2027届山西省临汾市临汾一中高三物理第一学期期中统考试题含解析

2027届山西省临汾市临汾一中高三物理第一学期期中统考试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近的近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图所示，则有（）A．a的向心加速度等于重力加速度gB．b在相同时间内转过的弧长最长C．c在4h内转过的圆心角是D．d的运动周期有可能是20小时2、如图所示，桌面离地高h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，设桌面为零势面，则小球触地前的瞬间机械能为（）A．mgH B．mgh C．mg(H+h) D．mg(H-h)3、某斜面固定在水平地面上，一小球沿斜面向上做匀减速运动，运动过程中小球依次经过A、B、C三点，最后恰好能到达最高点D，其中AB=12m，BC=8m，从A点运动到B点，从B点运动到C点两个过程速度变化量都是-2m/s，下列说法正确的是（）A．小球的加速度大小为2m/s²B．小球到达B点速度大小为10m/sC．A、D两点间的距离为24.5mD．小球从C点运动到D点的时间为2s4、如图所示,光滑水平面上有质量均为m的物块A和B,B上固定一轻弹簧.B静止,A以速度v0水平向右运动,通过弹簧与B发生作用。作用过程中,弹簧获得的最大弹性势能EP为A． B．C． D．5、塔式起重机模型如图，小车P沿吊臂向末端M水平匀速运动，同时将物体Q从地面竖直向上匀加速吊起，下列选项中能大致反映Q运动轨迹的是()A． B．C． D．6、如图所示，一重为10N的球固定在支杆AB的上端，今用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为7.5N，则AB杆对球的作用力()A．大小为7.5NB．大小为10NC．方向与水平方向成53°角斜向右下方D．方向与水平方向成53°角斜向左上方二、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，a为赤道上的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球的同步卫星，已知地球半径为R，地球同步卫星轨道半径为6.6R；下列说法中正确的是（）A．a和c的向心加速度之比为1：6.6B．b卫星转动线速度大于7.9km/sC．a的运转周期大于b的运转周期D．b和c的线速度之比6.6：18、下列说法中正确的有A．核的比结合能比核的大B．天然放射现象的发现，揭示了原子的核式结构C．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D．1.0×1024个核经过两个半衰期后还剩1.0×106个9、如图所示，质量为M的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径AB长度为2R，现将质量m为的小球从距A点正上方h0高处由静止释放，已知M=2m。小球由A点经过半圆轨道后从B冲出，在空中能上升的最大高度为（不计空气阻力），则（）A．小球和小车组成的系统水平方向动量守恒 B．小车向左运动的最大距离为C．小球离开小车后做斜上抛运动 D．小球第二次能上升的最大高度大于10、如图所示，在A、B两物体间有一与物体不连接的轻质弹簧，两物体用轻细线连接在一起并使弹簧处于压缩状态，整体静止在光滑水平面上。现将细线烧断，在弹簧将A、B两物体弹开的过程中，设某一时刻A、B物体的加速度大小为aA和aB，速度大小为vA和vB，弹力做功的功率为PA和PB，A、B两物体的动能为EkA和EkB。若A、B物体的质量关系是mA>mB，则下面关系式中正确的是（）A．aA<aB B．vA<vB C．PA<PB D．EkA<EkB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）某同学设计的“探究弹簧弹性势能与形变量的关系”装置如图所示。整个装置放在距水平地面高为H的水平桌面上，弹簧一端固定，另一端接触可视为质点的小球(不拴接)，刚开始弹簧处于自然状态时小球重心恰好对应刻度“0”。已知小球的质量为m，重力加速度为g。(1)若将小球重心向左移到刻度x处后释放并被弹出，小球从桌面右边缘飞出后做平抛运动，水平射程为S，则弹簧的弹性势能EP=____(用题中给定的字母表示)。改变x多次实验，测出对应的水平射程S，发现S与x成正比例关系，由此可知弹簧的弹性势能EP与x的____次方成正比。(2)本实验的误差主要来源于________________，为减少实验误差，小球射出位置距离桌面右边缘应该_______(选填“近些”或“远些”)12．（12分）如题图甲为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图，实验步骤如下：①用天平测量物块和遮光片的总质量M、重物的质量m，用游标卡尺测量遮光片的宽度d：用米尺测量两光电门之间的距离s；②调整轻滑轮，使细线水平；③让物块从光电门A的左侧由静止释放：用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间Δt1和Δt2，求出加速度a：④多次重复步骤③，求加速度的平均值；⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数μ.回答下列问题：(1)测量d时，某次游标卡尺(主尺的分度值为1mm)的示数如图乙所示，其读数为________cm.(2)物块的加速度a可用d、s、Δt1和Δt2，表示为a＝___________．(3)动摩擦因数μ可用M、m、和重力加速度g表示μ＝________．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）一个磁感应强度为B的均匀磁场，垂直于一轨距为l的导轨（导轨足够长）轨道与水平面有的切角，一根无摩擦的导体棒，质量为m，横跨在两根导轨上，如图所示。如果由导体棒和轨道组成的电路在以下几种不同情况下被闭合，当从静止开始放开导体棒后，棒将会如何运动呢?（除电阻R外，其余电路的电阻都忽略不计，电磁辐射忽略不计，线圈的自感电动势）(1)一个阻值为R的电阻；(2)一个电容为C的电容；(3)一个电感为L的线圈。14．（16分）某髙中兴趣学习小组成员，在学习完必修1与必修2后设计出如图所示的实验。OA为一水平弹射器，弹射口为A。ABCD为一光滑曲管，CD为半径R=0.2m的四分之一圆环轨道(各连接处均圆滑连接)其圆心为O’，其中AB、O’C水平，BC为竖直杆(长度可调节)。D的正下方E开始向右水平放置一块橡皮泥板EF，长度足够长。现让弹射器弹射出一质量m=0.1kg的小环，小环从弹射口A射出后沿光滑曲杆运动到D处飞出，不计小环在各个连接处的能量损失和空气阻力。已知弹射器每次弹射出的小环具有相同的初速度。某次实验中小组成员调节BC高度h=0.8m，弹出的小环从D处飞出，现测得环从D处飞出时速度vD=4m/s，求：（结果可用根式表示）(1)弹射器释放的弹性势能Ep及小环在D处对圆环轨道的压力大小与方向；(2)小环落地点离E的距离(已知小环落地时与橡皮泥板接触后不再运动)15．（12分）物理学中，力与运动关系密切，而力的空间积累效果——做功，又是能量转化的量度。因此我们研究某些运动时，可以先分析研究对象的受力特点，进而分析其能量问题。已知重力加速度为，且在下列情境中，均不计空气阻力。（1）劲度系数为的轻质弹簧上端固定，下端连一可视为质点的小物块，若以小物块的平衡位置为坐标原点，以竖直向下为正方向建立坐标轴，如图所示，用表示小物块由平衡位置向下发生的位移。求小物块的合力与的关系式，并据此说明小物块的运动是否为简谐运动；（2）系统的总势能为重力势能与弹性势能之和。请你结合小物块的受力特点和求解变力功的基本方法，以平衡位置为系统总势能的零势能参考点，推到小物块振动位移为时系统总势能的表达式。（3）如图所示为理想单摆，摆角最够小，可认为是简写运动。其平衡位置记为点。若已知摆球的质量为，摆长为，在偏角很小时，摆球对于点的位移的大小与角对应的弧长、弦长都近似相等，即近似满足：。请推导得出小球在任意位置处的回复力与位移的比例常数的表达式。

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．同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据a=ω2r可知，c的向心加速度大于a的向心加速度；根据万有引力等于重力可得卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则c的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，所以知a的向心加速度小于重力加速度g，故A错误；B．根据万有引力提供向心力解得卫星的半径越大，速度越小，则有；对c和a有因为c的半径大于a的半径，故，故b的速度最大，在相同时间内转过的弧长最长，故B正确；

C．c是地球同步卫星，周期是24h，则c在4h内转过的圆心角是，故C错误；D．根据开普勒第三定律可知，卫星的半径越大，周期越大，d的半径大于c的，所以d的运动周期大于c的周期24h，所以不可能为20h，故D错误。故选B。2、A【解析】

设桌面为零势面，小球的初机械能E1EA.mgH与计算结果E2=mgH相符，故B.mgh与计算结果E2=mgH不相符，故BC.mg(H+h)与计算结果E2=mgH不相符，故CD.mg(H-h)与计算结果E2=mgH不相符，故3、C【解析】

A．由题目中的从A点运动到B点，从B点运动到C点两个过程速度变化量都是可知，AB和BC段的时间相同，由和可得：，，A错误；B．由公式可得，B错误；C．由公式得，AD之间的距离为24.5m，C正确；D．在AD之间运动的时间为，所以CD之间所用的时间为3s，D错误．4、C【解析】

当两个滑块速度相等时弹簧压缩量最大,弹性势能最大，滑块A、B系统动量守恒,根据守恒定律，有解得系统减小的动能等于增加的弹性势能,故弹簧获得的最大弹性势能，则代入数据A．不符合题意，错误；B．不符合题意，错误；C．正确；D．不符合题意，错误。5、B【解析】

物体相对于地面一边匀速向右运动，一边匀加速向上运动，故物体的加速度竖直向上，根据牛顿第二定律可知，物体所受外力竖直向上，根据物体所受合力与轨迹偏转关系，则可判断，B正确．6、D【解析】

对小球进行受力分析可得，AB杆对球的作用力F和绳的拉力的合力与小球的重力等大反向，可得F方向斜向左上方，其大小，故B正确；令AB杆对小球的作用力与水平方向夹角为α，可得：，α＝53°，故D正确，ABC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、AC【解析】

A．a、c做圆周运动的角速度ω相等，向心加速度之比：故A正确；B．b卫星若地球表面做圆周运动，则转动线速度等于7.9km/s，选项B错误；C．a做圆周运动的周期等于地球自转周期，c做圆周运动的周期等于地球自转周期，a、c的周期相等，而根据可得可知，c的周期大于b的周期，则a的运转周期大于b的运转周期，故C正确；D．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：解得：b、c的线速度之比：故D错误；故选AC。8、AC【解析】

因为，过程中需要释放能量，所以核的比结合能比核的大，A正确；α粒子散射实验揭示了原子的核式结构，B错误；当电子从能量较高的定态轨道（其能量记为）跃迁到能量较低的定态轨道（能量记为，）时，会放出能量为的光子（是普朗克常量），这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即，因此，氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子；C正确；半衰期是大量的统计规律，少量的核衰变，不满足，所以D错误；9、ABD【解析】

A．小球与小车组成的系统在水平方向所受合外力为零，水平方向系统动量守恒，故A正确；B．系统水平方向动量守恒，以向右为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得mv-Mv′=0即有解得小车的位移故B正确；

C．小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒，小球由A点离开小车时系统水平方向动量为零，小球与小车水平方向速度为零，小球离开小车后做竖直上抛运动，故C错误；

D．小球第一次车中运动过程中，由动能定理得Wf为小球克服摩擦力做功大小，解得即小球第一次在车中滚动损失的机械能为，由于小球第二次在车中滚动时，对应位置处速度变小，因此小车给小球的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功小于，机械能损失小于，因此小球再次离开小车时，能上升的高度大于，而小于。故D正确；

故选ABD。10、ABCD【解析】

A．因任意时刻弹簧对AB的作用力大小相等，根据，因mA>mB，则aA<aB，选项A正确；B．根据v=at可知，任意时刻两物体速度关系是vA<vB，选项B正确；C．根据P=Fv，因为vA<vB，且弹簧对两物体的弹力大小相同，则弹力做功的功率为PA<PB，选项C正确；D．因由动量守恒定律可知，两物体动量大小相等，根据，因为mA>mB，则EkA<EkB，选项D正确；故选ABCD.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、mgS24H2小球与桌面间的摩擦力【解析】

（1）对平抛运动：S=vt；H=12gt2；弹簧的弹性势能：EP=12mv2；联立解得Ep=mgS24H；因S与x成正比例关系，而EP与S（2）本实验的误差主要来源于小球与桌面间的摩擦力，为减少实验误差，小球射出位置距离桌面右边缘应该近些。本题关键明确实验原理，通过转化法将不易测得的量转化为容易测出的长度，方法是根据平抛运动的分运动公式列式求得小球得到的速度，根据能量关系可得弹性势能的大小．12、(1)1.132cm(2)(3)【解析】

（1）由图（b）所示游标卡尺可知，主尺示数为1．1cm，游标尺示数为6×2．25mm=2．32mm=2．232cm，则游标卡尺示数为1．1cm+2．232cm=1．132cm．（2）物块经过A点时的速度，物块经过B点时的速度，物块做匀变速直线运动，由速度位移公式得：vB2-vA2=2as，加速度；（3）以M、m组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律得：mg-μMg=（M+m），解得四、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、见解析【解析】

导体棒在重力作用下会沿斜面加速下滑。棒下滑时切割磁感线产生感应电动势(1)由导体棒和轨道组成的电路有一个阻值为R的电阻时，根据闭合电路欧姆定律有产生感应电流后导体棒受到沿斜面向上的安培力的作用，在沿斜面方向根据牛顿第二定律定律有：而导体棒受的安培力所以随着下滑速度的增大，F安增大，因此加速度会减小，当安培力等于重力的下滑分力时，加速度为零，棒做匀速运动。(2)由导体棒和轨道组成的电路有一个电容为C的电容时，电路中的电流为则导体棒的加速度