2027届杭州高级中学高三物理第一学期期中综合测试试题含解析

2027届杭州高级中学高三物理第一学期期中综合测试试题注意事项：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、下列说法中正确的有()A．kg、m、N都是国际单位制中的基本单位B．伽利略通过理想斜面实验说明力是维持物体运动的原因C．物理模型在物理学研究中起到了重要作用，其中“质点”“点电荷”等都是理想化模型D．卡文迪许将行星与太阳之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出万有引力定律并测出了引力常量G的数值2、质量为m的小球A以水平初速度v0与原来静止的光滑水平面上的质量为3m的小球B发生正碰，已知碰撞过程中A球的动能减少了75%，则碰撞后B球的动能可能是（）A．B．C．D．3、“加油向未来”节目，做了一个大型科学实验，选了8名力气几乎相同的小朋友，水平拉动一辆130t重处于悬浮状态下的磁悬浮列车，列车在30s时间内前进了四、五米，然后，让4个小朋友在30s时间内用力拉整列磁悬浮列车，列车会怎样（）A．移动2m以上B．移动1－2mC．移动距离不超过1mD．静止不动4、在下列关于运动和力关系的叙述中正确的是（）A．物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心B．物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做直线运动C．物体运动的速度在增加，所受合力方向一定与运动方向相同D．做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的5、如图所示，木块A质量为1kg，木块B的质量为2kg，叠放在水平地面上，AB间最大静摩擦力为1牛，B与地面间摩擦系数为0.1，今用水平力F作用于B，则保持AB相对静止的条件是F不超过：A．3牛B．4牛C．7牛D．6牛6、A、B两物体沿同一方向运动，它们的图像如图所示，下列判断正确的是A．在时刻前，B物体始终在A物体的前面B．在这段时间内，B物体的位移比A物体的位移大C．在时刻前，B物体的速度始终比A物体增加得快D．在时刻两物体不可能相遇二、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、如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r一定，A、B为平行板电容器的两块正对金属板，R1为光敏电阻。当R2的滑动触头P在a端时，闭合开关S，此时电流表A和电压表V的示数分别为I和U。以下说法正确的是()A．若仅将R2的滑动触头P向b端移动，则I不变，U增大B．若仅增大A、B板间距离，则电容器所带电荷量减少C．若仅用更强的光照射R1，则I增大，U增大，电容器所带电荷量增加D．若仅用更强的光照射R1，则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变8、如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，管道内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法中正确的是（）A．小球通过最高点时的最小速度B．小球通过最高点时的最小速度C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力9、如图所示，一内壁粗糙程度相同、半径为R的圆筒固定在竖直平面内，圆筒内一质量为m的小球沿筒壁做圆周运动．若小球从最低点算起运动一圈又回到最低点的过程中，两次在最低点时筒壁对小球的弹力大小分别为10mg和8mg.设小球在该过程中克服摩擦力做的功为W，经过最高点时筒壁对小球的弹力大小为F，则A．W=2mgR B．W=mgR C．3mg<F<4mg D．2mg<F<3mg10、如图所示，金属杆ab、cd置于足够长的水平平行轨道MN、PQ上，可沿轨道滑动，轨道所在的空间有竖直向上匀强磁场，导轨电阻不计．则下面说法中正确的是()A．若轨道光滑，给ab一初速度v0，则最终ab、cd一定做匀速运动且速度大小均为0.5v0B．若轨道光滑，给ab施加一个垂直于ab的水平恒定外力作用，则最终二者一定做匀加速运动，且速度差恒定C．若轨道粗糙，给ab施加一个垂直于ab的水平恒定外力作用，则最终二者一定做匀加速运动，且速度差恒定D．若将cd换成固定于MN、PQ间的一电容器，且轨道光滑，给ab施加一个垂直于ab的恒定外力，则最终ab一定做匀加速直线运动三、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）某同学利用右图所示的实验装置验证机械能守恒定律。(1)请指出该同学在实验操作中存在的两处错误：____________、______________。(2)若所用交流电的频率为f，该同学经正确操作得到如下图所示的纸带，把第一个点记做O，另选连续的3个点A、B、C作为测量的点，A、B、C各点到O点的距离分别为s1、s2、s3，重物质量为m，重力加速度为g。根据以上数据知，从O点到B点，重物的重力势能的减少量等于________，动能的增加量等于_______。(用所给的符号表示)12．（12分）某物理学习兴趣小组的同学用如图所示的装置验证动能定理。（1）有两种工作频率为的打点计时器供试验选用：A．电磁打点计时器B．电火花打点计时器为使纸带在运动时受到的阻力较小，应选择____________（选填“”或“”）（2）保持长木板水平，将纸带固定在小车后端，纸带穿过打点计时器的限位孔。实验中，为消除摩擦力的影响，在砝码盘中慢慢加入沙子，直到小车开始运动。同学甲认为此时的摩擦力的影响已得到消除。同学乙认为还应从盘中取出适量沙子，直至轻推小车观察到小车做匀速运动。看法正确的同学是____________（选填“甲”或“乙”）。（3）消除摩擦力的影响后，在砝码盘中加入砝码，接通打点计时器电源，松开小车，小车运动。纸带被打出一系列点，选中纸带上合适的某点点。测出小车的质量为，再测出纸带上起点到点的距离。小车动能的变化量可用△算出。砝码盘中砝码的质量为，重量加速度为；实验中，小车的质量应________________（选填“远大于”“远小于”或“接近”）砝码、砝码盘和沙子的总质量，小车所受合力做的功可用算出。多次测量，若与△均基本相等则验证了动能定理。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）在地面上方足够高的地方，存在一个“相互作用区域(下图中画有虚线的部分)．一个小圆环A套在一根均匀直杆B上，A和B的质量均为m=1kg，若它们之间发生相对滑动时，会产生f=0.5mg的摩擦力，开始时A处于B的最下端，B竖直放置，A和“相互作用区域”的高度差h=0.8m，让A和B一起从静止开始下落，只要A处于“相互作用区域”就会受到F=2.5mg，方向竖直向上的恒力作用，而“相互作用区域”对处于其中的杆B在下落过程中始终保持竖直，且杆的长度能够保证圆环A与杆不会分离，当小圆环A穿出“相互作用区域时速度恰好为0，不计空气阻力，取g=10m/s2，求:(1)小圆环刚进入“相互作用区域”时的速度；(2)"相互作用区域”的高度d；(3)小圆环A穿过“相互作用区域”的过程中，AB组成的系统损失的机械能．14．（16分）如图，光滑水平面AB与竖直面的半圆形导轨在B点相连接，导轨半径为R，一质量为m的静止木块在A处压缩弹簧，释放后，木块获得一向右的初速度，当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力是其重力的7倍，之后向上运动恰能通过轨道顶点C，不计空气阻力，试求：（1）弹簧对木块所做的功；（2）木块从B到C过程中克服摩擦力做的功；（3）木块离开C点落回水平面所需的时间和落回水平面时的动能。15．（12分）如右图所示，重为G的均匀链条挂在等高的两钩上，链条悬挂处与水平方向成θ角，试求：(1)链条两端的张力大小；(2)链条最低处的张力大小．

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】

国际单位制在力学中规定了三个基本物理量，分别为长度、质量、时间，它们在国际单位制中的单位称为力学基本单位．根据牛顿第二定律推导牛顿这个单位；根据物理学史的知识解答．【详解】A、kg与m属于国际单位中的基本单位，N是导出单位．故A错误；B、伽利略通过理想斜面实验说明力不是维持物体运动的原因，故B错误；C、“质点”“点电荷”等都是理想化模型，故C正确；D、牛顿将行星与太阳之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出万有引力定律，卡文迪许测出了引力常量G的数值．故D错误．故本题选C．该题考查物理学史以及经典力学的使用范围等多个知识点的内容，要求能牢记各物理量的定义方法，明确它们所采用的基本思想．2、B【解析】碰撞过程中A球的动能减少了75%，即变为原来的，所以A的速度大小变为原来的．

若碰后A球速度方向和原来的方向一致，取A原来的速度方向为正方向，根据动量守恒定律得：，解得，碰后A、B同向运动，A在B的后面，A的速度大于B的速度，不可能．若碰后A球速度方向和原来的方向相反，取A原来的速度方向为正方向，根据动量守恒定律得：，解得．符合题意，碰撞后B球的动能为，故B正确，综上所述本题答案是：B3、A【解析】解：磁悬浮列车摩擦力可认为是0，由F减小为原来一半，可得加速度变为原来的一半，由可知位移在2m~2.5m，所以选A4、B【解析】

只有做匀速圆周运动的物体所受合外力指向圆心，变速圆周运动由于物体受到沿切线的分力和径向的向心力，所以合力不一定指向圆心，A错误；当合力与速度不在同一条直线上时，物体做曲线运动，当合力与速度方向在同一直线上时，物体做直线运动，B正确；物体运动的速度在增加，所受合力方向与运动方向不一定相同，可能成锐角，C错误；曲线运动物体的速度方向与该点曲线的切线方向相同，所以曲线运动的速度的方向是时刻变化的，一定是变速运动，但加速度不一定变化，如平抛运动，加速度为g，不变，D错误．物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合力可以是恒力，也可以是变力，速度的方向与该点曲线的切线方向相同，只有做匀速圆周运动的物体所受合外力指向圆心．5、D【解析】对A有：Fmax=mAa；代入数据解得：a=1m/s2；对整体有：F−μ(mA+mB)g=(mA+mB)a；代入数据解得：F=6N；故选：D.点睛：要使AB能保持相对静止，由题意可知当F最大时，AB间的摩擦力应刚好为最大静摩擦力，则以A为研究对象可求得两物体共同运动时所具有的最大加速度；再用整体法可求得F的最大值．6、B【解析】

A．在时刻前，B的速度大于A的速度，但AB出发的位置不确定，无法判断AB的位置关系，故A错误；B．在图像中，与时间轴所围的面积为物体运动的位移，故在这段时间内，B物体的位移比A物体的位移大，故B正确；C．在图像中，斜率代表加速度，所以B物体的速度有比A物体速度增加慢的时刻，故C错误；D．由于不知道出发时的位置关系，故在时刻两物体有可能相遇，故D错误。故选：B．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．滑动变阻器处于含电容支路中，相当于导线，所以移动滑动触头，I不变，U不变，故A错误；B．若仅增大A、B板间距离，因板间电压不变，由知电容减小，再由电容的定义式可知电容器所带电荷量减少，故B正确；C．若仅用更强的光线照射R1，R1的阻值变小，总电阻减小，I增大，内电压和R3的电压均增大，则电容器板间电压减小，电容不变，由知电容器所带电荷量减少，故C错误；D．根据闭合电路欧姆定律得，因电压表测量为电源的路端电压，电流表测量流过电源的电流，则可得保持不变，故D正确。故选BD。8、BC【解析】

AB.因是在圆形管道内做圆周运动，所以在最高点时，内壁可以给小球沿半径向外的支持力，所以小球通过最高点时的最小速度可以为零．所以选项A错误，B正确；C.小球在水平线ab以下的管道中运动时，竖直向下的重力沿半径方向的分力沿半径方向向外，小球的向心力是沿半径向圆心的，小球与外壁一定会相互挤压，所以小球一定会受到外壁的作用力，内壁管壁对小球一定无作用力，所以选项C正确；D.小球在水平线ab以上的管道中运动时，当速度较小时，重力沿半径方向上的分力大于或等于小球做圆周运动需要的向心力，此时小球与外壁不存在相互挤压，外侧管壁对小球没有作用力，选项D错误．9、BD【解析】

做圆周运动的物体的向心力由合外力来提供，结合整个过程中能量守恒的思想，分析摩擦力在上升和下降过程中等高处的大小关系（滑动摩擦力的影响因素）来分析上升和下降过程摩擦力做功的大小关系，以及取值范围的问题用极端思想【详解】AB．小球沿筒壁做圆周运动，先后两次在最低点受到筒壁对小球的弹力大小分别为10mg和8mg，对小球进行受力分析，先后两次所受的合外力分别为9mg和7mg，方向指向圆心．设小球先后两次经过最低点得速率分别为和，根据合外力提供做圆周运动的向心力得：和；小球在整个过程中，由动能定理得：；综合上面几个式子解得W=mgR，故A错B对；CD．由于小球在筒壁上运动时受到滑动摩擦力，在粗糙程度相同得情况下，小球对筒壁得压力越大，摩擦力就越大；小球运动一周得过程中，因克服摩擦力做功，使得小球机械能减小，在上升和下降过程中等高处，上升时摩擦力较大，而下降时的摩擦力较小，则上升时克服摩擦力做功，下降时小于；设小球上升到最高点时的速度为，筒壁对小球的弹力满足：，再由能量守恒：，解得；小球上升到最高点时的速度为，筒壁对小球的弹力满足：，假设小球到达最高点时克服摩擦力做功为W=mgR，由能量守恒：，解得，实际上小球下落时也要克服摩擦力做功，因而上升过程中克服摩擦力做功小于W的，则有，故C错D对故选BD此题考查知识点综合性强而且非常灵活，需要对所学知识有很好的掌握，如谁来提供向心力；滑动摩擦力的影响因素及做功问题；能量守恒的思想的运用；特殊条件下的取值范围问题等10、ABD【解析】

若轨道光滑，给ab一初速度v0，ab运动后在ab棒中产生电动势，电路中产生感应电流，根据楞次定律可知，ab受到的安培力的方向向后，cd受到的安培力的方向向前，结合F=BIL可知两根棒中受到的安培力大小相等，方向相反，由动量守恒定律即可求出二者的末速度．若轨道光滑，开始时ab的速度比较小，则电路中的电流比较小，ab受到的安培力小于拉力F，所以ab向右做加速运动，同时cd也向右做加速运动，但开始时ab的加速度大，随速度差的增大，二者的加速度逐渐趋于相等，最后二者以相等的加速度运动．若轨道粗糙，根据外力与摩擦力比较，从而判定棒ab运动情况，再根据安拉力与滑动摩擦力关系，得出cd棒运动情况，最后根据闭合电路欧姆定律与安培力表达式，即可求解；

若将cd换成固定于MN、PQ间的一电容器，金属棒在向右运动的过程中，随着速度增大，安培力增大，由牛顿第二定律分析加速度的变化．【详解】若轨道光滑，ab运动后在ab棒中产生电动势，电路中产生感应电流，根据楞次定律可知，ab受到的安培力的方向向后，cd受到的安培力的方向向前，结合可知两根棒中受到的安培力大小相等，方向相反，二者在水平方向的动量守恒，选取向右为正方向，由动量守恒定律得，解得，故A正确；若轨道光滑，给ab施加一个垂直于ab的恒定外力作用，ab将开始做加速运动，电路中产生感应电流，根据楞次定律可知，ab受到的安培力的方向向后，cd受到的安培力的方向向前；开始时ab的速度比较小，则电路中的电流比较小，ab受到的安培力小于拉力F，所以ab向右做加速运动，加速度满足，电路中由感应电流后cd也向右做加速运动，加速度满足，开始时ab的加速度比较大，cd的加速度比较小，二者之间的速度差逐渐增大，则电路中的电动势与电流都逐渐增大，此时二者之间的加速度的差逐渐减小，当它们的加速度相等时，二者之间的速度差最大，此时，同时满足，B正确；若轨道粗糙，给ab施加一个垂直于ab的恒定外力作用，设两根棒与轨道之间的摩擦力都是f；若，则都静止不动；若，故棒ab由静止开始作加速运动，棒ab中将出现不断变大的感应电流，致使cd也会受到安培力作用，当时，cd保持不动；当时，cd棒也开始运动．由以上的分析可知，若轨道粗糙，给ab施加一个垂直于ab的恒定外力作用，不一定最终二者一定做匀加速运动，且速度差恒定，C错误；若将cd换成固定于MN、PQ间的一电容器，且轨道光滑，给ab施加一个垂直于ab的恒定外力F，设金属棒做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，电流的定义式，电容器上的带电量，根据法拉第电磁感应定律，整理以上式子得，所以有，可知假设正确，给ab施加一个垂直于ab的恒定外力，最终ab一定做匀加速直线运动，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、打点计时器应该接交流电源开始时重物应该靠近打点计时器【解析】（1）本实验使用的是打点计时器，根据打点计时器的工作原理，必须使用交流电源，而该同学采用的是直流电源；纸带总长约1米左右，且尽可能在纸带上多打一些点，所以应让重物紧靠打点计时器，而该同学将重物放的位置离打点计时器太远，故该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方是：①打点计时器接了直流电，打点计时器应该接交流电源；②重物离打点计时器太远，开始时重物应该靠近打点计时器；（2）从O点到B点，重物的重力势能的减少量等于；动能的增加量等于12、B乙远大于【解析】

（1）[1]电火花打点计时器的阻力较小，故选电火花打点计时器；（2）[2]由于最大静摩擦力大于滑动摩擦力，故小车开始运动后，要取出部分沙子，故乙同学正确；