湖北省武汉市部分市级示范高中2027届物理高三上期中学业质量监测模拟试题含解析

湖北省武汉市部分市级示范高中2027届物理高三上期中学业质量监测模拟试题请考生注意：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、如图所示，倾角为30°的斜面体固定在水平面上，质量分别为3m和m的物块A、B通过细线跨过滑轮相连。现在A上放一小物体，系统仍能保持静止。细线质量、滑轮的摩擦都不计。则A．细线的拉力增大B．A所受的合力增大C．A对斜面的压力增大D．斜面对A的摩擦力不变2、平直马路上有同方向前后行驶的电车a和汽车b，它们的v－t图象如图所示。当t＝10s时，两车刚好相遇，由图可知A．开始时电车a在前汽车b在后B．开始时两车相距25mC．t＝20s时两车相距50mD．t＝10s后两车还会再相遇3、如图所示，水平放置的平行金属板A、B连接一恒定电压，质量相同的两个电荷M和N同时分别从极板A的边缘和两极板的正中间沿水平方向进入板间电场，两电荷恰好在板间某点相遇．不考虑电荷的重力、空气阻力和它们之间的相互作用，则下列说法正确的是（）A．电荷M进入电场的初速度大小与电荷N进入电场的初速度大小一定相同B．两电荷在电场中运动的加速度相等C．电荷M的电荷量大于电荷N的电荷量D．从两电荷进入电场到两电荷相遇，电场力对电荷M做的功等于电场力对电荷N做的功4、如图所示，水平放置的平行板电容器的上极板与滑动变阻器的滑动端P相连接．电子以速度v0垂直于电场线方向射入并穿过平行板间的电场．在保证电子还能穿出平行板间电场的情况下，若使滑动变阻器的滑动端P上移，则电容器极板上所带电量q和电子穿越平行板所需的时间tA．电量q增大，时间t不变B．电量q不变，时间t增大C．电量q增大，时间t减小D．电量q不变，时间t不变5、物体从h高处做自由落体运动，经时间t到达地面，落地速度为v，那么当物体下落时间为时，物体的速度和距离地面的高度分别是()A．， B．， C．， D．，6、设同步卫星离地心的距离为r，运行速率为v1，加速度为a1；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球的半径为R，则下列比值正确的是（）A． B． C． 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、一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220V的交流电源上（其内电阻可忽略不计），均正常工作。用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0A，通过洗衣机电动机的电流是0.50A，则下列说法中不正确的是（）A．电饭煲的电阻为44Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440ΩB．电饭煲消耗的电功率1555W，洗衣机电动机消耗的电功率155.5WC．1min内电饭煲消耗的电能6.6×104J，洗衣机电动机消耗的电能6.6×103JD．电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍8、一个质量为0.3kg的弹性小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同.则碰撞前后小球速度变化量的大小Δv和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为（）A．Δv=0 B．Δv=12m/s C．W=0 D．W=10.8J9、如图，半径为R、质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，将质量也为m的小球从距A点正上方h高处由静止释放，小球自由落体后由A点经过半圆轨道后从B冲出，在空中能上升的最大高度为，则()A．小球和小车组成的系统动量守恒B．小车向左运动的最大距离为C．小球离开小车后做竖直上抛运动D．小球第二次能上升的最大高度10、汽车在平直公路上做刹车试验，若从t＝0时起汽车在运动过程中的位移与速度的平方之间的关系如图所示，下列说法正确的是A．t＝0时汽车的速度为10m/sB．刹车过程持续的时间为5sC．刹车过程经过3s时汽车的位移为7.5mD．刹车过程汽车的加速度大小为10m/s2三、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）某学校实验室购买了一卷表面有很薄绝缘层的镍铬合金丝，该校的一兴趣小组同学想通过自己设计的实验来测算合金丝的长度。已知该镍铬合金丝的常温电阻率ρ=1.0×Ω·m，他们选用的器材有多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器、导线和学生电源等。(1)他们先使用多用电表粗测合金丝的电阻，操作过程分以下三个步骤：①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”“一”插孔，选择电阻挡“×100”；②调整“机械零点调节旋纽”使指针指到零刻度，调整时____（填“必须”“不能”）将两表笔短接，然后调整“欧姆调零旋钮”进行欧姆调零，调整时__________（填“必须”“不能”）将两表笔短接；③把红、黑表笔分别与镍铭合金丝的两端（已刮去绝缘漆）相接，多用电表的示数如图甲所示，该合金丝的电阻约为__________Ω．(2)为了更准确地测量镍铬合金丝电阻，已知所选用的电压表内阻为几千欧，电流表内阻为几欧，根据多用电表的示数，为了减少实验误差，并获得较大的电压调节范围，以下四个电路中最合理的是_________。(3)他们使用螺旋测微器测量镍铬合金丝的直径，示数如图乙所示，则镍铬合金丝的直径为_________mm．(4)根据多用电表测得的镍铬合金丝电阻值，不计合金丝绝缘漆的厚度，可估算出这卷镍铬合金丝的长度约为_________m。（结果保留整数）12．（12分）一同学为了研究光滑斜面上的物体静止和加速下滑时传感器对斜面支持力的差值与物体质量之间的关系，该同学用上表面光滑的楔形木块A固定在水平放置的压力传感器上，做了如下实验：（1）如图甲，该同学将质量m不同的小钢球从斜面顶端由静止释放(每次只有一个小球)，记录小钢球在斜面上运动时压力传感器的示数F，并根据实验数据做出F-m图线．重力加速度g取10m/s2，若斜面倾角为θ，由图象可知，cos2θ=_____(保留2位有效数字)，由图象知，木块A的质量M=_______kg(保留2（2）该同学先把物体m用绳子系在斜面挡板上(如图乙所示)，测得此时传感器示数，再剪断绳子，测得此时传感器示数，从而得到两种情况下传感器对斜面支持力的差值△F的函数表达式△F=_____(用已知字母表示的表达式)．更换不同质量的物体m，多做几次实验得到数据，根据数据得到△F-m图象，该图象的斜率k=__________(保留2位有效数字)．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）将一倾角为、上表面光滑的斜面体固定在水平地面上，一劲度系数为k的轻弹簧的上端固定在斜面上，下端与质量为m的小滑块连接且弹簧与斜面平行，如图所示。用外力控制小滑块使弹簧处于原长，某时刻撤去外力，小滑块从静止开始自由运动。已知：斜面足够长，重力加速度为g。（1）求：小滑块运动到平衡位置时的加速度大小；（2）若小滑块在斜面上振动的周期为T，沿斜面向下运动经过平衡位置时开始计时，请写出小滑块振动过程中位移x随时间t变化的函数关系式；（3）爱钻研的小明同学思考能否将重力势能和弹性势能这两个势能等效地看成一个势能。试帮助小明论述是否可以引进“等效势能”。若可以，以小滑块运动的平衡位置为坐标原点O，平行斜面向上建立一维坐标系Ox，求出“等效势能”的表达式（规定坐标原点为“等效势能”的零点）；若不可以，请说明理由。14．（16分）《地球脉动2》是BBC制作的大型记录片，该片为了环保采用热气球进行拍摄．若气球在空中停留一段时间后，摄影师扔掉一些压舱物使气球竖直向上做匀加速运动．假设此过程中气球所受空气阻力与停留阶段相等，摄影师在4s时间内发现气球上升了4m；然后保持质量不变，通过减小空气作用力使气球速度在上升2m过程中随时间均匀减小到零．已知气球、座舱、压舱物、摄影器材和人员的总质量为1050kg，重力加速度g取10m/s2，求：(1)匀加速阶段的加速度大小；(2)扔掉的压舱物质量；(3)气球速度均匀减小过程中所受空气作用力的大小．15．（12分）冬奥会四金得主王濛于2014年1月13日亮相全国短道速滑联赛总决赛．她领衔的中国女队在混合3000米接力比赛中表现抢眼．如图所示，ACD是一滑雪场示意图，其中AC是长L＝8m、倾角θ＝37°的斜坡，CD段是与斜坡平滑连接的水平面．人从A点由静止下滑，经过C点时速度大小不变，又在水平面上滑行一段距离后停下．人与接触面间的动摩擦因数均为μ＝0.25，不计空气阻力，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：(1)人从斜坡顶端A滑至底端C所用的时间(2)人在离C点多远处停下

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．对物体M受力分析，受重力和支持力，由二力平衡得到：T=mg绳子拉力一定不变，故A错误；B．系统仍处于静止状态，所以A受力平衡，A所受的合力不变，故B错误；C．A对斜面的压力等于重力垂直于斜面的分力，即N=Mgcosθ在A上放一小物体，M增大，压力增大，故C正确；D．A受重力、支持力、拉力和静摩擦力，开始时3mgsin30°＞mg，静摩擦力沿斜面向上，如图

根据平衡条件得到：f+mg-3mgsinθ=0解得：f=3mgsin30°-mg；在A上放一小物体，系统仍能保持静止，A的质量增大，沿斜面向下的分力增大，则摩擦力增大，故D错误。2、B【解析】

A.从图像可以看出在前10s内a图像包围的面积大于b图像包围的面积，故一开始a在后b在前，故A错误；B.图像包围的面积代表各自运动走过的位移，所以两者一开始相距的距离为，故B正确；C.从面积上可以看出t＝20s时两车相距25m，故C错误；D.t＝10s后，b的速度一直大于a的速度，所以两车不会再相遇，故D错误3、C【解析】

两个电荷同时进入电场到相遇，运动时间相等；从轨迹图可以看出，电荷M的水平分位移和竖直分位移都比电荷N的大；将电荷的运动沿水平和竖直方向正交分解后根据运动学公式和牛顿第二定律联合列式分析即可．【详解】A、两个电荷水平方向都做匀速直线运动，从轨迹可以看出，电荷M的水平分位移比N的大，则有：xM＞xN，故vMt＞vNt，故初速度关系为vM＞vN，故A错误；B、从轨迹可以看出：yM＞yN，故有12aMt2>12C、根据牛顿第二定律及aM＞aN，得qMEmM>qNEmN，而mMD、电场力对电荷做的功公式W=qEy，由于qM＞qN，yM＞yN，所以有WM＞WN，即电场力对电荷M做的功大于电场力对电荷N做的功，故D错误；故选：C。本题的关键将电荷的合运动沿水平和竖直方向正交分解，然后根据运动学公式和牛顿第二定律列式进行分析．4、A【解析】当滑动变阻器的滑动端P上移时，跟电容器并联的阻值增大，所以电容器的电压U增大，根据q=UC可得电量q增大；电子在平行板电容器中做类平抛运动，沿极板方向做匀速直线运动，所以运动时间：，与电压的变化无关，所以时间t不变，故A正确，BCD错误．5、C【解析】

根据v=gt，可知在和t末的速度比为1：3，所以末的速度为，根据公式可知，在和t末的速度比为1：9，所以内的位移为，此时距离地面的高度为，故C正确。故选C。6、D【解析】

对于地球同步卫星和以第一宇宙速度运动的近地卫星，由万有引力提供做匀速圆周运动所需向心力得到：，解得得：，故A错误，D正确。因为地球同步卫星的角速度和地球赤道上的物体随地球自转的角速度相同，由a1=ω2r，a2=ω2R可得，，故BC错误；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、ABD【解析】

A．电饭煲与洗衣机的都与电源并联，电源两端电压相等，均为220V，由欧姆定律可求得电饭煲的电阻为但洗衣机不是纯电阻用电器，由欧姆定律求得440Ω电阻是错误的，故A错误；B．它们消耗的电功率分别为P1=UI1=1100WP2=UI2=110W故B错误；C．电饭煲和洗衣机在1min内产生的电能分别为Q1=P1t=6.6×104JQ2=P2t=6.6×103J故C正确；D．因洗衣机的内阻未知，无法比较二者的发热功率，故D错误。本题选不正确的，故选ABD。8、BC【解析】

A.规定初速度方向为正方向，初速度，碰撞后速度，则速度变化量为：负号表示速度变化量的方向与初速度方向相反，所以碰撞前后小球速度变化量的大小为12m/s，故A错误，B正确；

C.运用动能定理研究碰撞过程，由于初、末动能相等，则：碰撞过程中墙对小球做功的大小W为0，故C正确，D错误。9、CD【解析】

A：小球与小车在水平方向所受合外力为零，小球和小车组成的系统水平方向动量守恒；小球与小车在竖直方向所受合外力不为零，小球和小车组成的系统竖直方向动量不守恒．故A项错误．B：当小球向右运动时，设任一时刻小球速度的水平分量大小为，小车的速度大小为，据系统水平方向动量守恒，以向右为正，得，即，则小球与车在水平方向位移大小，又，解得：小车向左运动的最大距离．故B项错误．C：小球与小车组成的系统水平方向动量守恒，系统水平方向动量为零，小球离开小车时两者在水平方向速度相等，则小球离开小车时小球与小车水平方向速度均为零，小球离开小车后做竖直上抛运动．故C项正确．D：小球第一次在车中运动过程中，由功能关系得：．小球第二次在车中运动过程中，对应位置处速度变小，小车对小球的弹力变小，小球克服摩擦做的功变少，即，设小球第二次能上升的最大高度为，由功能关系得：，解得：．故D项正确．功能关系的应用范围很广，可以求速度、力、功等物理量，特别是可以求变力做的功．本题中摩擦力做功使机械能转化为内能．10、AD【解析】

根据0-v2=2ax得，xv2＝-12a，可知12a＝10100＝110，解得刹车过程中加速度大小a=5m/s2，由图线可知，汽车的初速度为10m/s，则刹车过程持续的时间t=v0本题考查了运动学公式和图象的综合，关键理清图象斜率表示的物理意义，注意汽车速度减为零后不再运动．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、不能必须1400D0.305102【解析】

(1)[1]机械调零是调整指针的“游丝（非常细的回摆弹簧）”张紧程度。电表在移动过程或受周围电磁场的影响下，指针会发生偏移，调整游丝的张力大小，即可调整指针左右的摆动位置。机械调零时不需要将两表笔短接。[2]欧姆调零的原理为由于欧姆表内带电源，在接入不同（档位）电路中，不可能保证都刚好是满偏电流，所以需要进行内部电阻微调，达到电流满偏，必须将两表笔短接。[3]读数为(2)[4]根据题目，要求电压调节范围较大，滑动变阻器采用分压式接法；根据多用电表的读数1400Ω，可知被测电阻较大，电流表的分压可忽略，应该选用电流表内接法；故D项正确，ABC三项错误。故选D。(3)[5]螺旋测微器的读数为(4)[6]根据公式，，联立可得12、0.33（0.32~0.35）0.20kgmgsin2θ【解析】试题分析：分别对小球和A受力分析，求出传感器的示数F与m的表达式，再结合图象求解；当m=0时，传感器的示数即为木块A的重力，从而求出A的质量；根据静止和下滑两种情况下对压力传感器的作用力表达式求解ΔF-m的表达式，根据表达式计算图像的斜率．（1）对小球受力分析，根据平衡条件可知，A对小球的支持力N=mgcosθ，根据牛顿第三定律可知，小球对A的压力为mgcosθ，对A受力分析可知，传感器对A的支持力F=Mg+mgcosθcosθ，则传感器的示数为F=Mg+mgcos2当m=0时，传感器的示数即为木块A的重力，则有Mg=1.96N，解得M=1.96（2）当静止时，将斜面和小球看做一个整体，则整体在竖直方向上只受重力和传感器的支持力，故此时传感器的示数为F'=(M+m)g，当加速下滑时传感器的示数为F=Mg+mgcos2θ，故ΔF=F'-F=mg(1-cos2四、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=0(2)x=Asin2π【解析】

（1）小滑块的回复力由重力分力与弹簧弹力的合力提供。在平衡位置时，回复力为零，有F合得小物块加速度：a=（2）假设在运动过程中任意时刻小滑块相对平衡位置的位移为x，如下图所示。则小滑块受到的回复力为F=k(联立以上方程得F=kx并且回复力方向与位移x方向相反，故物体做简谐运动所以位移x随时间t变化的函数关系式为x=A（3）可以引入，因为重力和弹簧弹力合力做功和路径无关。由（2）可见：力F与位置坐标的函数关系为：F=-kx，作出F-x图象如下图所示：由图象的物理意义可知：小滑块从O点运动到任意点x的过程中，力