湖南省常德市武陵区第一中学2027届高三物理第一学期期中经典试题含解析

湖南省常德市武陵区第一中学2027届高三物理第一学期期中经典试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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，用轻杆AO（可绕A点自由转动）和轻绳BO吊着一个重物M，保持AO与水平方向的夹角θ不变．下列说法正确的是（）A．当BO逆时针由水平转到竖直，绳子的拉力一直减小B．当BO逆时针由水平转到竖直，轻杆的拉力先减小后增大C．若增大θ，保持OB水平，仍使重物M处于平衡，则AO、BO的拉力均增大D．当重物M的质量增大时，AO、BO的拉力均增大2、如图所示，A、B两小球从相同高度同时水平相向抛出，经过时间t在空中相遇。若两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为（）A．t B． C． D．3、如图所示，一个圆形框架以竖直的直径为转轴匀速转动．在框架上套着两个质量相等的小球A、B，小球A、B到竖直转轴的距离相等，它们与圆形框架保持相对静止．下列说法正确的是（）A．小球A的合力小于小球B的合力B．小球A与框架间可能没有摩擦力C．小球B与框架间可能没有摩擦力D．圆形框架以更大的角速度转动，小球B受到的摩擦力一定增大4、在等边三角形的三个顶点A、B、C上分别固定着＋Q、＋Q、－Q三个点电荷，如图所示，关于其三边中点a、b、c的场强大小Ea、Eb、Ec及电势高低a、b、c，下列判断正确的是A．Ea＝Eb＝Ec，a＝b＝cB．Ea＝Eb＞Ec，a＝b＜cC．Ea＞Eb＞Ec，a＜b＜cD．Ea＝Ec＞Eb，a＜b＝c5、一个物体在若干个力的作用下处于平衡状态，若使其中一个与速度方向相反的力逐渐减小到零，再恢复到原值，而其他力均不变，则物体的运动可能是A．一直加速B．一直减速C．先加速后减速D．先减速后加速6、如图甲所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，一个线圈与一个电容器相连，线圈平面与匀强磁场垂直，电容器的电容C=60μF，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是A．电容器下极板电势高于上极板 B．线圈中磁通量的变化率为3Wb/sC．电容器两极板间电压为2.0V D．电容器所带电荷量为120C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、两个相同的金属小球，带电荷量之比为1∶7，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的（）A． B． C． D．8、如图所示为一个质点做直线运动的v-t图像，则下列说法中正确的是（）A．质点在0~5s内的位移为5mB．质点在整个0~12s内的运动过程中，10~12s内的加速度最大C．质点在10s末离出发点最远D．质点在8~12s内的平均速度为4m/s9、如图所示，一足够长的光滑斜面，倾角为θ，一弹簧上端固定在斜面的顶端，下端与物体b相连，物体b上表面粗糙，在其上面放一物体a，a、b间的动摩擦因数为μ(μ>tanθ)，将物体a、b从O点由静止开始释放，释放时弹簧恰好处于自由伸长状态，当b滑到A点时，a刚好从b上开始滑动；滑到B点时a刚好从b上滑下，b也恰好速度为零，设a、b间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．下列对物体a、b运动情况描述正确的是A．从A到B的过程中，a的速度减小，b的加速度增大，速度却减小B．经过B点，a掉下后，b开始反向运动，b一定能上滑超过O点C．从O到A的过程中，两者一起加速，加速度大小从gsinθ先减小至0后又增大D．从O到B的过程中，摩擦力对a的功率先增大后不变10、如图所示，质量为3kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面，质量为2kg的物体B用细线悬挂，A、B间相互接触但无压力。取。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间（）A．B对A的压力大小为12NB．弹簧弹力大小为2NC．B的加速度大小为D．A的加速度为零三、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）在“研究平抛运动”的实验中，得到物体运动的部分轨迹如图所示，a、b、c三点在运动轨迹上（图中已标出），则抛出时小球的初速度为_____m/s，小球运动到b点的速度方向与竖直方向夹角为_____．（取g=10m/s2）12．（12分）某实验小组进行“验证机械能守恒定律”的实验．（1）甲同学用图1所示的实验装置验证机械能守恒定律，将电火花计时器固定在铁架台上，把纸带的下端固定在重锤上，纸带穿过电火花计时器，上端用纸带夹夹住，接通电源后释放纸带，纸带上打出一系列的点，所用电源的频率为50Hz，实验中该同学得到一条点迹清晰的纸带如图2所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点．纸带连续的计时点A、B、C、D至第1个点O的距离如图2所示，已知重锤的质量为1.00kg，当地的重力加速度为g=9.8m/s2，从起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为=_________J，重锤动能的增加量为ΔEk=_________J，从以上数据可以得到的结论是______________．（结果保留3位有效数字）．（2）乙同学利用上述实验装置测定当地的重力加速度．他打出了一条纸带后，利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以v2为纵轴画出了如图3所示的图线．由于图线明显偏离原点，若测量和计算都没有问题，其原因可能是___________________．乙同学测出该图线的斜率为k，如果阻力不可忽略，则当地的重力加速度g_____k（选填“大于”、“等于”或“小于”）．（3）丙同学用如图4所示的气垫导轨装置来验证机械能守恒定律，由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离L，窄遮光板的宽度为d，窄遮光板依次通过两个光电门的时间分别为t1、t2，经分析讨论，由于滑块在气垫导轨上运动时空气阻力很小，为此还需测量的物理量是_______________，机械能守恒的表达式为_______________________．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）质量为m的小物块A，放在质量为M，长度为L的木板B的左端，B在水平拉力的作用下沿水平地面匀速向右滑动，且A、B相对静止，某时刻撤去水平拉力，经过一段时间，A在B上相对于B向右滑行了一段距离后刚好没掉下来，已知A、B间的动摩擦因数为，B与地面间的动摩擦因数为，且，求B在地面上滑行的距离s。14．（16分）如图，电容为C的电容器通过单刀双掷开关S左边与一可变电动势的直流电源相连，右边与两根间距为L的光滑水平金属导轨M1M2P1P2、N1N2Q1Q2相连（M1处左侧有一小段光滑绝缘材料隔开且各部分平滑连接）。水平导轨存在两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场区域，其中区域I方向竖直向上，区域Ⅱ竖直向下，虚线间的宽度都为d，两区域相隔的距离足够大。有两根电阻均为R的金属棒a和b与导轨垂直放置，金属棒a质量为m，金属棒b质量为3m，b棒置于磁场Ⅱ的中间位置EF处，并用绝缘细线系住，细线能承受的最大拉力为F0。现将S掷向“1”，经足够时间后再掷向“2”，已知在a棒到达小段绝缘材料前已经匀速运动。（1）当a棒滑过绝缘材料后，若要使b棒在导轨上保持静止，则电源电动势应小于某一值E0。求E0的大小。（2）若电源电动势小于E0，使a棒以速度v1(v1为已知量)滑过绝缘材料，求a棒通过虚线M1N1和M2N2的过程中，a棒产生的焦耳热。（3）若电源电动势大于E0，使a棒以速度v2(v2为已知量)滑过绝缘材料，从a棒刚好滑过绝缘材料开始计时，经过t0后滑过虚线M2N2位置，此时a棒的速度为v2求t0时刻金属棒b的速度大小。15．（12分）如图所示，a、b是完全相同的小物块，质量均为m，光滑半圆弧轨道半径为R，OA为水平半径，BC为竖直直径．粗糙的水平轨道CM与圆弧轨道在C点相切，轨道上有一轻弹簧，一端固定在竖直墙上，另一端系物块a，物体a恰位于轨道的末端C点(此时弹簧处于自然状态)．小物块b自A处以竖直向下的初速度v0＝滑下，到C点后与物体a发生弹性碰撞，a压缩弹簧进入水平轨道，物块b最终恰能通过B点．重力加速度为g，求：（1）物块b刚滑到半圆轨道C点时对轨道的压力大小；（2）弹簧的最大弹性势能．

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、D【解析】

对物体受力分析，受重力、两个拉力，如图所示

将两个拉力合成，其合力与第三个力：重力平衡，由图象可以看出，OB绳所受的拉力先减小后增大，当垂直时取最小值；OA杆受到的拉力一直减小；故AB错误；增大M的重力G时，根据共点力的平衡条件可知AO的拉力、BO的拉力，当M的重力G增大，AO、BO的拉力均增大，故D正确；增大θ，保持OB水平，仍使重物M处于平衡，则AO、BO的拉力均减小，C错误．故选D．本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答．2、C【解析】

依据运动的独立性原理，在水平方向上，两球之间的距离得故选C。3、C【解析】试题分析：小球受到的合力充当向心力，因为到竖直转轴的距离相等，所以两小球的速度大小相等，半径相同，根据公式，两小球受到的合力大小相等，A错误；小球A受到的重力竖直向下，受到的支持力垂直该点圆环切线方向指向圆心，故两个力的合力不可能指向竖直转轴，所以一定受到摩擦力作用，小球B受到竖直向下的重力，受到的垂直该点切线方向指向圆心的支持力，合力可能指向竖直转轴，所以B可能不受摩擦力作用，B错误C正确；因为B可能不受摩擦力作用，所以无法判断摩擦力变化，故D错误．考点：考查了匀速圆周运动规律的应用4、B【解析】根据矢量叠加原理，a点的场强等于B在a点的场强，与AC在a点场强的矢量和；AB在c点的场强叠加后等于零，则c点的场强等于C在c点产生的场强，所以a点的场强大于c点的场强，即Ea＞Ec，由对称性可知，Ea＝Eb，则Ea＝Eb＞Ec；AC在a点的电势代数和为零，故a点的电势等于正电荷B在a点的电势；c点的电势等于两个正电荷AB与负电荷C在c点电势的代数和，则a＜c；由对称可知a＝b，即a＝b＜c，故选B.5、A【解析】

体在多个力的作用下做匀速直线运动，知合力为零，如果仅将其中某一个与速度方向相反的力的大小逐渐减小到零，然后又逐渐从零恢复到原来大小，知合力的大小先增大后减小，方向始终与速度方向相同，所以物体一直做加速运动，故A正确。故选A。6、C【解析】

根据楞次定律，可判断出电容器上极板电势高于下极板，A错误；根据图象可得线圈中磁通量的变化率为，B错误；根据法拉第电磁感应定律有：V，C正确；根据Q=CU，可得电容器所带电荷量为，D错误；选C.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、CD【解析】

ABCD．设两金属球带异种电荷，电荷量分别为q和-7q，两者间库仑力大小为将两者接触后再放回原来的位置上，两球所带电荷量均为-3q，库仑力大小为是原来的；设两金属球带同种电荷，电荷量分别为q、7q，由库仑定律有将两者接触后再放回原来的位置上，两球所带电荷量均为4q，库仑力大小为是原来的，故AB错误，CD正确。故选CD。8、AB【解析】

A．v-t图像包围的面积表示物体的位移，在0～5s时间内，质点的位移为故A正确。B．质点在整个0～12s内的运动过程中，10s～12s内图线的斜率绝对值最大，则加速度最大，故B正确。C．质点在11s末图线与时间轴围成的面积最大，则11s末距离出发点最远，故C错误。D．质点在8s～12s内的位移与8～10s内的位移相等，则则平均速度为故D错误。9、AB【解析】释放时弹簧恰好处于自由伸长状态，斜面光滑，二者具有向下的加速度，弹簧伸长，弹簧拉力增大，则二者做加速度逐渐减小的加速运动，以a为研究对象，取沿斜面向下为正方向，有：mgsinθ-f=ma得：f=mgsinθ-ma，可见只要a物体具有向下的加速度，则f＜mgsinθ＜μmgcosθ，即所受摩擦力小于最大静摩擦力，物体不会滑动，当二者加速度为零，即（M+m）gsinθ=F，之后弹簧继续伸长，则ab开始具有沿斜面向上的加速度，即开始减速运动，以a为研究对象，取沿斜面向上为正方向，有：f-mgsinθ=ma；当f有最大值时a有最大值，又fmax=μmgcosθ则a=μgcosθ-gsinθ，之后b加速度继续增大而a加速度保持不变，二者发生相对滑动，故经过A点时，a、b均已进入到减速状态，此时加速度大小是g（μcosθ-sinθ），A正确，C错误；在a落下后，b将以新的平衡位置为中心做谐振动，由对称性可推断出b将冲过O点，即b的最高点将在O点之上，选项B正确．从O到B的过程中，a的速度一直增大，则摩擦力对a的功率一直变大，选项D错误；故选AB．点睛：该题是牛顿第二定律的直接应用，本题ACD三个选项注意使用临界分析法即可得到正确结果，B选项关键点在于a脱离b后，b的受力满足机械能和简谐振动模型.10、AC【解析】

AC．剪断细线前，A、B间无压力，则弹簧的弹力剪断细线的瞬间，对整体分析，整体加速度隔离对B分析解得根据牛顿第三定律可知B对A的压力为12N，选项AC正确；B．细线剪断瞬间弹簧还没有来得及恢复形变，弹力大小不变，即为30N，选项B错误；D．细线剪断瞬间，整体的加速度相同，均为，选项D错误。故选AC。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、2m/sα=53【解析】

在竖直方向根据：Δh=gT代入数据可解得：T=0.1s水平方向匀速直线运动,则v0=xt=2m/s

在b点,竖直方向的速度为vb=所以α=53故本题答案是：2m/s；α=平抛运动在竖直方向上是匀变速运动,由ab和bc之间的距离差可以求出时间间隔,在水平方向上匀速直线运动,由ab等各点在水平方向上的位移,和两点之间的时间间隔,可求得水平速度,也就是小球的初速度,b为ac的中点时刻,可以使用ac段的平均速度表示b点的竖直方向的瞬时速度.12、5.505.45在实验误差允许的范围内重锤下落的过程中机械能守恒先释放重锤，后接通电源大于滑块的质量M和砂桶的质量m【解析】（1）重锤重力势能的减少量为Ep=mghC=1.00×9.8×0.561J≈5.50J；重锤动能的增加量为Ek=≈5.45J；由以上数据可得到如下结论：在实验误差允许的范围内重锤下落的过程中机械能守恒．（2）从图中可以看出，当重锤下落的高度为0时，重锤的速度不为0，说明了操作中先释放重锤，后接通电源．若无阻力，则根据机械能守恒定律知，mgh=，则=gh，斜率k=g．若有阻力则测得的重力加速度k小于当地的重力加速度g，即g大于k．（3）滑块和砂桶组成的系统机械能守恒，为此还需用天平测出滑块的质量M和砂桶的质量m．滑块通过两个光电门的速度大小分别为、，系统减少的重力势能等于系统增加的动能，所以系统机械能守恒的表达式为．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