湖南省常德市武陵区芷兰实验学校历史班2027届物理高三第一学期期中统考试题含解析

湖南省常德市武陵区芷兰实验学校历史班2027届物理高三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、某船在静水中的速度v1=5m/s，要渡过宽30m的河，河水的流速v2=4m/s，下列说法正确的是（）A．该船渡河所用时间至少是7.5sB．该船的航程至少等于30mC．若河水的流速增大，则渡河的最短时间变长D．该船以最短时间渡河时的位移大小为30m2、如图所示，水平光滑长杆上套有物块Q，跨过悬挂于O点的轻小光滑圆环的细线一端连接Q，另一端悬挂物块P，设细线的左边部分与水平方向的夹角为θ，初始时θ很小。现将P、Q由静止同时释放，角逐渐增大，则下列说法错误的是（）A．θ＝30°时，P、Q的速度大小之比是：2B．θ角增大到90°时，Q的速度最大、加速度最小C．θ角逐渐增大到90°的过程中，Q的动能增加，P的动能减小D．θ角逐渐增大到90°的过程中，Q的机械能增加，P的机械能减小3、A、B为两等量异种电荷，图中水平虚线为A、B连线的中垂线，现将另两个等量异种的检验电荷a、b，如图用绝缘细杆连接后从离AB无穷远处沿中垂线平移到AB的连线，平移过程中两检验电荷位置始终关于中垂线对称．若规定离AB无穷远处电势为零，则下列说法中正确的是（）A．在AB的连线上a所处的位置电势φa＜0B．a、b整体在AB连线处具有的电势能Ep＞0C．整个移动过程中，静电力对a做正功D．整个移动过程中，静电力对a、b整体做正功4、北京时间6月23日凌晨，2018年国际田联世界挑战赛马德里站如期举行。如图所示，苏炳添在百米大战中，以9.91s获得冠军，再次平了亚洲记录，成为当之无愧的“亚洲第一飞人”。据悉苏炳添的起跑反应时间是0.138s，也是所有选手中最快的一个。下列说法正确的是A．苏炳添的起跑反应时间0.138s，指的是时刻B．在研究苏炳添的起跑技术动作时可以将他看作质点C．苏炳添这次比赛的平均速度大小约为10.09m/sD．以其他运动员为参照物，苏炳添总是静止的5、如图所示，在倾角为θ的斜面上A点，以水平速度v0抛出一个小球，不计空气阻力，它落到斜面上B点所用的时间为A． B． C． D．6、如图所示，在光滑水平面上放置一个质量为M的滑块，滑块的一侧是一个圆弧形凹槽OAB，凹槽半径为R，A点切线水平。另有一个质量为m的小球以速度v0从A点冲上凹槽，整个过程中凹槽不会侧翻，重力加速度大小为g，不计摩擦。下列说法中正确的是（）A．球和滑块组成的系统水平方向动量守恒B．当时，小球恰能到达B点C．小球在滑块上运动的过程中，滑块的动能先增大后减小D．如果小球的速度足够大，球将从滑块的左侧离开滑块后落到水平面上二、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，细线一端系一小球，另一端固定在O点，在水平拉力F作用下，小球在O点下方的竖直平面内做匀速率圆周运动．在小球经A点向B点运动的过程中，下列说法正确的是（）A．小球处于平衡状态B．拉力F逐渐增大C．重力的瞬时功率保持不变D．拉力的瞬时功率逐渐增大8、如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行．在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，则（

）A．b对c的摩擦力一定减小

B．b对c的摩擦力方向可能平行斜面向上C．地面对c的摩擦力方向一定向右

D．地面对c的摩擦力方向一定向左9、如图所示，倾角θ＝30°的固定斜面上固定着挡板，轻弹簧下端与挡板相连，弹簧处于原长时上端位于D点．用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑定滑轮连接物体A和B，使滑轮左侧轻绳始终与斜面平行，初始时A位于斜面的C点，C、D两点间的距离为L．现由静止同时释放A、B，物体A沿斜面向下运动，将弹簧压缩到最短的位置E点，D、E两点间的距离为．若A、B的质量分别为4m和m，A与斜面间的动摩擦因数，不计空气阻力，重力加速度为g，整个过程中，轻绳始终处于伸直状态，则()A．A在从C至E的过程中，先做匀加速运动，后做匀减速运动B．A在从C至D的过程中，加速度大小为C．弹簧的最大弹性势能为D．弹簧的最大弹性势能为10、图（a）为一列波在t=2s时的波形图，图（b）是平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图像，P是平衡位置为x=2m的质点，下列说法正确的是（）A．波速为0.5m/sB．波的传播方向向右C．时间内，P运动的路程为8cmD．时间内，P向y轴正方向运动E.当t=7s时，P恰好回到平衡位置三、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）某实验小组“用落体法验证机械能守恒定律”，实验装置如图甲所示.实验中测出重物自由下落的高度h及对应的瞬时速度v，计算出重物减少的重力势能mgh和增加的动能mv2，然后进行比较，如果两者相等或近似相等，即可验证重物自由下落过程中机械能守恒.请根据实验原理和步骤完成下列问题：(1)关于上述实验，下列说法中正确的是________.A．重物最好选择密度较小的木块B．重物的质量可以不测量C．实验中应先接通电源，后释放纸带D．可以利用公式v＝来求解瞬时速度(2)如图乙是该实验小组打出的一条点迹清晰的纸带，纸带上的O点是起始点，选取纸带上连续的点A、B、C、D、E、F作为计数点，并测出各计数点到O点的距离依次为27.94cm、32.78cm、38.02cm、43.65cm、49.66cm、56.07cm.已知打点计时器所用的电源是50Hz的交流电，重物的质量为0.5kg，则从计时器打下点O到打下点D的过程中，重物减小的重力势能ΔEp＝________J；重物增加的动能ΔEk＝________J，两者不完全相等的原因可能是________________.(重力加速度g取9.8m/s2，计算结果保留三位有效数字)(3)实验小组的同学又正确计算出图乙中打下计数点A、B、C、D、E、F各点的瞬时速度v，以各计数点到A点的距离h′为横轴，v2为纵轴作出图象，如图丙所示，根据作出的图线，能粗略验证自由下落的物体机械能守恒的依据是______________________________________________.12．（12分）如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．①实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通过仅测量______（填选项前的符号），间接地解决这个问题．A．小球开始释放的高度hB．小球抛出点距地面的高度HC．小球平抛运动的射程②图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射小球多次从斜面上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP．然后把被碰小球静置与轨道水平部分，再将入射小球从斜轨上S位置静止释放，与小球相碰，并多次重复．接下来完成的必要步骤是______．（填写选项前的符号）A．用天平测量两小球的质量、B．测量小球开始释放的高度hC．测量抛出点距地面的高度HD．分别找到、相碰后平均落地点的位置M、NE．测量平抛射程OM、ON实验结果表明，碰撞前、后总动量的比值为______．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）一气象探测气球，在充有压强为1.00atm（即76.0cmHg）、温度为27.0℃的氦气时，体积为3.50m3。在上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压29.6cmHg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。此后停止加热，保持高度不变。已知在这一海拔高度气温为-48.0℃。求：（1）氦气在停止加热前的体积；（2）氦气在停止加热较长一段时间后的体积。14．（16分）轻质弹簧原长为2l，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为1m的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为l．现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接．AB是长度为1l的水平轨道，B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，如图所示．物块P与AB间的动摩擦因数μ=0.1．用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度l，然后放开，P开始沿轨道运动，重力加速度大小为g．（1）当弹簧长度为l时，求弹簧具有的弹性势能Ep；（2）若P的质量为m，试判断P能否到达圆轨道的最高点D？（3）若P能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，求P的质量的取值范围．15．（12分）如图，质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速周运动，星球A和B两者中心之间距离为L。已知A、B的中心和O三点始终共线，A和B分别在O的两侧。引力常数为G。(1)求两星球做圆周运动的周期。(2)在地月系统中，若忽略其它星球的影响，可以将月球和地球看成上述星球A和B，月球绕其轨道中心运行为的周期记为T1。但在近似处理问题时，常常认为月球是绕地心做圆周运动的，这样算得的运行周期T2。已知地球和月球的质量分别为5.98×1024kg和7.35×1022kg。求T2与T1两者平方之比。（结果保留3位小数）

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.当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短：故A不符合题意；B.因v1＞v2，由平行四边形法则求合速度可以垂直河岸，渡河最短航程为30m，故B符合题意；C.水的流速增大，由运动的独立性知垂直河岸的速度不变，渡河时间不变，故C不符合题意；D.般以最短时间渡河时沿河岸的位移：x=v2tmin=4×6m=24m合位移：故D错误。2、C【解析】

A.对Q分析，根据速度和合成与分解可知，vP=vQcos30°，解得，故A正确，A不合题意.B.P的机械能最小时，即为Q到达O点正下方时，此时Q的速度最大，即当θ=90°时，Q的速度最大，此时水平方向的拉力为零，加速度最小，故B正确;B项不合题意.C.θ角逐渐增大到90°的过程中，Q的速度一直增大，P的速度先增大，后减小，故Q的动能增加，P的动能先增大后减小，故C错误;则C项符合题意.D.θ角逐渐增大到90°的过程中，绳的拉力一直做正功，故机械能增加，绳的拉力对P一直做负功，机械能一直减小，故D正确;D项不合题意.3、B【解析】设AB连线的中点为O．由于AB连线的垂直平分线是一条等势线，且一直延伸到无穷远处，所以O点的电势为零．AO间的电场线方向由A→O，而顺着电场线方向电势逐渐降低，可知，a所处的位置电势φa＞1，故A错误．a所处的位置电势φa＞1，b所处的位置电势φb＜1，由Ep=qφ知，a、b在AB处的电势能均大于零，则整体的电势能Ep＞1．故B正确．在平移过程中，a所受的静电力与其位移方向的夹角为钝角，则静电力对a做负功，故C错误．a、b看成一个整体，原来总电势能为零，最终总电势能为正，电势能增加，所以整个移动过程中，静电力对a、b整体做负功，故D错误．故选B.点睛：对于等量异种电荷电场线和等势面的分布情况要熟悉，要抓住其对称性进行记忆，知道等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线，且一直延伸到无穷远．4、C【解析】

当物体的大小和形状在所研究的问题中可以忽略时，物体可以看作质点；平均速度等于位移与时间的比值。【详解】苏炳添的起跑反应时间0.138s，指的是时间，故A错误；研究起跑动作时，运动员的肢体动作是不能忽略的；故大小和形状不能忽略；不能看作质点，故B错误；苏炳添这次比赛的平均速度大小约为，故C正确；以其他运动员为参照物，苏炳添不一定是静止的，故D错误。所以C正确，ABD错误。本题考查质点、平均速度、参考系等内容，要注意明确平均速度和瞬时速度的区别，瞬时速度可以精确描述物体的运动状态，而平均速度只能粗略地描述物体的运动。5、B【解析】

设AB之间的距离为L，则：水平方向：

竖直方向：Lsinθ=

联立解得：t=,故B正确；ACD错误；综上所述本题答案是：B解决平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同．6、A【解析】

A．由于小球与滑块在水平方向上不受外力作用，所以球和滑块组成的系统水平方向动量守恒，故A正确；B．当小球刚好到达B点时，小球与滑块水平方向速度相同，设为v1，以小球的初速度方向为正方向，在水平方向上，由动量守恒定律得机械能守恒定律得联立解得所以当时，小球不能到达B点，故B错误；C．小球在圆弧上运动的过程中，小球对滑块M的压力一直对滑块做正功，所以滑块动能一直增加，故C错误；D．小球离开四分之一圆弧轨道时，在水平方向上与滑块M的速度相同，则球将从滑块的左侧离开滑块后返回时仍然回到滑块M上，不可能从滑块的左侧离开滑块，故D错误。故选A。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】

由于小球做匀速圆周运动，则合外力提供了向心力，所以受力不可能平衡，故A错误；因为小球是以恒定速率运动,即它是做匀速圆周运动,那么小球受到的重力G、水平拉力F、绳子拉力T三者的合力必是沿绳子指向O点.设绳子与竖直方向夹角是,如图所示：则(F与G的合力必与绳子拉力在同一直线上)得,不断增大,则F不断增大.故B正确；而水平拉力F的方向与速度v的方向夹角也是,此时重力的功率为，拉力F的功率为所以随着角度的增大，重力和拉力F的功率都在增大，故C错误；D正确；故选BD8、BD【解析】设a、b的重力分别为Ga、Gb，若Ga＜Gbsinθ，b受到c的摩擦力沿斜面向上，根据平衡条件，有：f=Gbsinθ-Ga，在a中的沙子缓慢流出的过程中，Ga减小，故摩擦力增加；若Ga＞Gbsinθ，b受到c的摩擦力沿斜面向下，根据平衡条件，有：f=Ga根据平衡条件得知水平面对c的摩擦力f=Tcosθ=Gacosθ，方向水平向左，水平面对c的支持力N=Gb+Gc-Tsinθ，在a中的沙子缓慢流出的过程中【点睛】b受到c的摩擦力不一定为零，与两物体的重力、斜面的倾角有关．对bc整体研究，由平衡条件分析水平面对c的摩擦力方向和支持力的大小．9、BD【解析】

AB．对AB整体，从C到D的过程受力分析，根据牛顿第二定律得加速度为可知a不变，A做匀加速运动，从D点开始与弹簧接触，压缩弹簧，弹簧被压缩到E点的过程中，弹簧弹力是个变力，则加速度是变化的，所以A在从C至E的过程中，先做匀加速运动，后做变加速运动，最后做变减速运动，直到速度为零，故A错误，B正确；CD．当A的速度为零时，弹簧被压缩到最短，此时弹簧弹性势能最大，整个过程中对AB整体应用动能定理得解得，则弹簧具有的最大弹性势能为故C错误，D正确。故选BD。10、ACE【解析】

A．由图（a）可知该简谐横波的波长为λ=2m，由图（b）知周期为T=4s，则波速为故A正确；B．根据图（b）的振动图像可知，x=1.5m处的质点在t=2s时振动方向向下，所以该波向左传播，故B错误；C．由于t=2s=0.5T所以时间内，质点P的路程为S=2A=8cm故C正确；D．由图（a）可知t=2s时，质点P在波谷，t=2s=0.5T，所以可知时间内，P向y轴负方向运动，故D错误；E．t=2s时，质点P在波谷则t=7s时，P恰回到平衡位置，E正确。故选ACE。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、BC2.142.12重物下落过程中受到阻力作用图象的斜率等于19.52，约为重力加速度g的两倍，故能验证【解析】

(1)[1]．A、重物最好选择密度较大的铁块，受到的阻力较小，故A错误；

B、本题是以自由落体运动为例来验证机械能守恒定律，需要验证的方程是，因为我们是比较、的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平测量重物的质量操作时应先接通电源，再释放纸带，故B正确．

C、释放纸带前，重物应靠近打点计时器．必须保证计时器的两限位孔在同一竖直线上，然后先接通电源，后释放纸带，故C正确；

D、不能利用公式来求解瞬时速度，否则体现不了实验验证，却变成了理论推导，故D错误．(2)[2][3][4]．重力势能减小量利用匀变速直线运动的推论动能增加量由于存在阻力作用，所以减小的重力势能大于动能的增加了；

(3)[5]．根据表达式，则有若图象的斜率为重力加速度的2倍时，即可验证机械能守恒，而图象的斜率因此能粗略验证自由下落的物体机械能守恒．点睛：解决本题的关键知道实验的原理，通过原理确定所需测量的物理量，以及知道实验中的注意事项，在平时的学习中，需加以总结，要熟记求纸带上某点瞬时速度的求法．12、CADE【解析】①由于本实验的碰撞是在同一高度，在空中运动时间相同，因而根据小球做平抛运动的射程就可知道碰撞后速度的大小之比，所以选C；②实验时，先让入射球ml多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP，然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球ml从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复．测量平均落点的位置，找到平抛运动的水平位移，因此步骤中D、E是必须的，而且D要在E之前，至于用天平秤质量先后均可以，所以答案是ADE；碰撞前、后总动量的比值：点