安徽省芜湖市四校联考2027届物理高三第一学期期中监测模拟试题含解析

安徽省芜湖市四校联考2027届物理高三第一学期期中监测模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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，在水平传带上有三个质量分别为m1、m2、m3的木块1、2、3,1和2及2和3间分别用原长为L，系数为k的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦因数均为μ，现用水平细绳将木块1固定在左边的墙上，传送带按图示方向匀速运动，当三个木块达到平衡后，1、3两木块之间的距离是（）A．2L+μ(mC．2L+μ(m2、如图所示，50个大小相同、质量均为m的小物块，在平行于斜面向上的恒力F作用下一起沿斜面向上运动．已知斜面足够长，倾角为30°，各物块与斜面的动摩擦因数相同，重力加速度为g，则第46个小物块对第45个小物块的作用力大小为()A．FB．FC．mg＋FD．因为动摩擦因数未知，所以不能确定3、如图所示为一质点从时刻开始,做初速度为零的匀加速直线运动的位移—时间图象,图中虚线为经过时对应的图象的点的切线,交时间轴于处,由此可知该质点做匀加速运动的加速度为()A． B． C． D．4、做匀加速直线运动的质点在第一个7s内的平均速度比它在第一个1s内的平均速度大3m/s，则质点的加速度大小为A．1m/s2 B．2m/s2C．3m/s2 D．4m/s25、甲、乙两个质点沿同一直线运动，其中质点甲以6m/s的速度匀速直线运动，质点乙做初速度为零的匀变速直线运动，它们的位置x随时间t的变化如图所示．已知t=3s时，甲、乙图线的斜率相等．下列判断正确的是A．最初的一段时间内，甲、乙的运动方向相反B．t=3s时，乙的位置坐标为-11mC．图t=6s时，两车相遇D．乙经过原点的速度大小为m/s6、如图所示，在水平面上固定一个半圆形细管，在直径两端A，B分别放置一个正点电荷Q1，Q2，且Q2=8Q1.现将另一正点电荷q从管内靠近A处由静止释放，设该点电荷沿细管运动过程中最小电势能的位置为P，并设PA与AB夹角为，则以下关系正确的是()A．tan=4B．tan=8C．tan=2D．tan=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，物体A、B的质量分别为m和2m,之间用轻弹簧连接，放在光滑的水平面上，物体A紧靠竖直墙，现在用力向左推B使弹簧压缩，然后由静止释放，则A．从撤去推力到A离开竖直墙之前，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，机械能守恒B．从撤去推力到A离开竖直墙之前，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能不守恒C．弹簧第二次恢复为原长时，A、B两物体的速度方向一定相同D．弹簧第一次、第二次压缩最短时弹性势能之比为3：18、在倾角为θ足够长的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小相等的匀强磁场，磁场方向一个垂直斜面向上，另一个垂直斜面向下，宽度均为L，如图所示．一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形线框，在t=0时刻以速度v0进入磁场，恰好做匀速直线运动，若经过时间t0，线框ab边到达gg′与ff′中间位置时，线框又恰好做匀速运动，则下列说法正确的是()A．当ab边刚越过ff′时，线框加速度的大小为gsinθB．t0时刻线框匀速运动的速度为C．t0时间内线框中产生的焦耳热为mgLsinθ＋D．离开磁场的过程中线框将做匀速直线运动9、在倾角为θ的斜面上以速度v水平抛出一球，当球与斜面的距离最大时，下列说法中正确的是（已知重力加速度为g）（）A．球与斜面距离最大时，小球速度方向与斜面垂直B．球与斜面距离最大时，小球的速度为C．球与斜面距离最大时，小球飞行时间为D．球与斜面距离最大时，小球飞行的水平距离为10、一快艇从离岸边100m远的河流中央向岸边行驶．已知快艇在静水中的速度图象如（图甲）所示；河中各处水流速度相同，且速度图象如（图乙）所示．则（）A．快艇的运动轨迹一定为直线B．快艇的运动轨迹一定为曲线C．快艇最快到达岸边，所用的时间为20sD．快艇最快到达岸边，经过的位移为100m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）请按照有效数字规则读出以下测量值．（1）____________________（2）__________12．（12分）有两组同学进行了如下实验：甲：甲组同学器材有：电源，滑动变阻器，电流表A1(0－100mA，内阻约11Ω)，电流表A1(0－300mA，内阻约8Ω)，定值电阻R1=14Ω，R1=11Ω，开关一个，导线若干.为了测量A1的内阻，该组同学共设计了下图中A、B、C、D四套方案：其中最佳的方案是_________套，若用此方案测得A1、A1示数分别为180mA和170mA，则A1的内阻为___________Ω.乙：乙组同学设计测定量程为3V的电压表内阻的精确值（内阻约为1kΩ），实验室中提供的器材有：电阻箱R（最大电阻为9999.9Ω），定值电阻r1=5kΩ，定值电阻r1=10kΩ，电源E（电动势约为11V、内阻不计），开关、导线若干．设计的实验电路如图所示，先将电阻箱R的阻值调到最大，连接好实物电路；然后闭合开关，调节电阻箱R的阻值，使得电压表的指针刚好半偏，记下此时电阻箱的阻值R1；再次调节电阻箱R的阻值，使电压表的指针刚好满偏，记下此时电阻箱的阻值R1．（1）实验中选用的定值电阻是_______；（1）由上述的实验过程分析可得电压表内阻RV的表达式为RV=_______________.（请用字母R1、R1和r表示）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，竖直平面内的轨道ABCD由水平轨道AB与光滑的四分之一圆弧轨道CD组成，AB恰与圆弧CD在C点相切，轨道固定在水平面上。一个质量为m的小物块（可视为质点）从轨道的A端以初动能E冲上水平轨道AB，沿着轨道运动，由DC弧滑下后停在水平轨道AB的中点。已知水平轨道AB长为L。求：(1)小物块与水平轨道的动摩擦因数μ。(2)为了保证小物块不从轨道的D端离开轨道，圆弧轨道的半径R至少是多大？(3)若圆弧轨道的半径R取第(2)问计算出的最小值，增大小物块的初动能，使得小物块冲上轨道后可以达到最大高度是1.5R处，试求物块的初动能并分析物块能否停在水平轨道上。如果能，将停在何处？如果不能，将以多大速度离开水平轨道。14．（16分）一个质量m=10kg的圆柱体工件放在V形槽中，槽顶角α＝60°，槽与工件接触处的动摩擦因数处处相同且大小为μ＝0.25，则：（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g取10m/s2）（1）要沿圆柱体的轴线方向（如图甲）水平地把工件从槽中拉出来，人至少要施加多大的拉力（最大静摩擦等于滑动摩擦）？（2）现把整个装置倾斜，使圆柱体的轴线与水平方向成37°角（如图乙），且保证圆柱体对V形槽两侧面的压力大小相等，发现圆柱体能自动沿槽下滑，求此时工件和槽之间的摩擦力大小。15．（12分）如图甲所示，一轻质弹簧左端固定在墙壁上，右端与置于水平面上的质量为m的小滑块相连。在以下的讨论中小滑块可视为质点，弹簧始终在弹性限度内，取弹簧原长时弹性势能为0，且空气阻力可忽略不计。（1）若水平面光滑，以弹簧原长时小滑块的位置O为坐标原点，建立水平向右的坐标轴Ox，如图甲所示。①已知弹簧的劲度系数为k，请写出弹簧弹力F与小滑块所在位置坐标x的关系式，并借助F-x图像确定出将小滑块由O点缓慢拉到位置坐标x的过程中，弹簧弹力所做的功。②小滑块在某轻质弹簧的作用下，沿光滑水平面在O点附近做往复运动，若从小物块向右运动通过O点时开始计时，请在图乙中定性画出小物块所受弹力F随时间t变化的关系图像；若测得该弹簧的弹性势能Ep与其位置坐标x的关系曲线如图丙所示，其中Ep0和x0皆为已知量，请根据图丙中Ep-x图像提供的信息求解本题中弹簧的劲度系数k′。（2）若水平面不光滑，小滑块与水平面间的动摩擦因数为μ。如图丁所示，弹簧的劲度系数为k，O为弹簧原长位置，以距O点右侧的O′为坐标原点，向右为正方向建立坐标轴O′x′。将小滑块沿水平面向右拉到O′右侧的P点，由静止释放小滑块，小滑块可以在水平面上往复运动并最终停下。已知重力加速度为g，并可认为滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等。①证明小滑块被释放后第一次向左的运动的过程中，其受力特点符合以O′为平衡位置的简谐运动的受力条件。并分析如果小滑块在O点最左方停不住，则O到P点距离应满足什么条件；②若小滑块被释放后能第2次经过O点而不能第3次经过O点，试分析说明O′到P点距离又应满足什么条件。

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】

分别对木块3和木块2和3整体分析，通过共点力平衡，结合胡克定律求出两根弹簧的形变量，从而求出1、3量木块之间的距离。【详解】对木块3分析，摩擦力与弹簧弹力平衡，有：μm3g=kx，则x=μm3gk，对木块2和3整体分析，摩擦力和弹簧弹力平衡，有：μ（m2+m3）g=kx′，则x'=μm2+解决本题的关键能够正确地选择研究对象，根据共点力平衡、胡克定律进行求解。2、B【解析】以50个小物块组成的整体为研究对象，由牛顿第二定律得：，以下面45个小物块为研究对象，由牛顿第二定律得，解得，故B正确．3、B【解析】位移时间图象的斜率表示速度，由图象得时刻的速度,根据匀加速直线运动速度时间公式,解得,选B.4、A【解析】

本题考查匀变速直线运动中关于平均速度推论的应用【详解】因质点在做匀加速直线运动，根据匀变速直线运动的推论，知第3.5s末的速度为第一个7s内的平均速度，且第0.5s末的速度等于第一个1s内的平均速度，则有，根据，有，解得a=1m/s2，故本题应选A。5、B【解析】

A.位移时间图象的斜率表示速度，则最初的一段时间内，甲、乙的斜率都为正方向，所以运动方向相同，故A不符合题意；B.质点乙作初速度为零的匀变速直线运动，t=3s时，甲、乙图线的斜率相等，所以，t=3s时乙的速度是6m/s，乙的加速度0-3s，乙的位移所以t=3s时，乙的位置坐标为故B符合题意．C.设过t两车相遇解得：故C不符合题意．D.根据v2-0=2ax，乙经过原点时的速度大小为，故D不符合题意．6、C【解析】

由题意可知，正点电荷q从静止运动到P点，电势能最小，则动能最大，因此P点处的电场力与速度垂直，如图所示；

根据点电荷电场强度可知由电场强度的合成可知由几何关系可知因此解得tanθ=2故C正确，ABD错误；故选C．点睛：考查点电荷电场强度的公式的应用，掌握矢量合成的法则，理解几何关系的应用，注意正点电荷在P点的电势能最小是解题的突破口．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】

对A、B和弹簧组成的系统，从撤去推力到A离开竖直墙之前，系统受到墙壁的弹力作用，合外力不为零，则A、B和弹簧组成的系统动量不守恒；此过程中由于只有弹力做功，则机械能守恒，选项A正确，B错误；弹簧第二次恢复为原长时，此时A、B两物体的速度方向均向右，方向一定相同，选项C正确；撤去力F后，B向右运动，弹簧弹力逐渐减小，当弹簧恢复原长时，A开始脱离墙面，这一过程机械能守恒，即满足：E=(2m)vB2

；A脱离墙面后速度逐渐增加，B速度逐渐减小，此过程中弹簧逐渐伸长，当A、B速度相同时，弹簧弹性势能最大，这一过程系统动量和机械能均守恒，有：动量守恒：2mvB=（m+2m）v

，机械能守恒：EPmax＝(2m)vB2−(m+2m)v2

；可解得：EPmax＝，即弹簧第一次、第二次压缩最短时弹性势能之比为3：1，所以D正确；故选ACD.正确认识动量守恒条件和机械能守恒条件是解决本题的关键．如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零，那么这个系统的总动量保持不变；系统只有重力或弹力做功为机械能守恒．8、BC【解析】线框开始进入磁场时，线框处于平衡状态，此时有：mgsinθ=BIL=…①

当ab边刚越过ff′时，此时线框速度仍为v0，此时有：2BI2L-mgsinθ=ma2…②

I2＝…③

由②③得：-mgsinθ=ma2…④

联立①④可得：a=3gsinθ，故A错误；设t0时刻的速度为v，此时处于平衡状态，有：I3＝…⑤

2BI3L=mgsinθ…⑥

联立①⑤⑥得v=，故B正确；在时间t0内根据功能有：Q=mgLsinθ+mv02−mv2=mgLsinθ+mv2，故C正确；离开磁场时由于安培力小于重力沿斜面的分力，因此线框将做加速度逐渐减小的变加速运动，故D错误；故选BC．9、BC【解析】

小球做平抛运动，当速度方向与斜面方向平行时，距离斜面最远，根据平行四边形定则求出质点距离斜面最远时的速度的竖直分速度，结合速度时间公式求出运动的时间，再求解水平距离．【详解】小球做平抛运动，当小球的速度与斜面方向平行时，距离斜面最远，此时速度与水平方向的夹角为θ，根据平行四边形定则可得此时的速度：，故A错误，B正确；竖直分速度vy=vtanθ，根据vy=gt，可得飞行时间，故C正确；球与斜面距离最大时，小球飞行的水平距离：，故D错误．所以BC正确，AD错误．本题主要考查了平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道速度方向与斜面平行时，距离斜面最远．10、BC【解析】

AB、两分运动为一个做匀加速直线运动，一个做匀速线运动，知合速度的方向与合加速度的方向不在同一直线上，合运动为曲线运动．故A错误、B正确；CD、当水速垂直于河岸时，时间最短，垂直于河岸方上的加速度a=1．5m/s2，由，得t=21s，而位移大于111m，故C正确、D错误．解决本题的关键会将的运动分解为沿河岸方向和垂直河岸方向，知道在垂直于河岸方向上速度越大，时间越短．以及知道分运动和合运动具有等时性．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、【解析】(1)螺旋测微器的固定刻度应读作2.5mm，可动刻度读作14.2×0.01mm=0.142mm，最后读数为2.5+0.142mm=2.642mm；(2)螺旋测微器的固定刻度应读作4.5mm，可动刻度读作49.0×0.01mm=0.490mm，最后读数为4.5+0.490mm=4.990mm；(3)游标卡主尺测量读数为10.毫米，游标的最小分度为0.05mm，则游标的第16根与主尺刻度对齐，游标卡尺主尺与游标刻度线对齐的示数为10mm+16×0.05mm=10.80mm【点睛】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量。12、D11r1R1–1R1-r【解析】甲：要想测得A1的内阻应测出流过其中的电流及两端的电压，但由题意可知，题目中没有给出电压表，故可以考虑采用两个电流表充当电压表进行测量；图中AB采用了此种方法，但是由于两电流表内阻均不是已知量，只是约数，无法正确测出电阻值；故可以采用并联电路的分流原理，则定值电阻分流，则可通过并联电路的电流规律求得并联部分的电压；CD采用的即为此种方法；C中分流电阻采用了11Ω的电阻，则电流表A1中流过的电流为A1中电流的两倍；容易损坏电表；而D中采用了大电阻，则A1满偏时，A1中电流约为；则能准确的得出数据，故选D方案为最佳方案；

由并联电路的规律可知，定值电阻中的电流为；则电流表内阻为：；乙：：①设保护电阻的电阻为r，由欧姆定律应有：，代入数据解得，所以定值电阻应选．②结合实验步骤，根据欧姆定律应有，，联立解得；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)；(3)距A点L处。【解析】

(1)小物块从冲上水平轨道AB到最终停在AB的中点，在这个过程中，由动能定理得得(2)若小物块刚好到达D处，速度为零则小物块不会从轨道的D端离开轨道，此过程根据动能定理有解得CD圆弧半径至少为(3)设物块以初动能E′冲上轨道，可以达到的最大高度是1.5R，由动能定理得解得物块滑回C点时有动能定理物块滑