为某种弹射装置的示意图，该装置由三部分组成，传送带左边是足够长的光滑水平面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量M=6.0kg的物块A。装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接。传送带的皮带轮逆时针匀速转动，使传送带上表面以u=2.0m/s匀速运动。传送带的右边是一半径R=1.25m位于竖直平面内的光滑圆弧轨道。质量m=2.0kg的物块B从圆弧的最高处由静止释放。已知物块B与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，传送带两轴之间的距离l=4.5m。设第一次碰撞前，物块A静止，物块B与A发生碰撞后被弹回，物块A、B的速度大小均等于B的碰撞前的速度的一半。取g=10m/s2。求：(1)物块B滑到圆弧的最低点C时对轨道的压力；(2)物块B与物块A第一次碰撞后弹簧的最大弹性势能；(3)如果物块A、B每次碰撞后，物块A再回到平衡位置时弹簧都会被立即锁定，而当它们再次碰撞前锁定被解除，求物块B经第一次与物块A碰撞后在传送带上运动的总时间。

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、D【解析】

AB．当达到额定功率之后，由可知，速度继续增大，牵引力减小，加速度将逐渐减小，汽车做加速度减小的加速运动，当牵引力等于阻力时，速度达到最大，之后将做匀速运动，AB错误；CD．由题意知，在匀加速阶段，由牛顿第二定律得根据功率公式，联立解得额定功率汽车的最大速度故C错误，D正确。故选D。2、B【解析】

A.表示地球的质量，表示卫星的质量，根据万有引力提供向心力则有：可得：又地球表面的物体：可得：可见这两种卫星速度都小于，故A错误；B.根据万有引力提供向心力则有：可得：可知轨道半径越大则周期越大，所以中圆轨道卫星的运行周期小于同步卫星的周期24小时，故B正确；C.地球表面的物体：中圆轨道卫星：则其向心加速度约为，故C错误；D.卫星的轨道越高，则其机械能增大，所以若卫星从中圆轨道变轨到同步轨道，需向后方喷气加速，故D错误。3、B【解析】

由题，所发生的碰撞均为弹性碰撞，则结合动量守恒定律和动能守恒，设入碰小球的速度为v0，碰撞后的速度分别为v1和v2，则碰撞后两个小球的速度分别为：，由于A球质量小于B球质量，AB相碰后A速度向左运动，B向右运动，B、C、D、E、F五球质量相等，弹性碰撞后，不断交换速度，最终F有向右的速度，BCDE静止，由于G球质量小于F球质量，则GF球碰撞后，两球都向右运动，所以AFG三球运动，BCDE四球静止。故选B。4、C【解析】用遥控器启动小车向前运动，后轮是主动轮顺时针转动，所以左侧平板小车对后轮的摩擦力向右，后轮对左侧平板小车的摩擦力向左；前轮是从动轮，所以右侧平板小车对前轮的摩擦力向左，前轮对右侧平板小车的摩擦力向右．因此左侧小车向左运动，右侧小车向右运动．故C项正确，ABD三项错误．5、B【解析】

将电荷量为的检验电荷置于静电场中某点场强为处，所受的电场力为：故B正确，A、C、D错误；故选B。6、B【解析】

物体减速下滑，加速度沿斜面向上，根据牛顿第二定律对整体列方程；隔离物体a，根据静摩擦力小于最大静摩擦力列方程，联立即可；【详解】A与B一起运动时，物体B受重力，斜面的支持力和摩擦力，物体A的压力和摩擦力，共受5个力作用，选项A错误；对AB整体，由牛顿第二定律：μ1(mA+mB)gcosθ-(mA+mB)gsinθ=(mA+mB)a；对物体A:f=mAacosθ≤μ2mAg；联立解得μ2≥(μ1cosθ-sinθ)cosθ，选项B正确；由μ1(mA+mB)gcosθ-(mA+mB)gsinθ=(mA+mB)a>0可得μ1>tanθ，选项C错误；B单独运动时加速度:μ1mBgcosθ-mBgsinθ=mBa′，则a=a′，则选项D错误；故选B.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】机械能等于重力势能和动能之和，摩天轮运动过程中，做匀速圆周运动，乘客的速度大小不变，则动能不变，但高度变化，所以机械能在变化，故A错误；转动一周，重力的冲量为I=mgT，不为零，故B错误；圆周运动过程中，在最高点，由重力和支持力的合力提供向心力F，向心力指向下方，所以F=mg-N，则支持力N=mg-F，所以重力大于支持力，故C正确；摩天轮转动过程中，速度方向改变，根据P=mgvcosθ可知，乘客重力的瞬时功率时刻改变，故D错误．此题选择不正确的选项，故选ABD．8、BDE【解析】

A．由理想气体状态方程知，等温变化过程中，体积增大，压强减小，即所有分子的平均作用力变小，但分子做无规则热运动，大量分子只能得到统计规律，无法衡量某一个分子的撞击力是否变化；故A错误.B．气体的温度不变，则分子运动的激烈程度不变，气体的压强减小，根据压强的微观意义可知，气体分子单位时间对气缸壁单位面积碰撞的次数将变少；故B正确.CD．气体体积变大，故气体对外做功；又气缸壁的导热性能良好，环境的温度保持不变，故气体做等温变化，温度不变即内能不变，则气体从外界吸热；故C错误，D正确.E．在变化的过程中，气体不断的从外界吸收热量用来对外做功，但引起了其它变化如F做了功，此过程没有违反热力学第二定律；故E正确.故选BDE.该题结合理想气体的状态方程考查热力学第一定律,热力学第二定律和压强的微观解释，关键点在气体等温变化．9、BC【解析】物体B受重力和支持力，在细绳剪断瞬间，弹簧的弹力不变，所以B受到的弹力与重力相等，即所受合力为零，由牛顿第二定律可知，其加速度：aB=0，故B正确，C与A相对静止，将C、A看作一个整体，受重力和弹簧的压力，弹簧的压力等于B物体的重力mg，A、C组成的系统由牛顿第二定律得：，解得：，故C正确，AD错误．所以BC正确，AD错误．10、CD【解析】

A．探测卫星绕火星飞行，需要脱离地球的束缚，第二宇宙速度是卫星脱离地球束缚的最小发射速度，故探测卫星的发射速度大于地球的第二宇宙速度，故A错误；B．火星的第一宇宙速度是绕火卫星中的最大运行速度，故探测卫星在Ⅱ轨道经过P点的速度小于火星的第一宇宙速度，故B错误；C．探测卫星从I轨道经过P点进入II轨道时，做近心运动，需要减速，故C正确；D．根据题干信息，由开普勒第三定律可以求出卫星绕火星表面运行的周期，已知火星的半径R，根据万有引力提供向心力，可以求出火星的质量，故D正确。故选：CD。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、①Ⅱ②1kg1N【解析】试题分析：（1）在水平轨道上，由于受到摩擦力，拉力不为零时，加速度仍然为零，可知图线Ⅱ是在轨道水平的情况下得到的．（2）根据牛顿第二定律得，，图线的斜率表示质量的倒数，则，解得，因为时，加速度为零，解得．考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系【名师点睛】根据图象的特点结合牛顿第二定律分析求解．理解该实验的实验原理和数据处理以及注意事项，知道实验误差的来源．12、0.410.76【解析】（1）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上4点时小车的瞬时速度大小．

．

（1）设0到1之间的距离为，以后各段分别为，

根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，

得：，，

为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值

得：

即小车运动的加速度计算表达式为：．点睛：要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．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)(2)1.5m/s2；【解析】

(1)由运动速度的变化作图．(2)v-t图象的斜率等于加速度，由加速度的定义求解．(3)由图象与时间轴所围的面积表示位移，求得位移，再求平均速度大小.【详解】(1)如图所示：

(2)在0～20s(3)根据v-t图象与坐标轴围面积表示位移可求在0～x=75+25

所以平均速度为v解决本题的关键要抓住速度图象的两个物理意义：斜率等于加速度，图象与时间轴所围的面积表示位移．14、(1)(2)【解析】

(1)对于P球和Q球组成的系统，只有重力做功，系统机械能守恒，则有两球共轴转动，角速度大小始终相等，由v=rω得vQ=2vP联立解得vP=(2)小球P机械能的变化量本题是轻杆连接的问题，要抓住单个物体机械能不守恒，而系统的机械能守恒是关键；知道两物体的角速度是相同的。15、（1）60N，竖直向下（1）11J（3）8s【解析】

(1)设物块B沿光滑曲面下滑到水平位置时的速度大小为v0，由机械能守恒定律得：代入数据解得：v0=5m/s在圆弧最低点C，由牛顿第二定律得：代入数据解得：F=60N由牛顿第三定律可知，物块B对轨道的压力大