2027届吉林省蛟河市第一中学高三物理第一学期期中考试试题含解析

2027届吉林省蛟河市第一中学高三物理第一学期期中考试试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，水平面上质量均为5kg的两木块A、B用一轻弹簧相连接，整个系统处于平衡状态。现用一竖直向上的力F拉动木块A，使木块A向上做加速度为5m/s2的匀加速直线运动。研究从力F刚作用在木块A的瞬间到B刚离开地面的瞬间这个过程，并且选定这个过程的起始位置为坐标原点，则下列b图中可以表示力F与木块A的位移X之间关系的是：（g=10m/s2）()A．B．C．D．2、如图所示，一圆盘与水平方向夹角为30°，半径为0.1m，圆盘可绕过圆盘中心垂直盘面的转轴转动，一物体放置在圆盘边缘，物体与圆盘间的动摩擦因数为，当圆盘以某一角速度转动时，物体在最低点恰好不会被甩离圆盘，取g=10m/s2，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则A．物体在最低点受到的摩擦力恰好为零B．物体的线速度大小为1m/sC．圆盘转动的角速度为5rad/sD．物体的向心加速度大小为5m/s23、由三颗星体构成的系统，忽略其他星体对它们的作用，存在着一种运动形式：三颗星体在相互之间的万有引力作用下，分别位于等边三角形的三个顶点上，绕某一共同的圆心O在三角形所在的平面内做相同角速度的圆周运动(图为A、B、C三颗星体质量不相同时的一般情况)．若A星体质量为2m，B、C两星体的质量均为m，三角形的边长为a，则下列说法正确的是()A．A星体所受合力大小FA＝B．B星体所受合力大小FB＝C．C星体的轨道半径RC＝aD．三星体做圆周运动的周期T＝π4、将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v-t图象如图所示．以下判断正确的是A．前3s内货物处于失重状态B．前3s内与最后2s内货物的平均速度相同C．最后2s内货物只受重力作用D．第3s末至第5s末的过程中，货物的机械能守恒5、一轮船以船头指向始终垂直于河岸方向以一定的速度向对岸行驶，水匀速流动，则关于轮船通过的路程、渡河经历的时间与水流速度的关系，下列说法中正确的是（）A．水流速度越大，路程越长，时间越长B．水流速度越大，路程越短，时间越短C．水流速度越大，路程越长，时间不变D．路程和时间都与水流速度无关6、2014年12月14日，北京飞行控制中心传来好消息，嫦娥三号探测器平稳落月。已知嫦娥三号探测器在地球表面受的重力为G1，绕月球表面飞行时受到月球的引力为G2，地球的半径为R1，月球的半径为R2，地球表面处的重力加速为g。则（）A．月球与地球的质量之比为GB．月球表面处的重力加速度为GC．月球与地球的第一宇宙速度之比为RD．探测器沿月球表面轨道上做匀速圆周运动的周期为2π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，倾斜直杆的左端固定在地面上，与水平面成θ角，杆上穿有质量为m的小球a和轻质环b，两者通过一条细绳跨过定滑轮相连接．当ab静止时，Oa端绳与杆的夹角也为θ，不计一切摩擦，重力加速度为g．则下列说法正确的是（）A．a可能受到2个力的作用B．b可能受到3个力的作用C．绳对a的拉力大小为mgtanθD．杆对a的弹力大小为mgcosθ8、如图所示，一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平．轨道上的A点离PQ的距离为，一质量为m的质点自P点正上方距离P点高h=2R由静止释放，进入轨道后刚好能到达Q点并能再次返回经过N点．已知质点第一次滑到轨道最低点N时速率为v1，第一次到达A点时速率为v2，选定N点所在的水平面为重力势能的零势能面，重力加速度为g，则A．B．C．从N到Q的过程中，动能与势能相等的点在A点上方，从Q到N的过程中，动能与势能相等的点在A点下方D．从N到Q的过程中，动能与势能相等的点在A点下方，从Q到N的过程中，动能与势能相等的点在A点上方9、2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有A．在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度B．在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A的动能C．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期D．在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度10、如图所示，一轻质弹簧，上端悬挂于天花板，下端系一质量为的平板，静止在点，一质量为的均匀环套在弹簧外，与平板的距离为，如图所示，让环自由下落，撞击平板．已知碰后环与板以相同的速度向下运动，使弹簧伸长，则下列说法正确的是（）A．若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总机械能守恒B．若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总动量守恒C．环撞击板后，板的新的平衡位置在点正下方D．碰撞后新平衡位置与下落高度无关三、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）某高一同学寒假时，在教材中查到木质材料与金属材料间的动摩擦因数为0.2，为了准确验证这个数据，他设计了一个实验方案，如图甲所示，图中长铝合金板水平固定。（1）下列哪些操作是必要的_____A．调整定滑轮高度，使细绳与水平铝合金板平行B．将铝合金板垫起一个角度C．选尽量光滑的滑轮D．砝码的质量远小于木块的质量（2）如图乙所示为木块在水平铝合金板上带动纸带运动时打出的一条纸带，测量数据如图乙所示，则木块加速度大小a＝_____m/s2（电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源，结果保留2位有效数字）。（3）该同学在实验报告中，将测量原理写为：根据mg﹣μMg＝Ma，得．其中M为木块的质量，m为砝码盘和砝码的总质量，a为木块的加速度，重力加速度为g。判断该同学的做法是否正确，如不正确，请写出μ的正确表达式：_____。（4）若m＝70g，M＝100g，则可测得μ＝_____（g取9.8m/s2，保留2位有效数字）。12．（12分）某实验小组采用如图1所示的装置探究小车做匀变速直线运动的规律，打点计时器工作频率为图2是实验中得到的一条较理想的纸带，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为。试分析下列问题打点计时器打E点时小车的瞬时速度______。保留三位有效数字小车运动的加速度______保留三位有效数字利用该装置还可以完成“探究动能定理”的实验。某同学接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为在纸带上依次取A、B、若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为测得A、B、各点到O点的距离为，，如图3所示。实验中，重物的质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg。从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功______，实验中测得小车的质量为M，测得B点时小车的动能______。若二者在误差允许的范围内，则验证了______。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，水平轨道上有一轻弹簧左端固定，弹簧处于自然状态时，其右端位于P点.现用一质量m=0.1kg的小物块(可视为质点)将弹簧压缩后释放，物块经过P点时的速度v0=18m/s，经过水平轨道右端Q点后沿半圆轨道的切线进入竖直固定的光滑圆轨道，最后物块经轨道最低点A抛出后落到B点，已知物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15，R==1m，A到B的竖直高度h=1.25m，取g=10m/s2.(1)求物块到达Q点时的速度大小（保留根号）；(2)求物块经过Q点时圆轨道对物块的压力；(3)求物块水平抛出的位移大小.14．（16分）如图，在竖直平面内，一半径为R的光滑圆弧轨道ABC和水平轨道PA在A点相切．BC为圆弧轨道的直径．O为圆心，OA和OB之间的夹角为α，sinα=，一质量为m的小球沿水平轨道向右运动，经A点沿圆弧轨道通过C点，落至水平轨道；在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，小球还一直受到一水平恒力的作用，已知小球在C点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零．重力加速度大小为g．求：（1）水平恒力的大小和小球到达C点时速度的大小；（2）小球到达A点时动量的大小；（3）小球从C点落至水平轨道所用的时间．15．（12分）如图，光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为l，左侧接一阻值为R的电阻。区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁场宽度为s。一质量为m，电阻为r的金属棒MN置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，受到F＝0.5v＋0.4（N）（v为金属棒运动速度）的水平力作用，从磁场的左边界由静止开始运动，测得电阻两端电压随时间均匀增大。（已知l＝1m，m＝1kg，R＝0.3，r＝0.2，s＝1m）（1）分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动；（2）求磁感应强度B的大小；（3）若经过一段时间后撤去外力，且棒在运动到ef处时恰好静止，求外力F作用的时间；（4）若在棒未出磁场区域时撤去外力，画出棒在整个运动过程中速度随位移的变化所对应的各种可能的图线。

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、A【解析】设初始状态时，弹簧的压缩量为x0，弹簧劲度系数为k，物体的质量为m，则kx0=mg；力F作用在木块A上后，选取A为研究对象，其受到竖直向上的拉力F.竖直向下的重力mg和弹力k(x0−x)三个力的作用，根据牛顿第二定律，F+k(x0−x)−mg=ma，即F=ma+kx=25+kx；当弹簧对物体B竖直向上的弹力等于重力时B刚好离开地面，此时弹簧对物体A施加竖直向下的弹力F弹，大小为mg，对物体A运用牛顿第二定律有F−mg−F弹=ma，代入数据，可求得F=125N.故选：A.点睛：最初弹簧被压缩，A物体受到竖直向上的弹力等于重力，由于A物体做匀加速直线运动，对A受力分析，列出牛顿第二定律解出对应的表达式；当B物体要离开地面时地面的支持力为零，弹簧对B物体向上的拉力等于B物体的重力，即弹簧对A物体向下的拉力等于B的重力，再列出牛顿第二定律解出此所需的拉力F大小即可．2、C【解析】

A．物体在最低点恰好不会被甩离圆盘，物体受到的是最大静摩擦力，重力沿圆盘方向的分力，与最大静摩擦力的合力提供向心力，故A错误；B．由A选项可知：代入数据解得v=0.5m/s，故B错误；C．根据线速度与角速度的关系：可解得：ω=5rad/s，故C正确。D．根据：可得a=2.5m/s2，故D错误。3、D【解析】A、由万有引力定律，A星受到B、C的引力的大小：方向如图，则合力的大小为：，A错误；B、同上，B星受到的引力分别为：,，方向如图；FB沿x方向的分力：FB沿y方向的分力：可得：，B错误；C、通过对于B的受力分析可知，由于：,合力的方向经过BC的中垂线AD的中点,所以圆心O一定在BC的中垂线AD的中点处．所以：,C错误；D、由题可知C的受力大小与B的受力相同，对B星：，解得：，D正确．故选：D．4、B【解析】

A.前3s内货物向上做匀加速直线运动，加速度向上，处于超重状态，A错误；B.前3s内的平均速度，后2s内的平均速度，这两段时间内的平均速度相同，B正确；C.最后2s内物体减速向上，物体的加速度为，加速度大小为3m/s2，小于g，根据牛顿第二定律可知货物受重力和拉力两个力作用，C错误；D.第3s末至第5s末，货物匀速上升，重力势能增加，动能不变，机械能增加，D错误．5、C【解析】设河宽为d,船垂直于河岸的速度为v,.时间与水速无关;

如果水速越大,船在水中运动的路程就越大,故ABD错误,C正确.故选C

点睛：因为船垂直于河岸方向的速度不变,而水流方向是垂直于这个方向的,在这个方向上没有分速度,所以不论水速多大时间不变;水速越大,水流方向的位移就越大.6、D【解析】

A、嫦娥三号的质量m=G1g，根据万有引力等于重力，得：GM地mR12=mg，解得地球为：M地=B、嫦娥三号绕月球表面飞行时受到月球的引力为G2，由G2=mg'，解得月球表面的重力加速度为：C、根据GMmR2=mg=mv2R，得第一宇宙速度为：D、嫦娥三号的质量m=G1g，根据G2=mR故选D。根据嫦娥三号在地球上的重力得出质量的大小，根据万有引力等于重力求出地球质量的表达式，根据月球对飞船的引力求出月球的质量，从而得出月球与地球质量的比值；根据嫦娥三号在月球表面飞行时受到的引力得出月球表面的重力加速度；根据万有引力提供向心力求出第一宇宙速度的表达式，结合质量之比和半径之比求出第一宇宙速度之比；结合万有引力提供向心力，求出探测器绕月球表面做匀速圆周运动的周期。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、AC【解析】

A.对球受力分析可知，若，则绳竖直，受到重力，绳子的拉力而平衡，可能受到2个力的作用，故A错误．B.两球的受力如图所示：轻环不受重力作用，所以绳子对他的拉力和杆对他的弹力二力平衡，该段绳子与杆垂直，故B错误．CD.以球为研究对象，则绳子的拉力为：，根据正弦定理可得，解得，故C正确，D错误．8、BC【解析】

设质点到达P点时的速度为v，根据动能定理有mg2R＝mvP2−0；解得；由题意由静止释放刚好能达到Q点，由动能定理有mg2R−Wf＝0−0得Wf＝2mgR；因为从P到N每个点速度均大于N到Q每个点的速度，P到N的正压力大于N到Q，P到N的摩擦力大于N到Q的摩擦力，所以P到N克服摩擦力做功大于mgR，由P到N由动能定理得mgR−Wf＝＜0，所以，即第一次滑到轨道最低点时的速率，故B正确．如果轨道光滑，物体在运动过程中不受摩擦力，上升过程中动能与重力势能相等的位置在位移的中点A，现在由于要克服摩擦力做功，机械能减小，所以上升过程中动能与重力势能相等的位置在A点上方，从Q到N的过程中，动能与势能相等的点在A点下方．故C正确；故选BC．本题考查了能量守恒定律和牛顿第二定律的综合运用，关键是抓住已知条件质点滑到Q点时，速度恰好为零，求出此时质点克服摩擦力做的功，再结合圆周运动知识进行分析．9、ABC【解析】

本题考查人造地球卫星的变轨问题以及圆周运动各量随半径的变化关系．，得，在人造卫星自然运行的轨道上，线速度随着距地心的距离减小而增大，所以远地点的线速度比近地点的线速度小，vA<vB，A项正确；人造卫星从椭圆轨道Ⅱ变轨到圆形轨道Ⅰ，需要点火加速，发生离心运动才能实现，因此vAⅡ<vAⅠ，所以EKAⅡ<EKAⅠ，B项正确；，得，可知到地心距离越大，周期越大，因此TⅡ<TⅠ,C项正确；人造卫星运动的加速度由万有引力提供，而不管在轨道Ⅱ还是在轨道Ⅰ，两者的受力是相等的，因此加速度相等，D项错误．10、BCD【解析】

A．由于碰后速度相同，为完全非弹性碰撞，机械不守恒，减小的机械能转化为内能，A错误；B．圆环与平板碰撞过程，若碰撞时间极短，内力远大于外力，外力可忽略不计，则系统总动量守恒，B正确；CD．碰撞前板的平衡位置满足kx=Mg碰撞后平衡时，有：即碰撞后新平衡位置在点正下方，且与下落高度无关，CD正确。故选BCD。本题关键是抓住碰撞过程和碰撞后下降的两个过程，碰撞过程动量守恒，机械能不守恒，之后环与板及弹簧系统机械能守恒，满足简谐振动的规律。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、⑴AC⑵3.0⑶⑷0.18【解析】（1）实验过程中，电火花计时器应接在频率为50Hz的交流电源上，调整定滑轮高度，使细线与长木板平行，同时选尽量光滑的滑轮，这样摩擦阻力只有木块与木板之间的摩擦力，故AC是必要;本实验测动摩擦因数，不需要平衡摩擦力，B项不必要；本实验没要求砝码的重力大小为木块受到的拉力大小，D项不必要。选AC．（2）由纸带可知，两个计数点的时间，根据推论公式，得.（3）对M、m组成的系统，由牛顿第二定律得：，解得，（4）将，，代入，解得：.【点睛】依据实验原理，结合实际操作，即可判定求解；根据逐差法，运用相邻相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度的大小；对系统研究，运用牛顿第二定律求出动摩擦因数的表达式，代入数据求出其大小.12、0.6400.800物体所受合外力所做的功等于物体动能的改变量【解析】

（1）在匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度，由此可求出E点速度大小；（2）在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，根据作差法求解加速度；（3）根据做功公式和B点速度大小等于AC段的平均速度、动能，分析有关的物理量；【详解】（1）根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度知：

；（2）由结合作差法得：。（3）根据做功公式有：

知拉力做功为：；

B点速度大小等于AC段的平均速度为：

小车的动能为：

如果实验中完全消除了摩擦力和其它阻力，那么重物重力做的功就等于重锤和小车动能的增加量，即物体所受合外力做功等于物体动能改变量。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）31.1N（3）9.5m【解析】试题分析：（1）根据动能定理求出物块到达Q点的速度大小；（2）根据牛顿第二定律求出物块经过Q点时所受的弹力，从而得出物块对Q点的压力；（3）根据机械能守恒定律求出物块通过最低点A的速度大小，结合平抛运动的规律求出物块水平抛出的位移大小．解：（1）设物块到达Q点时的速度为v，由动能定理得﹣μmgl=mv2﹣mv02代入数据解得v=m/s（2）设物块刚离开Q点时，圆轨道对物块的压力为FN根据牛顿定律有FN+mg=m则FN=m﹣mg=31.1N＞0故物块能沿圆周轨道运动（3）设物块到达半圆轨道最