吉林省长春市“BEST合作体”2027届高三物理第一学期期中统考试题含解析

吉林省长春市“BEST合作体”2027届高三物理第一学期期中统考试题注意事项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、如图所示为一竖直放置的大圆环，在其水平直径上的A、B两端系着一根不可伸长的柔软轻绳，绳上套有一光滑小铁环．现将大圆环在竖直平面内绕O点顺时针缓慢转过一个微小角度，则关于轻绳对A、B两点拉力FA、FB的变化情况，下列说法正确的是()A．FA变大，FB变大 B．FA变小，FB变小C．FA变大，FB变小 D．FA变小，FB变大2、如图所示，一个小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动，关于小球的受力情况，下列说法正确的是A．只受重力和支持力B．受重力、支持力和压力C．受重力、支持力和向心力D．受重力、压力和向心力3、如图所示,矩形的四个顶点a、b、c、d是匀强电场中的四个点，ab=2bc=2L，电场线与矩形所在的平面平行，已知a点电势为18V，b点电势为10V，c点电势为6V，一质子从a点以速度v0射入电场，v0与ab边的夹角为45°，一段时间后质子经过ab的中点e，不计质子重力，下列判断正确的是A．d点电势为12VB．质子从a到b电势能增加了6eVC．电场强度大小为D．质子从a到e所用时间为4、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、如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘间的动摩擦因数相同，当圆盘转速加快到两物体刚要发生滑动时，烧断细线，则（）A．两物体均沿切线方向滑动B．两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会发生滑动C．物体B发生滑动，离圆盘圆心越来越近D．物体A发生滑动，离圆盘圆心越来越远6、1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动．如图所示，设卫星在近地点、远地点的速度分别为v1、v2，近地点到地心的距离为r，地球质量为M，引力常量为G．则A． B．C． D．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、关于位移和路程关系的正确说法是（）A．物体沿直线向某一方向运动，通过的路程就是位移B．物体沿直线运动，通过的路程等于位移的大小C．物体通过的路程不等，位移可能相同D．物体通过一段路程，位移可能为零8、如图，质量为、长度为的小车静止在光滑水平面上，质量为的小物块（可视为质点）放在小车的最左端。现用一水平恒力作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力为，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为。此过程中，下列结论正确的是（）A．小物块到达小车最右端时具有的动能为B．小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为C．小物块克服摩擦力所做的功为D．小物块和小车增加的机械能为9、如图是质谱仪的工作原理示意图，带点粒子被加速电场加速后，进入速度选择器，速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E，平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2，平板S下方有强度为B0的匀强磁场，下列表述正确的是（）A．质谱仪是分析同位素的重要工具B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小D．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于10、如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T，小球在最高点的速度大小为v，其T­v2图象如图乙所示，则（）A．轻质绳长为B．当地的重力加速度为C．当v2＝c时，轻质绳的拉力大小为＋aD．只要v2≥b，小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为6a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）太阳能电池帆板可以给卫星、宇宙飞船提供能量。如图甲，太阳能电池在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电动势为零的电学器件。探究一：实验小组用测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，用图乙电路探究太阳能电池被不透光黑纸包住时的I-U特性曲线。(1)图乙中虚线处______（填“需要”、“不需要’’）连接导线：滑动变阻器如图丙所示，开关闭合前，滑片应移至______（填“A”、“B”）端。(2)通过实验，在图上作出被黑纸包住的太阳能电池的I-U特性曲线如图，将其与一个电动势为3V（内阻忽略不计）的电源和阻值为5kΩ的定值电阻串联在一起，它消耗的电功率约为____W（结果保留两位有效数字）探究二：在稳定光照环境中，取下太阳能电池外黑纸，并按图丁电路丁测量金属丝的电阻率”。(3)该小组用螺旋测微器测量金属丝直径时读数如图戊所示，其直径为____mm(4)实验中测得电压表示数为U，电流表示数I，金属丝直径为D、长度为l,则金属丝电阻率为____（用上述测量量表示）。(5)考虑电压表与电流表内阻对测量结果的影响，金属丝电阻的测量值_____（填“大于”、“等于”、“小于”）真实值。12．（12分）用图所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律．（1）在下列仪器和器材中，还需要使用的二个是_________（填选项前的字母）．A．电压合适的50Hz交流电源B．电压可调的直流电源C．秒表D．刻度尺E.天平（含砝码）（2）下图是打出纸带的一段．已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，选A、B、C、…等7个点为计数点，各计数点间有一个点没有画出，纸带却不小心被弄上了墨迹，D点看不清楚，如图中所示，则小车下滑的加速度a=______（计算结果保留2位有效数字）．（3）可以推断出CD间的距离约为_______cm.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）图是离心轨道演示仪结构示意图．光滑弧形轨道下端与半径为R的光滑圆轨道相接，整个轨道位于竖直平面内．质量为m的小球从弧形轨道上的A点由静止滑下，进入圆轨道后沿圆轨道运动，若小球通过圆轨道的最高点时对轨道的压力与重力等大．小球可视为质点，重力加速度为g，不计空气阻力．求：（1）小球运动到圆轨道的最高点时速度的大小；（2）小球开始下滑的初始位置A点距水平面的竖直高度h；（3）小球从更高的位置释放，小球运动到圆轨道的最低点和最高点时对轨道的压力之差．14．（16分）假设未来我国空间站绕地球做匀速圆周运动时离地面的高度为同步卫星离地面高度的，已知同步卫星到地面的距离为地球半径的6倍，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g．求（1）同步卫星做圆周运动和空间站做圆周运动的周期之比；（2）空间站做匀速圆周运动的角速度大小．15．（12分）人民网北京7月6日电据中国航天科技集团公司官网消息，6月19日，长征三号乙遥二十八火箭发射中星9A卫星过程中运载火箭出现异常，未能将卫星送入预定轨道．中航科技集团公司在西安卫星测控中心的密切配合下，通过准确实施10次轨道调整，卫星于7月5日成功定点于东经101.4°赤道上空的预定轨道．目前，卫星各系统工作正常，转发器已开通，后续将按计划开展在轨测试工作．如图所示，卫星圆轨道Ⅰ通过椭圆轨道Ⅱ调整至圆轨道Ⅲ，P点是圆轨道Ⅰ和椭圆轨道Ⅱ的切点，Q点椭圆轨道Ⅱ调和圆轨道Ⅲ的切点．已知中星9A卫星的质量为m=700kg，地球质量为M=5.98×1024kg，地球表面重力加速度g=9.80m/s2，地球半径为R0=6400km，圆轨道Ⅰ的轨道半径为1.5R0，圆轨道Ⅰ的轨道半径为2.5R0，地面附近物体所受重力等于万有引力，=1.41，=1.73，=2.34，地球同步卫星的轨道半径为6.6R0、环绕周期为T0=8.64×104s．求：(1)卫星在圆轨道I、Ⅲ上运行的速度v1、v4各是多大？(2)将卫星从圆轨道I送到圆轨道Ⅲ，至少要对卫星做多少功？(3)以距离地球无限远处为势能零点，质量为m卫星距离地心为R时，其引力势能为，且卫星在P点和Q点时，，则卫星在椭圆轨道P点、Q点的速度各是多大？

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】如图，设绳子是长度是2L，AB的长度是2l，AB水平时绳子与水平方向的夹角是α，平衡时两根绳子的拉力相等，设绳子拉力为F1，有：2F1sinα−mg=0，得：FA=FB=F1=由图可知cosα=l/L.将大圆环绕着杆中点O在竖直平面内顺时针缓慢转过一个角度时，绳子与水平方向的夹角是θ，平衡时两根绳子的拉力仍然相等，设绳子拉力为F2，有：2F2sinθ−mg=0，联立解得：F′A=F′B=F2=.设此时环到B的距离是L1，到A的距离是L2，则：L1+L2=2L而由图可知，很显然：L1cosθ+L2cosθ<2l，即：cosθ<l/L得：α<θ所以：F′A=F′B<FA=FB，即FA变小，FB变小，故B正确．故选B．点睛：以环为研究对象，环处于静止状态，合力为零，根据平衡条件求解绳中拉力的大小；然后通过比较转动后绳子的方向与水平方向之间的夹角的变化即可得出力的变化．2、A【解析】

小球受重力和支持力，由两个力的合力提供小球做圆周运动的向心力；【详解】小球只受重力和支持力两个力的作用，靠两个力的合力提供向心力，向心力不是物体实际受到的力，是做圆周运动所需要的力，靠其它力提供，故A正确，BCD错误。本题是圆锥摆类型的问题，分析受力情况，确定小球向心力的来源，再由牛顿第二定律和圆周运动结合进行分析，是常用的方法和思路。3、D【解析】

A.匀强电场中平行的等间距的两点间的电势差相等，故有：即：可得点电势为：故A错误；B.，故质子从到电场力做功为：电场力做正功电势能减小了8eV，故B错误；C.经计算可知，点和点的电势相同，故连点连线为等势线，由于，故为等腰三角形，点到直线的距离为：由电场强度与电压的关系可得，电场强度大小为：故C错误；D.连线为等势线，故质子抛出后做类平抛运动，落到点时，垂直于电场线方向的位移为，所需时间为：故D正确。4、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】当圆盘转速加快到两物体刚要发生滑动时，A物体靠细线的拉力与圆盘的最大静摩擦力的合力提供向心力做匀速圆周运动，B靠指向圆心的静摩擦力和拉力的合力提供向心力，所以烧断细线后，A所受最大静摩擦力不足以提供其做圆周运动所需要的向心力，A要发生相对滑动，离圆盘圆心越来越远，但是B所需要的向心力小于B的最大静摩擦力，所以B仍保持相对圆盘静止状态，做匀速圆周运动，故D正确，ABC错误．故选D．6、B【解析】

“东方红一号”从近地点到远地点万有引力做负功，动能减小，所以，过近地点圆周运动的速度为，由于“东方红一号”在椭圆上运动，所以，故B正确．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】

位移为矢量，有大小和方向，而路程是标量没有方向，根据两者的定义及物理意义可明确各项正误。【详解】A．由于路程是运动轨迹的长度，而位移是初末两点间的有向线段，物体沿直线向某一方向运动，通过的路程等于位移的大小，但不能说路程就是位移；故A错误。B．物体沿直线单方向运动，通过的路程等于位移的大小，物体沿直线往返运动，通过的路程大于位移的大小；故B错误。C．路程不等，但只要初末位置相同，则它们的位移可以相同;故C正确;D．物体通过的路程不为零，若回到出发点，则位移可能为零;故D正确。故选:CD。理解好位移和路程的区别。8、ABC【解析】

A．由动能定理可得小物块到达小车最右端时的动能A正确；B．小车的动能B正确；C．小物块克服摩擦力所做的功C正确；D．小物块和小车增加的机械能为，D错误。故选ABC。9、ABD【解析】

D.能通过狭缝P的带电粒子，在过速度选择器时做直线运动，则：解得：故D正确；A.粒子进入磁场B0后，据牛顿第二定律可得：解得：知道粒子电量后，便可求出粒子的质量m，所以质谱仪可以用来分析同位素，故A正确；B.根据加速电场，可知粒子带正电，则粒子在速度选择器中受到的电场力向右，则洛仑兹力向左，由左手定则可判断磁场方向垂直纸面向外，故B正确；C.由，知R越小，粒子的比荷越大，故C错误．10、BD【解析】

设绳长为L，最高点由牛顿第二定律得：T＋mg＝，则T＝－mg。对应图象有：mg＝a得g＝，斜率：得：L＝，故A错误，B正确；C.当v2＝c时，，故C错误；D.当v2≥b时，小球能通过最高点，恰好通过最高点时速度为v，则，在最低点的速度v′，则，F－mg＝，可知小球在最低点和最高点时绳的拉力差为6mg，即6a，故D正确。故选：BD。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、需要A4.2×10-4W（3.8×10-4—4.6×10-4都行）0.790小于【解析】

（1）为了使电压调节范围尽量大，滑动变阻器应采用分压式接法，则图乙中虚线处需要连接导线；实验前应使待测元件的分压为零，滑片应移至A端。（2）将其与一个电动势为3V（内阻忽略不计）的电源和阻值为5kΩ的定值电阻串联在一起时，可等效为将其接在电动势为3V、内阻为5kΩ的电源上，将等效电源的I—U图象画在元件的I—U图象上，交点处电压与电流的乘积即为它消耗的电功率（如图），即I=210uA，U=1.9V，则P=IU=4.0×10-4W。（3）螺旋测微器测量金属丝直径为：0.5mm+0.01mm×29.0=0.790mm；（4）由电阻定律，以及,可得。（5）由于电压表的分流作用，使得电阻上电流的测量值偏大，则电阻测量值偏小.12、AD3.07.24【解析】

（1）[1]在给定的仪器和器材中，还需要使用的有刻度尺和电压合适的50Hz交流电源，故选AD；（2）[2]因各读数点间有一个点没有画出，故相邻两计数点的时间间隔T=0.04s，根据则有：代入数据解得：m/s2（3）[3]根据代入数据得：7.24cm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)(3)【解析】

（1）小球经过最高点，轨道的压力N＝mg，依据牛顿第三定律可知小球对轨道压力为mg,由牛顿第二定律有：mg+mg＝解得v＝