2027届河北省衡水市阜城中学物理高三上期中经典模拟试题含解析

2027届河北省衡水市阜城中学物理高三上期中经典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、一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮，绳的一端系一质量m=15kg的重物，重物静止于地面上，有一质量m'=10kg的猴子，从绳子的另一端沿绳向上爬，如图所示，不计滑轮与绳子间的摩擦，在重物不离开地面的条件下，猴子向上爬的最大加速度为（g取10m/s2）（A．25m/s2 B．5m/s22、如图，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g．质点自P滑到Q的过程中，克服摩擦力所做的功为（）A．mgR B．mgR C．mgR D．mgR3、如图所示，A球质量为B球质量的3倍，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，弹簧、轻杆均与斜面平行，则在突然撤去挡板的瞬间有（）A．图甲中A球的加速度为gsinθB．图甲中B球的加速度为2gsinθC．用乙中AB两球的加速度均为gsinθD．图乙中轻杆的作用力一定不为零4、2018年5月2日，港珠澳大桥沉管隧道最后接头成功着床。如图所示是6000吨重的“接头"由世界最大单臂全旋回起重船"振华30”安装的情景。“接头”经15分钟缓慢下降15米的过程中，其机械能的改变量，所受重力的平均功率P，起重机对重物做的功W，(不考虑空气阻力)表述正确的是A．机械能的增加量B．机械能的增加量C．机械能的减小量D．机械能的减小最5、A、B两球在光滑的水平面上相向运动，其中球A的质量为mA=4kg，两球发生碰撞前后的位移﹣时间图象情况如图所示，则可知（）A．B球质量为2kgB．B球质量为6kgC．碰撞过程中损失的机械能为20JD．碰撞是弹性碰撞，无机械能损失6、2018年10月10日，我国成功发射了第32颗北斗导航卫星，该卫星的轨道半径为36000km，7月29日又以“一箭双星”的方式成功发射了第33、34颗北斗导航卫星，这两颗卫星的轨道半径均为21500km．下列说法正确的是A．这三颗卫星的发射速度均小于7.9km/sB．第32颗卫星与第33颗卫星加速度大小之比(C．第32颗卫星在轨道上运行时的速率比第33颗的大D．第32颗卫星与第33颗卫星的运动周期之比为(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、某静电场中，x轴上电场强度E随时间变化的关系如图所示，设x轴正方向为电场强度的正方向．一带电量大小为q的粒子从坐标原点O沿x轴正方向运动，结果粒子刚好能运动到处，假设粒子仅受电场力作用，、已知，则A．粒子一定带负电B．粒子的初动能大小为C．粒子沿轴正方向运动过程中电势能先增大后减小D．粒子沿x轴正方向运动过程中最大动能为8、如图所示，在一个直角三角形区域ABC内，存在方向垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，AC边长为3l，∠C=90°，∠A=53°．一质量为m、电荷量为+q的粒子从AB边上距A点为l的D点垂直于磁场边界AB射入匀强磁场，要使粒子从BC边射出磁场区域（sin53°=0.8，cos53°=0.6），则（）A．粒子速率应大于B．粒子速率应小于C．粒子速率应小于D．粒子在磁场中最短的运动时间为9、2018年2月2日,我国成功将电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空,标志我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一。通过观测可以得到卫星绕地球运动的周期,并已知地球的半径和地球表面处的重力加速度。若将卫星绕地球的运动看作是匀速圆周运动,且不考虑地球自转的影响,根据以上数据可以计算出卫星的(

)A．质量B．向心加速度的大小C．离地高度D．线速度的大小10、从足够高的地面上空以初速度竖直上抛出一个箱子，箱子内部装有与箱子长度相等的物体，若运动过程中箱子不翻转，且受到的空气阻力与其速率成正比，箱子运动的速率随时间变化的规律如图所示，时刻到达最高点，再落回地面，落地速率为，且落地前箱子已经做匀速运动，则下列说法中正确的是A．箱子抛出瞬间的加速度大小为B．箱内物体对箱子底部始终没有压力C．若箱子抛出的速度为，落地速率也为D．上升过程中物体受箱子顶部向下的压力，且压力逐渐增大三、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）要测一段阻值大约为100Ω的粗细均匀金属丝的电阻率．除米尺、螺旋测微器、电源E(电动势3V,内阻约0.5Ω)、最大阻值为20Ω的滑动变阻器R、开关一只、导线若干外,电流表和电压表各两只供选择：A1(量程lA,内阻约1Ω),A2(量程0.6A,内阻约2Ω),V1(量程3.0V,内阻约1000Ω),V2(量程15V,内阻约3000Ω).①用螺旋测微器测金属丝的直径，如图，则电阻丝的直径为d=_________mm.②为了使测量有尽可能高的精度，电流表应选_________，电压表应选__________.③实验电路应选择下列电路中的________④若用米尺测得金属丝的长度为L，用螺旋测微器测得金属丝直径为d，电流表的读数为I，电压表读数为U，则该金属丝的电阻率：ρ=________.12．（12分）某同学设计了用光电门传感器探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m的关系．（1）如图1所示，在小车上固定宽度为l的挡光片，将两个光电门传感器固定在相距为d的轨道上，释放小车，传感器记录下小车经过光电门1和光电门2的时间分别为、，可以测得小车的加速度a=____________（用题中的符号l、d、、表示）．（2）该同学多次重复测量，作出a—F图，如图2所示，发现该图线不通过坐标原点，其原因可能是__________；此图线的BC段明显偏离直线，其原因可能是__________．A．平衡摩擦力时，轨道右端垫的过高B．轨道保持了水平状态C．所用小车的质量太大D．所挂钩码的总质量太大四、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，半径为R的光滑半圆轨道AB竖直固定在一水平光滑的桌面上，轨道最低点B与桌面相切并平滑连接，桌面距水平地面的高度也为R．在桌面上轻质弹簧被a、b两个小球挤压（小球与弹簧不拴接），处于静止状态．已知a球的质量为m0，a、b两球质量比为2∶1．固定小球b，释放小球a，a球与弹簧分离后经过B点滑上半圆环轨道并恰能通过轨道最高点A．现保持弹簧形变量不变同时释放a、b两球，重力加速度取g，求：（1）释放小球前弹簧具有的弹性势能Ep；（2）b球落地点距桌子右端C点的水平距离；（1）a球在半圆轨道上上升的最大高度H．14．（16分）如图所示，AB为光滑水平面，BC部分位于竖直平面内半径为R的半圆轨道，B点是最低点，C点是最高点，C点切线水平方向，圆管截面半径r<<R．有一个质量m的a球以水平初速度向右运动碰撞到原来静止在水平面上的质量为3m的b球，两球发生对心碰撞，碰撞时间极短，并且碰撞时没有能量损失，碰撞后b球顺利进入光滑圆管（B点无能量损失，小球的半径比圆管半径r略小），它经过最高点C后飞出，最后落在水平地面上的A点，已知AB的距离为2R．已知重力加速度为g．求：（1）小球b运动到C点时对轨道的压力；（2）碰后小球a的速度为多少．15．（12分）如图所示，高H=1.6m的赛台ABCDE固定于地面上，其上表面ABC光滑；质量M=1kg、高h=0.8m、长L的小车Q紧靠赛台右侧CD面（不粘连），放置于光滑水平地面上．质量m=1kg的小物块P从赛台顶点A由静止释放，经过B点的小曲面无损失机械能的滑上BC水平面，再滑上小车的左端．已知小物块与小车上表面的动摩擦因数μ=0.4，（1）求小物块P滑上小车左端时的速度v1（2）如果小物块没有从小车上滑脱，求小车最短长度L0（3）若小车长L=1.2m，在距离小车右端S处固定有车面等高的竖直挡板，小车碰上挡板后立即停止不动，讨论小物块在小车上运动过程中，克服摩擦力做功Wf与

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、B【解析】

小猴以最大加速度向上爬行时，重物对地压力为零，故小猴对细绳的拉力等于重物的重力，即F=mg；小猴对细绳的拉力等于细绳对小猴的拉力F′=F；对小猴受力分析，受重力和拉力，根据牛顿第二定律，有F'-m'g=m'a，解得故选B2、C【解析】试题分析：据题意，质点在位置P是具有的重力势能为：；当质点沿着曲面下滑到位置Q时具有的动能为：，此时质点对轨道压力为：，由能量守恒定律得到：，故选项C正确．考点：能量守恒定律、圆周运动【名师点睛】本题分析的关键是找出质点在初始位置是的机械能和在末位置时的机械能，两个位置机械能只差就等于摩擦力做的功的大小即；但在球末位置时的动能时需要用到圆周运动规律，，由此式可以求出在末位置的速度，也就可以求解此位置的动能大小了．3、C【解析】

设B球质量为m，A球的质量为3m，撤去挡板前，挡板对B球的弹力大小为，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球所受的合力为零，加速度为零，B球所受合力为，加速度为；图乙中，撤去挡板的瞬间，AB两球整体的合力为，AB两球的加速度均为，则每个球的合力等于重力沿斜面向下的分力，轻杆的作用力为零，故C正确，ABD错误。故选C。4、C【解析】

重物缓慢下降，其动能不变，重力势能减少，所以机械能的减少量所受重力的平均功率为根据动能定理知外力对重物所做的总功零，则起重机对重物做的功故选C。5、B【解析】

根据图象可知，A、B两物体在2s末时刻发生碰撞，x﹣t图象的斜率表示速度，则碰前A的速度为：，B的速度为：。碰后的AB的速度为：v=。根据动量守恒定律得：mAvA+mBvB=（mA+mB）v，解得：mB=6kg，故A错误，B正确；根据能量守恒得，损失的机械能为：，代入数据得：△E=30J，故CD错误，故选B。6、B【解析】

轨道半径越大发射速度越大，大于第一宇宙速度，则A错误；根据GMmr2=ma，解得a=GMr2，则第32颗卫星与第33颗卫星加速度大小之比a32a33=(2150036000)2=(4372)2二、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】

A．如果粒子带负电，粒子在电场中一定先做减速运动后做加速运动，因此x=3x0处的速度不可能为零，因此粒子一定带正电，A错误；B．根据动能定理，可得：，B正确；C．粒子向右运动的过程中，电场力先做正功后做负功，因此电势能先减小后增大，C错误；D．粒子运动到x0处动能最大，根据动能定理，解得，D正确。故选BD。8、AC【解析】

ABC.由几何知识知，，粒子运动轨迹与BC边相切为一临界，由几何知识知：得：根据可以求得速度，此为从BC边出来的最小速度，粒子恰能从BC边射出的另一边界为与AC边相切，由几何知识恰为C点半径再根据：解得：，此速度为从BC边出来的最大速度故AC正确；B错误；D.根据运动轨迹可知，粒子在磁场中运动的最小圆心角为，所以最短时间为，故D错．9、BCD【解析】

A．卫星在环绕地球做匀速圆周时，由万有引力提供向心力进行计算时，卫星的质量会被约掉，因此求不出卫星得质量，A错误B．据万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：向心加速度可以求得向心加速度，故B正确；

C．根据万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：解得：可以求出卫星的高度。故C正确；D．由牛顿第二定律得：解得：可知可以求出卫星的线速度，故D正确。10、AC【解析】

空气阻力与速率成正比，箱子落地前已经做匀速直线运动，由平衡条件可以求出空气阻力的比例系数，根据箱子的受力情况应用牛顿第二定律求出箱子抛出时的加速度大小；分析清楚箱子的运动过程，判断箱子的加速大小如何变化、加速度方向如何，然后分析箱子内物体与箱子间的作用力如何变化。【详解】箱子下落过程最后做运动直线运动，匀速运动的速度为，由题意可知，此时箱子受到的空气阻力，箱子做匀速直线运动，由平衡条件得：，解得：，箱子刚跑出瞬间受到的空气阻力：，此时，由牛顿第二定律得：，故A正确；箱子向下运动过程受到竖直向上的空气阻力，箱子所示合力：，由牛顿第二定律可知，箱子下落过程的加速度a小于重力加速度g，对箱子内的物体，由牛顿第二定律得：，，该过程箱子底部对物体有向上的支持力，则物体对箱子底部有竖直向下的压力，故B错误；若箱子抛出的速度为，箱子上升的最大高度比以抛出时的高度更高，箱子下落的高度更大，向下加速运动速度一定达到，此时箱子所示空气阻力与重力相等而做匀速运动，箱子落地的速度为，故C正确；箱子向上运动过程所受空气阻力f向下，箱子所示合力，由牛顿第二定律可知，箱子的加速度大小：，箱子内物体的加速度与箱子加速度相等大于重力加速度，则箱子上部对物体有向下的压力，箱子向上运动过程速度不断减小，空气阻力不断减小，箱子的加速度不断减小，则箱子内物体的加速度不断减小，由牛顿第二定律可知：，由于a减小，则箱子对物体向下的压力N不断减小，故D错误；故选AC。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、0.851A【解析】

①螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读；②选择电表时，要做指针偏转要大一些，在其中间刻度的三分之一范围内比较准确；③根据电表内阻与待测电阻阻值的关系确定电流表的接法，然后选择实验电路图；④根据欧姆定律求出金属丝电阻，有电阻定律可以求出电阻率的表达式．【详解】①螺旋测微器的固定部分读数为：0.5mm，可动部分读数为：35.1×0.01mm=0.351mm，故最后读数为：0.5mm+0.351mm=0.851mm．②电源电动势为3V，为减小读数误差，电压表应选：V1，电路最大电流约为：，则电流表选：A2；③待测电阻阻值约为100Ω，电流表内阻约为2Ω，电压表内阻约为1000Ω，根据，可知电流表应采用内接法，只有多测几组数据才能提高测量的精确性，故滑动变阻器用分压式接法，故选A．④待测电阻阻值：，由电阻定律可知：，联立解得：．在测量金属丝的电阻时，首先要考虑安全，其次准确，最后操作方便，在该实验中同时注意选择滑动变阻器的分压和限流接法以及电流表的内接和外接法．12、BD【解析】

(1)数字计时器记录通过光电门的时间,由位移公式计算出物体通过光电门的平均速度,用该平均速度代替物体的瞬时速度,故在遮光条经过光电门时滑块的瞬间速度为:以及根据匀变速直线运动的速度位移公式;

计算得出

(2)线性图象不通过坐标原点,当力达到一定值时才开始有加速度，则说明操作过程中可能是没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足.此图线的BC段明显偏离直线，其原因是所挂钩码的总质量太大，小车受到的拉力不再近似等于砝码的重力导致的，故选D故本题答案是：(1).(2).B(3).D常用仪器的读数要掌握,这是物理实验的基础.处理实验时一定要找出实验原理,根据实验原理我们可以寻找需要测量的物理量和需要注意的事项.

利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用,提高解决问题能力.

实验用控制变量法,本实验只有在满足平衡摩擦力和小车质量远大于砂和砂桶质量的双重条件下,才能用砂和砂桶重力代替小车所受的合力!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）（1）【解析】

（1）设a、b两球的质量为，由已知得a球在B点时的速度为，恰能通过半圆环轨道最高点A时的速度为，则有：①轻弹簧具有的弹性势能释放时全部转化成小球a的机械能a球从释放到运动至A点过程中机械能守恒，则有②（2）以a、b、弹簧为研究对象，弹开时系统动量守恒、能量守恒，a、b的速