江苏省苏州市新草桥中学2027届物理高三上期中学业质量监测试题含解析

江苏省苏州市新草桥中学2027届物理高三上期中学业质量监测试题请考生注意：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、如图，光滑的水平面上固定着一个半径在逐渐减小的螺旋形光滑水平轨道。一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，关于小球的角速度和向心加速度大小变化说法正确的是(）A．增大、减小 B．减小、增大 C．增大、增大 D．减小、减小2、如图所示，质量为1.5kg的物体静止在竖直固定的轻弹簧上，质量为0.5kg的物体由细线悬挂在天花板上，与刚好接触但不挤压.现突然将细线剪断，则剪断细线瞬间、间的作用力大小为（取）（）A．0 B．2.5N C．5N D．3.75N3、下列说法正确的是A．由公式v＝ωr可知，人造地球卫星的轨道半径越大则其速度越大B．由公式可知，人造地球卫星的轨道半径越大则其速度越小C．地球同步卫星在其圆形轨道上运行时的速度大于7.9km/sD．地球同步卫星在其圆形轨道上运行时的角速度小于地球自转的角速度4、2019年4月1日，在中国核能可持续发展论坛上，生态环境部介绍2019年会有核电项目陆续开工建设。某核电站获得核能的核反应方程为92235U+01n→56144Ba+3689Kr+x01n，己知铀核92235U的质量为A．该核电站通过核聚变获得核能B．铀核92235UC．在上述核反应方程中x=3D．一个铀核92235U发生上述核反应，释放的能量为（m1-m2-m3-m4）5、如图所示是采用动力学方法测量空间站质量的原理图，若已知飞船质量为，其推进器的平均推力为F。在飞船与空间站对接后，在推进器工作时测出飞船和空间站一起运动的加速度为a，则空间站的质量为（）A． B． C． D．6、如图所示，一圆盘与水平方向夹角为30°，半径为0.1m，圆盘可绕过圆盘中心垂直盘面的转轴转动，一物体放置在圆盘边缘，物体与圆盘间的动摩擦因数为，当圆盘以某一角速度转动时，物体在最低点恰好不会被甩离圆盘，取g=10m/s2，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则A．物体在最低点受到的摩擦力恰好为零B．物体的线速度大小为1m/sC．圆盘转动的角速度为5rad/sD．物体的向心加速度大小为5m/s2二、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，在距水平地面高为0.4m处，水平固定一根长直光滑杆，在杆上P点固定一定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P点的右边，杆上套有一质量m=2kg小球A。半径R＝0.3m的光滑半圆形细轨道，竖直地固定在地面上，其圆心O在P点的正下方，在轨道上套有一质量也为m=2kg的小球B。用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将两小球连接起来。杆和半圆形轨道在同一竖直面内，两小球均可看作质点，且不计滑轮大小的影响，g取10m/s2。现给小球A一个水平向右的恒力F＝60N。则下列说法正确的是（）A．把小球B从地面拉到P点正下方C点过程中，力F做的功为24JB．小球B运动到C处时的速度大小4m/sC．小球B被拉到离地h=0.225m时与小球A速度大小相等。D．小球B被拉到C处时小球A的速度为08、如图，两位同学同时在等高处抛出手中的篮球A、B，A以速度v1斜向上抛出，B以速度v2竖直向上抛出，当A到达最高点时恰与B相遇。不计空气阻力，A、B质量相等且均可视为质点，重力加速度为g，以下判断正确的是A．相遇时A的速度一定为零B．相遇时B的速度一定为零C．A从抛出到最高点的时间为D．从抛出到相遇A、B竖直方向速度的变化量相同9、如图所示，某赛车手在一次野外训练中，先用地图计算出出发地A和目的地B的直线距离为9km，实际从A运动到B用时5min，赛车上的里程表指示的里程数增加了15km当他经过路标C时，车内速度计指示的示数为，那么可以确定的是（）A．整个过程中赛车的平均速度为B．整个过程中赛车的平均速度为C．赛车经过路标C时的瞬时速度大小为D．赛车经过路标C时速度方向为由A指向B10、如图所示，车厢内的后部有一相对车厢静止的乘客，车厢内的前部有一小球用细线悬挂在车厢的天花板上，小球与车厢一起沿平直轨道以速度v匀速前进。某时刻细线突然断裂，小球落向车厢底板。这一过程中车厢始终以速度v匀速前进。若空气阻力可忽略不计，对于小球从线断裂至落到车厢底板上之前的运动，下列说法中正确的是（）A．小球可能落到乘客的手中B．在连续相等的时间内，小球的动能增量一定相等C．小球将做匀变速运动D．小球落到车厢底板的位置应在悬挂点的正下方E.重力对小球做功的功率不断变大三、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）某同学利用如图所示的气垫导轨装置验证系统机械能守恒定律．在气垫导轨上安装了两光电门1、2，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连。（1）不挂钩码和细线，接通气源，滑块从轨道右端向左运动的过程中，发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间．实施下列措施能够让导轨水平的是______A．调节Q使轨道右端升高一些B．调节P使轨道左端升高一些C．遮光条的宽度应适当大一些D．滑块的质量增大一些（2）用游标卡尺测量挡光片的宽度d如图所示，则d=_____mm，（3）实验时，测出光电门1、2间的距离L，遮光条的宽度d，滑块和遮光条的总质量M，钩码质量m．由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间t1、t2，写出由M和m组成的系统机械能守恒成立的表达式________________________________________．12．（12分）在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．为第一个点，为从合适位置开始选取连续点中的三个点．已知打点计时器每隔打一个点，当地的重力加速度为，那么：（1）根据图上所得的数据，应取图中点到__________点来验证机械能守恒定律．（2）从点到（1）问中所取的点，重物重力势能的减少量__________，动能增加量__________；请简述两者不完全相等的原因_______．（结果取三位有效数字）（3）若测出纸带上所有点到点之间的距离，根据纸带算出各点的速度及物体下落的高度，则以为纵轴，以为横轴画出的图像是图中的__________．A．B．C．D．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，一倾角θ=37°的斜面底端与一传送带左端相连于B点，传送带以v=6m/s的速度顺时针转动，有一小物块从斜面顶端点以υ0=4m/s的初速度沿斜面下滑，当物块滑到斜面的底端点时速度恰好为零，然后在传送带的带动下，从传送带右端的C点水平抛出，最后落到地面上的D点，已知斜面长度L1=8m，传送带长度L2=18m，物块与传送带之间的动摩擦因数μ2=0.3，（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）．（1）求物块与斜而之间的动摩擦因数μl；（2）求物块在传送带上运动时间；（3）若物块在D点的速度方向与地面夹角为a=53°，求C点到地面的高度和C、D两点间的水平距离．14．（16分）某种光学元件有两种不同透明物质I和透明物质II制成，其横截面积如图所示，O为AB中点，∠BAC=30°，半圆形透明物质I的折射率为，透明物质II的折射率为n2.一束光线在纸面内沿O点方向射入元件，光线与AB面垂线的夹角到θ时，通过观察发现此时从AC面恰好无光线射出，在BC面有光线垂直射出；(1)该透明物质II的折射率n2；(2)光线在透明物质II中的传播速率大小；(3)光线与AB面垂线的夹角θ的正弦值。15．（12分）如图所示,一气缸由截面积不同的两圆简联接而成,固定在水平地面上,活塞A、B用一长为3l的刚性细杆连接,它们可以在简内无摩擦地沿水平方向左右滑动,A、B的截面积分别为SA=30cm2、SB=15cm2,A、B之间封闭着压强为的一定质量的理想气体,两活塞外侧(A的左方和B的右方)都是大气,大气压强始终保持为,对活塞B施加一水平向右的外力F,使系统平衡。当气缸内气体温度为T1=540K,活塞A、B的平衡位置如图所示。①使气缸内气体温度下降,同时缓慢减小外力,以保持活塞静止不动,当温度降至多少时，外力正好减为零?②外力为零后,不再施加外力，继续使气缸内气体温度下降,温度降为多少时活塞A刚好右移到两圆筒联接处?

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】

轨道对小球的支持力与速度方向垂直，则轨道对小球的支持力不做功，根据动能定理，合力不做功，则动能不变，即小球的线速度大小不变；根据v=ωr，线速度大小不变，转动半径减小，故角速度变大；根据，线速度不变转动半径减小，故向心加速度增加；A.增大、减小，与结论不相符，选项A错误；B.减小、增大，与结论不相符，选项B错误；C.增大、增大，与结论相符，选项C正确；D.减小、减小，与结论不相符，选项D错误；2、D【解析】

剪断细线前，只有对弹簧有作用力，所以剪断细线前弹簧的弹力，将细线剪断的瞬间，根据牛顿第二定律可得，解得，隔离，则有:，代入数据解得，D正确．3、B【解析】

AB．由公式可知，人造地球卫星的轨道半径越大则其速度越小，选项B正确，A错误；C．根据可知，因同步卫星的轨道半径大于地球半径，可知地球同步卫星在其圆形轨道上运行时的速度小于7.9km/s，选项C错误；D．地球同步卫星与地球自转有相同的周期，则同步卫星在其圆形轨道上运行时的角速度等于地球自转的角速度，选项D错误。4、C【解析】

A、从核反应方程可知，该核电站通过核裂变获得核能，故A错误；B、铀核92235U的质子数为92，故C、由质量数守恒得：235+1=144+89+x，解得x=3，故C正确；D、一个铀核92235U发生上述核反应，由质能方程可得：ΔE=Δmc5、A【解析】

以空间站和飞船整体为研究对象，根据牛顿第二定律得：则空间站的质量为：故选A。6、C【解析】

A．物体在最低点恰好不会被甩离圆盘，物体受到的是最大静摩擦力，重力沿圆盘方向的分力，与最大静摩擦力的合力提供向心力，故A错误；B．由A选项可知：代入数据解得v=0.5m/s，故B错误；C．根据线速度与角速度的关系：可解得：ω=5rad/s，故C正确。D．根据：可得a=2.5m/s2，故D错误。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、ACD【解析】几何关系如图所示：A、对于F的做功过程，由几何知识有：，，则力F做的功，故A正确.B、D、由于B球到达C处时，乙无沿绳的分速度，所以此时滑块A的速度为零.则B错误，D正确.C、当绳与轨道相切时两球速度相等，由相似三角形知识得，代入已知量得，所以，，故C正确。故选ACD.【点睛】本题连接体问题，从功能关系研究物体的速度与高度，关键分析两物体之间的关系和运用几何知识研究物体的位移．8、BCD【解析】

A．相遇时A还具有水平速度，则相遇时A的速度不为零，选项A错误；B．因A在最高点的竖直速度为零，AB竖直方向运动情况相同，则相遇时B的速度一定为零，选项B正确；C．两球运动到最高点的时间相等，即，选项C正确；D．根据可知，从抛出到相遇A、B竖直方向速度的变化量相同，选项D正确。9、BC【解析】

AB．从A到B位移大小为9km，用时，由平均速度定义式可得整个过程的平均速度为故选项A错误，B正确；C．速度计显示的是瞬时速度大小，故选项C正确；D．经过C时速度的方向为过C点时运动轨迹的切线方向，故选项D错误。故选BC。10、CDE【解析】

AD．小球下落时与乘客、车厢具有相同的水平速度，则小球会落在悬点的正下方，不可能落到乘客的手中，选项A错误，D正确；B．在连续相等的时间内，小球竖直方向的位移不相等，重力做功不相等，则小球的动能增量不相等，选项B错误；C．小球的加速度为g，将做匀变速运动，选项C正确；E．因竖直速度不断增大，则根据P=mgv可知，重力对小球做功的功率不断变大，选项E正确；故选CDE.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、B5.50【解析】（1）不挂钩码和细线，接通气源，滑块从轨道右端向左运动的过程中，发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间，即做了加速运动，所以应该调节调节P使轨道左端升高一些，最终使得轨道水平，做匀速运动。故选B（2）游标尺主尺上读数为5mm,分尺上第十条找齐，所以分尺上最终读数为（3）滑块经过光电门时的速度，则系统减少的重力势能等于系统增加的动能，即机械能守恒式：综上所述本题答案是：(1).B(2).5.50(3).12、B1.881.84重物下落时受到空气阻力和纸带与打点计时器间的阻力作用A【解析】

解：(1)验证机械能守恒时,我们验证的是减少的重力势能和增加的动能之间的关系，由点能够测和的数据，而、两点不方便测出速度，故应取图中点和点来验证机械能守恒定律；(2)减少的重力势能：，根据利用匀变速直线运动的推论可得点的速度：，点的动能为：，动能增加量为：，动能的增加量小于重力势能的减少量的原因主要是重物下落时受到空气阻力和打点计时器与纸带间的阻力作用，一部分重力势能转化为内能；(3)从理论角度物体自由下落过程中机械能守恒可以得出，可得，所以以为纵轴，以为横轴画出的图线应是过原点的倾斜直线，故选项A正确．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）4s；（3）4.8m．【解析】试题分析：（1）从A到B由动能定理即可求得摩擦因数（2）由牛顿第二定律求的在传送带上的加速度，判断出在传送带上的运动过程，由运动学公式即可求的时间；（3）物体做平抛运动，在竖直方向自由落体运动，