2027届天津大学附属中学高三上物理期中教学质量检测试题含解析

2027届天津大学附属中学高三上物理期中教学质量检测试题考生请注意：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，一根长为L不可伸长的轻绳跨过光滑的水平轴O，两端分别连接质量为2m的小球A和质量为m的物块B，由图示位置释放后，当小球转动到水平轴正下方时轻绳的中点正好在水平轴O点，且此时物块B的速度刚好为零，则下列说法中正确的是()A．物块B一直处于静止状态B．小球A从图示位置运动到水平轴正下方的过程中机械能守恒C．小球A运动到水平轴正下方时的速度大小为D．小球A从图示位置运动到水平轴正下方的过程中，小球A与物块B组成的系统机械能守恒2、一个25kg的小孩从高度为3.0m的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0m/s.取g=10m/s2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是（）A．阻力做功500J B．合外力做功50JC．重力做功500J D．支持力做功50J3、如图所示，固定的斜面上叠放着A、B两木块，木块A与B的接触面是水平的，水平力F作用于木块A，使木块A、B保持静止，且F≠0.则下列描述正确的是A．B可能受到3个或4个力作用B．斜面对木块B的摩擦力方向可能沿斜面向下C．A对B的摩擦力可能为0D．A、B整体不可能受三个力作用4、打磨某剖面如题图所示的宝石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角切磨在的范围内，才能使从MN边垂直入射的光线，在OP边和OQ边都发生全反射（仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ过后射向MN边的情况），则下列判断正确的是()A．若，光线一定在OP边发生全反射B．若，光线会从OQ边射出C．若，光线会从OP边射出D．若，光线会在OP边发生全反射5、竖直向上抛出一物块，物块在运动过程中受到的阻力大小与速度大小成正比，则物块从抛出到落回抛出点的过程中，加速度随时间变化的关系图象正确的是（设竖直向下为正方向）（）A．B．C．D．6、雨滴由静止开始下落，遇到水平吹来的风，下述说法正确的是（）①风速越大，雨滴下落时间越长②风速越大，雨滴着地时速度越大③雨滴下落时间与风速无关④雨滴着地速度与风速无关A．①②B．②③C．③④D．①④二、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、一辆汽车在平直的公路上运动，运动过程中先保持恒定的加速度，后保持恒定的牵引功率，其牵引力随速度变化的图象如图所示。若已知汽车的质量m，牵引力F1和速度v1及该车所能达到的最大速度v3。则根据图象所给的信息，下列说法正确的是（）A．汽车运动中的最大功率为F1v2B．速度为v2时的加速度大小为C．汽车行驶中所受的阻力为D．恒定加速时，加速度大小为8、两异种点电荷A、B附近的电场线分布如图所示，P为电场中的一点，已知P点的电势为φ，电荷A产生的电场在P点的场强大小为EA，电荷B产生的电场在P点的场强大小为EB．取无穷远处的电势为零．下列说法中正确的有（）A．A、B所带电荷量不等B．P点的场强大小为EA+EBC．A、B连线上有一个电势为零的点D．将电荷为+q的点电荷从P点移到无穷远处，电场力做的功为qφ9、水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为．现对木箱施加一拉力F，使木箱做匀速直线运动．设F的方向与水平面夹角为，如图，在从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则（）A．F先减小后增大 B．F一直增大C．F的功率减小 D．F的功率不变10、如图所示，一根固定的绝缘竖直长杆位于范围足够大且相互正交的匀强电场和匀强磁场中，电场强度大小为E=，磁感应强度大小为B．一质量为m、电荷量为q的带正电小圆环套在杆上，环与杆间的动摩擦因数为μ；现使圆环以初速度v0向下运动，经时间to，圆环回到出发点．若圆环回到出发点之前已经开始做匀速直线运动，不计空气阻力，重力加速度为g．则下列说法中正确的是（）A．环经过时间刚好到达最低点B．环的最大加速度为am=g+C．环在t0时间内损失的机械能为D．环下降过程和上升过程系统因摩擦产生的内能相等三、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）如图1所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况．利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验．(1)打点计时器使用的电源是__________（选填选项前的字母）．A．直流电源B．交流电源(2)实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确操作方法是__________（选填选项前的字母）．A．把长木板右端垫高B．改变小车的质量(3)在不挂重物且__________（选填选项前的字母）的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响．A．计时器不打点B．计时器打点(4)以v2为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据作出如图3所示的v2–W图象．由此图象可得v2随W变化的表达式为___________．(5)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，图4中正确反映v2–W关系的是________．12．（12分）如图甲所示为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。(1)平衡小车所受阻力的操作：取下________，把木板不带滑轮的一端垫高；接通电火花计时器电源，轻推小车，让小车拖着纸带运动。如果打出的纸带如图乙所示，则应________(选填“减小”或“增大”)木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹__________为止。(2)如图丙所示为研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量的关系”时所得的实验图象，横坐标m为小车上砝码的质量。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿第二定律成立，则小车受到的拉力为________，小车的质量为________。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．（10分）如图所示，倾角θ=的足够长的斜面固定在水平地面上，质量m=1kg的物块在沿斜面向上的恒力F作用下，由斜面底端A处从静止开始沿斜面向上做匀加速运动，当物块运动t1=2s时撤去外力F，物块继续向上运动，一段时间后物块到达最高点B．物块运动的v-t图象如图所示.取g=10m/s2，sin=0.6，cos=0.8.求:(1)物块和斜面之间的动摩擦因数.(2)沿斜面向上的恒力F的大小.(3)物块从最高点B返回到斜面底端A点所用时间t.14．（16分）一传送带装置示意如图，传送带在AB区域是倾斜的，倾角θ=30°．工作时传送带向上运行的速度保持v=1m/s不变．现将质量均为m=1kg的小货箱（可视为质点）一个一个在A处放到传送带上，放置小货箱的时间间隔均为T=1s，放置时初速为零，小货箱一到达B处立即被取走．已知小货箱刚放在A处时，前方相邻的小货箱还处于匀加速运动阶段，此时两者相距为s1=0.5m．传送带装置由电动机带动，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦，取g=10m/s1．（1）求小货箱在传送带上做匀加速运动的加速度大小．（1）AB的长度至少多长才能使小货箱最后的速度能达到v=1m/s？（3）除了刚释放货箱的时刻，若其它时间内总有4个货箱在传送带上运动，求每运送一个小货箱电动机对外做多少功？并求电动机的平均输出功率．15．（12分）如图所示，一质量m=1kg的小物块(可视为质点），放置在质量M=4kg的长木板左侧．长木板放置在光滑的水平面上初始时，长木板与物块一起以水平速度v0=2m/s向左匀速运动，在长木板的左端上方固定着一障碍物A，当物块运动到障碍物A处时与A发生弹性碰撞(碰撞时间极短，无机械能损失)．而长木板可继续向左运动，取重力加速度g=10m/s²．（1）设长木板足够长，求物块与障碍物第一次碰撞后，物块与长木板所能获得的共同速率；

（2）设长木板足够长，物块与障碍物第一次碰撞后，物块向右运动所能达到的最大距离是S=0.4m，求物块与长木板间的动摩擦因数以及此过程中长木板运动的加速度的大小；

（3）要使物块不会从长木板上滑落，长木板至少应为多长？整个过程中物块与长木板系统产生的内能．

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、D【解析】

当小球转动到水平轴正下方时轻绳的中点正好在水平轴O点，所以小球A下降的高度为

，物块B会上升一定的高度，由能量守恒有

所以小球A运动到水平轴正下方时的速度，C错误；由于物块B会上升一定的高度，所以B物体不可能一直静止，故A错误；在整个过程中小球A与物块B组成的系统机械能守恒，B错D对．本题选D．2、B【解析】

A．根据动能定理，阻力做功为，A错误；B．合外力对物体所做的功等于动能的变化，有：，B正确；C．重力做功，C错误；D．支持力与位移垂直，做功为零，D错误。故选B。3、B【解析】

对物体B受力分析，受重力，A对B的压力，A对B水平向左的静摩擦力，斜面对B垂直向上的支持力，斜面对B可能有静摩擦力（当A对B向左的静摩擦力的平行斜面方向分力与重力的下滑分力平衡时为零），故B受4个力或者5个力，故A错误；当A对B向左的静摩擦力的平行斜面方向分力大于重力的下滑分力时，B物体有上滑趋势，所以受到平行斜面向下的静摩擦力，故B正确；对物体A受力分析，受推力、重力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件，B对A的静摩擦力与推力F平衡，根据牛顿第三定律，A对B的摩擦力水平向左，大小为F，故C错误；对AB整体受力分析，受重力、支持力、推力，可能有静摩擦力（当推力的平行斜面方向分力与重力的下滑分力平衡时为零），所以可能受三个力作用，故D错误．所以B正确，ACD错误．4、D【解析】试题分析：由全反射的临界角满足，则入射角满足发生全反射；作出光路可知当时，根据几何关系，可知光线在PO边上的入射角较小，光线将从PO射出，AB项错误；同理当时，光线在PO边上的入射角较大，大于临界角，光线将在PO射边上发生全反射，D项正确．考点：本题考查了光的折射和全反射.5、C【解析】在上升过程中，对小球受力分析，由牛顿第二定律可知mg+f=ma，由于向上减速运动，速度减小，受到的阻力大小与速度大小成正比，故加速度减小到g，当达到最高点后开始加速下降，则由牛顿第二定律mg-f=ma，速度增大，加速度减小，故C正确，ABD错误6、B【解析】试题分析：根据力的独立作用原理，雨滴下落时间只与竖直方向受力有关，与风速无关，①错；③对；风速越大，雨滴落地时水平速度越大，合速度越大，②③对，故选B考点：考查力的独立作用原理点评：本题难度较小，相互垂直的两个力只能影响相应方向的运动二、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、BD【解析】

A．根据牵引力和速度的图像和功率得汽车运动中的最大功率为，A错误；BC．汽车运动过程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的牵引功率，所以速度为时的功率是，根据功率得速度为时的牵引力是对汽车受力分析，受重力、支持力、牵引力和阻力，该车所能达到的最大速度时加速度为零，所以此时阻力等于牵引力，所以阻力根据牛顿第二定律，有速度为时加速度大小根据解得C错误B正确；D．根据牛顿第二定律，有恒定加速时，加速度解得D正确。故选BD。8、ACD【解析】根据等量异种点电荷的电场线分布图具有对称性，而该图左右不对称，知A、B所带的电荷量不相等，故A正确；P点的场强是点电荷A、B在P点产生的合场强；根据平行四边形定则可以得出P点的场强，可知P点的场强小于EA+EB，故B错误；如果取无穷远处的电势为零，正电荷附近的电势高于零，负电荷附近低于零，所以其A、B连线上有电势为零的点，故C正确；根据W=q（φ﹣0）=qφ知，电场力做功为qφ，故D正确。所以ACD正确，B错误。9、AC【解析】由于木箱的速度保持不变，因此木箱始终处于平衡状态，受力分析如图所示，则由平衡条件得：，两式联立解得，可见F有最小值，所以F先减小后增大，A正确；B错误；F的功率，可见在从0逐渐增大到90°的过程中tan逐渐增大，则功率P逐渐减小，C正确，D错误．10、BC【解析】

A．环向下运动时竖直方向受到重力、向上的电场力、向上的摩擦力，设加速度大小为a1，则，因此速度的减小，导致洛沦兹力减小，则摩擦力会减小，因此环做加速度减小的减速运动，当环回头时，环的加速度大小，随着速度增大，开始做加速度减小的加速运动，之后做匀速直线运动，因此在时，不可能刚好到达最低点，故A错误；B．圆环在运动过程中，只有向下运动时，加速度大于向上运动的加速度，而向下运动摩擦力越大，则加速度越大，因此环刚开始运动时，加速度最大，最大加速度故B正确；

C．圆环从出发到回到出发点过程中，重力势能变化为零，那么机械能的损失，即为动能的减小，根据动能定理，则有而因此损失的机械能为故C正确；D．根据功能关系，除重力以外的力做功，则导致机械能变化，而环在下落与上升过程中，因摩擦力做功值不同，因此环在下落过程中损失的机械能不会等于上升回到出发点过程中损失的机械能，故D错误；故选BC。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、BABv2=kW，k=(4.5~5.0)kg–1A【解析】(1)电火花打点计时器使用的是220V的交流电，电磁打点计时器用的是6~8V的低压交流电，故选B；(2)平衡摩擦力的方法是：把木板一段垫高，让小车滑下，当小车匀速运动时，就意味着摩擦力抵消了，故选A；(3)此时应当让打点计时器打点，因为打点计时器也会有摩擦力，故选B；(4)根据图象上的点，可以得出得v2随W变化的表达式为：v2=0.008+kW；（k=(4.5~5.0)kg–1）;(5)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：，期中W=mgh，质量都是定值，所以v2与W成正比，A图正确．故选A．【点睛】本题考查动能定理的实验探究，这个实验的一个重点就是学会使用打点计时器计算速度，然后分析动能和重力势能的关系，多练习速度计算也是本题的一个基础．本实验中也要知道误差的来源，这样在分析图象问题时就容易得出原因．12、(1)砝码减小间隔相等(均匀)(2)【解析】

（1）平衡摩擦力时，应不挂砝码，则平衡小车所受阻力时应取下砝码；打出的纸带如图乙所示说明小车加速运动，故应减小倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹间隔相等（均匀）为止。

（2）设小车的质量为m'，则有F=（m+m'）a，变形得，所以-m图象的斜率为，所以作用力F=，-m图象的截距为，所以m′=。遇到涉及图象的问题时，要先根据物理规律写出关于纵轴与横轴的函数表达式，再根据斜率和截距的概念求解即可.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)0.5(2)15N(3)【解析】

(1)由物块运动的v−t图象可知，第3s内物块的加速度：根据牛顿第二定律可得mgsinθ+μmgcosθ=ma2解得：(2)由物块运动的v−t图象可知，前2s内物块的加速度：根据牛顿第二定律可得F−mgsinθ−μmgcosθ=ma1代入数据解得：F=15N(3)当物块从最高点B返回时，根据牛顿第二定律可得mgsinθ−μmgcosθ=ma3代入数据解得：a3=2m/s2，即物块从最高点B返回到斜面底端A点一直做匀加速直线运动，由图象可得，AB两点间的距离：根据位移时间关系，则有：解得：14、（1）1m/s1（1）1m（3）48J；88W【解析】

小货箱刚放在A处时，前方相邻的小货箱已经运动了时间T，根据匀加速直线运动位移时间公式即可求解；当物体做匀加速运动到达B点时速度刚好为1m/s时，AB长度最短，根据匀加速直线运动位移速度公式即可求解；传送带上总有4个货箱在运动，说明货箱在A处释放后经过t=4T的时间运动至B处．求出匀加速运动的时间，根据牛顿第二定律求出摩擦力，进而求出这段时间内，传送带克服