2027届天津市南开区高三上物理期中联考模拟试题含解析

2027届天津市南开区高三上物理期中联考模拟试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、一辆汽车从静止开始先做匀加速直线运动，然后做匀速运动。假设汽车所受阻力恒定，下列汽车牵引力的功率P与时间t的关系图象中，能描述上述过程的是（）A． B．C． D．2、体操男子单杠决赛中，运动员的双手握住单杠，双臂平行使身体悬空，当他两手之间的距离增大、身体悬空并处于静止时，单杠对手臂的力及它们的合力的大小变化情况为（）．A．增大，增大B．减小，不变C．增大，减小D．增大，不变3、如图所示为山边公路的横截面，实线EF表示倾角为的软层面，沿着这个层面可能产生滑动．质量为1.0×107kg的石块B与上面的岩石之间有一大裂缝（称为节理），仅靠与层面间的摩擦力使它不致滑落，石块与层面间的滑动摩擦因数为0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．若有水渗入节理，会结冰膨胀，对石块施加一个平行于EF层面的作用力，导致石块向下滑动．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，则（）A．没有水渗入节理时，石块共受两个力的作用B．没有水渗入节理时，石块所受摩擦力大小为6.4×107NC．当有水渗入节理时，层面对石块支持力跟原来相比变小了D．当有水渗入节理时，至少需要4×106N平行力才能使石块滑动4、关于静电场下列说法中正确的是A．将负电荷由电势低的地方移到电势高的地方，电势能一定增加B．无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，静电力做的正功越多，电荷在该点的电势能越大C．在同一个等势面上的各点，场强的大小必然是相等的D．电势下降的方向就是电场场强的方向5、行星A和B都是均匀球体，其质量之比是1：3，半径之比是1：3，它们分别有卫星a和b，轨道接近各自行星表面，则两颗卫星a和b的周期之比为（）A．1：27B．1：9C．1：3D．3：16、如图所示，一质量均匀的实心圆球被直径AB所在的平面一分为二，先后以AB沿水平和竖直两种不同方向放置在光滑支架上，处于静止状态，两半球间的作用力分别为F和F',已知支架间的距离为AB的一半，则FF'为（A．233B．32C．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、地球和火星围绕太阳的公转可以看作匀速圆周运动。地球的轨道半径为r1，周期为T1，运行速度为v1，角速度为ω1，加速度为a1,火星的轨道半径为r2,周期为T2A．ω1ω2=kB．r8、如图所示，两根轻绳一端系于结点O，另一端分别系于固定圆环上的A、B两点，O点下面悬挂一物体M，绳OA水平，拉力大小为F1，绳OB与OA夹角α=120°，拉力大小为F2，将两绳同时缓慢顺时针转过60°，并保持两绳之间的夹角α始终不变，且物体始终保持静止状态。则在旋转过程中，下列说法正确的是（）A．F1逐渐增大 B．F1先增大后减小C．F2逐渐减小 D．F2先增大后减小9、如图所示，面积为S、匝数为N、内阻不计的矩形线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中，从图示位置开始计时，绕水平轴oo′以角速度ω匀速转动．矩形线圈通过滑环连接理想变压器．理想变压器原线圈上的滑动触头P上下移动时，可改变副线圈的输出电压；副线圈接有可变电阻R．电表均为理想交流电表．下列判断正确的是（）A．矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为B．矩形线圈产生的感应电动势的有效值为C．当P位置不动，R增大时，电压表示数也增大D．当P位置向上移动、R不变时，电流表示数将增大10、一列沿着x轴正方向传播的横波，在t=0时刻的波形如图甲所示，图甲中某质点的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A．图乙表示质点L的振动图像B．该波的波速为0.5m/sC．t=6s时质点M的位移为零D．在4s内K质点所经过的路程为3.2mE.质点L经过ls沿x轴正方向移动0.5m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）某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图（a）所示．向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放．小球离开桌面后落到水平地面．通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．回答下列问题：（1）本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等．已知重力加速度大小为g，为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的（填正确答案标号）．A．小球的质量mB．小球抛出点到落地点的水平距离sC．桌面到地面的高度hD．弹簧的压缩量△xE.弹簧原长l0（2）用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek=．（3）图（b）中的直线是实验测量得到的s—△x图线．从理论上可推出，如果h不变．m增加，s—△x图线的斜率会（填“增大”、“减小”或“不变”）；如果m不变，h增加，s—△x图线的斜率会（填“增大”、“减小”或“不变”）．由图（b）中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与△x的次方成正比．12．（12分）探究“做功和物体速度变化的关系”实验装置如图甲所示，图中是小车在1条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形．小车实验中获得的速度v，由打点计时器所打点的纸带测出，橡皮筋对小车做的功记为W；实验时，将木板左端调整到适当高度，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放．请回答下列问题：当我们把2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……多次实验．请回答下列问题：(1)除了图甲中已给出器材外，需要的器材还有：交流电源、___________；(2)如图乙中，是小车在某次运动过程中打点计时器在纸带上打出的一系列的点，打点的时间间隔为0.02s，则小车离开橡皮筋后的速度为___________m/s(保留两位有效数字)(3)将几次实验中橡皮筋对小车所做的功W和小车离开橡皮筋后的速度v，进行数据处理，以W为纵坐标，v或v2为横坐标作图，其中可能符合实际情况的是___________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，高为L的斜轨道AB、CD与水平面的夹角均为45°，它们分别与竖直平面内的圆弧形光滑轨道相切于B、D两点，圆弧的半径也为L．质量为m的小滑块从A点由静止滑下后，经CD轨道返回，再次冲上AB轨道至速度为零时，相对于BD面的高度为．已知滑块与AB轨道间的动摩擦因数为μ1=0.5，重力加速度为g，求：(1)滑块第一次经过圆轨道最低点时对轨道的压力大小；(2)滑块与CD面间的动摩擦因数；(3)经过足够长时间，滑块在两斜面上滑动的路程之和s.14．（16分）如图所示，长l=1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点质量为m=2kg的小球。在一外力F（图中未画出）的作用下，小球保持绳与竖直方向的夹角θ=370的静止状态。重力加速度g=10m/s2.(sin370=0.6,cos370=0.8)，求：（1）小球所受F的最小值。（2）将外力F撤去，小球回到最低点时绳拉力T的大小。15．（12分）某种光学元件有两种不同透明物质I和透明物质II制成，其横截面积如图所示，O为AB中点，∠BAC=30°，半圆形透明物质I的折射率为，透明物质II的折射率为n2.一束光线在纸面内沿O点方向射入元件，光线与AB面垂线的夹角到θ时，通过观察发现此时从AC面恰好无光线射出，在BC面有光线垂直射出；(1)该透明物质II的折射率n2；(2)光线在透明物质II中的传播速率大小；(3)光线与AB面垂线的夹角θ的正弦值。

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】

AD．根据P=Fv分析知匀加速运动时牵引力大于阻力，F不变，v随时间均匀增大，故P随时间均匀增大，故AD错误；BC．当匀速时牵引力等于阻力，说明F突变小，速度不变，故功率突变小，以后保持不变，故B错误，C正确。故选C。2、D【解析】运动员所受的合力与运动员重力大小相等方向相反，如图所示:故夹角增大时合力大小不变；手臂间距增大时，相当于在力图中两力之间的夹角增大，若力大小不变，则其合力随夹角的增大而减小，现要保持合力大小不变，当夹角增大时，则增大，故D正确，ABC错误。故选:D．3、D【解析】

A.没有水渗入节理时，石块受到重力、支持力和摩擦力3个力的作用，A错误；B.没有水渗入节理时，石块所受摩擦力大小和重力沿斜面向下的分力相等，即为：NB错误；C.当有水渗入节理时，层面对石块支持力仍等于重力垂直于斜面向下的分力，保持不变，C错误；D.当有水渗入节理时，最大静摩擦力：N至少需要：N平行力才能使石块滑动，D正确．4、B【解析】试题分析：将负电荷由电势低的地方移到电势高的地方，电势能一定减小，选项A错误；无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，静电力做的正功越多，电荷在该点的电势能越大，选项B正确；在同一个等势面上的各点，场强的大小不一定是相等的，例如等量异种电荷连线的中垂线上各点，选项C错误；沿场强的方向电势一定下降，但是电势下降的方向不一定是电场场强的方向，选项D错误；故选B．考点：场强与电势【名师点睛】对于电势与场强的理解，要抓住电势与场强没有直接的关系，匀强电场中，场强处处相等，电势不是处处相等．匀强电场中的等势面与电场线垂直．匀强电场中，各点的场强都相等，各点的电势可能相等，也可能不等．电势降低的方向不一定电场强度方向．电势降低最快的方向一定是电场强度的方向．5、C【解析】:研究同卫星绕行星做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力，

由得：

在行星表面运动,轨道半径可以认为就是行星的半径.

行星A和B质量之比是,半径之比是则故C正确综上所述本题答案是：C6、C【解析】

对左图，上面球收重力和支持力而平衡，根据平衡条件得到支持力；对右图，隔离半个球分析，受重力、左侧球的支持力和右角的支持力，根据平衡条件列式求解。【详解】设两半球的总质量为m，当球以AB沿水平方向放置，可知F=12当球以AB沿竖直方向放置，以两半球为整体，隔离右半球受力分析，由平衡条件可得：F'根据支架间的距离为AB的一半，可得θ=30°，则FF'=本题关键是根据隔离法和整体法灵活选择研究对象，受力分析后根据平衡条件列式求解。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、AB【解析】根据GMmr2=m4π2T2r，得T=2πr3GM，由T2=kT1，得T2T1=r23r【点睛】根据万有引力提供向心力得出周期的表达式，结合周期之比得出轨道半径之比，根据周期之比得出角速度之比．根据万有引力提供向心力，结合线速度、向心加速度的表达式得出线速度和向心加速度之比．8、AC【解析】

设两绳转动过程中，绳OA与水平方向的夹角为θ，以O点为研究对象，受力分析如图所示因为两绳是缓慢移动的，所以O点始终处于平衡状态，由平衡条件得由以上两式解得当θ<60°时，θ增大，F1增大，F2减小，故AC正确，BD错误。故选AC。9、AD【解析】试题分析：从垂直于中性面时开始计时，矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为，A正确；矩形线圈产生的感应电动势的有效值为，B错误；交流发电机内电阻不计，故变压器输入电压不变，根据理想变压器的变压比公式：，当P位置不动，R增大时，电压表读数不变，仍然等于发电机的电动势有效值；C错误当P位置向上移动、R不变时，根据理想变压器的变压比公式：，输出电压变大，故电流变大，功率变大，输入电流也变大，故电流表读数变大，D正确；故选AD．考点：交流的峰值、有效值以及它们的关系．【名师点睛】正弦式交流发电机从垂直中性面位置开始计时，其电动势表达式为：e=NBSωcosωt；电压表和电流表读数为有效值；计算电量用平均值．10、ABD【解析】

A．乙图中显示t＝0时刻该质点处于平衡位置向上振动，甲图波形图中，波向x轴正方向传播，则质点L正在平衡位置向上振动，选项A正确；B．根据甲图可知，波长λ=2m；根据乙图振动图像可得周期T=4s，该波的波速选项B正确；C．t=8s时质点M处于波谷，位移为-0.8m，选项C错误；D．在4s内K质点完成1次全振动，所经过的路程为3.2m，选项D正确；E．波在传播过程中，质点只是在平衡位置附近振动，不会随波运动，选项E错误。故选ABD。本题关键要能够区分振动图象和波动图象，由图象得到周期、波长、振幅以及振动情况。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、（1）ABC(2)（3）减小增大2【解析】

（1）由平抛规律可知，由水平距离和下落高度即可求出平抛时的初速度，进而可求出物体动能，所以本实验至少需要测量小球的质量m、小球抛出点到落地点的水平距离s、桌面到地面的高度h，故选ABC．（2）由平抛规律可知：竖直方向上：h=gt2，水平方向上：s=vt，而动能Ek=mv2联立可得Ek=；（3）由题意可知如果h不变，m增加，则相同的△L对应的速度变小，物体下落的时间不变，对应的水平位移s变小，s-△L图线的斜率会减小；只有h增加，则物体下落的时间增加，则相同的△L下要对应更大的水平位移s，故s-△L图线的斜率会增大．弹簧的弹性势能等于物体抛出时的动能，即Ep=，可知Ep与△s的2次方成正比，而△s与△L成正比，则Ep与△L的2次方成正比．本题的关键是通过测量小球的动能来间接测量弹簧的弹性势能，然后根据平抛规律以及动能表达式即可求出动能的表达式，弹性势能转化为物体的动能，从而得出结论．根据x与△L的图线定性说明m增加或h增加时x的变化，判断斜率的变化．弹簧的弹性势能等于物体抛出时的动能和动能的表达式，得出弹性势能与△x的关系，△x与△L成正比，得出Ep与△L的关系．12、毫米刻度尺0.36AD【解析】

(1)[1]需要的器材除了交流电源外，还有刻度尺；(2)[2]小车离开橡皮筋后的速度为v=(3)[3]因W=12mv2，故以W为纵坐标，v明确了该实验的实验原理以及实验目的，即可了解具体操作的含义，以及如何进行数据处理；数据处理时注意数学知识的应用，本题是考查实验操作及数据处理的方法等问题．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）μ2=（3）s=【解析】

（1）对第一次滑动到最低点的过程中运用动能定理得mg(L+L-Lsin45°)-μ1mgcos45°·L=mv2-0，在最低点，根据牛顿第二定律得F-mg=m，联立两式解得F=(4-)mg，则第一次经过圆弧轨道最低点时对轨道的压力为(4-)mg.（2）滑块第一次经过D时的动能为：Ek1=mgL-f1·L=0.5mgL，第二次经过D时的动能为：Ek2