2027届山东省宁阳一中物理高三上期中检测试题含解析

2027届山东省宁阳一中物理高三上期中检测试题请考生注意：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、中国科学家近期利用“悟空”卫星获得了世界上最精确的高能电子宇宙射线能谱，有可能为暗物质的存在提供新证据．已知“悟空”在低于同步卫星的圆轨道上运行，经过时间t(t小于其周期)，运动的弧长为s，与地球中心连线扫过的弧度为β，引力常量为G．根据上述信息，下列说法中正确的是（）A．“悟空”的线速度大于第一宇宙速度B．“悟空”的加速度比地球同步卫星的小C．“悟空”的环绕周期为D．“悟空”的质量为2、如图所示，物块的质量为m，在恒力F的作用下，紧靠在天花板上保持静止，若物体与天花板间的动摩擦因数为μ，则A．物体可能受到3个力作用B．天花板对物体摩擦力的大小一定为FcosθC．天花板对物体摩擦力的大小一定为μFsinθD．物块对天花板的压力大小为μFsinθ3、如图所示，长木板放置在水平面上，一小物块置于长木板的中央，长木板和物块的质量均为m，物块与木板间的动摩擦因数为，木板与水平面间动摩擦因数为，已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g。现对物块施加一水平向右的拉力F，则木板加速度a大小可能是A． B． C． D．4、如图所示，AB为光滑竖直杆，ACB为构成直角的光滑L形直轨道，C处由一小圆弧连接可使小球顺利转弯（即通过转弯处不损失机械能）．套在杆上的两个小球自A点静止释放，分别沿AB轨道和ACB轨道运动，如果沿ACB轨道运动的时间是沿AB轨道运动时间的1．5倍，则BA与CA的夹角为A．60° B．53° C．45° D．30°5、图为某质点作直线运动的v-t图线，由图可知该质点（）A．8s末时加速度大于12s末时加速度B．物体一直做单向直线运动C．6－14s内做匀变速直线运动D．10s末时位移最大6、精致的盆栽可以美化环境，图示的盆栽在福建惠安聚龙小镇公路旁随处可见。若花盆可视为外表面光滑的半球体，用水平台面上对称分布的三个小小的石头球体支撑着（三个石头球位于等边三角形的顶点）。若花盆总重为G，半球体的球心与石头球体的球心连线与竖直方向夹角为θ，则花盆受到一个石头球体的支持力大小为A．13G B．13G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，固定的倾斜粗糙杆，杆与水平面夹角为α(0<α<45°)，杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，弹簧处于原长h时，让圆环由静止开始沿杆滑下，滑到杆的底端时速度恰好为零．若以地面为参考面，则在圆环下滑过程中（）A．圆环的机械能保持为mghB．弹簧的弹性势能先增大后减小再增大C．弹簧弹力一直对圆环做正功D．全过程弹簧弹性势能的增加量小于圆环重力势能的减少量8、如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的物体A和B，A和B质量都为m。它们分居在圆心两侧，与圆心距离分别为RA＝r，RB＝2r，A、B与盘间的动摩擦因数μ相同。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，下列说法正确的是()A．此时绳子张力为T＝B．此时圆盘的角速度为ω＝C．此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆外D．此时烧断绳子物体A、B仍将随盘一块转动9、如图所示，等间距的平行实线表示电场线，虚线表示一个带负电的粒子在该电场中运动的轨迹，、为运动轨迹上的两点．若不计粒子所受重力和空气阻力的影响，下列说法中正确的是（）A．场强方向一定是沿图中实线向右B．该粒子运动过程中速度一定不断增大C．该粒子一定是由向运动D．该粒子在点的电势能一定大于在点的电势能10、在同一平直公路上行驶的汽车两辆汽车a和b，其位移时间图像分别如图中直线a和曲线b所示，下列说法正确的是A．t=3s时，两车速度相等B．a车做匀速运动，b车做加速运动C．在运动过程中，b车始终没有超过a车D．在0~3s时间内，a车的平均速度比b车的大三、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）如图所示，某实验小组利用气垫导轨和两光电门A和B验证滑块和钩码组成的系统机械能守恒，己知滑块的质量为M，钩码的质量为m，遮光条的宽度为d，滑块通过光电门A、B的时间分别为△t1和△t1．滑块通过光电门B时，钩码未落地，本地的重力加速度为g．（1）气垫导轨调平：取下牵引钩码，接通气垫导轨装置的电源，调节导轨下面的螺母，若滑块放在气垫导轨上的任意位置都能保持静止，或者轻推滑块，若通过光电门A、B的时间_____，则导轨水平．（1）在本实验中，以下说法正确的是______（选填选项前的字母）．A．遮光条的宽度应尽可能选较小的B．选用的钩码的质量应远小于滑块的质量C．为了减小实验误差，光电门A、B的间距应该尽可能大一些D．用来牵引滑块的细绳可以与导轨不平行（3）除了题目中给出的滑块的质量M和钩码的质量m、遮光条的宽度d，滑块通过光电门A、B的时间△t1、△t1重力加速度为g外，还需测量的物理量是_____；验证滑块和钩码组成的系统机械能守恒的表达式为_____（用己知量和测量的量表示）．12．（12分）某物理课外小组利用图（a）中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系．图中，置于实验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮，轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码．本实验中可用的钩码共有个，每个质量均为．实验步骤如下：（1）为了平衡小车与木板间的摩擦力，将个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物快，使小车（和钩码）可以在木板上_______（填“匀速”、“加速”、“减速”）下滑．（2）从小车上取个钩码挂在轻绳右端，其余个钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行．由静止释放小车，同时用传感器记录小车在时间内相对于其起始位置的位移，则小车的加速度_______（用和表达）．（3）依次改变的值，分别测出小车相应的加速度，得到图像如图（b）所示，已知该直线的斜率为，重力加速度为，则小车（不含钩码）的质量为____________．（用、、、表达）（4）若以“保持木板水平”来代替步骤（1），下列说法正确的是_______(填正确答案标号)．A．图线不再是直线B．图线仍是直线，该直线不过原点C．图线仍是直线，该直线的斜率变大四、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，传送带AB总长为l＝10m，与一个半径为R＝0.4m的光滑四分之一圆轨道BC相切于B点，传送带速度恒为v＝6m/s，方向向右，现有一个滑块以一定初速度从A点水平滑上传送带，滑块质量为m＝10kg，滑块与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.1，已知滑块运动到B端时，刚好与传送带同速，求：(1)滑块的初速度；(2)滑块能上升的最大高度；(3)求滑块第二次在传送带上滑行时，滑块和传送带系统产生的内能．14．（16分）如图所示，一根轻弹簧左端固定于竖直墙上，右端被质量可视为质点的小物块压缩而处于静止状态，且弹簧与物块不栓接，弹簧原长小于光滑平台的长度．在平台的右端有一传送带，长，物块与传送带间的动摩擦因数，与传送带相邻的粗糙水平面长s=1.5m，它与物块间的动摩擦因数，在C点右侧有一半径为R的光滑竖直圆弧与平滑连接，圆弧对应的圆心角为，在圆弧的最高点F处有一固定挡板，物块撞上挡板后会以原速率反弹回来．若传送带以的速率顺时针转动，不考虑物块滑上和滑下传送带的机械能损失．当弹簧储存的能量全部释放时，小物块恰能滑到与圆心等高的点，取．（1）求右侧圆弧的轨道半径为R;（2）求小物块最终停下时与C点的距离;（3）若传送带的速度大小可调，欲使小物块与挡板只碰一次，且碰后不脱离轨道，求传送带速度的可调节范围．15．（12分）我国高速铁路使用的和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车。某列动车组由8节车厢组成，其中车头第1节、车中第5节为动车，其余为拖车，假设每节动车和拖车的质量均为m=2×104kg，每节动车提供的最大功率P=600kW。（1）假设行驶过程中每节车厢所受阻力f大小均为车厢重力的0.01倍，若该动车组从静止以加速度a=0.5m/s2加速行驶。a．求此过程中，第5节和第6节车厢间作用力大小；b．以此加速度行驶时所能持续的时间。（2）若行驶过程中动车组所受阻力与速度成正比，两节动车带6节拖车的动车组所能达到的最大速度为v1。为提高动车组速度，现将动车组改为4节动车带4节拖车，则动车组所能达到的最大速度为v2，求v1与v2的比值。

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．根据可知，，由于悟空”的轨道半径大于地球半径，所以“悟空”的线速度小于第一宇宙速度，故A错误；B．根据可知，，由于“悟空”在低于同步卫星的圆轨道上，所以“悟空”的加速度比地球同步卫星的大，故B错误；C．“悟空”的环绕的角速度，则“悟空”的环绕周期为，故C正确；D．“悟空”绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，即：，，联立解得，地球的质量为，不能求出“悟空”的质量，故D错误．【点晴】已知“悟空”经过时间t（t小于太空电站运行的周期），它运动的弧长为s，它与地球中心连线扫过的角度为β（弧度），根据线速度和角速度定义可求得太空站的线速度和角速度，然后根据v=ωr可求得轨道半径；根据万有引力提供向心力求求得地球的质量．2、B【解析】

对物体受力分析，将推力F正交分解，如图，根据共点力平衡条件，有：水平方向：Fcosθ-f=0竖直方向Fsinθ-N-mg=0解得：f=FcosθN=Fsinθ-mg根据牛顿第三定律，压力也为Fsinθ-mgA.由分析可知，物体一定受4个力作用，故A错误；B.天花板对物体摩擦力的大小一定为Fcosθ与分析相符，故B正确；C.天花板对物体摩擦力的大小一定为μFsinθ与分析不符，故C错误；D.物块对天花板的压力大小为μFsinθ与分析不符，故D错误。3、D【解析】

若物块和木板之间不发生相对滑动，物块和木板一起运动，对木板和木块的整体，根据牛顿第二定律可得：；解得：；若物块和木板之间发生相对滑动，对木板，水平方向受两个摩擦力的作用，根据牛顿第二定律，有：，解得：，故ABC错误，D正确。故选D。4、B【解析】

设AB的长度为2L，小球沿AB做自由落体运动，运动的时间满足：，可解得…①，小球沿AC段运动时，，且，所需的时间满足；，解得：，在C点小球的速度，以后沿BC做匀加速运动，其加速度为：，且，故：，其中，代入后解得：，即，B正确本题的关键是能正确对ABC进行受力和运动分析，把运动的时间正确表示；可视为多过程的运动分析，一定明确前后过程的衔接物理量．5、B【解析】

A．6-10s内图线的斜率绝对值小于10-14s内图线斜率的绝对值，则8s末的加速度小于12s末的加速度。故A不符合题意。

B．物体的速度一直为正值，所以做单方向运动。故B符合题意。C．6-14s内先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动。故C不符合题意。D．速度时间图线与时间轴围成的面积表示位移，知14s末位移最大。故D不符合题意。6、D【解析】

花盆受到重力G和三个石头球体的弹力N而平衡，在竖直方向上3Ncosθ=G，解得N=G3cosθ，故选项D正确，A、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】

初位置时弹簧的弹性势能为零，环的机械能为mgh，由于摩擦力做负功，弹力先做负功后做正功再做负功，所以环的机械能不守恒，故A错误；弹簧的弹性势能随弹簧的形变量的变化而变化，由图知弹簧先缩短后再伸长，故弹簧的弹性势能先增大再减小后增大，故B正确；弹簧的弹性势能先增大再减小后增大，弹力先做负功后做正功再做负功，故C错误；对于弹簧和物体系统，重力势能减小，弹性势能增加，同时摩擦生热，根据能量守恒定律，全过程弹簧弹性势能的增加量小于圆环重力势能的减少量，故D正确．8、BC【解析】

ABC．A、B两物体相比，根据向心力公式：，可知B物体所需要的向心力较大，当转速增大时，B先有滑动的趋势，此时B所受的静摩擦力沿半径指向圆心，A所受的静摩擦力沿半径背离圆心；当刚要发生相对滑动时，以B为研究对象，有T+μmg=2mrω2，以A为研究对象，有T-μmg=mrω2，由以上两式得：T=3μmg故A错误，BC正确。D．此时烧断绳子，A的最大静摩擦力不足以提供向心力，而A做离心运动。故D错误。9、AD【解析】试题分析：由粒子的运动轨迹可知，粒子一定受到指向运动轨迹凹面的电场力，再结合电场线的方向可知，电场力一定沿水平方向向左，由于粒子带负电，故电场线的方向一定水平向右，选项A正确；若粒子由b运动到a，则电场力做负功，粒子的动能会减小，反之，当粒子由a运动到b时，电场力做正功，则粒子的动能会增大，故不能确定粒子的运动方向，选项BC错误；由于粒子由a到b时，电场力做正功，故电势能一定减小，即粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能，选项D正确．考点：电场力、动能定理，电势能．【思路点拨】这类题一般先由曲线的偏转方向确定其受力的方向，然后再由该方向与位移夹角确定电场力做正功还是负功，再判断其他的选项．10、AC【解析】

A．位移时间图像的斜率表示速度，由图可知，在t=3s时两图像的斜率相等，所以此时速度相等，故A正确；B．位移时间图像的斜率表示速度，由a图像的斜率不变即速度不变，表示a车做匀速直线运动，b图像的斜率减小即速度减小，表示b车做减速运动，故B错误；C．由位移时间图像可知，同一时刻b车始终在a车的后面(除t=3s时在同一位置)，故C正确；D．由位移时间图像可知，a车在0~3s时间内的位移为6m，b车在0~3s时间内的位移为8m，所以在0~3s时间内，a车的平均速度比b车的小，故D错误。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、相等ACA、B光电门之间的距离LmgL=【解析】（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，在不挂重物的情况下轻推滑块，若滑块做匀速直线运动，滑块通过光电门速度相等，则光电门的挡光时间相等，证明气垫导轨已经水平。（1）A、滑块经过光电门时的瞬时速度用平均速度来代替，由v=dΔt求出，d越小，误差越小，故AB、本实验不需要测量细绳对滑块的拉力，即不需要用钩码的质量代替细绳的拉力，所以不需要满足钩码的质量m应远小于滑块的总质量M这个条件，故B项错误。C、光电门A、B的间距越大，相对误差越小，故C项正确。D、用来牵引滑行器M的细绳必须与导轨平行，这样钩码下降的高度与滑块滑行的距离相等。故D项错误。(3)滑行器经过光电门A、B的速度近似等于滑块经过光电门时的平均速度，分别为v1=设两光电门间的距离为L，钩码的重力势能减少量为：Δ钩码及滑块的动能增加量相等为：Δ要验证机械能守恒的表达式为：mgL=实验还需要测量两光电门间的距离L．12、匀速BC【解析】（1）平衡摩擦力的原理是利用重力沿斜面向下的分力等于摩擦力，使得小车的合力为零，做匀速直线运动；（2）初速度为零，经历的时间为t，位移为s，所以根据公式可得（3）对小车和n个钩码组成的整体分析，根据牛顿第二定律得：，解得加速度，a-n图象的斜率：，解得（5）木板保持水平时，由牛顿第二定律得：，解得：；所以图像仍是直线，斜率变为，变大了，而且纵截距不为零，即不过原点，所以BC正确四、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)m/s或4m/s(2)1.8m(3)220J【解析】

(1)以滑块为研究对象，滑块在传送带上运动过程中，当滑块初速度大于传送带速度时，有解得v0＝2m/s；当滑块初速度小于传送带速度时，有解得v0＝4m/s.(2)由动能定理可得－mgh＝0－mv2解得h＝1.8m.(3)以滑块为研究对象，由牛顿第二定律得μmg＝ma，滑块的加速度a＝1m/s2，滑块减速到零的位移s＝＝18m＞10m则滑块第二次在传送带上滑行时，速度没有减小到零就离开传送带，由匀变速运动的位移公式可得解得t＝2s(t＝1