湘潭市重点中学2027届物理高三上期中学业质量监测模拟试题含解析

湘潭市重点中学2027届物理高三上期中学业质量监测模拟试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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，物块A放在木板B上，A、B的质量均为m，A、B之间的动摩擦因数为μ，B与地面之间的动摩擦因数为．若将水平力作用在A上，使A刚好要相对B滑动，此时A的加速度为a1；若将水平力作用在B上，使B刚好要相对A滑动，此时B的加速度为a2，则a1与a2的比为（）A．3:4 B．3:5 C．1:3 D．4:52、如图所示，水平固定杆上套一物块甲，甲与小球乙用一根不可伸长的轻绳相连，现用跟水平方向成角的力拉着乙并带动甲一起向右匀速运动，在运动中两者的相对位置保持不变，甲与水平杆间的动摩擦因数为。在运动过程中，轻绳与水平方向的夹角为，已知甲、乙质量分别为2kg和1kg，重力加速度g取，则（）A．； B．；C．； D．；3、如图所示，A、B两球质量相等，光滑斜面的倾角为θ，图甲中，A、B两球用轻弹簧相连，图乙中A、B两球用轻质杆相连，系统静止时，挡板C与斜面垂直，轻弹簧、轻杆均与斜面平行，则在突然撤去挡板的瞬间有()A．两图中两球加速度均为gsinθB．两图中A球的加速度均为0C．图乙中轻杆的作用力一定不为0D．图甲中B球的加速度是图乙中B球的加速度的2倍4、在倾角为的斜面上，一人用力F推着一个重力大小为G的光滑雪球处于静止状态．已知F的方向始终通过雪球的球心，则关于力F，下列说法正确的是()A．当F平行斜面时，F的大小为GtanB．当F平行斜面时，F的大小为GsinC．当F沿水平方向时，F的大小为GcosD．当F沿水平方向时，F的大小为5、在光滑水平地面上匀速运动的装有砂子的小车，小车和砂子总质量为M，速度为v0，在行驶途中有质量为m的砂子从车上漏掉，砂子漏掉后小车的速度应为：（）A．v0 B． C． D．6、细绳拴一个质量为m的小球，小球将左端固定在墙上的轻弹簧压缩了x(小球与弹簧不连接)，小球静止时弹簧在水平位置，细绳与竖直方向的夹角为53∘，小球到地面的高度为h，如图所示。下列说法中正确的是(A．细线烧断瞬间弹簧弹力为5B．细绳烧断瞬间小球的加速度为5C．细线烧断后小球做平抛运动D．细绳烧断后，小球落地的速度等于2gh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、2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波（引力波的周期与其相互环绕的周期一致）。根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100s时，它们相距约400km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈，将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星（）A．质量之和B．速率之比C．速率之和D．所辐射出的引力波频率8、如图所示，物块从表面粗糙的固定斜面顶端匀速下滑至底端，下列说法正确的有()A．物块的机械能减少B．物块的机械能守恒C．物块减少的重力势能全部转化为动能D．物块减少的机械能全部转化为内能9、电梯内有一物体，质量为m，用细绳挂在电梯的天花板上，当电梯以g的加速度沿竖直方向运动时，细绳对物体的拉力是（）A． B． C．mg D．10、“天宫一号”与“神舟八号”交会对接成功，标志着我国对接技术上迈出了重要一步．如图所示为二者对接前做圆周运动的情形，M代表“神舟八号”，N代表“天宫一号”，则()A．M发射速度大于第二宇宙速度B．M适度加速有可能与N实现对接C．对接前，M的运行速度大于N的运行速度D．对接后，它们的速度大于第一宇宙速度三、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）某物理课外小组利用如图甲所示的装置完成探究小车的加速度与其所受合外力之间的关系实验．(1)请补充完整下列实验步骤的相关内容．①用天平测量砝码盘的质量m0；用游标卡尺测量遮光板的宽度d，游标卡尺的示数如图乙所示，则其读数为__________cm；按图甲所示安装好实验装置，用米尺测量两光电门之间的距离s；②在砝码盘中放入适量的砝码，适当调节长木板的倾角，直到轻推小车，遮光片先后经过光电门A和光电门B的时间相等；③取下细绳和砝码盘，记下________；（填写相应物理量及其符号）④让小车从靠近滑轮处由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间ΔtA和ΔtB；⑤步骤④中，小车从光电门A下滑至光电门B过程合外力为_________，小车的加速度为___________；（用上述步骤中的物理量表示，重力加速度为g）⑥重新挂上细线和砝码盘，改变长木板的倾角和砝码盘中砝码的质量，重复②~⑤步骤．(2)本实验中，以下操作或要求是为了减小实验误差的是_______．A．尽量减小两光电门间的距离sB．尽量增大遮光片的宽度dC．调整滑轮，使细线与长木板平行D．砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量12．（12分）为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，小亮设计了如图所示的装置进行实验．实验中，当木块A位于水平桌面上的O点时，重物B刚好接触地面．将A拉到P点，待B稳定后静止释放，A最终滑到Q点．分别测量OP、OQ的长度h和s.改变h，重复上述实验，分别记录几组实验数据．（1）实验开始时，发现A释放后会撞到滑轮．请提出两个解决方法．_________（2）请根据下表的实验数据在下图中作出s－h关系的图象．（____）h/cm20.030.040.050.060.0s/cm19.528.539.048.056.5（3）实验测得A、B的质量分别为m＝0.40kg、M＝0.50kg.根据s－h图象可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数μ＝________（结果保留一位有效数字）．（4）实验中，滑轮轴的摩擦会导致μ的测量结果________（选填“偏大”或“偏小”）．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，粗细均匀的U型细玻璃管竖直放置，A端被封闭空气柱的长度为L1=60cm．各部分水银柱的长度分别为L2=L3=25cm，L4=l0cm．BC水平，外界大气压p0=75cmHg．将玻璃管绕过C点垂直纸面的轴沿顺时针方向缓慢旋转90°，至CD管水平．求此时被封闭空气柱的长度．14．（16分）如图所示，两根平行的光滑金属导轨MN、PQ放在水平面上，左端向上弯曲，导轨间距为l，电阻不计．水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B，导体棒a与b的质量均为m，接入电路的有效电阻分别为Ra＝R，Rb＝2R，b棒放置在水平导轨上足够远处，a棒在弧形导轨上距水平面h高度处由静止释放．运动过程中导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直，重力加速度为g，求：（1）a棒刚进入磁场时受到的安培力的大小和方向；（2）最终稳定时两棒的速度大小；（3）从a棒开始下落到最终稳定的过程中，两棒上总共产生的热量。15．（12分）如图，质量为m=1kg，长为L=1.7m的平板车，以速度v0=4m/s向右做匀速直线运动，A、B是其左右两个端点．从某时刻起对平板车施加一个大小为5N的水平向左的恒力F，并同时将一个小球轻放在平板车上的P点（小球可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零），PB=．经过一段时间，小球从平板车上脱离后落到地面上．不计所有摩擦力，g取10m/s1．求：（1）小球从放到平板车上开始至脱离平板车所用的时间；（1）小球脱离平板车瞬间平板车的速度．

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】

当水平力作用在A上，使A刚好要相对B滑动，临界情况是A、B的加速度相等，隔离对B分析，根据牛顿第二定律：，解得B的加速度为：当水平力作用在B上，使B刚好要相对A滑动，此时A、B间的摩擦力刚好达到最大，A、B的加速度相等，根据牛顿第二定律：，解得：可得：a1：a2=1：3A．3:4。故A不符合题意。B．3:5。故B不符合题意。C．1:3。故C符合题意。D．4:5。故D不符合题意。2、A【解析】

以乙为研究对象，进行受力分析，由于拉力F与乙的重力大小相等，夹角为120°，故轻绳的拉力T大小为10N，与水平方向的夹角应为θ=30°。以甲为研究对象，进行受力分析得Tcosθ=μ（mg+Tsinθ）得滑块甲与水平直杆之间的动摩擦因数为，故A正确，BCD错误。故选A。3、D【解析】撤去挡板前，对整体分析，挡板对B球的弹力大小为2mgsinθ，因弹簧弹力不能突变，而杆的弹力会突变，所以撤去挡板瞬间，图甲中A球所受合力为零，加速度为零，B球所受合力为2mgsinθ，加速度为2gsinθ；图乙中杆的弹力突变为零，A、B球所受合力均为mgsinθ，加速度均为gsinθ，故D正确，A.B.C错误．故选D.点睛：根据弹簧弹力不能突变，杆的弹力会突变，分析撤去挡板的瞬间，图甲和图乙中A、B所受合外力即可得到各自的加速度．4、B【解析】

当F平行斜面时，在平行斜面方向，由平衡知识可知：F=Gsinθ，选项B正确，A错误；当F沿水平方向时，沿斜面方向：Fcosθ=mgsinθ，即F=mgtanθ，选项CD错误；故选B.5、A【解析】设漏掉质量为m的沙子后，砂子从车上漏掉的瞬间由于惯性速度仍然为，汽车速度为，根据水平方向动量守恒可得：解得：，故BCD错误，A正确．点睛：本题考查了动量守恒定律的应用，应用时注意：正确选取研究对象，明确公式中各物理量含义．6、B【解析】

小球静止时，分析受力情况，由平衡条件求解弹簧的弹力大小和细绳的拉力大小。细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变，则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反，即可求出加速度。【详解】小球静止时，分析受力情况，如图，由平衡条件得细绳的拉力大小为：T=mgcos53∘=53细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变，则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反，由牛顿第二定律可知，烧断细线瞬间小球的加速度大小为：a=Tm=53g，故B正确；将细绳烧断后，小球受到重力和弹簧的弹力的共同作用，合力斜向右下方，并不是只有重力的作用，小球的运动不是平抛运动，故C错误；小球若做自由落体时，根据v2=2gh得落地速度是本题中小球先处于平衡状态，由平衡条件求解各力的大小，后烧断细绳，小球处于非平衡条件，抓住细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变是关键。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】

设两颗星的质量分别为m1、m2，轨道半径分别为r1、r2，相距L=400km=4×105m，根据万有引力提供向心力可知：Gm1⋅m2L2=m1r1ω2=m2r2ω2，整理可得：G(m1+m2)L2＝(r1+r2)4π2T2=4π2LT2，解得质量之和（m1+m2）=4本题实质是双星系统，解决本题的关键知道双星系统的特点，即周期相等、向心力大小相等，结合牛顿第二定律分析求解。8、AD【解析】A、由于接触面粗糙，不满足守恒条件，故机械能不守恒，故选项A正确，选项B错误；C、根据能量守恒，可以知道物块减少的重力势能转化为动能和内能，故选项C错误，选项D正确．9、BD【解析】

根据牛顿第二定律，加速上升或减速下降时：；解得：；加速下降或减速上升时：；解得：；故选BD．10、BC【解析】

A．神舟八号绕地球飞行，故其发射速度小于第二宇宙速度，故A错误；B．神舟八号轨道半径低，适当加速后神舟八号做离心运动可实现与高轨道的天宫一号对接，故B正确；C．根据万有引力提供圆周运动向心力可得卫星线速度由于M的轨道半径小于N，故M的运行速度大于N，C正确；D．对接后，它们一起绕地球圆周运动，故其速度小于第一宇宙速度，故D错误。故BC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、0.54砝码盘中砝码的质量mC【解析】

（1）①.游标卡尺的读数为0.5cm+0.1mm×4=0.54cm；③.在砝码盘中放入适量砝码，适当调节长木板的倾角，直到轻推小车，遮光片先后经过光电门A和光电门B的时间相等，此时小车做匀速运动，取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m.

⑤取下细绳和砝码盘后，小车受到的合力即为砝码盘和盘中砝码的总重力，即为F=（m+m0）g，由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．

滑块通过光电门1速度vA=，滑块通过光电门2速度vB=，

根据速度位移公式可知2as=vB2-vA2，解得a=⑥．尽量增大两光电门间的距离s，距离大一些，误差小一些，故A错误；尽量减小遮光片的宽度d，使测量的瞬时速度等于平均速度，故B错误；调整滑轮，使细线与长木板平行，否则撤去绳子后，合力不等于绳子拉力，故C正确；本实验没有用砝码盘和盘中砝码的重力代替绳子的拉力，不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量，故D错误．故选C.光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法．由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度.12、减小B的质量；增加细线的长度（或增大A的质量；降低B的起始高度）0.4偏大【解析】

(1)[1]B减少的重力势能转化成系统的内能和AB的动能，A释放后会撞到滑轮，说明B减少的势能太多，转化成系统的内能太少，可以通过减小B的质量；增加细线的长度（或增大A的质量；降低B的起始高度）解决．故解决方法有：可以通过减小B的质量；增加细线的长度（或增大A的质量；降低B的起始高度）(2)[2]描点，连线，如图所示：(3)[3]B下落至临落地时根据动能定理有在B落地后，A运动到Q，有得又A、B的质量分别为m=0.40kg、M=0.50kg，在s-h图象上任取一组数据代入可以求得(4)[4]由于滑轮轴的摩擦，会导致绳子的拉力相对偏小