2027届山西省太原市第二十一中学高三物理第一学期期中质量跟踪监视模拟试题含解析

2027届山西省太原市第二十一中学高三物理第一学期期中质量跟踪监视模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、2019年4月20日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射第44颗北斗导航卫星，拉开了今年北斗全球高密度组网的序幕。北斗系统主要由离地面高度约为6R的同步轨道卫星和离地面高度约为3R的中圆轨道卫星组成(R为地球半径)，设表面重力加速度为g，忽略地球自转。则（）A．这两种卫星速度都大于B．中圆轨道卫星的运行周期大于24小时C．中圆轨道卫星的向心加速度约为D．卫星从中轨道变到同步轨道需向前喷气2、如图所示，质量为m的物块沿斜面体匀速下滑，斜面体静止在地面上，已知斜面体质量为M，如果在物块上施加一个竖直向下的力F，则A．物块将加速下滑B．斜面体对地面的摩擦力水平向左C．斜面体对地面的压力小于(M+m)g+FD．斜面体对物块的作用力大小为mg+F3、如图所示，滑块穿在水平横杆上并可沿杆左右滑动，它的下端通过一根细线与小球相连，小球受到水平向右的拉力F的作用，此时滑块与小球处于静止状态．保持拉力F始终沿水平方向，改变F的大小，使细线与竖直方向的夹角缓慢增大，这一过程中滑块始终保持静止，则（）A．滑块对杆的压力增大B．滑块受到杆的摩擦力不变C．小球受到细线的拉力大小增大D．小球所受各力的合力增大4、如图所示，光滑的轻滑轮通过支架固定在天花板上，一足够长的细绳跨过滑轮，一端悬挂小球b，另一端与套在水平细杆上的小球a连接。在水平拉力F作用下小球a从图示虚线位置开始缓慢向右移动（细绳中张力大小视为不变）。已知小球b的质量是小球a的2倍，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，小球a与细杆间的动摩擦因数为。则下列说法正确的是A．当细绳与细杆的夹角为30°时，拉力F的大小为（2–）mgB．当细绳与细杆的夹角为60°时，拉力F的大小为（2–）mgC．支架对轻滑轮的作用力大小逐渐增大D．拉力F的大小一直减小5、把一块洗净的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板水平地接触水面。要使玻璃板离开水面，则向上拉橡皮筋的力A．等于玻璃板的重力B．大于玻璃板的重力C．小于玻璃板的重力D．以上三种情况均可能出现6、在图中所示的四种典型电场的情况中，电场中、两点的电场强度和电势都相等的是（）A．图（甲）中平行板电容器带电荷，极板间除边缘附近处的任意两点、B．图（乙）中两个等量异号点电荷的连线上，与连线中点等距的任意两点、C．图（丙）中离点电荷等距的任意两点、D．图（丁）中两个等量同号点电荷的连线的中垂线上,与连线中点等距的任意两点、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,点O、a、c在同一水平线上,c点在竖直细杆上．一橡皮筋一端固定在O点,水平伸直(无弹力)时,另一端恰好位于a点,在a点固定一光滑小圆环,橡皮筋穿过圆环与套在杆上的小球相连．已知b、c间距离小于c、d间距离,小球与杆间的动摩擦因数恒定,橡皮筋始终在弹性限度内且其弹力跟伸长量成正比．小球从b点上方某处释放,第一次到达b、d两点时速度相等,则小球从b第一次运动到d的过程中（）A．在c点速度最大B．在c点下方某位置速度最大C．重力对小球做的功一定大于小球克服摩擦力做的功D．在b、c两点,摩擦力的瞬时功率大小相等8、我国将于2020年左右发射一颗火星探测卫星，如图所示是探测卫星发射进入最终轨道的简化示意图，Ⅰ为地火转移轨道，Ⅱ为最终椭圆轨道。椭圆轨道的“远火点”P离火星表面的距离为h1，“近火点”Q离火星表面的距离为h2，火星的半径为R，探测卫星在轨道Ⅱ上运行的周期为T，万有引力常数为G，则由以上信息可知（）A．探测卫星的发射速度小于地球的第二宇宙速度B．探测卫星在Ⅱ轨道经过P点的速度大于火星的第一宇宙速度C．探测卫星从Ⅰ轨道经P点进入Ⅱ轨道时应减速D．根据题中信息可求出火星的质量9、两辆游戏赛车a、b在两条平行的直车道上行驶．t=0时两车都在同一计时线处，此时比赛开始．它们在四次比赛中的图如图所示．哪些图对应的比赛中，有一辆赛车追上了另一辆（）A． B．C． D．10、一轻质长木板置于光滑水平地面上，木板上放有质量分别为mA＝1kg和mB＝2kg的A、B两物块，A、B与木板之间的动摩擦因数都为μ＝0.2，水平恒力F作用在A物块上，如图所示．g取10m/s2.下列说法正确的是()A．若F＝1N，则两物块与木板都静止不动B．若F＝1.5N，则A物块所受摩擦力大小为1.5NC．若F＝4N，则B物块所受摩擦力大小为2ND．若F＝8N，则B物块所受摩擦力大小为2N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）如图所示为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图，实验步骤如下:①用天平测量物块和遮光条的总质量M、重物的质量m，用游标卡尺测量遮光条的宽度d=0.950cm;用米尺测量两光电门之间的距离s;②调整轻滑轮，使细线水平;③让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光条经过光电门A和光电门B所用的时间和，求出加速度a;④多次重复步骤③，求a的平均值;⑤根据上述实验数据求出物块与水平桌面间动摩擦因数μ．回答下列问题:(1)物块的加速度a可用d、s、和表示为a=________________．(2)动摩擦因数μ可用M、m、和重力加速度g表示为μ=_____________．(3)如果滑轮略向下倾斜，使细线没有完全调节水平，由此测得的μ___(填“偏大”或“偏小”);这一误差属于______(填“偶然误差"或“系统误差")．12．（12分）如图甲所示，用落体法验证机械能守恒定律，打出如图乙所示的一条纸带，已知交流电的周期为0.02s。（1）根据纸带所给数据，打下C点时重物的速度为________m/s。（结果保留三位有效数字）（2）某同学选用两个形状相同，质量不同的重物a和b进行实验，测得几组数据，画出图象，并求出图线的斜率k，如图乙丙所示，由图象可知a的质量m1________b的质量m2。（选填“大于”或“小于”）（3）通过分析发现造成k2值偏小的原因是实验中存在各种阻力，已知实验所用重物的质量m2＝0.052kg，当地重力加速度g＝9.78m/s2，求出重物所受的平均阻力f＝______N。（结果保留两位有效数字）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）5个相同的木块紧挨着静止放在地面上，如图所示，每块木块的质量为m＝1kg，长．它们与地面间的动摩擦因数，木块与地面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现有一质量为M＝2.5kg的小铅块（视为质点），以的初速度向右滑上左边第一木块的左端，它与木块的动摩擦因数．小铅块刚滑到第四块木块时，木块开始运动，重力加速度．求：（1）铅块刚滑到第四块木块时的速度；（2）小铅块停止运动后，离第一块木块的左端多远？14．（16分）宇航员耿耿驾驶宇宙飞船成功登上“NNSZ”行星后，在行星表面做了如下实验：将一根长为L的轻绳，一端固定在过O点的水平转轴上，另一端固定一质量为m的小球，使整个装置绕O点在竖直面内转动。在小球转动过程中的最高点处放置一光电门，在绳子上适当位置安装一个力的传感器，如图甲，实验中记录小球通过光电门的时间以确定小球在最高点的速度v，同时记录传感器上绳子的拉力大小F，即可作出小球在最高点处绳子对小球的拉力与其速度平方的关系图，如图乙；已知行星半径为R，引力常量为G，不考虑行星自转影响。（1）结合实验和图象所给信息，写出小球在最高点处F与v的关系式；（2）请求出该行星的第一宇宙速度（用b，L，R表示）；（3）请求出该行星的密度（用b，L，R，G表示）。15．（12分）如图甲所示，质量为的木板静止在光滑水平面上，质量为的物块以初速度滑上木板的左端，物块与木板之间的动摩擦因数为.在物块滑上木板的同时，给木板施加一个水平向右的恒力F，当恒力F取某一值时，物块在木板上相对于木板滑动的路程为s，给木板施加大小不同的恒力F，得到的关系如图乙所示，其中AB段与横轴平行，且AB段的纵坐标为.将物块视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取.（1）若恒力,则物块会从木板的右端滑下，求物块在木板上滑行的时间.（2）图乙中BC为直线段，求该段恒力F的取值范围及函数关系式.（3）简要说明图乙中线段DE所表示的物块和木板的相对运动情况

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．M表示地球的质量，m表示卫星的质量，根据万有引力提供向心力得又地球表面的物体解得故A错误；B．M表示地球的质量，m表示卫星的质量，根据万有引力提供向心力得可知轨道半径越大则周期越大，所以中圆轨道卫星的运行周期小于同步卫星的周期24小时，故B错误；C．在地球表面为m0的物体，有中圆轨道卫星则其向心加速度约为，故C正确；D．卫星的轨道越高，则其机械能增大，所以若卫星从中圆轨道变轨到同步轨道，需向后方喷气加速，故D错误。故选C。2、D【解析】

A、物体匀速下滑时有：，施加一个竖直向下的恒力F时有：（mg+F）sinθ=μ(mg+F)cosθ，可知物块仍然做匀速运动；故A错误.B、选择M和m的整体，在施加竖直力F前后都处于平衡状态，且不受水平外力，故没有向左右的滑动趋势，地面的摩擦力为零；B错误.C、对M和m的整体，竖直方向平衡，由牛顿第三定律可知，故C错误.D、对m分析由平衡知识可知，斜面对物体的支持力和滑动摩擦力之和等于重力，则施加竖直力F后依然平衡，则斜面对物体的支持力和滑动摩擦力之和等于mg+F;故D正确.故选D.解决本题的关键知道物块处于平衡和斜面体处于平衡状态时，物块对斜面的压力在水平方向的分力与摩擦力在水平方向的分力相等，这是解决本题的关键．3、C【解析】:CD、对球分析,受重力mg、拉力F和细线的拉力T,如图所示:

根据平衡条件,有:

随着θ的不断增大，故拉力F不断增加,拉力T也增加;小球的合力为零,保持不变故C正确，D错误；

AB、对球和滑块整体分析,受到总重力、支持力、拉力和静摩擦力,根据平衡条件,有:

所以支持力不变,根据牛顿第三定律,压力也不变，静摩擦力等于拉力，不断增加;故AB错误；综上所述本题答案是：C4、B【解析】

AB．当细绳与细杆的夹角为时，拉力F的大小为故A错误，B正确；C．向右缓慢拉动的过程中，两个绳子之间的拉力逐渐增大，绳子的拉力不变，所以绳子的合力减小，则绳子对滑轮的作用力逐渐减小，根据共点力平衡的条件可知，支架对轻滑轮的作用力大小逐渐减小，故C错误；D．设a的质量为m，则b的质量为2m；以b为研究对象，竖直方向受力平衡，可得绳子拉力始终等于b的重力，即T=2mg，保持不变；以a为研究对象，受力如图所示，设绳子与水平方向夹角为θ，支持力FN=2mgsinθ-mg向右缓慢拉动的过程中，θ角逐渐减小；水平方向F=f+2mgcosθ=2mgcosθ+μ（2mgsinθ-mg）=2mg（cosθ+μsinθ）-μmg由于由于θ从开始逐渐减小，可知θ增大，则（+θ）从逐渐减小时sin（+θ）逐渐增大；当θ＜后，F=f+2mgcosθ=2mgcosθ+μ（mg-2mgsinθ）=2mg（cosθ-μsinθ）+μmg由于当θ从逐渐减小的过程中，cos（+θ）逐渐增大，所以当θ从逐渐减小的过程中F仍然逐渐增大，可知水平拉力一直增大，故D错误。5、B【解析】

当玻璃板与水面接触时，玻璃板与水分子之间存在作用力，当用力向上拉时，要使水分子之间发生断裂，要克服水分子间的作用力，所以拉力比玻璃板的重力要大，反映出水分子和玻璃的分子间存在引力作用。

A．等于玻璃板的重力，与结论不相符，选项A错误；B．大于玻璃板的重力，与结论相符，选项B正确；C．小于玻璃板的重力，与结论不相符，选项C错误；D．以上三种情况均可能出现，与结论不相符，选项D错误；故选B。6、D【解析】电容器间的电场为匀强电场，故两点电场强度相等；沿电场线方向上电势逐渐降低，可知a点的电势高于b点的电势，故A错误．根据对称性可知，两点的电场强度相等，沿电场线方向上电势逐渐降低，a点的电势高于b点，故B错误．以点电荷为球心的球面是等势面，可知a、b两点电势相等，但两点电场强度的方向不相同，故电场强度不相等，故C错误．根据两个等量同种电荷等势面的分布情况可知，在两电荷连线的中垂线上与连线中点等距的任意两点电势相等，根据电场的对称性两点电场场强相同，故D正确．故选D．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、BC【解析】

小球在运动过程中受竖直向下的重力G，垂直杆向右的弹力，竖直向上的滑动摩擦力f，以及方向时刻在变的弹力T，设T与竖直杆方向的夹角为，则（Oa为原长，所以斜边即为弹簧的伸长量），即小球与杆之间的弹力为定值，根据可知杆受到的摩擦力是恒定不变的，从b到d过程中，动能定理可得，因为橡皮筋的弹力从b到c做的正功小于从c到d做的负功，所以整体橡皮筋从b到d的弹力对小球做负功，而摩擦力也做负功，即；从b到d过程中，重力做功，克服摩擦力做功，所以，在c点橡皮筋的拉力和杆对小球的弹力都沿水平方向，所以在竖直方向上只受重力和摩擦力，合力仍向下，仍做加速运动，而在c点下方的某一点处，橡皮筋的拉力有一个向上的分力与摩擦力的合力才能等于重力大小，故在c点下方的某一点处合力为零，加速度为零，速度最大，A错误B正确；根据以上分析可知重力对小球做的功一定大于小球克服摩擦力做的功，C正确；从b到c小球做加速运动，b、c两点的速度不同，而摩擦力相等，所以b、c两点摩擦力的瞬时功率大小不等，D错误．8、CD【解析】

A．探测卫星绕火星飞行，需要脱离地球的束缚，第二宇宙速度是卫星脱离地球束缚的最小发射速度，故探测卫星的发射速度大于地球的第二宇宙速度，故A错误；B．火星的第一宇宙速度是绕火卫星中的最大运行速度，故探测卫星在Ⅱ轨道经过P点的速度小于火星的第一宇宙速度，故B错误；C．探测卫星从I轨道经过P点进入II轨道时，做近心运动，需要减速，故C正确；D．根据题干信息，由开普勒第三定律可以求出卫星绕火星表面运行的周期，已知火星的半径R，根据万有引力提供向心力，可以求出火星的质量，故D正确。故选：CD。9、AC【解析】在速度--时间图象里，图象与横轴所围成的面积表示物体发生的位移．从A图中可以看出，当t=20s时，两图象面积相等，此时一辆赛车追上另一辆，A正确；图中a的面积始终小于b的面积，所以不可能追上，B错误；图象也是在t=20s时，两图象面积相等，此时一辆赛车追上另一辆；C正确；图象中a的面积始终小于b的面积，所以不可能追上，D错误．10、CD【解析】A与木板间的最大静摩擦力：fA=μmAg=0.2×1×10N=2N，B与木板间的最大静摩擦力：fB=μmBg=0.2×2×10N=4N，A.

F=1N<fA，所以AB相对木板保持相对静止，整体在F作用下向左匀加速运动，故A错误；B.若F=1.5N<fA,所以AB与木板保持相对静止，整体在F作用下向左匀加速运动，根据牛顿第二定律得：F=(mA+mB)a1F−f=mAa1，所以A物块所受摩擦力f=1N，故B错误；C.当A刚好在木板上滑动，B和木板整体受到摩擦力2N，轻质木板，质量不计，所以B的加速度a=2/2=1m/s2此时对整体：F0=(mA+mB)a=(1+2)×1=3NF=4N>F0，所以A在木板上滑动，B和木板整体受到摩擦力2N，B的加速度a=1m/s2对B进行受力分析,摩擦力提供加速度，f′=mBa=2×1=2N，故C正确；D.

F=8N>F0，所以A相对于木板滑动，B和木板整体受到摩擦力2N，B的加速度a=1m/s2，故D正确．故选CD．点睛：根据滑动摩擦力公式求出A、B与木板之间的最大静摩擦力，比较拉力和最大静摩擦力之间的关系判断物体的运动情况，进而判断物体所受摩擦力的情况，根据牛顿第二定律求出B的加速度．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、偏大系统误差【解析】

(1)[1]物块经过点时的速度：物块经过点时的速度：物块做匀变速直线运动，由速度位移公式得：解得加速度：(2)[2]以、组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律得：解得：(3)[3]如果滑轮略向下倾斜，使细线没有完全调节水平，则滑块对接触面的正压力测量值偏大，测得的加速度偏小，根据动摩擦因数的表达式知，动摩擦因数测量值偏大，[4]该误差属于系统误差。12、2.25大于0.031【解析】

第一空.C点的瞬时速度等于BD段的平均速度，则有：第二空.根据动能定理得：（mg-f）h=mv2

则有：，

知图线的斜率为：，

b的斜率小，知b的质量小，所以a的质量m1大于b的质量m2。

第三空.根据动能定理知：（m2g-f）h=mv2

则有：可知：代入数据解得：f=0.031N。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）2m/s（2）【解析】

（1）设小铅块在前三块木块上运动的加速度大小为a1，刚滑到第四块的速度为v1

由牛顿第二定律得μ2Mg=Ma1由运动学公式得v02-v12=2a1•3l联立解得v1=2m/s（2）设小铅块滑上4木块经过t秒和4、5木块达到共同速度，此过程小铅块、4、5木块对地位移为s1和s2，相对位移为△s，4、5木块运动的加速度为a2μ2Mg-μ1（M+2m）g=2ma2v1-a1t=a2t

s1＝v1t−a1t2

s2＝a2t2

△s=s1-s2联立解得s1＝m

△s＝m由于△s＜l（s1＜l）小铅块没有离开第四块木块，最后小铅块与4、5木块达共同速度起减速为零．

小铅块与4、5木块达到共同速度为v2，一起减速的加速度大小为a3，减速位移为s3μ1（2m+M）g=（2m+M）a3v2=a2t

s3＝联立以上各式得s3＝m小铅块最终离1木块左端为s=3l+s1+s3

联立以上各式得s=m14、（1）（2）（3）【解析】

（1）对小球，在最高点，有：得：（2）由图象信息可知：即该行星表面重力加速度：对该行星近地