河南省郑州市外国语高中2027届高三物理第一学期期中检测试题含解析

河南省郑州市外国语高中2027届高三物理第一学期期中检测试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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、如图甲所示，电源E=12V，内阻不计，灯泡L的额定电压为9V，其伏安特性曲线如图乙所示，滑动变阻器R的最大阻值为。下列判断正确的是A．灯泡L的阻值随电流的增大而减小B．灯泡L的额定功率为13.5WC．灯泡L消耗电功率的最小值是4WD．滑动变阻器接入电路的阻值应至少为2、质量为2kg的物体，放在动摩擦因数为μ=0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，从x=0m处由静止开始运动，拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图所示，取g=l0m/s2。下列说法中正确的是()A．此物体在OA段做匀加速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为15WB．此物体在AB段做匀速直线运动，且整个过程中拉力的功为15JC．此物体在AB段做匀加速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为15WD．此物体在OA段做匀速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为15W3、如图所示，长为3L的轻杆课绕水平转轴O转动，在杆两端分别固定质量均为m的球A、B（可视为质点），球A距轴O的距离为L．现给系统一定动能，使杆和球在竖直平面内转动．当球B运动到最高点时，水平转轴O对杆的作用力恰好为零，忽略空气阻力．已知重力加速度为g，则球B在最高点时，下列说法正确的是A．球B的速度为0 B．杆对球B的弹力为0C．球B的速度为 D．球A的速度等于4、下列说法中正确的是（）A．物体运动时速度的变化量越大，它的加速度一定越大B．速度很大的物体，其加速度可以为零C．某时刻物体速度为零，其加速度不可能很大D．加速度很大时，运动物体的速度一定很快变大5、如图所示，在竖直平面内有一个半径为R的圆弧轨道．半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力，已知AP=2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中()A．重力做功2mgRB．机械能减少mgRC．合外力做功mgRD．克服摩擦力做功6、汽车在平直路面以10m/s的速度匀速驶向十字路口，当行驶至距路口停车线15m处时，绿灯还有3s熄灭，若从此刻开始计时，该汽车在绿灯熄灭时刚好停在停车线处，则汽车运动的v-t图像可能是下图中的()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、一简谐横波在图中x轴上向右传播，实线和虚线分别是t1和t2时刻的波形图，已知t2-t1=1.0s．由图判断下列波速哪些是可能的A．2m/s B．3m/s C．5m/s D．9m/s8、伽利略被誉为“经典物理学的奠基人”，成功地解释了力和运动的关系，如图所示，让小球沿斜面AB由静止滚下，沿水平面BC向前运动，直到滚到另一个斜面CD.如果无摩擦力，无论BC多长、斜面AB比斜面CD陡些还是缓些，小球总会在斜面CD上的某点速度变为零，这点距斜面底端的竖直高度与它出发时的高度相同．设起点为p，终点为q，下列说法正确的是()A．力不是维持物体运动的原因B．力是维持物体运动的原因C．小球在A、B斜面上运动距离之比等于斜面倾角正弦值的正比D．小球在A、B斜面上运动时间之比等于斜面倾角正弦值的反比9、如图所示，质量为M的长木板静止在光滑水平面上，上表面OA段光滑，AB段粗糙且长为l，左端O处固定轻质弹簧，右侧用不可伸长的轻绳连接于竖直墙上，轻绳所能承受的最大拉力为F．质量为m的小滑块以速度v从A点向左滑动压缩弹簧，弹簧的压缩量达最大时细绳恰好被拉断，再过一段时间后长木板停止运动，小滑块恰未掉落．则（）A．细绳被拉断瞬间木板的加速度大小为B．细绳被拉断瞬间弹簧的弹性势能为C．弹簧恢复原长时滑块的动能为D．滑块与木板AB间的动摩擦因数为10、如图所示，叠放在水平转台上的小物体A、B、C能随转台一起以角速度ω匀速转动，A、B、C的质量分别为3m、2m、m，A与B、B与转台、C与转台间的动摩擦因数都为μ，B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r。设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法错误的是A．B对A的摩擦力一定为3μmgB．C与转台间的摩擦力大于A与B间的摩擦力C．转台的角速度一定满足：ω≤D．转台的角速度一定满足：ω≤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）利用以下装置可以完成力学中的许多实验。（1）以下说法中正确的是（___________）A．用此装置“研究匀变速直线运动”时，需要将长木板的一端抬高以平衡摩擦力B．用此装置“探究加速度与力、质量的关系”时，每次改变小车质量之后，需要重新平衡摩擦力C．用此装置“探究加速度与力、质量的关系”时，并用图像法处理数据时，如果画出的a-m关系图像不是直线，就可确定加速度与质量成反比D．用此装置“探究做功和速度变化关系”时，必须调整滑轮高度使连接小车的细线与木板平行（2）用此装置“探究加速度与力、质量的关系”时，小车质量约250g，为保证拉力近似等于沙桶（含重物）的重力，沙桶中应选择的重物是__________。（3）在利用此装置做实验时，实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分如图所示。已知A、B、C、D、E为计数点，相邻两个计数点间还有4个打点，每相邻两个计数点间的时间间隔为0.1s，则小车在C点的速度v＝________m/s，小车运动的加速度a＝________m/s2.(结果保留三位有效数字)12．（12分）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，（1）图乙是纸带穿过打点封时器的两种穿法，你认为比较合理的穿法是___（选填“A”或“B”）（2）关于打点计时器的使用，下列说法中正确的是___A．电磁打点计时器使用的是4V~6V的直流电源B．在测量物体速度时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源C．使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小D．纸带上打的点越密，说明物体运动得越快（3）如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的记数点，相邻记数点间有4个计时点未标出，设A点为计时起点，求C点的瞬时速度___，小车的加速度a=___（结果保留三位有效数字）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，在倾角的足够长的固定光滑斜面的底端，有一质量、可视为质点的物体，以的初速度沿斜面上滑．已知，，重力加速度g取，不计空气阻力．求：物体沿斜面向上运动的加速度大小；物体在沿斜面运动的过程中，物体克服重力所做功的最大值；物体在沿斜面向上运动至返回到斜面底端所需要的时间．14．（16分）在光滑水平面上放有A、B两物块，A的质量M=3kg,B的质量m=1kg，A上固定一根水平轻质弹簧，A处于静止状态，B以速度v0=4m/s冲向A，并与弹簧发生作用，已知A、B始终在同一条直线上运动，试求，在B与弹簧作用过程中：(1)弹簧弹性势能的最大值EP;(2)A的最大速度和B的最小速度.15．（12分）如图（a）所示，质量为m=2kg的物块以初速度v0=20m/s从图中所示位置开始沿粗糙水平面向右运动，同时物块受到一水平向左的恒力F作用，在运动过程中物块速度随时间变化的规律如图（b）所示，g取10m/s2。试求：(1)物块在0~4s内的加速度a1的大小和4-8s内的加速度a2的大小；(2)恒力F的大小及物块与水平面间的动摩擦因数μ；(3)8s内恒力F所做的功。

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.从图象可以看出随电流的增大，电压与电流的比值越来越大，即电阻越来越大，故A错误；B.从图象可以看出额定电压时，电流1.5A，可得灯泡的额定功率为：故B正确C.滑动变阻器取最大阻值时，灯泡消耗电功率最小，将电源和阻值看作一个电动势12V，内阻的等效电源，则其提供电压电流满足：即坐标（2，1）满足，是该表达式图象与灯泡伏安特性曲线的交点，即滑动变阻器取最大阻值时，灯泡电压，电流1A，电功率消耗电功率的最小值是：故C错误；D.灯泡L额定电压，此时电流1.5A，则滑动变阻器接入电路的阻值：故D错误。2、A【解析】对物体受力分析，物体受到的摩擦力为Ff=μFN=μmg═0.1×2×10N=2N．由图象可知，斜率表示的是物体受到的力的大小，OA段的拉力为5N，AB段的拉力为2N，所以物体在AB段做匀速直线运动，在OA段的拉力为5N，物体做加速运动，当速度最大时，拉力的功率最大，由v=at，x=at2，a=，代入数值解得，v=3m/s，此时的最大功率为POA=FOAv1=5×3W=15W，在AB段，物体匀速运动，速度的大小为3m/s，拉力的大小为2N，

所以此时的功率为PAB=FABv2=2×3W=6W，所以在整个过程中拉力的最大功率为15W，所以A正确，CD错误；整个过程中拉力的功为，选项B错误；故选A．点睛：本题考查了对功的公式W=FL的理解，根据图象的分析，要能够从图象中得出有用的信息--斜率表示物体受到的拉力的大小，本题很好的考查了学生读图和应用图象的能力．3、D【解析】试题分析：球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力，即重力恰好提供向心力，有，解得，故AB错误，C正确；因为AB同轴转动，B的半径是A的两倍，所以有：，即，故D错误．考点：向心力、牛顿第二定律【名师点睛】本题中两个球组成的系统内部动能与重力势能相互转化，机械能守恒，同时两球角速度相等，线速度之比等于转动半径之比．4、B【解析】

物体运动时的加速度等于物体的速度变化量和变化时间的比值．于速度的大小、速度变化的大小都没有必然联系．因此AC错误，B正确．加速度很大说明物体的速度变化一定很快，但是物体的速度时变大还是变小，与加速度的大小无关．故D错误．选择B项．5、D【解析】试题分析:重力做功只与竖直高度有关，故重力做功为：mgR，A错；恰好到达B点有：，由动能定理知由P运动B的过程中，合外力所做的功为：，C错；由P到B，由可得：克服摩擦力做功为：mgR，D对；有上分析知在由P运动到B的过程中，机械能的减少量为mgR，B错．考点:动能定理、功能关系．【名师点睛】对功能关系的理解与应用功是能量转化的量度．力学中的功与对应的能量的变化关系如下表所示：功

能量改变

关系式

W合：合外力的功（所有外力的功）

动能的改变量（ΔEk）

W合＝ΔEk

WG：重力的功

重力势能的改变量（ΔEp）

WG＝－ΔEp

W弹：弹簧弹力做的功

弹性势能的改变量（ΔEp）

W弹＝－ΔEp

W其他：除重力或系统内弹簧弹力以外的其他外力做的功

机械能的改变量（ΔE）

W其他＝ΔE

Ff·Δx：一对滑动摩擦力做功的代数和

因摩擦而产生的内能（Q）

Ff·Δx＝Q（Δx为物体间的

相对位移）

6、A【解析】试题分析：在v-t图像中图像与横坐标围成的面积表示位移，根据题意可知汽车速度为零时，走过的位移刚好为15m，据此分析．此图线表示汽车发生的位移为，A正确；B图的面积小于A图中的面积，可知，B错误；C图中，C错误；D图中，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、CD【解析】波沿x轴正方向传播，则有t2-t1=（n+）T，得，（n=0，1，2，…），由图读出波长λ=4m，则波速为v==（4n+1）m/s，若n=0，v=1m/s；n=1，v=5m/s；n=2，v=9m/s，故AB错误，CD正确．故选CD.点睛：本题的解题方法是由一般通项式到特殊值．也可以根据波速求出波传播的距离，由波传播的距离确定是否符合题意．8、AD【解析】

AB、伽利略的理想斜面实验证明了：运动不需力来维持，物体不受外力作用时，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态，故A正确，B错误；

CD、由，，故C错误，D正确．伽利略“理想斜面实验”在物理上有着重要意义，伽利略第一个把实验引入物理，标志着物理学的真正开始．9、ABD【解析】

A．细绳被拉断瞬间，对木板分析，由于OA段光滑，没有摩擦力，在水平方向上只受到弹簧给的弹力，细绳被拉断瞬间弹簧的弹力等于F，根据牛顿第二定律有：解得，A正确；B．滑块以速度v从A点向左滑动压缩弹簧，到弹簧压缩量最大时速度为0，由系统的机械能守恒得：细绳被拉断瞬间弹簧的弹性势能为，B正确；C．弹簧恢复原长时木板获得的动能，所以滑块的动能小于，C错误；D．由于细绳被拉断瞬间，木板速度为零，小滑块速度为零，所以小滑块的动能全部转化为弹簧的弹性势能，即，小滑块恰未掉落时滑到木板的右端，且速度与木板相同，设为，取向左为正方向，由动量守恒定律和能量守恒定律得联立解得，D正确。故选ABD。10、ABD【解析】

A．A、B间的摩擦力不一定达到最大静摩擦力，则摩擦力的大小不一定等于3μmg，故A错误，符合题意。B．三个物体保持相对静止，随转台一起做匀速圆周运动，靠静摩擦力提供向心力，则fA＝3mω2r，fc＝1.5mω2r，可知C与转台间的摩擦力大小小于A与B间的摩擦力大小，故B错误，符合题意。CD．根据μmg=mRω2得，临界角速度C的半径大，则C先达到最大静摩擦力，转台的角速度满足故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。故选ABD.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、DC1.246.22【解析】（1）A、此装置可以用来研究匀变速直线运动，但不需要平衡摩擦力，故A错误；B、平衡摩擦力的方法是将木板带打点计时器的一端适当垫高，这样做的目的是利用小车重力沿斜面分力补偿小车运动中所受阻力的影响，即，式子成立与质量无关，故改变质量后不需重新进行平衡，故B错误；C、在利用该装置来“探究物体的加速度与质量的关系”时，可以通过图象法处理数据，来判断加速度a与小车的质量M成反比，画出的关系不能确定加速度与质量的关系，要画出的关系才能确定加速度与质量的关系，故C错误；D、探究“功与速度变化的关系”实验时，必须调整滑轮高度使连接小车的细线与滑轨平行，以便减少误差，故D正确。（2）在利用该装置来“探究物体的加速度与力、质量的关系”时，设小车的质量为M，沙桶（含沙）的总质量为m，设绳子上拉力为F，

以整体为研究对象有：

解得：

以M为研究对象有绳子的拉力为：

显然要有必有，故有，即只有时才可以认为绳对小车的拉力大小等于沙桶（含沙）的重力，故选C。（3）由于相邻两个计数点间还有4个打点，所以两计数点间的时间间隔为，

根据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，有：

打点C时小车的速度为：，根据纸带分析可知：，，，

根据匀变速直线运动的推论结合作差法得：。点睛：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，然后熟练应用物理规律来解决实验问题，要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。12、BC1.76.4【解析】

(1)[1]打点计时器在安装使用时，除基本操作要求外，还有一点值得注意的是：纸带穿过限位孔进要放在复写纸的下面，这样打出的点迹清楚，故B正确；(2)[2]A．电磁打点计时器一般使用4～6V的交流电源，故A错误；B．为了提高纸带的利用率，同时为了使打点稳定，使用打点计时器时要先接通电源，后释放物体，故B错误；C．打点的时间间隔取决于交流电压的频率，电源频率越高，打点的时间间隔就越小，故C正确；D．纸带上打的点越密，说明相等的时间间隔位移越小，即物体运动的越慢，故D错误。(3)[3]电源频率为50Hz，则周期为0.02s，相邻计数点间还有四个点未标出，则可知相邻计数点间的时间为0.1s，利用匀变速直线运动的推论可知平均速度等于中间时刻的瞬时速度：[4]由题意知根据得，加速度为：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、（