江西省南昌市高安中学2027届物理高三上期中综合测试试题含解析

江西省南昌市高安中学2027届物理高三上期中综合测试试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、一质点做匀速直线运动。现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则（）A．质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B．质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C．质点单位时间内速度的变化量总是变化D．质点的动量变化率变化2、在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨．如图所示，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为v，重力加速度为g，两轨所在面的倾角为θ，则A．该弯道的半径B．当火车质量改变时，规定的行驶速度大小随之变化C．当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压D．当火车以规定速度行驶时，火车只受重力和支持力3、一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2。弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为（）A． B． C． D．4、如图所示，体操运动员在比赛中，他先双手撑住吊环，然后身体下移，双臂缓慢张开到图示位置，此时连接吊环的绳索与竖直方向的夹角为α。已知他的体重为G，吊环和绳索的重力不计，则每条绳索的张力为()A．B．C．D．5、有一个质量较小的黑洞与另一个质量较大的天体构成双星，相互缠绕，其间距始终不变，且质量较小的黑洞不断从质量较大的天体中吸取质量，在这一过程中，下列判断正确的是A．它们绕转的周期变小 B．它们之间的引力变小C．它们之间的引力变大 D．它们绕转的周期不变6、如图为北京航天飞行控制中心对“嫦娥二号”卫星实施降轨控制的示意图，卫星成功由轨道半径为a、周期为T1的极月圆轨道进入远月点距离为a、周期为T2的椭圆轨道，为拍摄月球图像做好准备。则“嫦娥二号”（）A．经过圆轨道上B点时的速率等于它经过椭圆轨道上A点时的速率B．在圆轨道上经过B点和在椭圆轨道上经过A点时的加速度大小相等C．在圆轨道上运行周期T1小于它在椭圆轨道上运行周期T2D．在圆轨道上经过B点和在椭圆轨道上经过A点时的机械能相等二、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，两个完全相同的轻弹簧a、b，一端固定在水平面上，另一端均与质量为m的小球相连接，轻杆c一端固定在天花板上，另一端与小球拴接．弹簧a、b和轻杆互成120°角，且弹簧a、b的弹力大小均为mg，g为重力加速度，如果将轻杆突然撤去，则撤去瞬间小球的加速度大小为A．a=0 B．a=g C．a=1.5g D．a=2g8、一辆汽车在平直的公路上运动，运动过程中先保持恒定的加速度，后保持恒定的牵引功率，其牵引力随速度变化的图象如图所示。若已知汽车的质量m，牵引力F1和速度v1及该车所能达到的最大速度v3。则根据图象所给的信息，下列说法正确的是（）A．汽车运动中的最大功率为F1v2B．速度为v2时的加速度大小为C．汽车行驶中所受的阻力为D．恒定加速时，加速度大小为9、有一种杂技表演叫“飞车走壁”,由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁,做匀速圆周运动.如图中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹,轨迹离地面的高度为h,下列说法中正确的是(

)A．h越高,摩托车对侧壁的压力将越大B．摩托车做圆周运动的向心力大小与h无关C．h越高,摩托车做圆周运动的周期将越大D．h越高,摩托车做圆周运动的线速度将越大10、卫星电话在抢险救灾中能发挥重要作用．第一代、第二代海事卫星只使用静止轨道卫星，不能覆盖地球上的高纬度地区．第三代海事卫星采用同步和中轨道卫星结合的方案，它由4颗同步卫星与12颗中轨道卫星构成．中轨道卫星高度为10354公里，分布在几个轨道平面上(与赤道平面有一定的夹角)．在这个高度上，卫星沿轨道旋转一周的时间为四分之一天．则A．中轨道卫星的角速度大于地球自转的角速度B．4颗同步卫星的轨道半径一定相同，而且在同一平面内C．在中轨道卫星经过地面某点的正上方的一天后，该卫星还在地面该点的正上方D．若某时刻中轨道卫星、同步卫星与地心在同一直线上，那么6小时后它们仍在同一直线上三、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）某同学用如图甲所示装置做“探究合力做的功与动能改变关系”的实验，他们将光电门固定在水平轨道上的B点，如图所示．并用重物通过细线拉小车，然后保持小车和重物的质量不变，通过改变小车释放点到光电门的距离（s）进行多次实验，实验时要求每次小车都从静止释放．（1）用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图乙所示，d=______cm．（2）如果遮光条通过光电门的时间为t，小车到光电门的距离为s．该同学通过描点作出线性图象来反映合力做的功与动能改变关系，则他作的图象关系是下列哪一个时才能符合实验要求______．A．s－tB．s－t2C．s－t-1D．s－t-2（3）下列哪些实验操作能够减小实验误差______．A．调整轨道的倾角，在未挂重物时使小车能在轨道上匀速运动B．必须满足重物的质量远小于小车的质量C．必须保证小车从静止状态开始释放．12．（12分）为了“验证牛顿第二定律”，某实验小组设计了如图1所示的实验装置。（1）实验过程有以下操作：a．安装好实验器材，将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次。b．选出一条点迹清晰的纸带，选取部分计数点如图2所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）。c．测得OA=3.59cm；AB=4.41cm；BC=5.19cm；CD=5.97cm；DE=6.78cm；EF=7.64cm。d．计算出小车的加速度a=_________m/s2；打下B点时，小车的速度vB=_________m/s。（结果均保留2位小数）（2）若保持小车及车中的砝码质量一定，研究加速度a与所受外力F的关系，在木板水平和倾斜两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图3所示。图线_____（选填“甲”或“乙”）是在木板倾斜情况下得到的；小车及车中的砝码总质量m=_____kg。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）如图所示轻弹簧一端固定在水平面上的竖直挡板上,处于原长时另一端位于水平面上B点处,B点左侧光滑,右侧粗糙。水平面的右侧C点处有一足够长的斜面与水平面平滑连接,斜面倾角为37°,斜面上有一半径为R=1m的光滑半圆轨道与斜面切于D点,半圆轨道的最高点为E,G为半圆轨道的另一端点,LBC=2.5m,A、B、C、D、E、G均在同一竖直面内。使质量为m=0.5kg的小物块P挤压弹簧右端至A点,然后由静止释放P,P到达B点时立即受到斜向右上方,与水平方向的夹角为37°,大小为F=5N的恒力,一直保持F对物块P的作用,结果P通过半圆轨道的最高点E时的速度为vE=10m/s。已知P(1)P运动到E点时对轨道的压力大小;(2)弹簧的最大弹性势能;(3)若其它条件不变,增大B、C间的距离使P过G点后恰好能垂直落在斜面上,求P在斜面上的落点距D点的距离。14．（16分）如图所示，一质量M=0.8kg的工件静止在水平地面上，其AB段为一半径R=1.0m的光滑圆弧轨道，BC段为一长度L=0.5m的粗糙水平轨道，二者相切于B点,整个轨道位于同一竖直平面内，P点为圆弧轨道上的-一个确定点。.一质量m=0.2kg可视为质点的小物块，与BC间的动摩擦因数μ1=0.4。工件与地面间的动摩擦因数μ2=0.1。(取g=10m/s2)(1)若工件固定，将小物块由P点无初速度释放，滑至C点时恰好静止，求P、C两点间的高度差h;(2)若将一水平恒力F作用于工件，使小物块在P点与工件保持相对静止，一起向左做匀加速直线运动，求F的大小;(3)若地面光滑，且BC段长度L未知，当小物块由P点静止释放，恰好没有从工件上滑落，求最后小物块与工件的速度大小及L的值。15．（12分）如图所示，水平放置的弹簧左端固定，小物块（可视为质点）置于水平桌面上的点，并与弹簧右端接触，此时弹簧处于原长．现用水平向左的推力将缓慢地推至点，此时弹簧的弹性势能为．撤去推力后，沿桌面滑上一个停在光滑水平地面上的长木板上，己知、的质量分别为、，、间的距离，距桌子边缘的距离，与桌面及与间的动摩擦因数都为，取，求：（1）要使在长木板上不滑出去，长木板至少多长？（2）若长木板的长度为，则滑离木板时，和的速度各为多大?

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、B【解析】

A．质点开始做匀速直线运动，现对其施加一恒力，其合力不为零，如果所加恒力与原来的运动方向不相同，则质点速度的方向不与该恒力的方向相同，A错误；B．如果所加恒力与原来的运动方向垂直，则物体做匀变速曲线运动，但不可能总是与该恒力方向垂直，如平抛运动，B正确；C．因为合外力恒定，加速度恒定，由△v=a△t可知，质点单位时间内速度的变化量总是不变，C错误；D．由动量定理可知，合外力的冲量等于物体动量的变化，所以质点的动量变化率为合外力，合外力不变，则质点的动量变化率不变，D错误。故选B。2、C【解析】

A．对火车解得，A错误；B．对火车解得，B错误；C．当火车行驶速度大于时，外轨受挤压，小于时，内轨受挤压，C正确；D．对火车进行受力分析，其受到重力、支持力、牵引力、摩擦力，D错误；3、D【解析】

由胡克定律得F＝kx，式中x为形变量，设弹簧原长为l0，则有F1＝k(l0－l1)F2＝k(l2－l0)联立方程组可以解得故D正确，ABC错误。故选D。4、A【解析】运动员的受力简化为如图所示由共点力的平衡可知，在竖直方向上有解得5、D【解析】根据万有引力定律可得，解得；，相加可得：，因两黑洞的质量和一定，则角速度一定，周期不变，选项A错误，D正确；根据，当质量较小的黑洞不断从质量较大的天体中吸取质量时，两黑洞的质量不断接近，由数学知识可知，两黑洞质量乘积变大，引力变大，选项C正确，B错误；故选CD.6、B【解析】

根据开普勒周期定律比较两个轨道上的周期，当万有引力刚好提供卫星所需向心力时，卫星正好可以做匀速圆周运动，若是供大于需，则卫星做逐渐靠近圆心的运动；若是供小于需，则卫星做逐渐远离圆心的运动；【详解】A、在圆轨道实施变轨成椭圆轨道是做逐渐靠近圆心的运动，要实现这个运动必须万有引力大于所需向心力，所以应给“嫦娥二号”卫星减速，减少所需的向心力，所以经过圆轨道上A点时的速率大于它经过椭圆轨道上A点时的速率，而圆轨道上的各个位置速率相等，即经过圆轨道上B点时的速率大于它经过椭圆轨道上A点时的速率，故A错误；B、“嫦娥二号”卫星变轨前通过B点时只有万有引力来提供加速度，变轨后沿椭圆轨道运动到A点时也是只有万有引力来提供加速度，而且这两点距离月球相等，由于万有引力与距离有关，说明卫星在这两点时万有引力的大小相等，根据牛顿第二定律可知这两点加速度大小也相等，故选项B正确；C、根据开普勒第三定律得：，k与中心体有关，由于圆轨道的半径大于椭圆的半长轴，所以在圆轨道运行周期大于它在椭圆轨道运行周期，故C错误；D、卫星变轨的时候发动机点火，发动机做功，所以“嫦娥二号”卫星点火变轨，前后的机械能不守恒，而圆轨道上的各个位置机械能相等，即在圆轨道上经过B点和在椭圆轨道上经过A点时的机械能不相等，故D错误。卫星变轨也就是近心运动或离心运动，根据提供的万有引力和所需的向心力关系确定，注意变轨时发动机点火，即变轨前后机械能不守恒。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、AD【解析】

弹簧a、b的弹力大小均为mg，当弹簧的弹力为拉力时，其合力方向竖直向下、大小为mg，将轻杆突然撤去时，小球合力为2mg，此时加速度大小为2g；当弹簧的弹力为压力时，其合力竖直向上、大小为mg，将轻杆突然撤去时，小球受到的合力为0，此时加速度大小为0，故AD正确，BC错误．8、BD【解析】

A．根据牵引力和速度的图像和功率得汽车运动中的最大功率为，A错误；BC．汽车运动过程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的牵引功率，所以速度为时的功率是，根据功率得速度为时的牵引力是对汽车受力分析，受重力、支持力、牵引力和阻力，该车所能达到的最大速度时加速度为零，所以此时阻力等于牵引力，所以阻力根据牛顿第二定律，有速度为时加速度大小根据解得C错误B正确；D．根据牛顿第二定律，有恒定加速时，加速度解得D正确。故选BD。9、BD【解析】摩托车做匀速圆周运动，提供圆周运动的向心力是重力mg和支持力N的合力，受力分析如图，侧壁对摩托车的支持力N=与高度h无关，所以摩托车对侧壁的压力不变，故A错误；如图向心力Fn=mgtanα，与高度h无关，所以向心力大小不变，故B正确；根据牛顿第二定律得Fn=，h越高，r越大，Fn不变，则T越大，故C错误；根据牛顿第二定律得Fn=，h越高，r越大，Fn不变，则v越大，故D正确；故选BD。10、ABC【解析】

因解得：；中轨道卫星的周期小于同步卫星的周期，则轨道半径小于同步卫星．半径小的周期小，角速度大．即中轨道卫星的角速度大于地球自转的角速度，故A正确；同步卫星都在赤道平面内，所以4颗同步卫星的轨道在同一个平面，轨道半径一定相同．故B正确；一天后地球完成1周，中轨道卫星完成4周．则卫星仍在地面该点的正上方．故C正确；经过6小时，中轨道卫星完成一周，而同步卫星与地球为周．故不可能在一直线上．故D错误；故选ABC.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）1．142；（2）D；（3）C．【解析】试题分析：（1）游标卡尺的主尺读数为1．1cm，游标读数为8×2．25mm=2．42mm=2．242cm，所以最终读数为：1．1cm+2．242cm=1．142cm；（2）数字计时器记录通过光电门的时间，由位移公式计算出物体通过光电门的平均速度，用该平均速度代替物体的瞬时速度，故在遮光条经过光电门时滑块的瞬间速度为：v=dt，根据动能定理：Fs=12mv2（3）经前面分析知，要使st2图象为过原点的直线，应保证小车初动能为零，即必须保证小车从静止状态开始释放，故选C。考点：探究合力做的功与动能改变关系【名师点睛】常用仪器的读数要掌握，这是物理实验的基础．处理实验时一定要找出实验原理，根据实验原理我们可以寻找需要测量的物理量和需要注意的事项。12、1.811.48甲1.5【解析】

(1)[1]由题意可知s1=3.59cm，s2=4.41cm，s3=5.19cm，s4=5.97cm，s5=6.78cm，s6=7.61cm。每五个点取一个计数点，故T=1.1s。根据△x=aT2可知：可得加速度为：[2]根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得：(3)[3]由图象可知，当F=1时，a≠1．也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大，平衡摩擦力时木板的右端垫得过高。所以图线甲是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的。[4]由牛顿第二定律得：，由图乙所示图象可知，图象斜率：，可得质量：kg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）3N(2)1J(3)1m【解析】

(1)P在半圆轨道的最高点E，设轨道对P的压力为，由牛顿运动定律得：mg-Fsin解得：N=3N由牛顿第三定律得，P运动到E点时对轨道的压力FN=3N(2)P从D点到E点，由动能定理得：-mg(R+Rcos解得：vDP从C点到D点，由牛顿运动定律得：F-mgsin解得a1=0，说明P从C点到D点匀速运动，故