天津市南开中学滨海生态城学校2027届高三上物理期中联考模拟试题含解析

天津市南开中学滨海生态城学校2027届高三上物理期中联考模拟试题考生请注意：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，某静电场中的一条电场线与x轴重合，其电势的变化规律如图所示。在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则在-x0~x0区间内（）A．该静电场是匀强电场B．在-x0~x0区间内，电场强度方向沿x轴正方向C．电子将沿x轴正方向运动，加速度逐渐减小D．电子将沿x轴正方向运动，加速度逐渐增大2、发射地球同步通信卫星是将卫星以一定的速度送入预定轨道．地球同步通信卫星的发射场一般尽可能建在纬度较低的位置，这样做的主要理由是在该位置（）A．地球对卫星的引力较大 B．地球自转线速度较大C．重力加速度较大 D．地球自转角速度较大3、质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为v/2时。汽车瞬时加速度的大小为（）A．P/mv B．2P/mv C．4P/mv D．3P/mv4、一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，质点的加速度为该动能变为原来的几倍。()A．3B．6C．9D．125、质量为m的物体放在A地的水平面上，用竖直向上的力F拉物体，物体的加速度a与拉力F的关系如图线①所示，质量为m＇的另一物体在B地做类似实验，测得a-F关系如图线②所示，设A，B两地的重力加速度分别为g和g'，则（

）A．m'=m，g'>gB．m'<m，g'=gC．m'>m，g'=gD．m'=m，g'<g6、如图所示的装置可以将滑块水平方向的往复运动转化为OB杆绕O点的转动，图中A、B、O三处都是转轴．当滑块在光滑的水平横杆上滑动时，带动连杆AB运动，AB杆带动OB杆以O点为轴转动，若某时刻滑块的水平速度v，连杆与水平方向夹角为，AB杆与OB杆的夹角为，此时B点转动的线速度为()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、我国高铁技术处于世界领先水平．和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车．假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比．某列车组由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组()A．启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反B．做匀加速运动时，第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3∶2C．进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比D．与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1∶28、如图所示，T为理想变压器，原副线圈匝数比为4：1，A1、A2为理想交流电流表，V1、V2为理想交流电压表，R1、R2为定值电阻，R3为热敏电阻（阻值随温度的升高而减小），原线圈两端接入如后图所示的电压，以下说法正确的是（）A．当温度升高时，电压表V1示数为55V保持不变B．当温度升高时，电压表V2示数变大C．通过电流表A1的电流方向每秒变化100次D．当温度升高时，电流表A1、A2示数同时变大9、如图所示，车厢内的后部有一相对车厢静止的乘客，车厢内的前部有一小球用细线悬挂在车厢的天花板上，小球与车厢一起沿平直轨道以速度v匀速前进。某时刻细线突然断裂，小球落向车厢底板，这一过程中车厢始终以速度v匀速前进。若空气阻力可忽略不计，对于小球从线断裂至落到车厢底板上之前的运动，下列说法中正确的是A．相对于乘客，小球做自由落体运动B．相对于乘客，小球的运动轨迹为斜向前的直线C．相对于地面，小球的运动轨迹为抛物线D．相对于地面，小球做自由落体运动10、如图所示，长均为的两正对平行金属板MN、PQ水平放置，板间距离为，板间有正交的竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为的带电粒子从MP的中点O垂直于电场和磁场方向以射入，恰沿直线从NQ的中点A射出；若撤去电场，则粒子从M点射出（粒子重力不计）。以下说法正确的是（）A．该粒子带正电B．若撤去电场，则该粒子运动时间为原来的倍C．若撤去磁场，则该粒子在运动过程中电势能增加D．若撤去磁场，则粒子射出时的速度大小为三、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）三个同学根据不同的实验条件，进行了探究平抛运动规律的实验：(1)甲同学采用如图甲所示的装置．用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明_________．(2)乙同学采用如图乙所示的装置．两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端可看作与光滑的水平板相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度使AC＝BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等．现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出．实验可观察到的现象应是_____________．仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明______________．(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片，图中每个小方格的边长为L＝2.5cm，则由图可求得拍摄时每__________s曝光一次，该小球做平抛运动的初速度大小为__________m/s.(g取10m/s2)12．（12分）某同学欲将量程为300μA的微安表头G改装成量程为0.3A的电流表。可供选择的实验器材有：A．微安表头G（量程300μA，内阻约为几百欧姆）B．滑动变阻器R1（0~10kΩ）C．滑动变阻器R2（0~50kΩ）D．电阻箱（0~9999Ω）E．电源E1（电动势约为1.5V）F．电源E2（电动势约为9V）G．开关、导线若干该同学先采用如图甲的电路测量G的内阻，实验步骤如下：①按图甲连接好电路，将滑动变阻器的滑片调至图中最右端所对应的位置；②断开S2，闭合S1，调节滑动变阻器的滑片位置，使G满偏；③闭合S2，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的阻值，使G的示数为200μA，记下此时电阻箱的阻值。回答下列问题：（1）实验中电源应选用_________（填“E1”或“E2”），滑动变阻器应选用________（填“R1”或“R2”）。（2）若实验步骤③中记录的电阻箱的阻值为R，则G的内阻Rg与R的关系式为Rg=______。（3）实验测得G的内阻Rg=500Ω，为将G改装成量程为0.3A的电流表，应选用阻值为_____Ω的电阻与G_____（填“串联”或“并联”）。（4）接着该同学利用改装后的电流表A，按图乙电路测量未知电阻Rx的阻值。某次测量时电压表V的示数为1.20V，表头G的指针指在原电流刻度的250μA处，则Rx=_______Ω。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）如图甲所示，一轻质弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为的小球，从离弹簧上端高h处由静止释放。某同学研究小球从开始下落到接触弹簧后继续向下运动到最低点的过程，以竖直向下为正方向，小球的加速度与位移之间的关系如图乙所示，不计空气阻力，质量、重力加速度、已知。（1）求小球刚接触弹簧时的速度v；（2）判断小球在图乙中A、B、C三个位置哪个位置速度最大，根据图像求弹簧的劲度系数；（3）求该过程中小球的最大速度。14．（16分）如图所示，一汽球从地面上以v0=6m/s的速度竖直向上匀速升起，当气球的下端距地面h=13m高时，在气球的正下方紧贴地面将一小球竖直上抛，小球的初速度v1=14m/s，不计小球的大小，小球在运动中所受的空气阻力大小总等于重力的0.1倍，g取10m/s1．求：（1）小球上升过程的加速度为多大；（1）判断小球能否击中气球．若能击中，计算出小球击中气球时的速度大小；若不能击中，计算小球落地的速度大小．（计算结果可保留最简根号）15．（12分）如图所示，放于光滑水平地面上的半径为的光滑四分之一圆轨道，其左侧靠于竖真墙，底端切线水平．地面上紧靠轨道靠放一个长度为的长木板，木板上表面与圆轨道末端相切，木板上放一个长度刚好是木板长度一半的轻弹簧，弹簧右端被固定在木板的右端（已知弹簧中储存的弹性势能与其形变间对应关系为，其中为弹簧的劲度系数），木板最左端静放一个物块（可视为质点）．物块与木板间的动摩擦因数为．现从高处（高于轨道顶端）无初速释放一个质量为的小球（也可视为质点），当小球经由整个光滑轨道滑下并与物块发生碰撞后，刚好能返回到处．物块被碰后，沿木板上表面向右滑动，随后开始压缩弹簧，已知，当弹簧被压缩到最短时，物块刚好不会被弹簧弹开．设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，物块与木板的质量为，取，试求：（1）小球到达圆轨道末端与碰撞前瞬间对轨道的压力的大小；（2）小球在圆轨道上的整个运动过程中，对轨道的水平冲量的大小；（3）物体在木板上滑动过程中因摩擦而生的热．

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、C【解析】

A．因φ-x图像的斜率等于电场强度，由图象可知该静电场是非匀强电场，A错误；

B．根据沿着电场线方向电势降低，由图象可知电场线的方向为x轴负方向，B错误；CD．当电子从O点沿x轴正方向运动，则电场强度减小，所以电场力也减小，故加速度大小减小，故C正确，D错误；

故选C。2、B【解析】

根据可知，在地球纬度较低的位置做圆周运动的半径较大，故地球自转线速度较大，则发射卫星时能使卫星得到较大的发射速度，故B正确，ACD错误．故选B．3、A【解析】

当汽车达到最大速度时,做匀速运动,牵引力F与摩擦力f相等。又P=Fv所以f=P/v恒定，当速度达到v/2时，F'=2P/v则ma=F'-f=（2P/v）-（P/v）=P/v所以a=P/(mv)A.P/mv与计算结果相符，故A正确。B.2P/mv与计算结果不符，故B错误。C.4P/mv与计算结果不符，故C错误。D.3P/mv与计算结果不符，故D错误。4、C【解析】设质点的初速度为v0，末速度为v，根据位移时间关系：，代入加速度得：，根据速度时间关系：则根据动能，末动能等于初动能的9倍，C正确，ABD错误。故选：C。5、C【解析】

根据牛顿第二定律得，F-mg=ma则知图线的斜率表示质量的倒数，纵轴截距的大小表示重力加速度。从图象上看，②图线的斜率小于①图线的斜率，则m′>m，纵轴截距相等，则g′=g．A．m'=m，g'>g，与结论不相符，选项A错误；B．m'<m，g'=g，与结论不相符，选项B错误；C．m'>m，g'=g，与结论相符，选项C正确；D．m'=m，g'<g，与结论不相符，选项D错误；6、A【解析】

A点的速度的方向沿水平方向，如图将A点的速度分解：根据运动的合成与分解可知，沿杆方向的分速度：vA分=vcosα，B点做圆周运动，实际速度是圆周运动的线速度，可以分解为沿杆方向的分速度和垂直于杆方向的分速度，如图设B的线速度为v′则：vB分=v′•cosθ=v′cos（90°-β）=v′sinβ又二者沿杆方向的分速度是相等的，即：vA分=vB分联立可得：．故A正确，BCD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】

启动时乘客的加速度的方向与车厢运动的方向是相同的，所以启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相同，故A错误；设每一节车厢的质量是m，阻力为，做加速运动时，对6、7、8车厢进行受力分析得：，对7、8车厢进行受力分析得：，联立可得：，故B正确；设进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离为s，则：，又，可得：，可知进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度的平方成正比，故C错误；设每节动车的功率为P，当只有两节动力车时，最大速率为v，则：，改为4节动车带4节拖车的动车组时，最大速度为，则：，所以，故D正确．8、CD【解析】A、原线圈两端电压的有效值为220V，根据电压与匝数成正比得55V，故A错误；B、当温度升高时，R3的阻值减小，副线圈电流变大，R1两端的电压变大，并联部分的电压减小，即电压表V2示数变小，故B错误；C、根据交流电图象知T=0.02s，频率50Hz，1s完成50个周期性变化，每个周期电流方向改变2次，所以通过电流表的电流方向每秒变化100次，故C正确；D、温度升高时，副线圈电流变大，根据电流与匝数成反比，知原线圈电流变大，所以、电流表A1、A2示数同时变大，故D正确；综上所述本题答案是：CD9、AC【解析】

AB．乘客和小球水平方向具有相同的速度，则相对于乘客，小球做自由落体运动，小球的运动轨迹为竖直向下的直线，选项A正确，B错误；CD．相对于地面，小球做平抛运动，小球的运动轨迹为抛物线，选项C正确，D错误。10、AD【解析】

A.撤去电场后，粒子做匀速圆周运动，粒子从M点射出；则在初位置，洛仑兹力向上，根据左手定则，粒子带正电荷，故A正确；B.匀速直线运动过程，有：圆周运动过程，有：则有：故B错误；C.若撤去磁场，则该粒子做类平抛运动，电场力做正功，电势能减小，故C错误；D.撤去磁场，粒子做类平抛运动，根据运动的合成与分解则有：匀速运动时，洛伦兹力与电场力平衡，则有：圆周运动过程，洛伦兹力提供向心力，则有：联立解得：故粒子射出时的速度大小：故D正确。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、平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动P球击中Q球平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动0.051.0【解析】：（1）在甲图中,A球做平抛运动,B球做自由落体运动,无论打击的力度多大,两球都同时落地,则A球竖直方向上的运动规律与B球相同,即平抛运动在竖直方向上做自由落体运动.故甲可以研究平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动；（2）在乙图中,P球到达底M端后做平抛运动,Q球到达N端做匀速直线运动观察到的现象是P、Q两球将相撞,从而得知P球水平方向上的运动规律与Q球相同,即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动.（3）设频闪摄影每隔拍摄一次照片则平抛运动的水平方向上：竖直方向上：解得：综上所述本题答案是：（1）平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动（2）P球击中Q球；平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动（3）0.05；1.012、E2R2R0.5并联4.3【解析】

（1）电流表G的内阻约为几百欧姆，为提高测量精度，滑动变阻器的阻值应大些，故选R2；为减小实验误差，电源电动势应尽可能大些，电源最好选用E2。（2）步骤③中闭合S2，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的阻值，使G的示数为200μA，此时电阻箱的电流为100μA，则此时电阻箱的阻值应为电流计G阻值的2倍，即Rg=R。（3）实验测得G的内阻Rg=500Ω，为将G改装成量程为0.3A的电流表，应选用阻值为的电阻与G并联。（4）改装后的电流表的内阻