嘉峪关市重点中学2027届物理高三上期中复习检测试题含解析

嘉峪关市重点中学2027届物理高三上期中复习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、引力波探测于2017年获得诺贝尔物理学奖。双星的运动是产生引力波的来源之一，假设宇宙中有一双星系统由P、Q两颗星体组成，这两颗星绕它们连线的某一点在二者万有引力作用下做匀速圆周运动，测得P星的周期为T，P、Q两颗星的距离为l，P、Q两颗星的轨道半径之差为△r（P星的轨道半径大于Q星的轨道半径），引力常量为G，则下列结论错误的是A．Q、P两颗星的质量差为B．Q、P两颗星的线速度大小之差为C．Q、P两颗星的运动半径之比为D．Q、P两颗星的质量之比为2、如图所示，水平面内有一个匀强电场，在该平面内有一个以O为圆心，R为半径的圆，其中AB为圆的直径，C、D为圆上两点，且∠CAB=∠DAB=60°．一个带电量为+q的粒子，以初速度v从A点三次沿不同的方向射出，分别运动到B、C、D三点，粒子到达C点的速度为v，到达B点的速度为v．不计粒子重力，若粒子到达D点的速度大小为，匀强电场的场强大小为E，则（）A．；B．；C．；D．；3、如图所示为甲乙两物体做直线运动的x-t图像，对于0~t1时间内两物体的运动，下列说法中正确的是A．甲物体速度方向与加速度方向相同B．乙物体加速度方向与速度方向相反C．甲物体的平均速度大于乙物体的平均速度D．乙物体位移变小，速度变大4、两根平行金属导轨MN、PQ，间距为d，与水平面成角时，质量为m的圆柱体恰能匀速下滑，圆柱体横截面半径为r，当两根平行金属导轨MN、PQ放水平后，间距不变，对圆柱体施加一水平拉力F，使圆柱体作匀速直线运动，已知d=r,则F为（）A． B． C．mg D．5、在平直公路上行驶的车和车，其位移--时间图象分别为图中直线和曲线，已知b车的加速度恒定且等于时，直线和曲线刚好相切，则（）A．车做匀速运动且其速度为B．时，车和车的距离C．时，车和车相遇，但此时速度不等D．时，b车的速度为10m/s6、如图所示，用轻弹簧相连的物块A和B放在光滑的水平面上，物块A紧靠竖直墙壁，一颗子弹沿水平方向射入物块B后留在其中（子弹打击的时间极短），关于由子弹、弹簧和A、B所组成的系统，下列说法正确的是()A．子弹射入物块B的过程中，系统的机械能、动量均不守恒B．物块B带着子弹向左运动，直到弹簧压缩量达最大过程中，系统的机械能和动量都不守恒C．弹簧推着物块B向右运动，直到弹簧恢复原长的过程中，系统的机械能和动量都守恒D．物块A离开竖直墙壁后，直到弹簧伸长量达最大的过程中，系统的机械能和动量都守恒二、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、据报道2016年1月1日郑州发生了万伏电缆落地，持续大火将路面烧焦成大坑的事件。高压电线落地可能导致行人跨步触电，如图所示，设人的两脚MN间跨步距离为d，触地点O流入大地的电流为I，大地的电阻率为ρ，ON间的距离为R。电流在以O点为圆心半径为r的半球面上均匀分布，其电流密度为I2πr2，电流密度乘以电阻率等于电场强度，该场强可以等效于把点电荷Q放在真空中A．等效点电荷Q电量为ρI2πK(K为静电力常量B．若图中的N、M处于O点左侧，且N、M、O点共线，则两脚间的跨步电压可能等于ρIdC．两脚间的跨步电压不可能为零D．两脚并拢跳离触地点是防跨步触电的一种有效方法8、天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星．双星系统在银河系中很普遍．已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为T，两颗恒星的质量不相等，它们之间的距离为r，引力常量为G.关于双星系统下列说法正确的是()A．两颗恒星做匀速圆周运动的半径均为r2B．C．双星中质量较小的恒星线速度大D．这个双星系统的总质量为49、如图所示，小球从A点以初速度V0沿粗糙斜面向上运动，到达最高点B后返回A，C为AB的中点．下列说法中正确的是（）A．小球从A出发到返回A的过程中，位移为零，外力做功为零B．小球从A到C过程与从C到B过程，速度的变化量相等C．小球从A到C过程与从C到B过程，减少的动能相等D．小球从A到C过程与从C到B过程，损失的机械能相等10、一个质量为m的物体以a=2g的加速度竖直向下运动，则在此物体下降h高度的过程中，物体的()A．重力势能减少了2mghB．动能增加了2mghC．机械能保持不变D．机械能增加了mgh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）如图甲所示为探究加速度与质量关系的实验装置示意图。(1)某位同学设计的实验步骤如下：A．用天平称出小车的质量。B．按图装好实验器材。C．把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂钩码。D．将打点计时器接在6V电压的蓄电池上,接通电源,放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,并在纸带上标明小车质量。E.保持悬挂钩码的质量不变,增加小车上的砝码个数,并记录每次增加后的M值,重复上述实验。F.分析每条纸带,测量并计算出加速度的值。G.作关系图象,并由图象确定a、M关系。①该同学漏掉的重要实验步骤是_______,该步骤应排在_______________步实验之后。②在上述步骤中,有错误的是______,应把____________改为_____________。③在上述步骤中,处理不恰当的是____,应把___________改为____________。(2)某次实验中打出了如图乙所示的纸带(打点计时器所用电源的频率),则这个加速度值a=_______。12．（12分）在“探究求合力的方法”的实验中，需要将橡皮条的一墙固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套，实验中需用两个弹簧称分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长．结点到达某一位置．（1）某同学在做该实验时认为：A．拉橡皮条的绳细一些且长一些，实验效果较好B．拉橡皮条时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行C．橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置时，拉力要适当大些D．两弹簧秤拉橡皮条时的夹角越大越好其中正确的是___（填入相应的字母）．（2）如图所示是甲、乙两名同学实验时得到的结果，其中符合实验事实的是__．（3）若两个弹簧秤的读数均为4N，且两弹簧秤拉力的方向相互垂直，则__（填“能”或“不能”）用一个量程为5N的弹簧秤测量出它们的合力．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）一般来说，正常人从距地面高处跳下，落地时速度较小，这个速度对人是安全的，称为安全着地速度．如果人从高空跳下，必须使用降落伞才能安全着陆，原因是：张开的降落伞受到空气对伞向上的阻力作用．经过大量实验和理论研究表明，空气对降落伞的阻力与空气密度、降落伞的迎风面积、降落伞相对空气速度、阻力系数有关（由伞的形状、结构、材料等决定），其表达式是．取．请根据以上信息，解决下列问题：（1）在忽略空气阻力的情况下，质量的人从高处跳下，落地后经过腿部的缓冲速度减为．若缓冲时间为，求落地过程中地面对人的平均作用力大小（计算时人可视为质点）；（2）在某次高塔跳伞训练中，运动员使用的是有排气孔的降落伞，其阻力系数，空气密度取．降落伞、运动员总质量，张开降落伞后达到匀速下降时，要求人能安全着地，降落伞的迎风面积至少是多大？（3）跳伞运动员和降落伞的总质量，从高的跳伞塔上跳下，在下落过程中，经历了张开降落伞前自由下落、张开降落伞后减速下落和匀速下落直至落地三个阶段．如图是通过固定在跳伞运动员身上的速度传感器绘制出的从张开降落伞开始做减速运动至达到匀速运动时的图象．由图象可知时运动员开始做匀速运动．根据图象估算运动员做减速运动的过程中，空气阻力对降落伞做的功．14．（16分）如图甲所示是高层建筑配备的救生缓降器材，由调速器、安全带、安全钩、缓降绳索等组成．发生火灾时，使用者先将安全钩挂在室内窗户、管道等可以承重的物体上，然后将安全带系在人体腰部，通过缓降绳索等安全着陆．如图乙所示，是某中学在某次火灾逃生演练现场中，体重为60kg的逃生者从离地面18m高处，利用缓降器材由静止开始匀加速下滑，当速度达到时，以大小为加速度减速，到达地面时速度恰好为零．假设逃生者下降过程中悬空不接触墙面，不计空气阻力，求：减速下滑过程的位移；减速下滑时逃生者对缓降绳索的拉力大小；到达地面整个过程的时间．15．（12分）电子打在荧光屏发光的现象广泛应用于各种电器,比如示波器和老式电视机显像管等。如图甲所示，长方形MNPQ区域(MN=PQ=3d,MQ与NP边足够长)存在垂直纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为B。有一块长为5d、厚度不计的荧光屏ab,其上下两表面均涂有荧光粉，平行NP边放置在磁场中，且与NP边相距为d,左端a与MN相距也为d.电子由阴极K等间隔地发射出来(已知电子质量为m、电荷量为e、初速度可视为零)经加速电场加速后，沿MN边进入磁场区域，若粒子打到荧光屏就被吸收。忽略电子重力和一切阻力。(1)如果加速器的电压为U,求电子刚进入磁场的速度大小;(2)调节加速电压，求电子落在荧光屏上,使荧光屏发光的区域长度;(3)若加速电压按如图乙所示的图象变化，求从t=0开始二个周期内，打在荧光屏上的电子数相对总电子数的比例:并分析提高该比例的方法，至少提出两种。

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、双星系统靠相互间的万有引力提供向心力，角速度大小相等，向心力大小相等，则有：，解得，则Q、P两颗星的质量差为，故A正确；B、P、Q两颗星的线速度大小之差为，故B正确；C、双星系统靠相互间的万有引力提供向心力，角速度大小相等，则周期相等，所以Q星的周期为T，根据题意可知，解得：，则P、Q两颗星的运动半径之比，C错误。D、P、Q两颗星的质量之比为，故D正确。本题选错误的故选C。2、A【解析】由动能定理得，；，，故，故，得，AD两点电势相等，，故A正确，BCD错误．故选：A点睛：根据电场力做功可得O、C电势相等，再根据动能定理即可求解．3、B【解析】x-t图像的斜率等于速度，可知甲物体速度逐渐减小，做减速运动，加速度方向与速度方向相反，选项A错误；由图像可知乙物体速度逐渐减小，做减速运动，加速度方向与速度方向相反，选项B正确；由图像可知，两物体在时间t1内的位移大小相同，则平均速度大小相同，选项C错误；乙物体位移变小，速度变小，选项D错误；故选B.点睛：本题要抓住位移图象与速度图象物理意义的区别，从斜率、面积等数学意义进行识别和理解，特别注意不能把x-t图象当成v-t图象处理．4、D【解析】

导轨倾斜时圆柱体刚好匀速下滑，把重力分解到沿导轨方向和垂直导轨方向，有：两支持力的合力与重力压斜面的分力平衡，有：联立可得：当导轨水平放置，用水平力F拉动做匀速直线运动，两支持力的合力在竖直方向平衡，有：联立可得：故选D.5、B【解析】

A．a车图像是倾斜直线，所以该车作匀速直线运动，该车速度为故A错误；C．时，直线和曲线刚好相切，则b车此时速度为，故C错误；B．由得，b车的初速度为b车在第一秒内位移为则时，车和车的距离故B正确；D．时，b车的速度为，故D错误。故选B。6、D【解析】

A：子弹射入物块B的过程中，由于时间极短，且内力远大于外力，子弹、弹簧和A、B所组成的系统动量守恒；在此过程中，子弹的动能有一部分转化为系统的内能，系统的机械能减小。故A项错误。B：物块B带着子弹向左运动，直到弹簧压缩量达最大过程中，系统受到墙壁的作用力，外力之和不为零，系统动量不守恒；在此过程中，只有弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒。故B项错误。C：弹簧推着物块B向右运动，直到弹簧恢复原长的过程中，系统受到墙壁的作用力，外力之和不为零，系统动量不守恒；在此过程中，只有弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒。故C项错误。D：物块A离开竖直墙壁后，直到弹簧伸长量达最大的过程中，系统所受的外力之和为零，系统动量守恒；在此过程中，只有弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒。故D项正确。系统动量守恒的条件是系统所受合外力为零；系统机械能守恒的条件是除重力（弹簧弹力）外其他力不做功。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、AD【解析】

根据题意有：I2πr2⋅ρ=kQr2，解得Q=ρI2πk．故A正确。N点处电流密度为I2πR2，由于MN间的电场是非匀强电场，电场强度越靠近O点越大，则知MN间的场强大于I2π本题是信息给予题，要读懂题意，抓住有效信息是关键，可采用类比的方法理解，将电流场与点电荷的静电场模拟分析。8、CD【解析】双星做圆周运动的角速度大小相等，靠相互间的万有引力提供向心力，知向心力大小相等，则有：m1r1ω2=m2r2ω2，则m1r1=m2r2，因为两颗恒星的质量不等，则做圆周运动的半径不同．质量较小的恒星半径较大，由v=ωr可知，质量较小的恒星线速度大，故AB错误，故C正确．根据Gm1m2r2=m1r19、CD【解析】

要求动能的减少量可以根据动能定理求合外力对物体所做的功；要求速度的变化量可以根据公式Δv=aΔt来求，而机械能的变化等于除重力和弹簧弹力以外的其他力所做的功；【详解】A、位移是从初位置指向末位置的有向线段，故小球从A出发到返回A，位移为0，但整个过程中摩擦力的方向与小球运动的方向始终相反，故整个过程中摩擦力对物体做负功，即外力做功不为零，故选项A错误；

B、故AC段的平均速度vAC=vA+vC2，CB段的平均速度vCB=vc+vB2

由于vC、设A到C的高度和从C到B的高度为h，AC的距离为s，斜面的倾角为θ，

则从A到C或从C到B，根据动能定理：-mgh-μmgscosθ=ΔEK

可知小球从A到C过程中与从C到B过程合外力对物体做的功相同，故小球减少的动能相等，故C正确；

D、根据功能关系可知：除重力和弹簧弹力以外的力做功等于机械能的变化，则

根据-μmgscosθ=ΔE可得小球从A到C过程与从C到B过程，损失的机械能相等，故解决本题的关键灵活运用运动学公式、动能定理以及功能关系，注意方法的运用，本题目综合性很强，考查的知识点很多，在平时学习过程中加强训练。10、BD【解析】

A．下降h高度，则重力做正功mgh，所以重力势能减小mgh，A错误；B．根据动能定理可得F合h=ΔEk，又F合=ma=2mg，故ΔEk=2mgh，B正确；CD．重力势能减小mgh，而动能增大2mgh，所以机械能增加mgh，C错误，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、平衡摩擦力BD6V电压的蓄电池220V交流电源G0.80【解析】（1）①在做实验前首先应该平衡摩擦力，此过程应排在把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶之前，即B之后；②电火花打点计时器使用的是220V交流电源，故步骤D中不能使用直流电源，而应该使用220V交流电源；③根据牛顿第二定律可知物体的加速度a与物体的质量M成反比，所以图象是曲线，而仅仅根据曲线很难判定加速度a与物体的质量M到底是什么关系，但应该成正比例关系，而正比例关系图象是一条过坐标原点的直线，所以应作图象．（2）由图可知，两已知长度对应的时间间隔为，由可得，解得。【点睛】在做实验前首先应该平衡摩擦力，电火花打点计时器使用220V的交流电源；图象是一条过坐标原点的正比例关系，而图象图象是曲线；根据逐差法可求出加速度．12、ABC甲不能【解析】

(1)[1]A．为了方便而且更加准确确定力的方向，操作时可以使绳套细且长一些．故A正确．B．作图时，我们是在白纸中作图，做出的是水平力的图示，若拉力倾斜，则会把倾斜的拉力当做水平的拉力，从而带来更大的误差，所以应使各力尽量与木板面平行．故B正确．C．橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O时，拉力要适当大些．故C正确．D．为了做平行四边形方便，拉力F1和F2的夹角适当，并非越大越好．故D错误．(2)[2]实验中F1、F2合力的理论值是指通过平行四边形定则求出的合力值，而其实验值是指一个弹簧拉橡皮条时所测得的数值，由此可知F是F1、F2合力的理论值，F´是合力的实验值．F´一定沿细线方向，故符合实际的为甲．(3)[3]两力均为4N，且相互垂直，则其合力大小为：合力超过了弹簧秤的量程；故弹簧秤无法测出物体所受的合力，故不能使用．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）【解析】落地过程中根据动量定