湖南省岳阳市2027届物理高三上期中综合测试模拟试题含解析

湖南省岳阳市2027届物理高三上期中综合测试模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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，质量为m的物体在水平传送带上有静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v做匀速运动．物体与传送带之间的动摩擦因数为μ，物体最后能与传送带保持相对静止．对于物体从开始释放到与传送带相对静止这一过程，下列说法正确的是（）A．电动机多做的功为mv2B．摩擦力对物体做的功为mv2C．传送带克服摩擦力做的功为mv2D．电动机增加的功率为mgvμ2、如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与质量为m的圆环相连，圆环套在倾斜的粗糙固定杆上，杆与水平面之间的夹角为α，圆环在A处时弹簧竖直且处于原长。将圆环从A处静止释放，到达C处时速度为零。若圆环在C处获得沿杆向上的速度v，恰好能回到A。已知AC=L，B是AC的中点，弹簧始终在弹性限度之内，重力加速度为g，则下列叙述错误的是()A．下滑过程中，环受到的合力先减小后增大B．下滑过程中，环与杆摩擦产生的热量为1C．从C到A过程，弹簧对环做功为mgLD．环经过B时，上滑的速度小于下滑的速度3、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、下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是A．地球的第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最小运行速度B．地球的第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的人造小行星的最小发射速度C．人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度介于地球的第一宇宙速度和第二宇宙速度之间D．美国发射的凤凰号火星探测卫星，其发射速度大于地球的第三宇宙速度5、神舟十一号在进行快速变轨控制验证试验时，在A点从圆形轨道I进入椭圆轨道II，B为轨道II上的近地点，如图所示，关于航天飞行的运动，下列说法中正确的是A．在轨道II上经过A的速度等于经过B的速度B．在轨道II上经过A的动能小于在轨道I上经过A的动能C．在轨道II上运动的周期大于在轨道I上运动的周期D．在轨道II上经过A点的加速度小于在轨道I上经过A的加速度6、如图所示，滑块A和B叠放在固定的光滑斜面体上，从静止开始以相同的加速度一起沿斜面加速下滑．则在下滑过程中正确的是（）A．B对A的支持力不做功B．B对A的合力不做功C．B对A的摩擦力不做功D．B对A的摩擦力做负功二、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，车厢内的后部有一相对车厢静止的乘客，车厢内前壁的光滑支架的边缘放有一小球，小球与车厢一起沿平直轨道向前做匀速直线运动。若车厢突然改为向前做匀加速直线运动，小球将脱离支架而下落至地板上。空气阻力可忽略不计，对于小球离开支架至落到车厢底板上之前的运动，下列说法中正确的是（）A．相对于乘客，小球的运动轨迹为向前的曲线B．相对于乘客，小球的运动轨迹为向后的曲线C．相对于乘客，小球作自由落体运动D．相对于乘客，小球的运动轨迹为斜向前的直线E.相对于乘客，小球的运动轨迹为斜向后的直线F.相对于地面，小球的运动轨迹为向前的曲线G.相对于地面，小球的运动轨迹为向后的曲线H.相对于地面，小球作自由落体运动I.任意时刻，小球相对乘客和相对地面的速度都相等J.任意时刻，小球相对乘客和相对地面的速度方向都相同K.相对于乘客，任意相等的时间间隔内，小球的动量变化都相同L.相对于地面，任意相等的时间间隔内，小球的动量变化都相同8、北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能。北斗系统中两颗工作卫星1和2均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径均为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置，如图所示，若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力，下列判断正确的是（）A．两颗卫星的向心力大小一定相等B．两颗卫星的向心加速度大小均为RC．卫星1由位置A运动到位置B所需时间可能为7πrD．卫星1点火加速后即可追上卫星29、如图所示,光滑杆O′A的O′端固定一根劲度系数为k=10N/m

,原长为l0=1m

的轻弹簧,质量为m=1kg

的小球套在光滑杆上并与弹簧的上端连接,OO′为过O点的竖直轴,杆与水平面间的夹角始终为θ=300

,开始杆是静止的,当杆以OO′为轴转动时,角速度从零开始缓慢增加,直至弹簧伸长量为0.5m

,下列说法正确的是(

)A．杆保持静止状态,弹簧的长度为0.5mB．当杆转动的角速度为453rad/s,

C．当弹簧恢复原长时,杆转动的角速度为102D．在此过程中,杆对小球做功为12J10、双星系统中两个星球A、B的质量都是m，相距L，它们正围绕两者连线上某一点做匀速圆周运动。实际观测该系统的周期T要小于按照力学理论计算出的周期理论值T0，且＝k(k＜1)，于是有人猜测这可能是受到了一颗未发现的星球C的影响，并认为C位于A、B的连线正中间，相对A、B静止，则下列说法正确的是()A．A、B组成的双星系统周期理论值B．A、B组成的双星系统周期理论值C．C星的质量为D．C星的质量为三、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）图(a)是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点．加速度大小用a表示．①OD间的距离为_______cm②图(b)是根据实验数据绘出的s-t2图线（s为各计数点至同一起点的距离），斜率表示_______，其大小为_______m/s2（保留三位有效数字）．12．（12分）在验证牛顿第二定律的实验中，测量长度的工具是________，精度是________mm；测量时间的工具是_____________；测量质量的工具是_________．实验中砂和桶的总质量m和车与砝码的总质量M间必须满足的条件是__________________．实验中打出的纸带如图所示，相邻计数点间的时间是0.1s，图中长度单位是cm，由此可以算出小车运动的加速度是______m/s1．四、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=0.1kg的小物块（可视为质点），用一根长为L=1m不可伸长的轻质细线悬挂在距水平桌面1m高的O点，OB为竖直线，在桌面上方B点固定一个小的薄刀片，可切割物块上端的细线。现让物块从右边偏离竖直方向α=60°角的A点由静止释放，细线摆到竖直位置时恰好被瞬间切断，物块在动摩擦因数为μ=0.2的水平桌面上由B点滑至D点停止。BD距离为x=2m（忽略空气阻力，g=10m/s2），求：(1)细线摆到竖直位置被切断前（细线被切断前物块与桌面无相互作用），物块对细线的拉力T；(2)因刀片切断细线，物块损失的机械能。14．（16分）如图，一轻弹簧原长为2R，其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC的底端A处，另一端位于直轨道上B处，弹簧处于自然状态，直轨道与一半径为的光滑圆弧轨道相切于C点，AC=7R，A、B、C、D均在同一竖直面内．质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑，最低到达E点（未画出），随后P沿轨道被弹回，最高点到达F点，AF=4R，已知P与直轨道间的动摩擦因数，重力加速度大小为g．（取，）（1）求P第一次运动到B点时速度的大小．（2）求P运动到Ｅ点时弹簧的弹性势能．（3）改变物块P的质量，将P推至E点，从静止开始释放．已知P自圆弧轨道的最高点D处水平飞出后，恰好通过G点．G点在C点左下方，与C点水平相距、竖直相距R，求P运动到D点时速度的大小和改变后P的质量．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】试题分析：A、电动机多做的功转化成了物体的动能和内能，物体在这个过程中获得动能就是，所以电动机多做的功一定要大于，所以A错误．B、在运动的过程中只有摩擦力对物体做功，由动能定理可知，摩擦力对物体做的功等于物体动能的变化，即为，所以B错误．C、传送带克服摩擦力做的功就为电动机多做的功，所以由A的分析可知，C错误．D、电动机增加的功率即为克服摩擦力做功的功率，大小为fv=μmgv，所以D正确．故选D．2、D【解析】

圆环从A处由静止开始下滑，初速度为零，到达C处的速度为零，所以圆环先做加速运动，再做减速运动，所以加速度先减小，后增大，则合力先减小后增大，故A正确；研究圆环从A处由静止开始下滑到C过程，运用动能定理列出等式：mgh+Wf-W弹=0，在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A，运用动能定理列出等式-mgh+W弹+Wf=0-12mv2；解得：Wf=-14mv2，所以产生的热量为14mv2，故B正确；在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A，运用动能定理列出等式：-mgh+W弹+Wf=0-12mv2，h=Lsinα，解得：W弹=mgLsinα-14mv2，故C正确；研究圆环从A处由静止开始下滑到B过程，运用动能定理列出等式mgh′+W′f-W′弹=12mvB2-0；研究圆环从B处上滑到A的过程，运用动能定理列出等式-mgh′+W′f+W′弹=0-12mvB′2，由于W′f＜0，所以12mvB2＜12mvB′2，则环经过能正确分析小球的受力情况和运动情况，对物理过程进行受力、运动、做功分析，是解决问题的根本方法，掌握动能定理的应用．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、B【解析】

A.地球的第一宇宙速度7.9km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度，也是最小发射速度，故A错误；B.第二宇宙速度是使物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的小行星的最小发射速度，故B正确；C.第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度，所以沿圆轨道绕地球运行的人造卫星的运动速度小于地球的第一宇宙速度，故C错误；D.美国发射的“凤凰”号火星探测卫星，因它绕火星旋转，仍在太阳的束缚下，其发射速度大于第二宇宙速度，小于地球的第三宇宙速度，故D错误。5、B【解析】在轨道II上运动过程中，从B到A，万有引力做负功，所以在轨道II上经过A的速度小于经过B的速度，A错误；要实现从轨道I变轨到轨道II，在轨道I的A点减速，才能变轨到轨道II，所以在轨道II上经过A的速度小于在轨道I上经过B的速度，即在轨道II上经过A的动能小于在轨道I上经过A的动能，B正确；根据可知半长轴越大，周期越大，故在轨道II上运动的周期小于在轨道I上运动的周期，C错误；根据可得，由于在轨道II上经过A点时的轨道半径等于轨道I上经过A的轨道半径，所以两者在A点的加速度相等，D错误．6、B【解析】

A．B对A的支持力竖直向上，A和B是一起沿着斜面下滑的，所以B对A的支持力与运动方向之间的夹角大于90°，所以B对A的支持力做负功，所以A错误．B．以A、B整体为研究对象，应用牛顿第二定律得a=gsinθ；隔离A分析，如图所示，有mgsinθ+fcosθ-Nsinθ=ma得fcosθ=Nsinθf与N的合力沿+y方向，B对A的合力不做功，故B正确．CD．B对A的摩擦力是沿着水平面向左的，与运动方向之间的夹角小于90°，所以B对A的摩擦力做正功，故CD错误．故选B．考点：牛顿第二定律的应用；功二、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、EFKL【解析】

ABCDE．以乘客为参考系，小球在水平方向上向左做初速度为零的匀加速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动的轨迹为直线，即相对于乘客，小球的运动轨迹为斜向后的直线；选项ABCD错误，E正确；FGH．相对于地面，小球竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速运动，小球做平抛运动，即小球的运动轨迹为向前的曲线，选项F正确，GH错误；IJ．任意时刻，小球相对乘客和地面竖直方向的运动相同，但是水平方向的运动不同，则任意时刻小球相对乘客和相对地面的速度大小和方向都不相同，选项IJ错误；K．根据动量定理，相对于乘客，小球水平方向是匀变速直线运动，竖直方向是自由落体运动，所以对乘客小球做匀变速曲线运动，所以任意相等的时间间隔内，小球的动量变化都相同，选项K正确；L．根据动量定理，相对于地面，任意相等的时间间隔内，重力的冲量相同，则小球的动量变化都相同，选项L正确。故选EFKL。8、BC【解析】

A、两卫星均由万有引力提供向心力GMmr2=Fn，轨道半径r相同，但卫星的质量m不相同B、由GMmr2=man，和黄金代换式GM=R2gC、根据GMmr2=m4π2T2r和GM=R2g可得，两卫星的周期T=4π2r3R2gD、若卫星1向后喷气，则其速度会增大，卫星1将做离心运动，运动半径变大且运动更慢，所以卫星1不可能追上卫星2；故D错误.故选BC.关于做圆周运动的卫星类问题，要灵活运用两个公式GMmr2=mv2r=m9、AB【解析】

当杆静止时，小球受力平衡，根据力的平衡条件可求压缩量，从而求弹簧的长度；对小球分析，抓住竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，列式联立求出匀速转动的角速度；结合最高点的动能，运用动能定理求出杆对小球做功的大小．【详解】当杆静止时，小球受力平衡，根据力的平衡条件可得：mgsin30°=kx，代入数据解得：x=0.5m，所以弹簧的长度为：l1=l0-x=0.5m，故A正确；当弹簧伸长量为0.5m时，小球受力如图示：

水平方向上：F2cos30°+Nsin30°=mω22（l0+x）cos30°；竖直方向上：Ncos30°=mg+F2sin30°；弹簧的弹力为：F2=kx；联立解得：ω2=453rad/s，故B正确；当弹簧恢复原长时，由牛顿第二定律可得：mgtan30°=mω12l0cos30°，解得：ω1=2153rad/s，故C错误；在此过程中，弹簧的弹力做功为0，由动能定理可得：W-mg•2xsin30°=12m[ω2（l0+x）cos30°]2-0，解得：W=12.5J，故D本题考查了动能定理、牛顿第二定律、胡克定律与圆周运动的综合，知道小球做匀速转动时，靠径向的合力提供向心力，并结合竖直方向上的合力为零，联立求解．10、BD【解析】

两星球的角速度相同，根据万有引力充当向心力，则有：可得：两星球绕连线的中点转动，则有：所以：由于C的存在，双星的向心力由两个力的合力提供，则：又：＝k联立解得：M=故选BD。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、①1.20②加速度一半，0.933【解析】

①1cm+1mm×2.0格=1.20cm，②加速度一半，，所以a=0.933m/s212、刻度尺；1；打点计时器；天平；m<<M；0.69；【解析】

“验证牛顿第二定律”实验用的控制变量法，本实验首先要平衡摩擦力，还必须满足小车质量M远大于砂和砂桶的质量m，实验中还要注意拉力沿着平行于木板的方向．【详解】在验证牛顿第二定律的实验中，测量长度的工具是刻度尺，最小刻度为1mm，则精度是1mm；测量时间的工具是打点计时器；测量质量的工具是天平．在验证牛顿第二定律实验中砂和桶的总质量m和车与砝码的总质量M间必须满足的条件是M≫m，这样可认为小车所受的拉力近似等于砂和砂桶的重力；根据∆x=aT1可得，x3-x1=1aT1，小车运动的加速度为：a=(2.62-1.24)×10-2故答案为刻度尺；1；打点计时器；天平；M≫m；0.69四、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)2N；(2)0.1J【解析】

(1)从A到B机械能守恒对B点由牛顿第二定律解得(2)设细线被切断后物块的初速度为vB，由动能守恒定理得机械能损失为14、（1）（2）（3），【解析】试题分析：（1）根据题意知，B、C之间的距离l为l=7R–2R①设P到达B点时的速度为vB，由动能定理得②式中θ=37°，联立①②式并由题给条件得③（2）设BE=x．P到达E点时速度为零，设此时弹簧的弹性势能为Ep．P由B点运动到E点的过程中，由动能定理有④E、F之间的距离l1为l1=4R–2R+x⑤P到达E点后反弹，从E点运动到F点的过程中，由动能定理有Ep–mgl1sinθ–μmgl1cosθ=0⑥联立③④⑤⑥式并由题给条件得x=R⑦⑧（3）设改变后P的质量为m1．D点与G点的水平距离x1和竖直距离y1分别为⑨⑩式中，已应用了过C点的圆轨道半径与竖直方向夹角仍为θ的事实．设P在D点的速度为vD，由D点运动到G点的时间为t．由平抛运动公式有⑪x1=vDt⑫联立⑨⑩⑪⑫式得⑬设P在C点速度的大小为vC．在P由C运动到D的过程中机械能守恒，有⑭P由E点运动到C点的过程中，同理，由动能定理有⑮联立⑦⑧⑬⑭⑮式得⑯动能定理、平抛运动、弹性势能【名师点睛】本题主要考查了动能定理、平抛运动、弹性势能．此题要求熟练掌握平抛运动、动能定理、弹性势能等规律，包含知识点多、过程多，难度较大；解题时要仔细分析物理过程，挖掘