2027届杭州第二中学高三物理第一学期期中统考试题含解析

2027届杭州第二中学高三物理第一学期期中统考试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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，水平匀速行驶的车厢底板上有一点O,P点在O点的正上方．一乘客将一物块从P点相对车厢静止释放，物块落在A．O点 B．O点右方 C．O点左方 D．O点左方或右方都有可能2、做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+2t2（各物理量均采用国际单位制单位），则该质点（）A．加速度为2m/s2 B．前2s内的平均速度是6m/sC．任意相邻的1s内位移差都是4m D．任意1s内的速度增量都是2m/s3、如图所示，某河段两岸平行，越靠近中央水流速度越大．一条小船(可视为质点)沿垂直于河岸的方向航行，它在静水中的速度为v，沿水流方向及垂直于河岸方向建立直角坐标系xOy，则该小船渡河的大致轨迹是A．A B．B C．C D．D4、如图所示，倾角为θ的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态．则()A．B受到C的摩擦力一定不为零B．C受到水平面的摩擦力一定为零C．水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等D．若B、C间的动摩擦因数，将细绳剪断，水平面对C的摩擦力为零5、一质点静止在光滑水平面上，现对其施加水平外力F，F随时间t按正弦规律变化，如图所示，下列说法正确的是A．第2s末，质点的动量为0B．第2s末，质点距离出发点最远C．在0~2s内，F的功率一直增大D．在0~4s内，F的冲量为06、以下各物理量属于矢量的是A．质量 B．时间间隔C．摩擦力 D．动摩擦因数二、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，上表面光滑的半圆柱体放在水平地面上，一小物块从靠近半圆柱体顶点O的A点，在外力F作用下沿圆弧缓慢下滑到B点，此过程中F始终沿圆弧的切线方向且半圆柱体保持静止状态．下列说法中正确的是A．半圆柱体对小物块的支持力变大B．地面对半圆柱体的摩擦力先增大后减小C．外力F变大D．地面对半圆柱体的支持力变大8、下列说法正确的是：（）A．单晶体和多晶体在物理性质上均表现为各向异性B．墨水滴入水中出现扩散现象，这是分子无规则运动的结果C．不可能从单一热源吸收热量全部用来做功D．缝衣针漂浮在水面上是表面张力作用的结果E.液晶是可以流动的晶体，具有各向异性．9、如图，从竖直面上大圆的最高点A，引出两条不同的光滑轨道，端点都在大圆上．相同物体由静止开始，从A点分别沿两条轨道滑到底端，则下列说法中正确的是（）A．到达底端的速度大小不相等B．重力的冲量都相同C．物体动量的变化率都相同D．沿AB运动所用的时间小于沿AC运动所用的时间10、如图所示，把小车放在光滑的水平桌面上，用轻绳跨过定滑轮使之与盛有沙子的小桶相连，已知小车的质量为M，小桶与沙子的总质量为m，把小车从静止状态释放后，在小桶下落竖直高度为h时，若不计滑轮摩擦及空气的阻力，下列说法中正确的是（）A．轻绳对小车的拉力等于B．轻绳对小车的拉力等于C．小桶与沙子获得的动能为D．小桶与沙子获得的动能为三、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）某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”设计了如下实验，他的操作步骤：(1)按图摆好实验装置，其中小车质量M＝0.20kg，钩码总质量m＝0.05kg.(2)释放小车，然后接通打点计时器的电源(电源频率为f＝50Hz)，打出一条纸带．(3)他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，如图所示．把打下的第一点记作0，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为d1＝0.041m，d2＝0.055m，d3＝0.167m，d4＝0.256m，d5＝0.360m，d6＝0.480m…，他把钩码重力(当地重力加速度g＝10m/s2)作为小车所受合力，算出打下0点到打下第5点合力做功W＝________J(结果保留三位有效数字)，用正确的公式Ek＝________(用相关数据前字母列式)把打下第5点时小车的动能作为小车动能的改变量，算得Ek＝0.125J.(4)此次实验探究的结果，他没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”，且误差很大．通过反思，他认为产生误差的原因如下，其中正确的是________．（双项选择题）A．钩码质量太大，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多B．没有平衡摩擦力，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多C．释放小车和接通电源的次序有误，使得动能增量的测量值比真实值偏小D．没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因12．（12分）某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化的关系”的实验，图中小车是在1条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时橡皮筋对小车做的功记为当用2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺测量工具：(1)实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下面操作正确的是（____）A．轻推小车，能够自由下滑即可B．轻推小车，能够匀速下滑即可C．轻推拖着纸带的小车，能够自由下滑即可D．轻推拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可(2)若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度刚达到最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是（____）A．橡皮筋处于原长状态B．橡皮筋仍处于伸长状态C．小车在两个铁钉的连线处D．小车已过两个铁钉的连线(3)在正确操作情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用图中纸带的_____________部分进行测量。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．（10分）如图所示，一根被锁定的压缩轻弹簧下端固定在水平地面上，上端固定着一质量为m的薄木板A，弹簧的压缩量为h．图中P点距地面高度正好等于弹簧原长，在P点上方有一距它高度为2h、质量为2m的物块B．现解除弹簧的锁定，木板A上升到P点时恰好与自由下落的物块B发生正碰(碰撞时间极短)，并一起无粘连地向下运动．B与A第一次分开后能达到的最高位置在P点上方的处．已知重力加速度为g，整个过程中弹簧始终处于弹性限度内并保持竖直．求：(1)A、B第一次分开瞬间B的速度大小(2)A、B第一次碰撞后一起向下运动到A的初始位置时速度的大小．14．（16分）如图甲所示，一轻质弹簧左端固定在墙壁上，右端与置于水平面上的质量为m的小滑块相连。在以下的讨论中小滑块可视为质点，弹簧始终在弹性限度内，取弹簧原长时弹性势能为0，且空气阻力可忽略不计。（1）若水平面光滑，以弹簧原长时小滑块的位置O为坐标原点，建立水平向右的坐标轴Ox，如图甲所示。①请在图乙中画出弹簧弹力F与小滑块所在位置坐标x的关系图像。教科书中讲解了由v-t图像求位移的方法，请你借鉴此方法，并根据F-x图像推导出小滑块在x位置时弹簧弹性势能Ep的表达式。（已知弹簧的劲度系数为k）②小滑块在某轻质弹簧的作用下，沿光滑水平面在O点附近做往复运动，其速度v的大小与位置坐标x的关系曲线如图丙所示，其中vm和x0皆为已知量，请根据图丙中v-x图像提供的信息求解本题中弹簧的劲度系数k′。（2）若水平面不光滑，且已知小滑块与水平面之间的动摩擦因数为μ。仍以弹簧原长时小滑块的位置O为坐标原点，建立水平向右的坐标轴Ox，将小滑块沿水平面向右拉到距离O点为l0的P点按住（l0>μmg/k），如图丁所示。计算中可以认为滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等，已知重力加速度为g，弹簧的劲度系数为k。①若放手后小滑块第一次经过O点向左运动至最远点Q，求Q点与O点的距离，并分析如果小滑块在Q点停不住，l0与μ、m和k等物理量之间应满足什么条件；②若放手后小滑块第二次经过O点后在向右运动的过程中逐渐减速最终静止，求小滑块从P点开始运动的整个过程中所通过的总路程。15．（12分）碰撞在宏观、微观世界中都是十分普遍的现象。(1)如图1所示，在水平光滑的桌面上有两个大小相同的小球A、B，质量分别是m1、m2，A球以v1的速度与静止的B球相碰。碰撞后A、B的速度分别是v1'、v2'。如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞；如果碰撞过程中机械能不守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞。若m1=2kg、m2=1kg，某次碰撞满足v1=2m/s、v2'=2m/s。通过计算碰撞前后的机械能说明该次碰撞属于弹性碰撞还是非弹性碰撞。(2)裂变反应可以在人工控制下进行，用慢化剂中的原子核跟中子发生碰撞，使中子的速率降下来，从而影响裂变反应的反应速度。如图2所示，一个中子以速度v与慢化剂中静止的原子核发生弹性正碰，中子的质量为m，慢化剂中静止的原子核的质量为M，而且M＞m。为把中子的速率更好地降下来，现有原子核质量M大小各不相同的几种材料可以作为慢化剂，通过计算碰撞后中子速度的大小，说明慢化剂中的原子核M应该选用质量较大的还是质量较小的。

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】

以地面为参考系，O点向右做匀速直线运动，在P点释放的物体向右做平抛运动，其水平分运动是匀速直线运动，故在水平方向，物体与O是相对静止的，故物块落在O点，故A正确，BCD错误；故选A.2、C【解析】

对照匀变速直线运动的位移时间关系公式，即可求得质点的初速度和加速度，求出前1s内的位移之后，与时间相比即可求得平均速度．任意相邻的1s内位移差根据推论：求解．速度增量根据求解．【详解】A、根据匀变速直线运动的位移时间关系公式，可得质点的初速度v0=5m/s，加速度a=4m/s1．故A错误．B、由可得前1s内的平均速度为故B错误．C、任意相邻的1s内位移差：△x=aT1=4×11m=4m，故C正确．D、任意1s内的速度增量：，故D错误．故选C．本题关键要掌握匀变速直线运动的位移时间关系公式、推论等运动学公式的基本规律，并能灵活应用．3、C【解析】小船在垂直于河岸方向做匀速直线运动，平行河岸方向先做加速运动后做减速运动，因此合速度方向与河岸间的夹角先减小后增大，即运动轨迹的切线方向与x轴的夹角先减小后增大，C项正确．故选C4、D【解析】

当B受到绳子的拉力与B的重力在斜面上的分力大小相等，即时，B在斜面上没有运动趋势，此时BC间没有摩擦力，A错误；把BC当做一个整体进行受力分析，可知绳子的拉力在水平方向上的分量不为零，整体有向右的运动趋势，所以C受到地面的摩擦力不会为零，B错误；把BC当做一个整体进行受力分析，在竖直方向上有：，绳子的拉力在竖直方向上的分量不为零，所以水平面对C的支持力与B、C的总重力大小不相等，C错误；若将细绳剪断，B物体依然静止在斜面上，以BC为整体进行受力分析，受重力和地面的支持力作用，在水平方向没有力作用，所以水平面对C的摩擦力为零，D正确．该题考查到了摩擦力的判断，常用的方法有：

假设法：利用假设法判断摩擦力的有无及方向；反推法：从研究物体表现出的运动状态这个结果反推出它必须具有的条件，分析组成条件的相关因素中摩擦力所起的作用，就容易判断摩擦力的有无及方向了；利用牛顿第三定律来判断：此法的关键是抓住“力是成对出现的”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“反向”确定另一物体受到的静摩擦力的方向．5、D【解析】

由题意可知考查动量、功率、冲量的大小判断和计算，根据功率定义式、动量定理分析计算可得。【详解】A．0-1s质点先做加速度逐渐增大的加速运动，1s-2s做加速度逐渐减小的加速运动，2s-3s做加速度逐渐增大的减速运动，3s-4s质点做加速度逐渐减小的减速运动，4s末速度恰好减为零，前4s运动方向没有变化，第2s末，质点的速度达到最大，其动量最大，故A错误；B．前4s质点运动方向没有变化，一直向一个方向运动，第4s末质点距离出发点最远，故B

错误；C．在2s时F=0，F的功率为零，在0~2s内，F的功率先增大后减小，故C错误；D．由动量定理可知，前2s和后2s冲量大小相等，方向相反，力F的总的冲量为0。在F-t图象中，图象和时间轴所围面积表示冲量的大小，上方的面积表示正方向的冲量，下方的面积表示负方向的冲量，某段时间内上下面积相等时，该段时间内总的冲量为零。6、C【解析】

质量、时间间隔、动摩擦因数都是只有大小，没有方向，是标量；摩擦力既有大小，又有方向，是矢量；A.质量与分析不符，故A错误；B.时间间隔与分析不符，故B错误；C.摩擦力与分析相符，故C正确；D.动摩擦因数与分析不符，故D错误．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、BC【解析】物块缓慢下滑处于平衡状态，F始终沿圆弧的切线方向即始终垂直于圆柱面支持力F1的方向，受力分析如图所示：因此总有，下滑过程中θ增大，因此F增大，F1

减小，故A错误，C正确；对半圆柱体分析，地面对半圆柱体的摩擦力：，地面对半圆柱体的支持力，θ从接近0°到90°变化的过程中，摩擦力先增大后减小，支持力一直减小，故B正确，D错误．所以BC正确，AD错误．8、BDE【解析】

A．单晶体在物理性质上均表现为各向异性，多晶体在物理性质上均表现为各向同性，选项A错误；B．墨水滴入水中出现扩散现象，这是分子无规则运动的结果，选项B正确；C．根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸收热量全部用来做功，而不引起其他的变化，选项C错误；D．缝衣针漂浮在水面上是表面张力作用的结果，选项D正确；E．液晶是可以流动的晶体，具有各向异性，选项E正确；故选BDE．9、AB【解析】如图所示，对物体在斜面上受力分析，由牛顿第二定律可求得：a=gcosα

根据运动学公式x=at2可得：2Rcosα=gcosαt2；则有：t=2；因此下滑时间与斜面的倾角无关，只与圆弧的半径及重力加速度有关，故D错误；因时间相同，则重力的冲量相同，故B正确；因物体下落的高度不同，故物体到达轨道底端的速度大小不同，故选项A正确；根据动量定理，动量的变化率等于合外力，即mgcosα，则因为α不同，则动量的变化率不同，选项C错误；故选AB．点睛：本题考查牛顿第二定律及动量定理等的应用，在解题时要注意几何关系的应用，图中三角形是直角三角形．10、BD【解析】

AB.根据牛顿第二定律可得系统的加速度：隔离对车分析，绳子的拉力：故A错误，B正确；CD.小车和桶与沙子组成的系统，只有重力做功，机械能守恒，则有：K总因为小车的桶的速度一样，因此小车和桶的动能之比为因此两式联立可得小桶的动能为；故C正确，D错误。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、0.180AB【解析】

（1）根据题意物体所受合外力为：F=mg=0.05×10=0.50N，

根据功的定义可知：W=Fs=mgh=0.180J；

根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出第5个点的速度大小为：（其中t=5T=）

动能公式为：（2）A设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：对小车：F=Ma;

对钩码有：mg-F=ma

解得：，由此可知当M＞＞m时，钩码的重力等于绳子的拉力，因此当钩码质量太大时，会造成较大误差，故A正确；实验中要进行平衡摩擦力操作，若没有平衡摩擦力直接将钩码重力做的功当做小车合外力做的功，会造成较大误差，故B正确；释放小车和接通电源得次序有误是偶然误差，不是该实验得主要误差，距离的测量产生的误差是偶然误差，不是该实验产生的主要误差，故D错误．故选AB．12、DBGK【解析】

(1)[1]．平衡摩擦阻力的操作是：轻推拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可，故选D。(2)[2]．若木板水平放置，对小车受力分析可知，小车速度最大时小车受到的合力应为零，即小车受到的橡皮筋拉力与摩擦力相等，橡皮筋应处于伸长状态，所以B正确，ACD错误；

故选B。(3)[3]．实验需要测量橡皮筋做功完毕时小车的速度，平衡摩擦力橡皮筋做功完毕后小车做匀速直线运动，在相等时间内的位移相等，由图示纸带可知，应选用图中纸带的GK部分进行测量。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡