青岛第二中学2027届物理高三上期中学业质量监测试题含解析

青岛第二中学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、某气象卫星在距离地面高度为1.6×103km的圆轨道运行，同步卫星距离地面高度为3.6×104km（地球半径为6.4×103km），由以上数据计算该卫星的周期约为（）A．1小时B．2小时C．3小时D．4小时2、汽车以36km/h的速度行驶，刹车后得到的加速度大小为4m/s2，从刹车开始，经3S，汽车通过的位移是（）A．90mB．48mC．12.5mD．12m3、一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为．若在x=0处质点的振动图象如图所示，则该波在t=T/2时刻的波形曲线为（）A．B．C．D．4、运动员做引体向上，从如图所示的状态开始，双手握杠上拉，使下颌超过横杠上沿，然后还原到初始状态，为完成一次动作。若运动员完成一次动作所经历的时间为t，质量为m，重力加速度为g，则在此过程中A．单杠对运动员做的功为mghB．单杠对运动员做的功大于mghC．运动员克服重力做功的平均功率为mghD．运动员克服重力做功的平均功率大于mgh5、如图所示，在动摩擦因数μ＝0.2的水平面上有一个质量m＝1kg的小球，小球分别与水平轻弹簧及与竖直方向成θ＝45°角的不可伸长的轻绳一端相连，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零．在剪断轻绳的瞬间(g取10m/s2，滑动摩擦力等于最大静摩擦力)，下列说法中正确的是A．小球受到地面的弹力仍然为零B．小球立即向左运动，且a＝8m/s2C．小球立即向左运动，且a＝10m/s2D．小球仍然静止6、如图所示，斜面上的物体在恒力F作用下，沿斜面匀速向上运动。F的方向平行于斜面，斜面保持静止，则地面对斜面的摩擦力A．大小可能为零B．方向水平向右C．方向水平向左D．方向与F的大小有关二、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，水平面放置着物块A，它通过轻绳和轻质滑轮悬挂着物块B，已知A的质量为m，B的质量为3m，A与水平面间的摩擦因数μ=0.5，重力加速度大小为g，不计绳子与滑轮的摩擦，静止释放物块A、B后（）A．相同时间内，A、B运动的路程之比为2:1B．细绳的拉力为C．当B下落高度h时，B的速度为D．当B下落高度h时，A、B组成的系统机械能减少0.5mgh8、一质量为m的物体静止在水平地面上,在水平拉力F的作用下开始运动,在0~6s内其速度与时间关系图象和拉力的功率与时间关系图象如图所示,取g=10m/s2,下列判断正确的是(

)A．拉力F的大小为4N,且保持不变B．物体的质量m为2kgC．0~6s内物体克服摩擦力做功24JD．0~6s内拉力做的功为156J9、如图所示为汽车的加速度a和车速的倒数的关系图象。若汽车质量为2×103kg，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，最大车速为30m/s，则（）A．车所受阻力为2×103N B．汽车在车速为5m/s时，功率为6×104WC．汽车的额定功率为6×104W D．汽车匀加速所需时间为5s10、如图所示，竖直平面内固定两根足够长的细杆L1、L2,两杆分离不接触，且两杆间的距离忽略不计。两个小球a、b(视为质点)质量均为m，a球套在竖直杆L1上，b球套在水平杆L2上，a、b通过铰链用长度为L的刚性轻杆连接，将a球从图示位置由静止释放(轻杆与L2杆夹角为),不计一切摩擦，已知重力加速度为g。在此后的运动过程中，下列说法中正确的是A．b球的速度为零时，a球的加速度大小一定等于gB．a球的机械能守恒C．a球的最大速度为D．b球的最大速度为三、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）(1)如图所示为某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置。为了使小车受到合外力等于砝码和砝码盘的总重量，通常采用如下两个措施：A．平衡摩擦力：将长木板无滑轮的一端下面垫一小木块，反复移动木块的位置，直到小车在砝码盘的拉动下带动纸带与小车一起做匀速直线运动；B．在调整砝码多少的过程中，要保证砝码和砝码盘的总质量m远小于小车和砝码的总质量M。以上哪一个措施中有何重大错误？(说明错误点)______________________。(2)某实验小组设计了如下左图所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如下右图所示．①图线________(填“甲”或“乙”)是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的。②滑块和位移传感器发射部分的总质量m＝____kg，滑块和轨道间的动摩擦因数μ＝________。(取g＝10m/s2)12．（12分）利用图示装置可以做力学中的许多实验．（1）以下说法正确的是____________.A．利用此装置“研究匀变速直线运动”时，须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响B．利用此装置探究“小车的加速度与质量的关系”并用图象法处理数据时，如果画出的a-M关系图象不是直线，就可确定加速度与质量成反比C．利用此装置探究“功与速度变化的关系”实验时，应将木板带打点计时器的一端适当垫高，这样做的目的是利用小车重力沿斜面分力补偿小车运动中所受阻力的影响(2).小华在利用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，因为不断增加所挂钩码的个数，导致钩码的质量远远大于小车的质量，则小车加速度a的值随钧码个数的增加将趋近于__________的值.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）一个带正电的微粒，从A点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB运动，如图所示，AB与电场线夹角θ=30°，已知带电微粒的质量m=1.0×10-7kg，电荷量q=1.0×10-10C．A、B相距L=20cm（g=10m/s2）（1）微粒在电场中做什么运动；（2）求电场强度的大小和方向；（3）要使微粒从A点运动到B点，微粒进入电场时的最小速度是多大。14．（16分）如图所示轻弹簧一端固定在水平面上的竖直挡板上,处于原长时另一端位于水平面上B点处,B点左侧光滑,右侧粗糙。水平面的右侧C点处有一足够长的斜面与水平面平滑连接,斜面倾角为37°,斜面上有一半径为R=1m的光滑半圆轨道与斜面切于D点,半圆轨道的最高点为E,G为半圆轨道的另一端点,LBC=2.5m,A、B、C、D、E、G均在同一竖直面内。使质量为m=0.5kg的小物块P挤压弹簧右端至A点,然后由静止释放P,P到达B点时立即受到斜向右上方,与水平方向的夹角为37°,大小为F=5N的恒力,一直保持F对物块P的作用,结果P通过半圆轨道的最高点E时的速度为vE=10m/s。已知P(1)P运动到E点时对轨道的压力大小;(2)弹簧的最大弹性势能;(3)若其它条件不变,增大B、C间的距离使P过G点后恰好能垂直落在斜面上,求P在斜面上的落点距D点的距离。15．（12分）一定质量的理想气体被活塞封闭在汽缸内，如图所示水平放置．活塞的质量m＝20kg，横截面积S＝100cm2，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动但不漏气，开始时汽缸水平放置，活塞与汽缸底的距离L1＝12cm，离汽缸口的距离L2＝3cm．外界气温为27℃，大气压强为1．0×105Pa，将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置，待稳定后对缸内气体逐渐加热，使活塞上表面刚好与汽缸口相平，取g＝10m/s2，求：（1）此时气体的温度为多少？（2）在对缸内气体加热的过程中，气体膨胀对外做功，同时吸收Q＝370J的热量，则气体增加的内能ΔU多大？

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】根据开普勒第三定律得，代入数值得，即，故B正确，ACD错误；故选B。2、C【解析】v="36"km/h="10"m/s,a="-4"m/s2,画出汽车运动的v-t图如右图，由图可知：经2.5s汽车就已停下，有经5s通过的位移s5=s2.5="5×2.5"m="12.5"m3、A【解析】

由x=0点处质点的振动图象可知该质点的运动情况，得出时刻的运动性质即可得出符合题意的选项．【详解】从振动图上可以看出x=0处的质点在t=时刻处于平衡位置，且正在向下振动，波沿x轴正向传播，根据走坡法，四个选项中只有A图符合要求，故A项正确．本题要求学生能正确的分析振动图象和波动图象；难点在于能否由波动图象中得出物体的运动方向．4、C【解析】

AB、在整个过程中手与单杠之间没有发生位移变化，所以单杠对运动员不做功，故AB错；CD、在整个过程中运动员克服重力做功为mgh，做这些功用时为t，所以运动员克服重力做功的平均功率为mght，故C对；D错故选C5、B【解析】

A.在细线剪断的瞬时，小球向左运动，竖直方向受力平衡，与地面有相互的挤压，压力不为零，故A错误；B.对小球受力分析，如图所示，根据共点力平衡得，弹簧的弹力F=mg=10N，剪断轻绳的瞬间，弹簧弹力不变，根据牛顿第二定律得，a=F-μmgm=10-0.2×101m/s故选：B.水平面对小球弹力为零，小球受重力、弹力和拉力处于平衡，根据共点力平衡求出弹簧弹力的大小．剪断轻绳的瞬间，弹力大小不变，根据牛顿第二定律求出小球的加速度大小和方向．6、C【解析】

A、B项，以整体为研究对象，在水平方向上受力平衡，则必存在水平摩擦力，且大小等于F在水平向右方向上的分量，所以摩擦力方向水平向左，摩擦力的方向与F的大小没有关系，故C对；ABD错；故选C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、AB【解析】

A.同时间内，图中A向右运动h时，B下降一半的距离，即为，故A、B运动的路程之比为2：1，故A正确；BC.任意相等时间内，物体A、B的位移之比为2：1，故速度和加速度之比均为2：1，设A的加速度为2a，则B的加速度为a，根据牛顿第二定律，对A，有：对B，有：联立解得：，；对B，根据速度位移公式有：解得：，故B正确，C错误；D.根据功能关系，可知系统机械能的损失等于系统克服摩擦力做功，当B下落高度h时，A向右运动的位移为2h，则有：故D错误。8、BD【解析】

A、在0-2s内物体做加速运动，2-6s内做匀速运动，由受力分析可知，拉力不恒定，故A错误；B、在2-6s内P=Fv，，故f=F=4N，在甲图中，由牛顿第二定律可知F′-f=ma，在2s末，P′=F′v，联立解得m=2kg，F′=10N，故B正确；

C、由图象可知在0-6s内通过的位移为x=30m，故摩擦力做功为Wf=fx=4×30=120J，故C错误；D、由动能定理可知，，故D正确；故选BD．9、ACD【解析】

由图可知，匀加速直线运动的加速度为2m/s2，汽车的最大速度为，匀加速直线运动的末速度为10m/s。D．汽车匀加速直线运动的时间故D正确；AC．设汽车的额定功率为P，车所受阻力为f。当汽车速度最大时，汽车做匀速直线运动，根据功率公式，有汽车的额定功率为①当时，，根据牛顿第二定律得②由①②解得故AC正确；B．因为，所以汽车速度为时，功率未达到额定功率，故B错误；故选ACD。10、AD【解析】

A．b球速度为0时，a到达L2所在面，在竖直方向只受重力作用，则加速度为g，故A正确；B．a球和b球所组成的系统只有重力做功，系统机械能守恒，但对于a机械能不守恒，故B错误；C．a球运动到两杆的交点处，b的速度为0，此时a的速度为va，由机械能守恒得：解得但此后杆向下运动，会再加速一段距离后达到一最大速度再减速到0，则其最大速度要大于，故C错误；D．当a球运动到两杆的交点后再向下运动L距离，此时b达到两杆的交点处，a的速度为0，b的速度最大为vbm，由机械能守恒得：解得故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、A错误，平衡摩擦力时不能悬挂砝码盘甲1.51.2【解析】

（1）A中平衡摩擦力时，不应用砝码盘拉动小车做匀速运动，应让小车自身下滑（即无拉力）来平衡摩擦力即可．（2）①由图象可知，当F=1时，a≠1．也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大，平衡摩擦力时木板的右端垫得过高．所以图线甲是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的．

②由牛顿第二定律得：a=F-μmgm=1mF-μg，由图乙所示图象可知，图象斜率：k=1m，质量：本题考查了实验数据处理、考查了求加速度与速度、质量、动摩擦力因数问题，掌握基础知识、应用匀变速直线运动的推论可以解题；处理图象问题时求出图线的函数表达式是解题的关键．12、（1）C（2）g【解析】

（1）A．此装置可以用来研究匀变速直线运动，但不需要平衡摩擦力，所以A不准确；B．曲线的种类有双曲线、抛物线、三角函数曲线等多种，所以若a﹣M图象是曲线，不能断定曲线是双曲线，即不能断定加速度与质量成反比，应画出a﹣图象，故B错误；C．探究“功与速度变化的关系”实验时，需要平衡摩擦力，方法是将木板带打点计时器的一端适当垫高，这样做的目的是利用小车重力沿斜面分力补偿小车运动中所受阻力的影响，从而小车受到的合力即为绳子的拉力，故C正确．（2）设小车质量为m，钩码质量为M，则对小车有：对钩码有：联立解得：将上式变形为：可见当Mm时，加速度a趋近于g．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）匀减速直线运动；（2）；水平向左（3）【解析】

（1）带电微粒做直线运动，所受的合力与速度在同一直线上，则带电微粒受力如图所示，因为重力和电场力均是恒力，所以所受的合力也是恒力，由图可知，合力与速度方向相反，粒子做匀减速直线运动（2）由力的合成可知可得方向水平向左（3）微粒从A到B做匀减速直