辽宁省沈阳市五校协作体2027届物理高三上期中检测试题含解析

辽宁省沈阳市五校协作体2027届物理高三上期中检测试题注意事项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、如图甲所示,质量M=0.8kg的足够长的木板静止在光滑的水平面上,质量m=0.2kg的滑块静止在木板的左端,在滑块上施加一水平向右、大小按图乙所示随时间变化的拉力F,4s后撤去力F。若滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2,则下列说法正确的是()。A．0-4s时间内拉力的冲量为3.2N·sB．t=4s时滑块的速度大小为17.5m/sC．木板受到滑动摩擦力的冲量为2.8N·sD．木板的速度最大为2m/s2、如图所示，自动卸货车静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下，倾角θ缓慢增大，在货物m相对车厢仍然静止的过程中，下列说法正确的是（）A．货物对车厢的压力变小B．货物受到的摩擦力变小C．地面对车的摩擦力增大D．地面对车的支持力增大3、如图所示A、B两个物体叠放在一起，静止在粗糙水平地面上，B与水平地面间的动摩擦因数μ1=0.1，A与B之间的动摩擦因数μ1=0.1．已知物体A的质量m=1kg，物体B的质量M=3kg，重力加速度g取10m/s1．现对物体B施加一个水平向右的恒力F，为使物体A与物体B相对静止，则恒力的最大值是（物体间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（）A．10N B．15N C．10N D．5N4、如图所示的曲线为运动员抛出的铅球运动下落轨迹(铅球视为质点)，A、B、C为曲线上的三点，关于铅球在B点的速度方向，下列说法正确的是()A．沿AB的方向 B．沿BD的方向C．沿BC的方向 D．沿BE的方向5、如图，质量相等的A、B两小球分别连在轻质弹簧两端，B端用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上，则在细线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为()A．0和 B．0和 C．和 D．和6、如图所示，一个绝缘光滑半圆环轨道处于竖直向下的匀强电场E中，在轨道的上端，一个质量为m、带电量为＋q的小球由静止开始沿轨道运动，则（）A．小球运动过程中机械能守恒B．小球机械能和电势能的总和先增大后减小C．在最低点球对环的压力为（mg＋qE）D．在最低点球对环的压力为3（mg＋qE）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，物体P静止于固定的斜面上，P的上表面水平．现把物体Q轻轻地叠放在P上，则A．P向下滑动 B．P静止不动C．P所受的合外力增大 D．P与斜面间的静摩擦力增大8、质量为2×103kg的汽车由静止开始沿平直公路行驶，行驶过程中牵引力F和车速倒数的关系图象如图所示．已知行驶过程中最大车速为30m/s，设阻力恒定，则()A．汽车运动过程中受到的阻力为6×103NB．汽车在车速为5m/s时，加速度为3m/s2C．汽车在车速为15m/s时，加速度为1m/s2D．汽车在行驶过程中的最大功率为6×104W9、如图所示，一轻质弹簧，上端悬挂于天花板，下端系一质量为的平板，静止在点，一质量为的均匀环套在弹簧外，与平板的距离为，如图所示，让环自由下落，撞击平板．已知碰后环与板以相同的速度向下运动，使弹簧伸长，则下列说法正确的是（）A．若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总机械能守恒B．若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总动量守恒C．环撞击板后，板的新的平衡位置在点正下方D．碰撞后新平衡位置与下落高度无关10、物体从静止开始做直线运动，v﹣t图象如图所示，则该物体（）A．在第6s末相对于起点的位移最大B．在第4s末相对于起点的位移最大C．在第2s末到第4s末这段时间内的加速度最大D．在第4s末和第8s末在同一位置上三、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）在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中，电源的频率为50Hz，依次打出的点为0、1、2、3、4、…、n，则：（1）如用第2点到第6点之间的纸带来验证，必须直接测量的物理量为________、________、________，必须计算出的物理量为________、________，验证的表达式为________________.（2）下列实验步骤操作合理的排列顺序是________(填写步骤前面的字母).A．将打点计时器竖直安装在铁架台上.B．先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落.C．取下纸带，更换新纸带(或将纸带翻个面)重新做实验.D．将重物固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用手提着纸带.E.选择一条纸带，用刻度尺测出物体下落的高度h1、h2、h3、…、hn，计算出对应的瞬时速度v1、v2、v3、…、vn.F.分别算出mv和mghn，在实验误差范围内看是否相等.12．（12分）利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图1所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动．（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度b，结果如图1所示，由此读出b=_____mm；（1）某次实验测得倾角θ=30°，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为△Ek=_____，系统的重力势能减少量可表示为△Ep=_____，在误差允许的范围内，若△Ek=△Ep则可认为系统的机械能守恒；（用题中字母表示）（3）在上次实验中，某同学改变A、B间的距离，作出的v1﹣d图象如图3所示，并测得M=m，则重力加速度g=_____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，斜面倾角为θ=37°，一质量为m=7kg的木块恰能沿斜面匀速下滑，（sin37°=0.6,cos37°=0.8，g=10m/s2）（1）物体受到的摩擦力大小（2）物体和斜面间的动摩擦因数？（3）若用一水平恒力F作用于木块上，使之沿斜面向上做匀速运动，此恒力F的大小．14．（16分）如图所示，水平面上放着一块质量为薄木板（厚度忽略不计），长为，木板处于静止状态。质量为的小物块可视为质点放在木板的最右端。已知物块与木板间的动摩擦因数，物块与地面、木板与地面的动摩擦因数均为。可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对木板施加一个水平向右的恒力F（g取）。若要使木板开始运动，且物块相对木板不滑动，则求F的取值范围。若，求物块即将滑离木板时的速度大小。若，物块静止时离木板右端距离。15．（12分）某科技小组学习了反冲现象后，设计了以下实验。如图甲所示，小车上固定一个右端开口的小管，管口刚好与小车右端对齐。小管内装有一根质量可忽略不计的硬弹簧，小车与管的总质量为M=0.2kg。将一个大小合适、质量为m=0.05kg的小球压入管内，管口的锁定装置既可控制小球不弹出，也可通过无线遥控解锁。小球弹出时间极短，在管内运动的摩擦可忽略。该小组利用此装置完成以下实验。实验一：测量弹簧储存的弹性势能如图乙所示，将该装置放在水平桌面上，小车右端与桌面右端对齐，并在小车右端悬挂重锤线到地面，标记出O点。固定小车，解锁后，小球水平飞出，落到地面上的A点。测得OA的距离为x=2.4m，小球抛出点的竖直高度为h=0.8m。取m/s2。实验二：对小车反冲距离的理论预测与实验检验如图丙所示，将该装置放在水平地面上静止不动，解除锁定，小球弹出瞬间小车向相反方向运动。已知地面对小车的阻力恒为车对地面压力的k=0.3倍。该小组在实验一的基础上，先通过理论计算得出小车反冲距离的预测值为s，再通过实验测得反冲距离的实际值为s'。请根据上述实验数据及所学知识解答以下问题：（1）求小球锁定时弹簧储存的弹性势能EP；（2）请你帮助该小组计算小车反冲距离的预测值s；（3）请分析说明根据现有信息能否预测s'与s的大小关系。

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、C【解析】

A.冲量的定义式:,所以F-t图像面积代表冲量，所以0-4s时间内拉力的冲量为，A错误B.木块相对木板滑动时：对木板：，对木块：，联立解得：，，所以0时刻，即相对滑动，对滑块：，解得4s时滑块速度大小：，B错误CD.4s时，木板的速度，撤去外力后，木板加速，滑块减速，直到共速，根据动量守恒：，解得：，对木板根据动能定理可得：C正确，D错误2、A【解析】

货物处于平衡状态，受重力、支持力、静摩擦力，根据共点力平衡条件，有：

mgsinθ=f；N=mgcosθ，θ增大时，f增大，N减小；再根据牛顿第三定律，压力也就减小；故A正确，B错误；对货车整体受力分析，只受重力与支持力，不是摩擦力；根据平衡条件，支持力不变；故CD错误；故选A.3、B【解析】当F作用在物体B上时，A、B恰好不滑动则静摩擦力达到最大值，对物体A隔离分析，根据牛顿第二定律有：μ1mg=ma对整体，根据牛顿第二定律有：Fmax-μ1（m1+m1）g=（m1+m1）a；联立以上各式解得：Fmax=15N，故B正确，ACD错误．4、B【解析】

曲线运动的速度方向沿轨迹上该点的切线方向．铅球做平抛运动轨迹由A到C，B点的速度方向沿切线方向，即BD方向，故B正确,ACD错误。故选B。5、A【解析】

对A：在剪断细线之前，A处于平衡状态，所以弹簧的拉力等于A的重力沿斜面的分力相等，弹簧拉力；在剪断细线的瞬间，绳子上的拉力立即减为零，而弹簧的伸长量没有来得及发生改变，故弹力不变，所以A的受力情况没有变化，故A球的加速度为零；对B：在剪断细线之前，对B球进行受力分析，B受到重力、弹簧对它斜向下的拉力、支持力及细线的拉力，在剪断细线的瞬间，细线的拉力立即减为零，对B球进行受力分析，则B受到到重力、弹簧的向下拉力、支持力。因弹簧的拉力大小为，所以根据牛顿第二定律得：B的加速度为；故A正确，BCD错误；6、D【解析】

A．小球运动过程中电场力做功，机械能不守恒。故A不符合题意。B．小球运动过程中只有电场力和重力做功，发生的时机械能与电势能的转化，但小球机械能和电势能的总和不变。故B不符合题意。CD．小球从最高点到最低点的过程，根据动能定理得：，由，联立解得：N=3（mg+qE）由牛顿第三定律知在最低点球对环的压力为3（mg+qE）。故C不符合题意，D符合题意。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、BD【解析】

对P受力分析，受重力、支持力、静摩擦力，根据平衡条件，有：N=Mgcosθ；f=Mgsinθf≤μN；故μ≥tanθ；由于物体Q轻轻地叠放在P上，相当于增大物体P重力，故P静止不动，故A错误，B正确；物体P保持静止，合力为零，故C错误；由于物体Q轻轻地叠放在P上，相当于增大物体P重力，故P与斜面间的静摩擦力增大，故D正确；故选BD．本题关键是对物体受力分析，求解出支持力和静摩擦力表达式；物体Q轻轻地叠放在P上，相当于增大物体P重力．8、CD【解析】试题分析：从图线看出，开始图线与x轴平行，表示牵引力不变，牵引车先做匀加速直线运动，倾斜图线的斜率表示额定功率，即牵引车达到额定功率后，做加速度减小的加速运动，当加速度减小到零，做匀速直线运动．当牵引力等于阻力时，速度最大，由图线可知阻力大小f=2000N，A错误；倾斜图线的斜率表示功率，可知，车速为5m/s时，汽车做匀加速直线运动，加速度，B错误．当车速为15m/s时，牵引力，则加速度，故C正确；汽车的最大功率等于额定功率，等于60000W，D正确．9、BCD【解析】

A．由于碰后速度相同，为完全非弹性碰撞，机械不守恒，减小的机械能转化为内能，A错误；B．圆环与平板碰撞过程，若碰撞时间极短，内力远大于外力，外力可忽略不计，则系统总动量守恒，B正确；CD．碰撞前板的平衡位置满足kx=Mg碰撞后平衡时，有：即碰撞后新平衡位置在点正下方，且与下落高度无关，CD正确。故选BCD。本题关键是抓住碰撞过程和碰撞后下降的两个过程，碰撞过程动量守恒，机械能不守恒，之后环与板及弹簧系统机械能守恒，满足简谐振动的规律。10、AD【解析】

AB.由图可知，6s内物体一直沿正方向运动，6-8s时物体反向运动，故6s时相对于起点的位移最大，故A正确B错误。C.v-t图象的斜率表示物体的加速度，由图可知，4-8s内图线的斜率最大，加速度最大，故C错误；D.图像的面积代表位移，横轴上方为正，下方为负，故4-8s内物体位移为零，第4s末和第8s末在同一位置上，故D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、第2点到第6点之间的距离h26第1点到第3点之间的距离h13第5点到第7点之间的距离h1第2点的瞬时速度v2第6点的瞬时速度v6ADBCEF【解析】（1）如用第2点到第6点之间的纸带来验证，则过程中重物的动能变化量为，重力势能变化量为，故验证从2到6点的机械能守恒，首先要测量这两点之间的距离，用来计算mgh；还要用平均速度法求出两点的速度，故还要测量该点两侧的一段距离，如点1至点3的距离h13，以及5至7点之间的距离h1．所以必须直接测量的物理量为第2点到第6点之间的距离h26，第1点到第3点之间的距离h13，第5点到第7点之间的距离h1，故验证的表达式为；（2）按照实验操作的步骤顺序：安装在铁架台，安装打点计时器（A），将重物固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器（D），打点（B）重复（C）选纸带（E），数据处理（F）．12、3.85(m+M)b【解析】（1）宽度b的读数为：3mm+16×0.05mm=3.80mm；（1）由于光电门的宽度b很小，故用很短时间内的平均速度代替瞬时速度，则滑块通过光电门B速度为：vB=bt；滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量为：ΔEk=12M+mvB2=M+mb22t2；系统的重力势能减少量可表示为：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、（1）42N（2）0.75（3）240N【解析】

(1)不受推力时匀速下滑，物体受重力，支持力，摩擦力，沿运动方向有：mgsinθ-f=0所以：f=mgsinθ=7×10×sin37°=42N(2)又：f=μmgcosθ解得：μ=tanθ=0.75(3)受推力后仍匀速运动则：沿斜面方向有：Fcosθ-mgsinθ-μFN=0垂直斜面方向有：FN-mgcosθ-Fsinθ=0解得：F=240N本题主要是解决摩擦因数，依据题目的提示，其在不受推力时能匀速运动，由此就可以得到摩擦因数μ=tanθ．14、（1）3N<F⩽9N；（2）2m/s；（3）18m【解析】

（1）根据木板受到地面的最大静摩擦力求出F的最小值，根据牛顿第二定律求出m不发生相对滑动的最大加速度，对整体分析，根据牛顿第二定律求出最大拉力，从而得出F的范围；（2）当F=13N时，M和m发生相对滑动，根据牛顿第二定律分别求出m和M的加速度，结合位移关系，运用运动学公式求出滑离时经历的时间，根据速度时间公式求出物块滑离木板时的速度大小；（3）根据牛顿第二定律分别求出滑离木板后木块和木板的加速度，根据速度公式和速度位移关系求出木块速度减到零时木块的位移和所用的时间，根据位移时间关系求出木板的位移，根据几何关系求出物块静止时离木板右端距离。【详解】(1)地面对木板的滑动摩擦力f=μ2(M+m)g=0.1×30N=3N物块的最大加速度am=μ1mg/m=μ1g=0.2×10m/s2=2m/s2，根据牛顿第二定律得，Fm−f=(M+m)am，代入数据解得F的最大值Fm=9N，要使木板运动，且物块不滑动，则3N<F⩽9N.(2)F>9N，所以物块与木板发生相对滑动。物块的加速a1=μ1mg/m=μ1g=2m/s2，木板的加速度a2=m/s2=4m/s2，设经t时间物块从木板滑离，则L=，代入数据解得t=1s，物块滑离木板时的速度v=a1t=2×1m/s=2m/s；（3）物块离开木板后，在地面上做减速运动，a3=-μ2mg/m=-μ2g=1m/s2，木板做加