广西南宁市马山县金伦中学“4+ N”高中联合体2027届物理高三第一学期期中教学质量检测模拟试题含解析

广西南宁市马山县金伦中学“4+N”高中联合体2027届物理高三第一学期期中教学质量检测模拟试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、质量为m的小球由轻绳a、b分别系于一轻质木架上的A和C点，绳长分别为la、lb（且la≠lb），如图所示，当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a在竖直方向，绳b在水平方向，当小球运动到图示位置时，绳b被烧断的同时轻杆停止转动，则()A．小球仍在水平面内做匀速圆周运动B．在绳b被烧断瞬间，绳a中张力突然增大到mg+mω2laC．无论角速度ω多大，小球都不可能再做完整的圆周运动D．绳b未被烧断时，绳a的拉力等于mg，绳b的拉力为mω2lb2、质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t2（各物理量均采用国际单位制单位），则该质点（）A．第1s内的位移是5m B．前2s内的平均速度是6m/sC．任意相邻的1s内位移差都是1m D．任意1s内的速度增量都是2m/s3、甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动。甲、乙两车的位置随时间的变化如图所示。下列说法正确的是A．在时刻两车速度相等B．从到时间内，两车走过的路程相等C．在到时间内的中间位置，两车速度相等D．在到时间内的中间时刻，两车速度相等4、如图所示，质量为60kg的某运动员在做俯卧撑运动，运动过程中可将她的身体视为一根直棒，已知重心在C点，其垂线与脚、两手连线中点间的距离oa、ob分别为0.9m和0.6m，若她在1min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4m，则克服重力做功为（）A．4320JB．144JC．720JD．7200J5、飞机起飞后在某段时间内斜向上加速直线飞行，用F表示此时空气对飞机的作用力，下列关于F的示意图正确的是A． B．C． D．6、游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来，如图甲所示。我们把这种情形抽象为图乙的模型；弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接，将质量为m的小球从弧形轨道上端距水平地面高度为h处释放，小球进入半径为的圆轨道下端后沿圆轨道运动不计阻力，重力加速度为g。当小球运动到竖直圆轨道的最高点时，下列说法正确的是（）A．小球的速度可以为零B．小球的加速度可以为零C．小球对轨道的压力一定小于mgD．小球的速度越大对轨道的压力越大二、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、一简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0时刻的波形图如图所示，波刚好传到x=8m的位置，P是平衡位置为x=1m处的质点，并经过0.2s完成了一次全振动，Q是平衡位置为x=4m处的质点，M是平衡位置为x=34m处的质点（M点图中未画出），则下列说法不正确的是（）A．波源的起振方向沿y轴负方向B．t=0.15s时，质点Q纵坐标为10cmC．波刚好传到M质点时，质点P振动方向沿y轴正方向D．当质点M第一次出现在波峰位置时，质点Q恰好出现在平衡位置且振动方向沿y轴正方向E.从t=0.10s到t=0.15s，质点P通过的路程为10cm8、甲、乙两质点在同一直线上做匀加速直线运动，v﹣t图象如图所示，3秒末两质点在途中相遇，由图象可知（）A．甲的加速度等于乙的加速度B．出发前甲在乙之前6m处C．出发前乙在甲前6m处D．相遇前甲乙两质点的最远距离为6m9、两个等量点电荷位于x轴上，它们的静电场的电势φ随位置x变化规律如图所示(只画出了部分区域内的电势)，x轴上有两点M、N，且OM>ON，由图可知（）A．N点的电势低于M点的电势B．M、N两点的电场方向相同且M点的场强大小大于N点的场强大小C．仅在电场力作用下，正电荷可以在x轴上M、N之间的某两点做往复运动D．负电荷沿x轴从M点移到N点的过程中电场力一直做正功10、关于万有引力定律，以下说法正确的是：A．牛顿在前人研究基础上总结出万有引力定律，并计算出了引力常数为GB．德国天文学家开普勒对他的导师第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了万有引力定律C．英国物理学家卡文迪许测出引力常数为G，被人们称为“能称出地球的质量的人”D．月—地检验表明地球表面物体和月球表面物体受到的引力，与太阳行星间的引力遵从相同的规律三、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“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用下图所示的装置．（1）本实验应用的实验方法是_________A．控制变量法B．假设法C．理想实验法D．等效替代法（2）下列说法中正确的是_________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．小车运动的加速度可用天平测出砝码质量m以及小车质量M，直接用公式a＝mg／M求出（3）该同学在实验中保持拉力不变，得到了小车加速度a随质量M变化的一组数据，为了能

直观

反映出加速度与质量关系，最好作a=______（选填“M”或“”）的图像。（4）在“探究加速度与力的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中砝码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图所示，该图线不通过坐标原点的原因：_______________

．图线中斜率的倒数的物理含义是____________________。12．（12分）用半径相同的小球1和小球2的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图所示，斜槽与水平槽平滑连接．安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下铅垂线所指的位置O.接下来的实验步骤如下：步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上．重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，认为其圆心就是小球落点的平均位置；步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘处的B点，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞．重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度．(1)在上述实验操作中，下列说法正确的是________．A．小球1的质量一定大于小球2的质量，小球1的半径可以大于小球2的半径B．将小球静止放置在轨道末端看小球是否滚动来检测斜槽轨道末端是否水平C．小球在斜槽上的释放点应该越高越好，这样碰前的速度大，测量误差较小D．复写纸铺在白纸的上面，实验过程中复写纸可以随时拿起来看印迹是否清晰并进行移动(2)以下提供的器材中，本实验必需的有（____）A．刻度尺B．游标卡尺C．天平D．秒表(3)设小球1的质量为m1，小球2的质量为m2，MP的长度为l1，ON的长度为l2，则本实验验证动量守恒定律的表达式为________．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、在水平地面上固定一对与水平面倾角为α的光滑平行导电轨道,轨道间的距离为1.两轨道底端的连线与轨道垂直,顶端接有电源(未画出)。将一根质量为m的直导体棒ab放在两轨道上，且两轨道垂直。通过导体棒的恒定电流大小为I.若重力加速度为g,在轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场,使导体棒在轨道上保持静止,求:(1)请判断通过导体棒的恒定电流的方向；(2)磁场对导体棒的安培力的大小；(3)如果改变导轨所在空间的磁场方向,试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强磁场磁感应强度B的最小值的大小和方向。14．（16分）为了体现人文关怀，保障市民出行安全和严格执法，各大都市市交管部门强行推出了“电子眼”，据了解，在城区内全方位装上“电子眼”后立马见效，机动车擅自闯红灯的大幅度减少，因闯红灯引发的交通事故也从过去的5%下降到1%．现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，它们行驶的速度均为10m/s．当两车快要到一十字路口时，甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯，于是紧急刹车（反应时间忽略不计），乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车，但乙车司机反应较慢（反应时间为0.5s）．已知甲车紧急刹车时制动力为车重的0.4倍，乙车紧急刹车制动力为车重的0.5倍，求：(1)若甲司机看到黄灯时车头距警戒线15m，他采取上述措施能否避免闯红灯？(2)为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车行驶过程中应保持多大距离？15．（12分）现代科学仪器常利用电场、磁场控制带电粒子的运动，某装置可用于气体中某些有害离子进行收集，如图1所示。Ⅰ区为加速区，Ⅱ区为离子收集区，其原理是通过板间的电场或磁场使离子偏转并吸附到极板上，达到收集的目的。已知金属极板CE、DF长均为d，间距也为d，AB、CD间的电势差为U，假设质量为m、电荷量为q的大量正离子在AB极均匀分布。离子由静止开始加速进入收集Ⅱ区域，Ⅱ区域板间有匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，离子恰好沿直线通过Ⅱ区域；且只撤去电场时，恰好无离子从Ⅱ区域间射出，收集效率（打在极板上的离子占离子总数的百分比）为100%，（不考虑离子间的相互作用力、重力和极板边缘效应）。（1）求离子到达Ⅱ区域速度大小；（2）求Ⅱ区域磁感应强度B的大小（3）若撤去Ⅱ区域磁场，只保留原来的电场，则装置的收集效率是多少？（4）现撤去Ⅱ区域的电场，保留磁场但磁感应强度大小可调。假设AB极上有两种正离子，质量分别为m1、m2，且m1≤4m2，电荷量均为q1。现将两种离子完全分离，同时收集更多的离子，需在CD边上放置一探测板CP（离子必须打在探测板上），如图2所示。在探测板下端留有狭缝PD，离子只能通过狭缝进入磁场进行分离，试求狭缝PD宽度的最大值。

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】

绳子断开前，小球做匀速圆周运动，合力指向c点，对小球受力分析，受重力G，a绳子的拉力F1，b绳子的拉力F2，根据牛顿第二定律有:F1=mg；F2=mω2lb；小球的线速度为：v=ωlb；

绳子断开后，杆停止转动，由于惯性，小球将绕A点转动，若速度较小，小球将在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动，若速度较大，也有可能在垂直于平面ABC的竖直平面内绕A点做完整的圆周运动，故AC错误，D正确；在最低点时：Fa-mg=m(ωlb)2la；解得：Fa=mg+m(ωlb)2l2、D【解析】第1s内的位移只需将t＝1代入即可求出x=6m，A错误；前2s内的平均速度为，B错；由题给解析式可以求得加速度为a=2m/s2，C错；由加速的定义可知D选项正确3、D【解析】

A、x-t图象的斜率表示速度，在t1时刻乙图象的斜率大于甲图象的斜率，所以乙车的速度大于甲车速度，故A错误；B、由于甲乙的起点位置不同，所以在0到t1时间内，两车走过的路程不相等，故B错误；C、由图可知，从t1到t2时间内的中间位置，两车速度不相等，故C错误；D、根据图象可知，在t1时刻乙图象的斜率大于甲图象的斜率，在t2时刻乙图象的斜率小于甲图象的斜率，在t1到t2时间内的中间时刻的斜率相同，此时两车速度相等，故D正确。4、A【解析】

根据几何关系可知，运动员重心上升的高度为：h=0.90.6+0.9×0.4=0.24m；故克服重力做功为：W=nmgh=30×600N×0.24m=4320J；故选5、A【解析】

飞机斜向上加速直线飞行，加速度斜向上，故其合力也斜向上；飞机受重力和空气对其作用力，根据平行四边形法则作图如下：

A．该图与结论相符，选项A正确；B．该图与结论不相符，选项B错误；C．该图与结论不相符，选项C错误；D．该图与结论不相符，选项D错误；6、D【解析】

AB．小球在竖直平面内做圆周运动刚好过最高点，由重力提供向心力，所以在最高点有则，故AB错误；CD．小球在最高点有得所以小球对轨道的压力与过最高点的速度有关，同时可知，小球的速度越大对轨道的压力越大，故C错误，D正确。故选D。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、BCE【解析】

A、根据波向右传播可得：波前向下振动，故波源的起振方向沿y轴负方向，故A正确；B、P经过0.2s完成了一次全振动，故周期，t=0s时，质点Q在平衡位置，正向上振动，故经过后,质点纵坐标为-10cm，故B错误；C、由图可得：波长，故波速；波传播到M点的时间；t=0时，质点P向下振动，故经过0.65s后质点P向下振动，故C错误；D、质点M第一次出现在波峰位置时，，故质点Q恰好和t=0s时振动相同，即在平衡位置，正向上振动，故D正确；E、从t=0.10s到t=0.15s，即，质点P从纵坐标为负向上运动到纵坐标为正，经过时间为，那么根据越靠近平衡位置速度越大可以知道：质点P通过的路程大于A，即大于10cm，故E错误；故错误的选BCE．根据波的传播方向得到波前的振动方向，从而得到起振方向；根据全振动的时间得到周期，即可根据质点振动方向得到纵坐标；根据波的传播由波速和距离得到确定的时刻，然后根据周期及振动方向得到质点的振动；最后根据质点振动方向和位置得到质点经过的路程，由与平衡位置的关系得到时间内路程和A的关系．8、BD【解析】

由图看出，甲的斜率小于乙的斜率，则甲的加速度小于乙的加速度．故A错误．3s末甲、乙通过的位移分别为：x乙=×6×3m=9m，x甲=×3×2m=3m，由题，3秒末两质点在途中相遇，则说明出发前甲在乙之前6m处．故B正确，C错误．由于出发前甲在乙之前6m处，出发后乙的速度一直大于甲的速度，则两质点间距离不断缩短，所以相遇前甲乙两质点的最远距离为6m．故D正确．故选BD．本题考查速度图象两个基本的意义：斜率等于加速度、“面积”等于位移，并根据速度和位置的关系求解两质点最远距离．9、BD【解析】

A．由题图知，N点的电势高于M点的电势，故A错误；B．由可知，图像的斜率绝对值等于场强大小，可以看出M点的场强大小大于N点的场强大小，斜率都为正值，说明M、N点的电场方向相同，故B正确；C．根据顺着电场线方向电势降低，可知电场线的方向从N指向M，正电荷在x轴上M、N之间所受的电场力始终由N指向M，正电荷做单向直线运动，故C错误；D．负电荷沿x轴从M移到N的过程中，电场力方向从M指向N，电场力方向与位移相同，电场力一直做正功，故D正确。故选BD。10、CD【解析】A、C项：牛顿在前人研究基础上总结出万有引力定律，但并没有测出引力常数，引力常数是卡文迪许通过扭称实验测得，故A错误，C正确；B项：万有引力定律是牛顿在前人研究基础上总结得出，故B错误；D项：月-地检验表明地面物体和月球受地球的引力，与太阳行星间的引力遵从相同的规律，都是万有引力，故D正确．点晴：解决本题关键万有引力定律的历史．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）A；（2）B；（3）1/M；（4）平衡摩擦力过度；小车的质量【解析】

（1）加速度与物体质量、物体受到的合力有关，在探究加速度与物体质量、受力关系的实验中，应该使用控制变量法。（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。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；小车的加速度应由纸带求出。（3）根据牛顿第二定律可知，加速度和质量成反比，故应该做a-1/M图象；（4）实验时应平衡摩擦力，没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，a-F图象在F轴上有截距；平衡摩擦力过度，在a-F图象的a轴上有截距。【详解】（1）该实验是探究加速度与力、质量的三者关系，研究三者关系必须运用控制变量法，故选A。（2）平衡摩擦力时，不能将及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上。故A错误。改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力。故B正确。实验时，先接通电源，再释放小车。故C错误。小车运动的加速度通过纸带求出，不能通过a=mg/M求出。故D错误。故选B。

（3）在合外力保持不变时，物体的加速度与物体的质量成反比，故作出加速度与小车质量倒数的关系图象，即a-1/M图像；

（4）当F=1时，a≠1．也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大；由a=F/M可知图线中斜率的倒数的物理含义是小车的质量。本题第（1）（2）问关键明确实验原理和实验误差的来源；第（3）问关键明确用图像法处理数据时，要作直线，直线较为形象直观。12、BDACm1·l1＝m2·l2【解析】

(1)根据实验注意事项分析答题；(2)根据实验需要测量的量选择实验器材；(3)小球离开水平轨道后做平抛运动，根据实验数据与动量守恒定律求出实验需要验证的表达式．【详解】(1)A项：验证动量守恒定律实验中，入射球1的质量一定要大于被碰球2的质量，两球的直径应相等，故A错误；B：将小球静止放置在轨道末端，如果小球不滚动，水面斜槽轨道末端水平，否则斜槽末端不水平，故B正确；C项：小球在斜槽上的释放点高度应适当，如果释放点的高度太高，小球离开轨道后的水平位移太大，小球将落在复写纸之外，不能确定小球的落地点，小球的释放高度不是越高越好，故C错误；D项：复写纸铺在白纸的上面，实验过程中复写纸可以随时拿起看印迹是否清晰，只要不移动地面上的白纸，可以随便移动复写纸的位置，故D正确．故应选：BD．(2)实验过程中需要测量入射球与被碰球的质量，因此实验需要天平；实验时需要测出小球落地点的水平位移，因此实验需要刻度尺，故AC正确．(3)球离开水平轨道后做平抛运动，由于小球的竖直分位移相等，因此它们在空中的运动时间相等，小球的水平位移与它的初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度；由图示可知，碰撞前小球1的落地点是P，两球碰撞，球1的落地点是M，球2的落地点是N，实验需要验证：m1OP=m10M+m20N，m1（OP-OM）=m20N，m1MP=m20N，则m1l1=m2l2，本实验验证动量守恒定律的表达式为：m1l1=m2l2.．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）a→b（2）mgtanα（3）【解析】

导体棒受到重力、轨道的支持力和磁场对导体棒的安培力，安培力方向由左手定则判断，根据共点力平衡条件求解磁场对导体棒的安培力的大小,要使磁感应强度最小，则要求安培力最小，当安培力方向平行斜面向上时，安培力最小，由平衡条件和F=BIL公式求解磁感应强度B的最小值。【详解】(1)导体棒受到重力、轨道的支持力和磁场对导体棒的安培力，由左手定则判断可知，安培力方向水平向右，所以通过导体棒的恒定电流的方向a→b；(2)根据共点力平衡条件可知，磁场对导体棒的安培力的大小F=mgtan(3)要使磁感应强度最小，则要求安培力最小。根据受力情况可知，最小安培力Fmin=mg所以最小磁感应强度Bmin根据左手定则可判断出，此时的磁感应强度的方向为垂直轨道平面斜向上。14、(1)s<15m,能避免闯红灯(2)s0=2.5m【解析】解：（1）甲刹车的位移为：＜15