山西省长治市屯留县第一中学校2027届高三物理第一学期期中综合测试模拟试题含解析

山西省长治市屯留县第一中学校2027届高三物理第一学期期中综合测试模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、纳米材料的抗拉强度几乎比钢材还高出100倍，使人们设想的太空电梯成为可能．其工作原理是从同步卫星高度的太空站竖直放下由纳米材料做成的太空电梯，固定在赤道上，这样太空电梯随地球一起旋转，如图所示．关于太空电梯仓停在太空电梯中点P时，下列对于太空电梯仓说法正确的是（）A．处于平衡状态B．速度比同步卫星大C．向心加速度比同高度卫星的小D．处于完全失重状态2、用细线将篮球拴在升降机光滑的侧壁上，当升降机加速下降时，出现如图所示的情形．四位同学对此现象做出了分析与判断，其中可能正确的是()A．升降机的加速度大于g，侧壁对球无挤压B．升降机的加速度小于g，侧壁对球有挤压C．升降机的加速度等于g，侧壁对球无挤压D．升降机的加速度等于g，侧壁对球有挤压3、如图所示，位于同一高度的小球A、B分别水平抛出，都落在倾角为45°的斜面上的C点，小球B恰好垂直达到斜面上，则A、B在C点的速度之比为（）A．1:1 B．1:2 C．2:54、电动自行车具有低噪声、无废气、无油污的环保性，而且它的能源利用率很高。下表为某品牌电动自行车规格及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗。若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则（）①电动机的输入功率为576W②电动机的内电阻为4Ω③该车获得的牵引力为104N④该车受到阻力为63NA．①②B．①④C．①③D．②④5、质谱仪是测量带电粒子的比荷和分析同位素的重要工具．如图所示，带电粒子从容器下方的小孔飘入电势差为的加速电场，其初速度几乎为零，然后经过沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为的匀强磁场中，最后打到照相底片上．现有某种元素的三种同位素的原子核由容器进入质谱仪，最后分别打在底片、、三个位置．不计粒子重力．则打在处的粒子()A．质量最小 B．比荷最小 C．动能最小 D．动量最小6、如图所示，质量为m1=1kg的物块和质量为m2=2kg的长木板叠放在水平地面上，物块与长木板间的动摩擦因数为，长木板与地面间的动摩擦因数为，且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，现对物块施加一水平向右的拉力F，g=10m/s2，下列选项正确的是:()A．若F=3.5N，长木板对物块的摩擦力大小为3.5NB．若F=4.2N，物块的加速度为0.4m/s2C．若F=4.8N，地面对长木板的摩擦力大小为4ND．若F=9N，物块的加速度为3m/s2二、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、悬挂在竖直方向上的弹簧振子，从最低点位置向上运动时开始计时，在一个周期内的振动图像如图所示，关于这个图像，下列说法正确的是（）A．弹簧振子的周期T=2.0B．弹簧振子的周期T=1.0C．弹簧振子的整幅A=5.0D．t=1.0s8、如图是一辆汽车做直线运动的s-t图象,对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动,下列说法正确的是（）A．OA段运动最快B．AB段静止C．CD段表示的运动方向与初始运动方向相反D．运动4h汽车的位移大小为30km9、如图，有上下放置的两个宽度均为L=0.5m的水平金属导轨，左端连接阻值均为2Ω的电阻r1、r2，右端与竖直放置的两个相同的半圆形金属轨道连接在一起，半圆形轨道半径为R=0.1m。整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=2T。初始时金属棒放置在上面的水平导轨上，金属棒的长刚好为L，质量m=2kg，电阻不计。某时刻金属棒获得了水平向右的速度v0=2m/s，之后恰好水平抛出。已知金属棒与导轨接触良好，重力加速度g=10m/s2，不计所有摩擦和导轨的电阻，则下列正确的是A．金属棒抛出时的速率为1m/sB．整个过程中，流过电阻r1的电荷量为1CC．整个过程中，电阻r2上产生的焦耳热为1.5JD．最初金属棒距离水平导轨右端4m10、在花岗岩、大理石等装饰材料中，都不同程度地含有放射性元素，下列有关放射性元素的说法中正确的是（）A．α射线是发生α衰变时产生的，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4个B．氡的半衰期为3.8天，16个氡原子核经过7.6天后就一定只剩下2个氡原子核C．92238U衰变成82206Pb要经过6次β衰变和8次α衰变D．放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核内的质子转化为中子时产生的三、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）某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验．气垫导轨装置如图(a)所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．(1)下面是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；②向气垫导轨通入压缩空气；③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；把滑块2放在气垫导轨的中间；⑤先接通打点计时器的电源，再放开滑块1，让滑块1带动纸带一起运动；在中间与滑块2相撞并粘在一起运动；⑥取下纸带，重复步骤④⑤，选出理想的纸带如图(b)所示；⑦测得滑块1的质量310g，滑块2(包括橡皮泥)的质量205g．(2)已知打点计时器每隔0.02s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为________kg·m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为________kg·m/s(保留三位有效数字)．(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是______________________________12．（12分）用如图所示的实验装置可以测量物块与水平桌面之间动摩擦因数，已知钩码质量为m，滑块质量是钩码质量的n倍，重力加速度为g．①用游标卡尺测量遮光片的宽度d.用米尺测量出滑块起始位置到光电门之间的距离s.(钩码不会触击到地面)②调整轻滑轮，使细线水平．释放物块，记录数字毫秒计测出的遮光片经过光电门时间Δt.③改变物块与光电门之间的距离s，重复多次，得到多组数据.④根据上述实验数据求出动摩擦因数μ.回答下面的问题：⑴物块经过光电门时的速度v＝________.物块的加速度a=________.⑵如果采用图像法处理数据，以起始位置到光电门之间的距离s为横坐标，选用______为纵坐标，才能得到一条直线．⑶如果这条直线的斜率斜率为k，由图像可知，物体与水平桌面间的动摩擦因数为μ＝_____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，可看成质点的木块放在长L=1m的木板的右端，木板静止于水平面上，已知木块的质量和木板的质量均为1.0kg，木块与木板之间的动摩擦因数μ1=0.1，木板与水平面之间的动摩擦因数μ1=0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度取g=10m/s1．求：（1）木块与木板不发生相对滑动的水平恒力F大小要满足的条件；（1）若从t=0开始，木板受F=16N的水平恒力作用时，木块和木板的加速度；（3）木块经多长时间从木板上滑下；（4）当t=1s时，木板的速度.14．（16分）拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）．设拖把头的质量为m，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ，重力加速度为g，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ．（1）若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小．（2）设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ．已知存在一临界角θ1，若θ≤θ1，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动．求这一临界角的正切tanθ1．15．（12分）小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为3kg的小球，绳子能承受最大拉力为110N，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行一段水平距离后落地，如图所示已知握绳的手离地面高度为4m，手与球之间的绳长为3m，重力加速度为，忽略手的运动半径和空气阻力．求绳断时球的速度大小；求球落地时的速度大小v2？改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？

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】电梯做圆周运动，有加速度，受力不平衡，A错误；电梯的角速度和同步卫星的角速度相等，而轨道半径比同步卫星的小，根据v=rω知线速度比同步卫星小，B错误；根据GMmr2=mω2r可得ω=GMr2、C【解析】试题分析：当升降机加速下降时，加速度等于g，则小球在竖直方向上仅受重力，拉力为零，由于小球在水平方向上平衡，可知侧壁对小球无挤压，故C正确，D错误．当升降机加速下降时，加速度大于g，小球受重力、绳子的拉力，由于水平方向上平衡，则侧壁对小球有弹力，即侧壁对球有挤压，故A错误．当升降机加速下降是，加速度小于g，不会出现如图所示的情况，球会在悬点下方，故B错误．故选C．考点：牛顿第二定律的应用【名师点睛】解决本题的关键知道小球和升降机具有相同的加速度，通过隔离对小球分析，合力在竖直下降，抓住水平方向平衡进行求解．3、D【解析】

小球A做平抛运动，根据分位移公式，有：x=v1y=12又tan45°联立①②③得：v1=则A在C点的速度v小球B恰好垂直打到斜面上，则有：tan45则得：v2=gt则B在C点的速度vB则vAA.1:1，选项A不符合题意；B.1:2，选项B不符合题意；C.2:5，选项D.5:22，选项4、B【解析】

根据电动机的额定电压和额定电流可知，电动机的输入功率为P=UI=48×12=576W，所以①正确；电动机的额定输出功率350W，所以电动机的发热的功率为576W-350W=226W，由P热=I2r可得r=P热I2=226122=1.57Ω，所以②错误；最大运行速度20km/h=5.56m/s，根据输出功率的公式P出对于电动机来说，不是纯电阻电路，对于功率的不同的计算公式代表的含义是不同的，P=UI计算的是总的消耗的功率，P热=I2r是计算电动机的发热的功率，当速度最大时牵引力和阻力相等．5、B【解析】

粒子在电场中加速，由动能定理得：

粒子在磁场中做匀速圆运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：；

B、联立解得：，由图示可知：打在处的粒子轨道半径r最大，打在处的粒子比荷最小，故B正确；

A、由于三种粒子是同位素，粒子所带电荷量q相等，比荷越小，质量越大，由此可知，打在处的粒子质量最大，故A错误；

C、三种粒子的电荷量q相同、加速电压U相同，由可知，三种粒子的动能相等，故C错误；

D、粒子的动量：，由于粒子动能相等，打在处的粒子质量最大，则打在处的粒子动量最大，故D错误．本题考查了粒子在电场与磁场中的运动，分析清楚粒子运动过程是正确解题的关键，应用动能定理与牛顿第二定律可以解题．6、B【解析】两物体间的滑动摩擦力,2与地面间的摩擦力,则当F>3N时，两物体开始一起滑动，由于f1>f2,故木板最终会加速运动，2的最大加速度大小为，对整体受力分析可知当两物体的加速度达到0.5m/s2时，两物体开始发生相对滑动，此时拉力，解得F=4.5N.A、3N<F=3.5N<4.5N,则1和2一起加速，，对1物体有，得，故A错误.B、3N<F=4.2N<4.5N，仍然是1和2一起加速，，故B正确.C、F=4.8N>4.5N,两者都各种加速且相对滑动，故地面对木板的摩擦力为滑动摩擦力为3N，则C错误.D、F=9N>4.5N，同样是两物体都各自加速且相对滑动，对1物体，，得，故D错误．则选B.【点睛】对AB受力分析，当施加的拉力小于B与地面的摩擦力时，AB静止，对B受力分析，判断出B的最大加速度，在对A受力分析，判断出AB发生相对滑动时的拉力大小，此后AB受到的摩擦力均为滑动摩擦力，结合牛顿第二定律即可判断.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、ACD【解析】依据x-t图象可知，周期T=2.0s，故A正确，B错误；由图可知，振幅为A=5cm，故C正确；当t=1.0s时，位移达到正向最大，即最高点，故8、BC【解析】试题分析：直线运动的s-t图象中斜率表示速度：CD段斜率最大，运动的最快，A错误；AB段斜率为零，静止，B正确；CD段（斜率为负）表示的运动方向与初始运动（斜率为正）方向相反，C正确；运动4h汽车的位移大小为零，D错误．考点：本题考查直线运动的s-t图象．9、ABC【解析】

A．金属棒从半圆形金属轨道的顶点恰好水平抛出，则有：，解得：＝1m/s故A正确。

BD．对导体棒在水平导轨上运动应用动量定理得：，化简得：，解得回路中产生的电荷量为：q=2C电路的总电阻为：，根据电磁感应电荷量公式有：，解得导体棒向右移动的距离为：x=2m流过r1的电荷量。故B正确，D错误。

C．根据能量守恒得，回路中产生的总热量：，解得：Q=3J电阻r2上产生的热量：故C正确。10、CD【解析】A、发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，核内质量数减少4，但中子数减少2个．故A错误．B、半衰期的对大量原子核的衰变的统计规律，对于单个是不成立的，故B错误．C、根据质量数和电荷数守恒可知：发生α衰变放出24He，导致质子数减小2个，质量数减小4，故中子数减小2；发生β衰变时，生成核与原来的原子核相比，电荷数多1，质量数不变，所以发生α衰变的次数是：238-2064=8次，发生β衰变的次数是：2×8-（92-82）=6次．故C正确．D、根据β【点睛】该题考查对衰变和半衰期的理解，解决本题的关键知道三种衰变的实质，知道衰变的过程中电荷数守恒、质量数守恒．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、接通打点计时器的电源；放开滑块；0.620；0.618；纸带与打点计时器限位孔有摩擦；【解析】(2)放开滑块1后，滑块1做匀速运动，跟滑块2发生碰撞后跟2一起做匀速运动，根据纸带的数据得，碰撞前滑块1的动量为：，滑块2的动量为零，所以碰撞前的总动量为0.620kg•m/s.碰撞后滑块1、2速度相等，所以碰撞后总动量为：.(3)结果不完全相等是因为纸带与打点计时器限位孔有摩擦力的作用．【点睛】本实验为了验证动量守恒定律设置滑块在气垫导轨上碰撞，用打点计时器纸带的数据测量碰前和碰后的速度，计算前后的动量，多次重复，在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证．12、【解析】

(1)[1][2]经过光电门时的瞬时速度大小为v＝由v2＝2as解得(2)(3)[3][4]对物块由牛顿第二定律可得mg－μMg＝Ma由运动学规律可得2as＝由以上两式可得则以起始位置到光电门之间的距离s为横坐标，选用为纵坐标，才能得到一条直线．图象的斜率为由此可得四、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）F≤12N（1）2m/s2；4m/s【解析】

（1）对物体A：μ解得：a=2m/s对整体：F-μ代入数据计算得出:F=11N则保持相对静止F≤11N（1）木板受F=16N的水平恒力作用时木板和木块产生相对滑动，根据牛顿第二定律，对B：F-对A：μ代入数据计算