安徽省肥东圣泉中学2027届物理高三上期中综合测试试题含解析

安徽省肥东圣泉中学2027届物理高三上期中综合测试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、一辆汽车保持功率不变驶上一斜坡，其牵引力逐渐增大，阻力保持不变，则在汽车驶上斜坡的过程中，以下说法正确的是（）①加速度逐渐增大②速度逐渐增大③加速度逐渐减小④速度逐渐减小A．①②B．①④C．②③D．③④2、带电金属棒周围电场线的分布如图所示，A、B是电场中的两点，OA>OB。下列说法正确的是A．A点的电势髙于B点的电势B．A点的电场强度大于B点的电场强度C．负电荷从A点至B点，电场力一直做正功D．负电荷在A点的电势能大于其在B点的电势能3、质量为m的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示，运动过程中小球受到空气阻力的作用．设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为7mg，在此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰好能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功是（）A． B． C． D．mgR4、伽利略相信，自然界的规律时简单明了的。他从这个信念出发，猜想落体的速度应该是均匀变化的。为验证自己的猜想，他做了“斜面实验”，如图所示。发现铜球在斜面上运动的位移与时间的平方成正比。改变球的质量或增大斜面倾角，上述规律依然成立。于是，他外推到倾角为的情况，得出落体运动的规律。结合以上信息，判断下列说法正确的是A．伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律时为了便于测量速度B．伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律时为了便于测量加速度C．由“斜面实验”的结论可知，铜球运动的速度随位移均匀增大D．由“斜面实验”的结论可知，铜球运动的速度随时间均匀增大5、如图所示，质量分别为mA、mB的A、B两物块用轻线连接，放在倾角为θ的斜面上，用始终平行于斜面向上的拉力F拉A，使它们沿斜面匀加速上升，A、B与斜面间的动摩擦因数均为μ。为了增加轻线上的张力，可行的办法是()A．减小A的质量 B．减小B的质量C．增大倾角θ D．增大动摩擦因数μ6、静止在地面上的物体随地球的自转而运动，则地球上的物体（）A．向心加速度都指向地心B．都受到相同的向心力C．都具有相同的向心加速度D．都具有相同的角速度二、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、如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动．小球运动到最高点时，受到的弹力为F，速度大小为v，其F-v2图象如乙图所示．则（）A．小球的质量为B．当地的重力加速度大小为C．时，小球对杆的弹力方向向下D．时，小球受到的弹力与重力大小相等8、在动摩擦因数μ＝0.2的水平面上有一个质量m＝2kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ＝45°角的不可伸长的轻绳一端相连，如图所示，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的支持力恰好为零，取g＝10m/s2，以下说法正确的是A．此时轻弹簧的弹力为零B．此时轻绳的拉力为20C．当剪断轻绳的瞬间，小球所受的摩擦力为零D．当剪断轻绳的瞬间，小球的加速度大小为8m/s2，方向向左9、如图所示，轻质弹簧的一端固定在墙上，另一端与质量为2m的物体A相连，A放在光滑水平面上，有一质量为m的物体B，从高h处由静止开始沿光滑曲面滑下，与A相碰（时间极短）后一起将弹簧压缩，弹簧复原过程中某时刻B与A分开且沿曲面返回上升．下列说法正确的是（）A．物体B、A组成的系统，在发生碰撞的过程中动量守恒，在弹簧被压缩的过程中机械能守恒B．物体A对B做了负功C．物体B返回过程中能达到的最大高度为hD．物体A对B的冲量大小为10、如图所示，光滑长铁链由若干节组成，全长为L，圆形管状轨道半径为远大于一节铁链的高度和长度．铁链靠惯性通过轨道继续前进，下列判断正确的是A．在第一节完成圆周运动的过程中，第一节铁链机械能守恒B．每节铁链通过最高点的速度依次减小C．第一节与最后一节到达最高点的速度大小相等D．第一节回到最低点至最后一节进入轨道的过程中铁链的速度保持不变三、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）某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图1所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源一台，导线、复写纸、纸带、垫块、细沙若干．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要验证滑块所受合外力做的功等于其动能的变化，则：(1)还需要补充的实验器材是__________________，_________________．(2)为了简化实验，使滑块所受合外力等于绳子的拉力，应采取的措施是：______；要使绳子拉力约等于沙和沙桶的重力，应满足的条件是：保持沙和沙桶的质量______滑块的质量．(3)若挑选的一条点迹清晰的纸带如图2所示，且已知滑块的质量为M，沙和沙桶的总质量为m，相邻两个点之间的时间间隔为T，从A点到B、C、D、E点的距离依次为S1、S2、S3、S4，则由此可求得纸带上由B点到D点所对应的过程中，沙和沙桶的重力所做的功W=______；该滑块动能改变量的表达式为△EK=______．（结果用题中已知物理量的字母表示）12．（12分）用如图甲所示的实验装置做探究加速度与力、质量关系的实验（1）某同学通过实验得到如图乙所示的a-F图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角________（填“偏大”或“偏小”）．（2）该同学在平衡摩擦力后进行实验，实际小车在运动过程中所受的拉力________砝码和盘的总重力（填“大于”、“小于”或“等于”），为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足________的条件．（3）某同学得到如图所示的纸带．已知打点计时器电源频率为50Hz．A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点．Δs＝sDG－sAD＝________cm．由此可算出小车的加速度a＝________m/s2（保留两位有效数字）．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，甲、乙两船的总质量（包括船、人和货物）分别为11m、12m，两船沿同一直线、同一方向运动，速度分别为2v1、v1．为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度．（不计水的阻力）14．（16分）如图所示，质量均为m的物体B、C分别与轻质弹簧的两端相栓接，将它们放在倾角为的光滑斜面上，静止时弹簧的形变量为．斜面底端有固定挡板D，物体C靠在挡板D上．将质量也为m的物体A从斜面上的某点由静止释放，A与B相碰．已知重力加速度为，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力．求：（1）弹簧的劲度系数；（2）若A与B相碰后粘连在一起开始做简谐运动，当A与B第一次运动到最高点时，C对挡板D的压力恰好为零，求C对挡板D压力的最大值．（3）若将A从另一位置由静止释放，A与B相碰后不粘连，但仍立即一起运动，且当B第一次运动到最高点时，C对挡板D的压力也恰好为零．已知A与B相碰后弹簧第一次恢复原长时B的速度大小为，求相碰后A第一次运动达到的最高点与开始静止释放点之间的距离．15．（12分）如图所示，倾角为30°的光滑斜面的下端有一水平传送带．传送带正以v0=4m/s的速度运动，运动方向如图所示．一个质量为2kg的物体（物体可以视为质点），从h=3.2m高处由静止沿斜面下滑，物体经过A点时，无论是从斜面到传送带还是从传送带到斜面，都不计其速率变化．物体与传送带间的动摩擦因数为0.4，传送带左右两端A、B间的距离LAB=10m，重力加速度g=10m/s2，则：（1）物体在传送带上向左最多能滑到距A的距离（2）物体第一次从A点滑入到再一次回到A点的时间（3）物体第一次从A点滑入到再一次回到A点的在传送带上滑动而留下划痕的长度

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】由P=Fv可知，功率不变，汽车的牵引力逐渐增大，其上坡的速度逐渐减小，所以汽车做减速运动，故汽车的加速度方向沿坡向下，对汽车进行受力分析：汽车受到重力、牵引力、阻力Ff，设斜坡与水平面的夹角为θ，由牛顿第二定律得：mgsinθ+Ff-F=ma，随F增大，a2、D【解析】由电场线的特点可知，金属棒两侧的电场是对称的，由于OA＞OB，故OA之间的电势差大于OB之间的电势差，根据沿电场线的方向电势降低可知，A点的电势低于B点的电势，故A错误；根据电场线的疏密表示电场的强弱可知，B点的电场强度大．故B错误；负电荷在电势高位置的电势能小，所以负电荷在A点的电势能大于其在B点的电势能；由于不知道负电荷从A点至B点的运动的路径，所以不能判断出电场力是否一直做正功．故C错误，D正确，故选D.【点睛】根据电场线的疏密程度判断电场强度的大小；根据沿着电场线，电势逐渐降低来判断电势的高低；正电荷在电势高处电势能大，在电势低处电势能小，负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大．3、C【解析】

圆周运动在最高点和最低点沿径向的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出最高点和最低点的速度，再根据动能定理求出此过程中小球克服空气阻力所做的功。【详解】小球在最低点，由牛顿第二定律有：F-mg=m，由题意知：F=7mg，在最高点时，由于小球恰好能通过最高点，重力提供向心力有：mg=m，小球选取从最低点到最高点作为过程，由动能定理可得：-mg•2R-Wf=m-，联立以上可得：Wf=mgR，故C正确，ABD错误。本题主要考查了圆周运动与能量结合问题，由绳子的拉力可求出最低点速度，由恰好能通过最高点求出最高点速度，这都是题目中隐含条件。同时在运用动能定理时，明确初动能与末动能，及过程中哪些力做功，做正功还是负功。4、D【解析】

AB．自由落体运动下落很快，不易计时，伽利略让小球沿阻力很小的斜面滚下，延长了小球的运动时间，“冲淡”了重力的作用，故AB错误；CD．由“斜面实验”可知，铜球在斜面上运动的位移与时间的平方成正比，由公式可知，铜球运动的速度随时间均匀增大，故C错误，D正确。故选D。5、A【解析】

根据牛顿第二定律得，对整体：F-(mA+mB)gsinθ-μ(mA+mB)gcosθ=(mA+mB)a得对B：T-mBgsinθ-μmBgcosθ=mBa得到，轻线上的张力则要增加T，可减小A物的质量，或增大B物的质量;故选A。6、D【解析】只有在赤道处的物体向心加速度都指向地心，其他位置的向心力指向所在圆周平面的圆心，A错；向心力不是受到的力，是万有引力的一个分力，B错；向心加速度，地面物体转动的周期、角速度相同，半径不同，加速度不同，C错；D对；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、ABD【解析】

由图乙可知：当时，杆对球的弹力恰好为零，此时只受重力，重力提供向心力，，即重力加速度，故B正确；当时，向心力为零，杆对球的弹力恰好与球的重力等大反向，，即小球的质量，故A正确；根据圆周运动的规律，当时杆对球的弹力为零，当时，，杆对球的弹力方向向上，当时，，杆对球的弹力方向向下，，杆对小球的弹力方向向下，根据牛顿第三定律，小球对杆的弹力方向向上，故C错误；当时，，又，，故D正确。故选ABD。8、BD【解析】试题分析：剪断轻绳前小球受力情况，如图所示，根据平衡条件得：轻弹簧的弹力大小F=mg=20N，细线的拉力大小为T=2mg=202N剪断轻绳瞬间弹簧的弹力没有变化，此时轻弹簧的弹力大小仍为F=20N，水平面对小球的支持力大小N=mg=20N，摩擦力大小为f=μmg=4N，根据牛顿第二定律得：加速度a=F-f考点：牛顿第二定律；共点力的平衡.9、BD【解析】

A．物体B、A组成的系统，在发生碰撞的过程中合力为零，动量守恒。在弹簧被压缩的过程中，弹簧对A做负功，则系统的机械能减少，故A错误。B．对B下滑过程，据机械能守恒定律可得：则B刚到达水平地面的速度．A、B碰撞过程，以AB组成的系统为研究对象，取向右为正方向，根据动量守恒定律可得：mv0=3mv得A与B碰撞后的共同速度为对B，根据动能定理得：物体A对B做的功故B正确。C．当弹簧再次恢复原长时，A与B将分开，B以v的速度沿斜面上滑，根据机械能守恒定律可得B能达到的最大高度为，故C错误。D．对B，取水平向左为正方向，由动量定理得：物体A对B的冲量故D正确。10、CD【解析】

A、铁链、火车、绳等由完全相同的各部分构成连接体，各部分之间有弹力作用，若选一节研究，有除重力或弹簧弹力的其他外力做功，机械能不守恒；但选取真个系统为对象时，各部分的力属于内力，做功抵消，系统只有重力做功，机械能守恒，A错误．B、D、当系统的重心上升到圆心处，重力势能增大，由系统机械能守恒知动能减小；以后每下降一节，后面上升一节，系统的机械能不变，则速度相等，故B错误，D正确．C、第一节到达最高点和最后一节到最高点时系统的重心位置相同，由知重力势能相等时动能相等，则每一节的速率相等，C正确．故选CD．本题以竖直平面内的圆周运动为模型，考查了机械能守恒定律的一种应用：由完全相同的各部分构成的连接体模型，明确机械能守恒定律的条件是系统内只有重力或弹簧弹力做功．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、天平毫米刻度尺平衡摩擦力远小于mg（S3-S1）M[【解析】（1）①由于实验需要测量纸带的长度，所以需要刻度尺，根据动能定理表达式可知，需要用天平测量物体的质量，所以缺少的器材是天平和毫米刻度尺．

②受力分析可知，使滑块所受合外力等于绳子的拉力，应采取的措施是平衡摩擦力平衡摩擦力：先将小沙桶和滑块的连线断开，用垫块将长木板的左端稍垫起，直至轻推滑块，滑块能在水平长木板上匀速滑行为止；

设滑块的质量为M，沙和沙桶的总质量为m，绳子上的拉力为F，则根据牛顿第二定律得：

对m有：mg-F=ma

对M有：F=Ma

联立解得：F=mg(1+mM)，

因此要使绳子拉力约等于沙和沙桶的重力，应满足的条件是：m＜＜M，即保持沙和沙桶的质量远小于滑块的质量。

③由点B到D点所对应的过程中，沙和沙桶的重力所做的功W=mg（s3-s1）

根据匀变速直线运动规律，得：

或ΔE点睛：注意动能定理中功是总功或合力做的功的含义，及平衡摩擦力的用意，本题考查了实验的基础操作，以及利用功能关系和匀变速直线运动规律来处理数据，较好的考查了学生对基础知识、基本规律的掌握情况。12、偏大小于M≫m1.805.0【解析】

（1）[1]当拉力F等于0时，小车已经产生力加速度，故原因是平衡摩擦力时平衡摩擦力过大，在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角偏大．（2）[2]小车运动过程中，砝码和盘向下做加速运动处于失重状态，砝码和盘对细线的拉力小于其重力，小车在运动过程中受到的拉力小于砝码和盘的总重力；[3]对整体分析，根据牛顿第二定律得解得则绳子的拉力当，即砝码和盘的总质量远小于小车和小车上砝码的总质量时，砝码和盘的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，所以为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足的条件（3）[4]刻度尺上读出A、D、E三点的位置，算出[5]计数点间的时间间隔为T，由匀变速直线运动的推论△x=aT2可知，加速度：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、【解析】

在抛货物的过程中，乙船与货物组成的动量守恒，在接货物的过程中，甲船与货物组成的系统动量守恒，在甲接住货物后，甲船的速度小于等于乙船速度，则两船不会相撞，应用动量守恒定律可以解题．【详解】设抛出货物的速度为v，以向右为正方向，由动量守恒定律得：乙船与货物：12mv1=11mv1-mv，甲船与货物：11m×2v1-mv=11mv2，两船不相撞的条件是：v2≤v1，解得：v≥4v1，则最小速度为4v1．本题关键是知道两船避免碰撞的临界条件是速度相等，应用动量守恒即可正确解题，解题时注意研究对象的选择以及正方向的选择．14、（1）,（2）3mg,（3）.【解析】试题分析：（1）物体B静止时，弹簧形变量为x2，弹簧的弹力F=kx2物体B受力如图所示，根据物体平衡条件得kx2=mgsinθ解得弹簧的劲度系数k=（6分）（2）A与B碰后一起做简谐运动到最高点时，物体C对挡板D的压力最小为2则对C，弹簧弹力F弹=mgsinθ，对A、B，回复力最大，F回=3mgsinθ（3分）由简谐运动的对称性，可知A与B碰后一起做简谐运动到最低点时，回复力也最大，即F回=3mgsinθ，此时物体C对挡板D的压力最大对物体A、B有，F弹¢-2mgsinθ=3mgsinθ则弹簧弹力F弹¢=5mgsinθ对物体C，设挡板D对物体C的弹力为N，则N=5mgsinθ+mgsinθ=3mg依据牛顿第三定律，物体C对挡板D的压力N¢=N=3mg物体C对挡板D压力的最大值为3mg（3分）（3）设物体A释放时A与B之间距离为x，A与B相碰前物体A速度的大小为v1．对物体A，从开始下滑到A