吉林省蛟河高级中学2027届物理高三上期中监测试题含解析

吉林省蛟河高级中学2027届物理高三上期中监测试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、如图所示，用细绳吊着一个质量为m的小球在水平面内做匀速圆周运动，不计空气阻力，关于小球受力的说法正确的是：（）A．受重力、拉力、向心力 B．受重力和拉力C．只受重力 D．无法确定2、关于伽利略对物理问题的研究，下列说法中正确的是（）A．伽利略认为在同一地点重的物体和轻的物体下落快慢不同B．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C．只要条件合适理想斜面实验就能做成功D．理想斜面实验虽然是想象中的实验，但它是建立在可靠的事实基础上的3、关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是()A．电场强度的方向总是指向正电荷的运动方向B．电场强度为零的地方，电势也为零C．随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低D．任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向4、如图所示，木块A质量为1千克，木块B的质量为2千克，叠放在水平地面上，AB间的最大静摩擦力为1牛，B与地面间的动摩擦系数为0.1，今用水平力F作用于B（g=10m/s2），则保持AB相对静止的条件是F不超过()A．6牛B．5牛C．4牛D．3牛5、如图所示，位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于M点，与竖直墙相切于A点，竖直墙上另一点B与M的连线和水平面的夹角为60°，C是圆环轨道的圆心，已知在同一时刻a、b两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道AM、BM运动到M点；c球由C点自由下落到M点，则（）A．a球最先到达M点B．b球最先到达M点C．c球最先到达M点D．b球和c球都可能最先到达M点6、A、B两个物体在水平面上沿同一直线运动，它们的v﹣t图象如图所示．在t=0时刻，B在A的前面，两物体相距9m，B物体在滑动摩擦力作用下做减速运动的加速度大小为2m/s2，则A物体追上B物体所用时间是（）A．3sB．5sC．7.5sD．8.5s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，质量为m的小球(可视为质点)用长为L的细线悬挂于O点，自由静止在A位置．现用水平力F缓慢地将小球从A拉到B位置而静止，细线与竖直方向夹角为θ＝60°，此时细线的拉力为T1，然后撤去水平力F，小球从B返回到A点时细线的拉力为T2，则()A．T1＝T2＝2mgB．从A到B，拉力F做功为mgLC．从B到A的过程中，小球受到的合外力大小不变D．从B到A的过程中，小球重力的瞬时功率先增大后减小8、小船横渡一条两岸平行的河流，船本身提供的速度（即静水速度）大小不变、船身方向垂直于河岸，水流速度与河岸平行，已知小船的运动轨迹如图所示，则（）A．越接近河岸水流速度越小B．越接近河岸水流速度越大C．无论水流速度是否变化，这种渡河方式耗时最短D．该船渡河的时间会受水流速度变化的影响9、某人身系弹性绳自高空p点自由下落,如图所示a点是弹性绳的原长位置,c点是人所到达的最低点,b点是人静止悬吊时的平衡位置.不计空气阻力,则下列说法中正确的是（）A．从p至b过程中重力的冲量大小大于弹性绳弹力的冲量大小B．从p至b过程中重力所做功等于人克服弹力所做的功C．从p至c过程中重力的冲量大小大于弹性绳弹力的冲量大小D．从p至c过程中重力所做功等于人克服弹力所做的功10、如图为小型起重机起吊重物的示意图．一根轻绳跨过光滑的滑轮，轻绳的一端系在高处的A点，另一端挂在起重机的吊钩上，动滑轮的下端挂上重物，吊钩处于C点．起吊过程是这样的，先让吊钧由静止从C竖直向上缓慢地移动到B，然后从B水平向右缓慢地移动到D．下列说法正确的是()A．吊钩从C向B移动的过程中，轻绳弹力的值不变B．吊钩从B向D移动的过程中，轻绳弹力的值不变C．吊钩从B向D移动的过程中，轻绳弹力的值变大，D．吊钩从B向D移动的过程中，轻绳弹力的值变小三、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）如图所示为研学小组的同学们用圆锥摆验证向心力表达式的实验情景。将一轻细线上端固定在铁架台上，下端悬挂一个质量为m的小球，将画有几个同心圆周的白纸置于悬点下方的水平平台上，调节细线的长度使小球自然下垂静止时恰好位于圆心处。用手带动小球运动使它在放手后恰能在纸面上方沿某个画好的圆周做匀速圆周运动。调节平台的高度，使纸面贴近小球但不接触。（1）若忽略小球运动中受到的阻力，在具体的计算中可将小球视为质点，重力加速度为g。①小球做圆周运动所需的向心力大小可能等于______（选填选项前的字母）。A．绳子对球拉力B．小球自身重力C．拉力和重力的合力D．拉力在水平方向的分力②在某次实验中，小球沿半径为r的圆做匀速圆周运动，用秒表记录了小球运动n圈的总时间t，则小球做此圆周运动的向心力大小Fn=______（用m、n、t、r及相关的常量表示）。用刻度尺测得细线上端悬挂点到球心的距离为l，那么对小球进行受力分析可知，小球做此圆周运动所受的合力大小F=_______（用m、l、r及相关的常量表示）。③保持n的取值不变，用刻度尺测得细线上端悬挂点到画有圆周纸面的竖直高度为h，改变h和r进行多次实验，可获取不同时间t。研学小组的同学们根据小球所受的合力F与向心力Fn大小相等的关系，画出了如图所示的图像，测得图线的斜率为k，则由此图线可知，重力加速度的测量值应为__________。（2）考虑到实验的环境、测量条件等实际因素，对于这个验证性实验的操作，下列说法中正确的是_______（选填选项前的字母）。A．小球质量的测量误差不影响本实验验证B．小球匀速圆周运动半径的测量影响本实验验证C．在其他因素不变的情况下，实验中细绳与竖直方向的夹角越大，小球做圆周运动的线速度越大D．在细绳与竖直方向的夹角保持不变的情况下，实验中细绳越长，小球做圆周运动的线速度越大（3）在考虑到有空气阻力的影响下，上述实验中小球运动起来后，经过比较长的时间，会发现其半径越来越小，足够长时间后，小球会停止在悬点正下方。这与无动力人造地球卫星在微薄阻力下的运动有很多类似。若小球和卫星在每转动一周的时间内半径变化均可忽略，即每一周都可视为匀速圆周运动，请对小球和卫星运动的周期变化情况进行分析与比较_____。12．（12分）关于图示力学实验装置，下列说法中正确的是______。A．用此装置“研究匀变速直线运动”时需要平衡摩擦力B．用此装置“探究小车的加速度与外力的关系”时，若用钩码的重力代替细线对小车的拉力，应保证钩码质量远小于小车质量C．用此装置“探究功与速度变化的关系”时，将长木板远离滑轮一端适当垫高，且小车未拴细线，轻推小车后，通过纸带分析若小车做匀速运动，即实现平衡摩擦力四、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）城市高层建筑越来越多，高空坠物事件时有发生，我国《民法通则》及《侵权责任法》中都有规定，建筑物上的搁置物发生脱落造成他人损害的，其所有人或管理人应承担民事责任，能够证明自己没有过错的除外．假设某高楼距地面H＝47m高的阳台上的花盆因受扰动而掉落，掉落过程可看做自由落体运动．有一辆长L1＝8m、高h＝2m的货车，在楼下以v0＝10m/s的速度匀速直行，要经过阳台的正下方，花盆自由下落时货车车头距花盆的水平距离为L2＝24m（花盆可视为质点，重力加速度g＝10m/s2）．(1)若司机没有发现花盆掉落，货车保持v0＝10m/s的速度匀速直行，通过计算说明货车是否会被花盆砸到？(2)若货车车头距花盆的水平距离为L3＝19m时，司机才发现花盆正在掉落途中，经Δt＝0.5s反应时间后采取加速（可视为匀加速）的方式来避险，则货车至少以多大的加速度才能安全通过？14．（16分）如图所示，光滑半圆形轨道半径为R=0.5m，OA为水平半径，BC为竖直直径。一质量为m=1kg的小物块自A处以某一竖直向下的初速度滑下，进入与C点相切的粗糙水平滑道CM上。在水平滑道上有一轻弹簧，其一端固定在竖直墙上，另一端恰位于滑道末端C点（此时弹簧处于原长状态）。物块运动过程中弹簧的最大弹性势能为EP=15J，且物块被弹簧反弹后恰能通过B点。已知物块与水平面间动摩擦因数为，重力加速度g=10m/s2，求：(1)物块离开弹簧刚进入半圆轨道时对轨道的压力FN大小；(2)弹簧的最大压缩量d；(3)物块从A处开始下滑时的初速度v0的大小。15．（12分）如图所示，可视为质点的物块、、放在倾角为、长的固定斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数，与紧靠在一起，紧靠在固定挡板上，物块的质量分别为、，其中不带电，、的带电量分别为、，且保持不变．开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用．如果选定两点电荷在相距无穷远处的电势能为，则相距为时，两点电荷具有的电势能可表示为．现给施加一平行于斜面向上的力，使在斜面上作加速度大小为的匀加速直线运动，经过时间物体、分离并且力变为恒力．当运动到斜面顶端时撤去力．已知静电力常量，，，．求：（1）未施加力时物块、间的距离．（2）时间内库仑力（电场力）做的功．（3）力对物块做的总功．

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】

先对小球进行运动分析，做匀速圆周运动，再找出合力的方向，合力提供向心力，进一步对小球受力分析．【详解】小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，如图

小球受重力、和绳子的拉力，由于它们的合力总是指向圆心并使得小球在水平面内做圆周运动，故在物理学上，将这个合力就叫做向心力，即向心力是按照力的效果命名的，这里是重力和拉力的合力．故B正确，ACD错误．故选B．向心力是效果力，匀速圆周运动中由合外力提供．注意向心力不是物体所受到的力．2、D【解析】亚里士多德认为在同一地点重的物体和轻的物体下落快慢不同，伽利略处用逻辑的观点推翻了这一观点，故A错误；伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并未直接进行验证，而是在斜面实验的基础上的理想化推理，故B错误；目前实验条件下可以提高实验精度，但是仍然不能直接得出自由落体运动的规律，故C错误；“理想斜面实验”不是凭空想象的实验，是可靠的事实基础上，进行理想化推理，故D正确。所以D正确，ABC错误。3、D【解析】试题分析：电场强度的方向不一定是正电荷的运动方向，只有正电荷从静止开始沿直线电场线运动时，其运动方向才沿电场强度的方向，选项A错误；电场强度为零的地方，电势不一定为零，例如放在电场中的导体，场强为零，但是电势不为零，选项B错误；随着电场强度的大小逐渐减小，电势不逐渐降低，例如在负点电荷电场中，距离负电荷越远，场强越小，但是电势越高，选项C错误；任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向，选项D正确；故选D.考点：电场强度；电势【名师点睛】此题考查了电场强度及电势的关系；要知道电场强度是从力的角度对电场进行描述，而电势则时从能量角度进行描述，所以场强为零的点电势不一定为零，而电势为零的点场强不一定为零；电场强度的方向是电势降落最快的方向.4、A【解析】对A有:;

代入数据计算得出：;

对整体有:;

代入数据计算得出:，故A正确；综上所述本题答案是：A点睛：要使AB能保持相对静止,根据题意可以知道当F最大时,AB间的摩擦力应刚好为最大静摩擦力,则以A为研究对象可求得两物体共同运动时所具有的最大加速度;再用整体法可求得F的最大值.5、C【解析】

如图所示令圆环半径为R，则c球由C点自由下落到M点用时满足所以对于a球令AM与水平面成θ角，则a球下滑到M时满足解得同理b球从B点下滑到M点用时也满足上式中r为过B、M且与水平面相切于M点的竖直圆的半径，r>R，综上所述可得故C正确，ABD错误。故选C。6、D【解析】试题分析：B减速到零所需的时间：，B减速到零经历的位移，此时A的位移，因为，所以B停止时，A还未追上B，则继续追及的时间，可知追及的时间，选D.【点睛】结合位移关系，通过运动学公式求出追及的时间.要注意当B速度减速到零时，A有没有追上B，如果没有，则还需要时间才能追上B，此过程B不动，只有A在运动.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】小球在B位置时受到向下的重力mg、水平向左的拉力F、沿BO方向的拉力T1，根据平衡条件应有T1=mgcos60°=2mg；小球返回到A时，根据牛顿第二定律应有T2-mg=mvA2L

从B到A由动能定理可得mgL（1-cos60°）=12mvA，所以A正确；根据动能定理应有WF-mgL（1-cos60°）=0，解得WF=12mgL，所以B错误；从B到A小球做圆周运动，在B点时所受的合力为FB=mgsinθ，在A点时所受的合力为FA=mvA2L，再由动能定理mgL（1-cosθ）=12mvA2，解得F，所以C错误；根据P=Fvcosα，小球在B点时的速度为0，所以重力的瞬时功率也为0，尽管小球在A点时的速度最大，但此时在竖直方向的速度为0，所以重力的瞬时功率也为0，所以小球从B到A的过程中重力的瞬时功率应先增大后减小，D正确；故选AD．点睛：解答时应明确：①物体缓慢运动过程即为动态平衡过程；②瞬时功率表达式为P=FVcosα，其中α是力F与速度v的正向夹角．8、AC【解析】试题分析:A、B、从轨迹曲线的弯曲形状上可以知道，小船先具有向下游的加速度，小船后具有向上游的加速度，故水流是先加速后减速，即越接近河岸水流速度越小，故A正确，B错误．C、D、由于船身方向垂直于河岸，无论水流速度是否变化，这种渡河方式耗时最短，故C正确，D错误；故选AC．考点：考查运动的合成和分解、小船渡河．【名师点睛】解决本题的关键知道小船参与了两个运动，有两个分速度，分别是静水速和水流速．以及知道轨迹的弯曲大致指向合力的方向，注意垂直河岸渡河时，时间最短．9、AD【解析】

某人下降的过程中，弹性绳未伸长前某人做自由落体运动，弹性绳开始伸长后，弹力逐渐变大，某人受到重力和弹力的合力先变小后反向变大，当合力向下时加速，合力向上时减速．【详解】A、B、从p至b的过程中，重力作用时间大于弹力作用时间，重力也大于弹力，故重力的冲量大于弹力的冲量；故A正确，B错误.C、D、从p至c的过程中，对人运用动量定理，有：IG-IT=0，故重力的冲量大小等于弹性绳弹力的冲量大小；由动能定理，可知，WG-WT=0重力所做功等于人克服弹力所做的功，故C错误，D正确.故选AD.本题关键分析清楚某人的运动情况和受力情况，然后结合冲量的定义和动量定理列式分析10、AC【解析】

因物体重力不变，故重力与两绳子的拉力为平衡力；并且绳子为两端的张力相等；设绳子间的夹角为2θ；在由C到B上移的过程中有：2Tcosθ=mg；

由几何关系可知，绳子为l，则有：lsinθ=d；因由C到B的过程中A到BC的垂直距离不变，故θ为定值；故轻绳上的拉力不变；故A正确；由B到D的过程中，绳长不变，夹角2θ一定增大，则由A中分析可知，T一定增大；故BD错误，C正确；故选AC．本题难点在于C到B的过程分析，要通过几何关系的分析判断出两绳子与重力所在的直线的夹角保持不变，从而得出拉力不变的结论来．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、BCDACD圆锥摆：r减小，周期变大，卫星：r减小，周期变小【解析】

（1）①[1]．小球在运动过程中受到重力和绳子的拉力，重力和绳子的拉力的合力提供小球做圆周运动的向心力，或者是绳子拉力的水平分量提供向心力，故CD正确，AB错误；故选CD.

②[2]．小球做圆周运动的周期为，根据向心力公式可知：[3]．令绳子和竖直方向的夹角为θ，根据三角形定则可知，小球的合力大小为：③[4]．因为小球所受的合力F与向心力Fn大小相等，则有：，则有：所以可得。（2）[5]．A.要验证的关系式中，小球的质量可从两边消掉，则小球质量的测量误差不影响本实验验证，选项A正确；B.要验证的关系式可知，两边可消掉r，则小球匀速圆周运动半径的测量不影响本实验验证，选项B错误；C.根据可知，在其他因素不变的情况下，实验中细绳与竖直方向的夹角越大，则r越大，小球做圆周运动的线速度越大，选项C正确；D.根据可知，在细绳与竖直方向的夹角保持不变的情况下，实验中细绳越长，则r越大，则小球做圆周运动的线速度越大，选项D正确；故选ACD.（3）[6]．设小球做半径为r的圆周运动的周期为T，此时小球距细线上端固定点的竖直高度为h，根据受力情况和向心力公式有：可解得：因半径变小，绳长不变，h变大，故小球周期变大；卫星：根据可知，r减小，周期变小.12、BC【解析】在利用该装置“研究匀变速直线运动”的实验中，摩擦力不影响研究结果，故不需要平衡摩擦力，故A错误；在利用该装置来“探究物体的加速度与力、质量的关系”时，设小车的质量为M，小吊盘和盘中物块的质量为m，设绳子上拉力为F，以M为研究对象：F=Ma，以整体为研究对象有mg=（m+M）a，联立可得：，显然要有F=mg必有m+M=M，即只有时才可以认为绳对小车的拉力大小等于小吊盘和盘中物块的重力，故B正确；利用该装置来做“探究功与速度变化的关系”实验前，木板左端被垫起