陕西省榆林市榆阳区二中2027届高三上物理期中经典试题含解析

陕西省榆林市榆阳区二中2027届高三上物理期中经典试题考生请注意：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、引力波探测于2017年获得诺贝尔物理学奖。双星的运动是产生引力波的来源之一，假设宇宙中有一双星系统由P、Q两颗星体组成，这两颗星绕它们连线的某一点在二者万有引力作用下做匀速圆周运动，测得P星的周期为T，P、Q两颗星的距离为l，P、Q两颗星的轨道半径之差为△r（P星的轨道半径大于Q星的轨道半径），引力常量为G，则下列结论错误的是A．Q、P两颗星的质量差为B．Q、P两颗星的线速度大小之差为C．Q、P两颗星的运动半径之比为D．Q、P两颗星的质量之比为2、质量为2m的物体A和质量为m的物体B相互接触放在水平面上，如图所示．若对A施加水平推力F，使两物体沿水平方向做匀加速直线运动，下列说法正确的是（）A．若水平面光滑，物体A的加速度为B．若水平面光滑，物体A对B的作用力为C．若物体A与地面无摩擦，B与地面的动摩擦因数为μ，则物体A对B的作用力大小为D．若物体A与地面无摩擦，B与地面的动摩擦因数为μ，则物体B的加速度为3、如图所示，在水平粗糙横杆上，有一质量为m的小圆环A，用一细线悬吊一个质量为m的球B。现用一水平力F缓慢地拉起B，在此过程中A一直保持静止不动，设圆环A受到的支持力为FN，摩擦力为f，此过程中：（）A．FN增大，f增大B．FN减小，f增大C．FN不变，f增大D．FN不变，f减小4、如图所示，倾角为的斜面体c置于水平地面上，小盒b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体a连接，连接b的一段细绳与斜面平行，连接a的一段细绳竖直，a连接在竖直固定在地面的弹簧上，现在b盒内缓慢加入适量砂粒，a、b、c始终位置保持不变，下列说法中正确的是（）A．b对c的摩擦力可能先减小后增大，也可能一直增大。B．地面对c的支持力可能不变C．c受到地面的摩擦力方向可能向右D．弹簧的弹力可能变大，也可能变小获不变。5、三个重均为的相同木块、、和两个劲度系数均为的相同轻弹簧、用细线连接如图，其中放在无摩擦的水平桌面上．开始时，弹簧处于原长，木块都处于静止状态．现用水平力缓慢地向左拉弹簧的左端，直到木块刚好离开水平地面为止．该过程弹簧的左端向左移动的距离是（轻弹簧和细线的重量都忽略不计）A． B． C． D．6、夸克(quark)是一种基本粒子，也是构成物质的基本单元．其中正、反顶夸克之间的强相互作用势能可写为Ep＝－k，式中r是正、反顶夸克之间的距离，αs是无单位的常量，k是与单位制有关的常数，则在国际单位制中常数k的单位是()A．N·m B．NC．J/m D．J·m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，质量为m的木块在水平向右拉力F的作用下，在质量为M的长木板上向右滑行，长木板处于静止状态．已如木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，则（

）A．长木板受到地面的摩擦力的大小一定是B．长木板受到地面的摩擦力的大小一定是C．一定小于D．无论怎样改变F的大小，长木板都不可能运动8、如图所示，在竖直面内固定有一半径为R的圆环，AC是圆环竖直直径，BD是圆环水平直径，半圆环ABC是光滑的，半圆环CDA是粗糙的。一质量为m小球（视为质点）在圆环的内侧A点获得大小为v0、方向水平向左的速度，小球刚好能第二次到达C点，小球与半圆环CDA的动摩擦因素µ恒定，重力加速度大小为g，则A．小球第一次从A到C的时间和从C经D到A的时间相等B．小球第一次回到A点时速度为C．小球第二次到达D点时受到摩擦力比第一次到达D点时受到摩擦力小D．小球第一次和第二次从C经D到A的过程摩擦力做的功相等9、如图，水平地面上固定一足够长的光滑斜面，斜面顶端有一光滑定滑轮，一轻绳跨过滑轮，绳两端分别连接小物块A和B.已知斜面倾角θ=30°，小物块A的质量为m，小物块B的质量为0.8m，小物块B距离地面的高度为h，小物块A距离定滑轮足够远．开始时，小物块A和小物块B位于同一水平面上，用手按住小物块A，然后松手．则下列说法正确的是(重力加速度为g)()A．松手瞬间，小物块A的加速度大小为gB．松手后，小物块A的机械能守恒C．小物块B落地前瞬间的速度大小为D．小物块A能够上升到的最高点与地面的距离为10、天津市宝坻区--住宅小区的某栋楼共28层，一名中学生住在26层，他在电梯使用高峰时段从26层乘电梯到1楼的过程中,运动的v-t图象有可能是A． B．C． D．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）在研究重物自由下落过程中机械能守恒的实验中，得到如图所示的一条纸带，该纸带上最初打出的几个点不清楚，纸带上留下的是后面的一些点．算出打下B、C两点时，重物速度分别是vB、vC，量得B、C两点间的距离为h，那么验证机械能守恒的表达式可写为（____）A．B．C．D．12．（12分）某实验小组在“探究加速度与物体的质量、受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，实验装置如图所示．已知小车质量M＝261g，打点计时器所使用的交流电频率f＝50Hz.其实验步骤是：A．按实验装置图安装好实验装置；B．利用垫块调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车(与纸带、细绳和砝码盘相连)能沿长木板向下做匀速运动；C．取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；D．将小车置于打点计时器旁(小车与纸带相连，但与细绳和砝码盘不相连)先接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a；E．重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码质量，重复A、B、C、D步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度．回答以下问题：(1)按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？____(填“是”或“否”)．(2)实验中打出的其中一条纸带如图所示，每隔4个点取一个计数点，由该纸带可求得小车的加速度a＝________m/s2(结果保留三位有效数字)．(3)某次实验砝码盘中砝码的重力和对应小车加速度数据如下表次数12345砝码盘中砝码的重力F/N0.100.150.200.250.30小车的加速度a(m·s－2)0.610.801.001.191.38①请根据表中的数据在虚线框中画出a－F图象_______；②造成图线不过坐标原点的最主要原因是________________________________；③砝码盘的重力大小是________N.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）某校兴趣小组制作了一个游戏装置，其简化模型如图所示，在A点用一弹射装置可将静止的小滑块以v0水平速度弹射出去，沿水平直线轨道运动到B点后，进入半径R=0.1m的光滑竖直圆形轨道，运行一周后自B点向C点运动，C点右侧有一陷阱，C、D两点的竖直高度差h=0.1m，水平距离s=0.6m，水平轨道AB长为L1=0.5m，BC长为L1=1.5m，小滑块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.4，重力加速度g=10m/s1．(1)若小滑块恰能通过圆形轨道的最高点，求小滑块在A点弹射出的速度大小；(1)若游戏规则为小滑块沿着圆形轨道运行一周离开圆形轨道后只要不掉进陷阱即为胜出．求小滑块在A点弹射出的速度大小范围；(3)若小滑块是与从光滑斜轨道E点静止释放的小球发生完全非弹性碰撞后，离开A点的（小球质量与小滑块的质量相等，且均可视为质点，斜轨道与水平地面平滑连接），求当满足(1)中游戏规则时，释放点E与过A水平面的竖直高度H的大小范围.14．（16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6m/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，不管是从斜面到传送带还是从传送带到斜面，都不计其动能损失．物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，物体向左最多能滑到传送带左右两端AB的中点处，重力加速度g=10m/s2，求：（1）传送带左右两端AB间的距离L．（2）上述过程中物体与传送带组成的系统因摩擦产生的热量．（3）物体随传送带向右运动，最后沿斜面上滑的最大高度h′．15．（12分）如图所示，有一质量为M=2kg的平板小车静止在光滑的水平地面上，现有质量均为m=1kg的小物块A和B（均可视为质点），由车上P处分别以初速度v1=2m/s向左和v2=4m/s向右运动，最终A、B两物块恰好停在小车两端与车相对静止没有脱离小车。已知两物块与小车间的动摩擦因数都为μ=0.1，取g=10m/s2。求：（1）求物块A刚开始滑动时加速度a大小；（2）求物块A、B与小车相对静止时共同速度v共及物块A、B在小车上滑动过程中产生的热量Q（3）求整个过程中物块B相对小车的位移x相大小。

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、双星系统靠相互间的万有引力提供向心力，角速度大小相等，向心力大小相等，则有：，解得，则Q、P两颗星的质量差为，故A正确；B、P、Q两颗星的线速度大小之差为，故B正确；C、双星系统靠相互间的万有引力提供向心力，角速度大小相等，则周期相等，所以Q星的周期为T，根据题意可知，解得：，则P、Q两颗星的运动半径之比，C错误。D、P、Q两颗星的质量之比为，故D正确。本题选错误的故选C。2、D【解析】

如果水平面光滑，以AB组成的系统为研究对象，根据牛顿第二定律得：，B为研究对象，由牛顿第二定律得，A对B的作用力：，故AB错误；若物体A与地面无摩擦，B与地面的动摩擦因数为μ，以系统为研究对象，根据牛顿第二定律得：，以B为研究对象，由牛顿第二定律得：N′-μmg=ma′，则物体A对B的作用力大小为：，故C错误，D正确。所以D正确，ABC错误。3、C【解析】

B缓慢运动可视为受力平衡，则对B受力分析，由共点力的平衡可得出拉力的变化；再对整体受力分析可得出摩擦力及支持力的变化；【详解】对B受力分析，则B受重力、绳子的拉力及F，三力满足应始终处于平衡状态；受力分析如图所示：在B上升的过程中绳子与竖直方向的夹角增大，而重力不变，F=Gtanθ，故拉力F应增大；以AB为整体受力分析，整体在水平方向受拉力、摩擦力；竖直方向上受重力、支持力；因整体处于平衡状态,故水平方向f=F，因F增大，故摩擦力f增大；竖直方向重力不变，则压力FN不变，故C正确，A、B、D错误；故选C。关键在于运用整体法和隔离法对整体和小球受力分析，然后根据共点力平衡条件列式求解，对于研究对象的灵活选择，有时可以使问题大大简化，起到事半功倍的效果。4、A【解析】A、因为不知道b的重力沿着斜面方向的分力与细线拉力的大小关系,故不能确定静摩擦力的方向,故随着沙子质量的增加,静摩擦力可能增加、可能减小,有可能先减小后增大.故A正确；

B、以b与c组成的整体为研究对象,整体受到重力、支持力以及绳子向左上方的拉力、地面的摩擦力,在b盒内缓慢加入适量砂粒后,竖直向下的重力增大,而其他的力不变,所以整体受到的支持力一定增大.故B错误;

C、以b与c组成的整体为研究对象,整体受到重力、支持力以及绳子向左上方的拉力、地面的摩擦力,水平方向除摩擦力外,只有绳子的拉力有一个向右的分力,所以可以知道C受到地面摩擦力的方向一定向左.故C错误;

D、a、b、c始终处于静止状态,则弹簧的长度不变,由胡克定律可以知道弹簧的弹力大小不变,故D错误；综上所述本题答案是：A

5、C【解析】

对物块b分析受力可知，q弹簧初始时压缩量为：对物块c分析受力可知，q弹簧末状态时伸长量为：末状态下，对bc整体分析受力可知，细线对B向上的拉力大小为2mg，由于物块a平衡，所以p弹簧的弹力大小也为2mg，则末状态下p弹簧伸长：由以上可知p弹簧左端向左移动的距离为：s=△x1+△x2+△x3=8cmA.与分析不符，A错误B.与分析不符，B错误C.与分析相符，C正确D.与分析不符，D错误6、D【解析】由题意有，是无单位的常量，EP的国际单位是J，r的国际单位是m，在国际单位制中常数k的单位是，D正确，ABC错误；故选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、AD【解析】A、对M分析，在水平方向受到m对M的摩擦力和地面对M的摩擦力，两个力平衡，则地面对木板的摩擦力f=μ1mg．故A正确，B错误；C、无论F大小如何，m在M上滑动时对M的摩擦力大小不变，M在水平方向上仍然受到两个摩擦力处于平衡，不可能运动．故C错误，D正确；故选AD．8、BC【解析】

A.因为小球第一次到的路程和从经到的路程相等，但由于从经到的过程中有阻力做功，故有由经到的平均速率小于由经到的平均速率，又因为，所以小球第一次到的的时间小于从经到的时间，故A错误；B.小球第二次到达点的过程由动能定理得：小球第二次到达点，根据牛顿第二定律可得：解得小球第一次回到A点时速度为：故B正确；CD.根据动能定理可得小球第一次从经到的过程比第二次从经到的过程的同一位置的速度大小大，根据牛顿第二定律可得小球第一次从经到的过程比第二次从经到的过程中的同一位置时对轨道的压力大，所以根据可得小球第一次到达点时受到摩擦力比第二次到达点时受到摩擦力大，由于滑动摩擦力方向与运动方向总相反，则克服摩擦力做的功等于摩擦力的平均值乘以路程，小球第一次从经到的过程克服摩擦力做的功比第二次从经到的过程克服摩擦力做的功多，故C正确，D错误。9、AD【解析】A：松手瞬间，对B受力分析可得，对A受力分析可得，联立解得：；故A正确．B：松手后，绳的拉力对A做正功，小物块A的机械能增加；故B错误．C：物块从开始下落到落地：，解得：；故C错误．D：物块A从开始运动到滑行时获得的速度，接下来继续滑行停止，则，解得：；小物块A能够上升到的最高点距离地面的距离为．故D正确．10、AD【解析】

A．他在电梯使用高峰时段从26层乘电梯到1楼的过程中，可能先做匀加速直线运动，中途做匀速直线运动，最后做匀减速直线运动。A图是可能的。BC．电梯运动都是从静止开始的，BC图是不可能的；D．由于高峰时段，电梯中途也可能要停靠一次，D图也是可能的。故选AD。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、B【解析】

从B→C的过程，，所以需验证的表达式为，即，故B正确，A、C、D错误；故选B．12、否0.88在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力0.06【解析】试题分析：根据小车做匀速运动列出方程，对合外力进行分析即可求解；在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，根据作差法求解加速度；由图象可知，当外力为零时，物体有加速度，通过对小车受力分析即可求解．（1）当物体小车匀速下滑时有，当取下细绳和砝码盘后，由于重力沿斜面向下的分力和摩擦力f不变，因此其合外力为，由此可知该实验中不需要砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．（2）相连计数点间的时间间隔为，在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，即，则有．（3）①a-F图像如图所示②由图象可知，当外力为零时，物体有加速度，这说明在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力，③根据数学函数关系可知该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是砝码盘的重力大小，横坐标一格表示0.02N，所以交点的大小为0.06N．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)v1=3m/s(1)3m/s≤vA≤4m/s和vA≥5m/s(3)1.8m≤H≤3.1m和H≥5m【解析】试题分析：解：小滑块恰能通过圆轨道最高点的速度为v，由牛顿第二定律：①（1分）由B到最高点小滑块机械能守恒得：12由A到B动能定理：③（1分）由以上三式解得A点的速度为：（1分）（1）若小滑块刚好停在C处，则A到C动能定理：④（1分）解得A点的速度为（1分）若小滑块停在BC段，应满足3m/s≤v若小滑块能通过C点并恰好越过壕沟，利用平抛运动则有：竖直方向：h=1水平方向：s=v从A到C由动能定理：⑦（1分）解得：（1分）所以初速度的范围为：3m/s≤vA≤4m/s（3）以小球和小滑块为系统，依据题意在A点完全非弹性碰撞前、后系统动量守恒：mv小球从E点到光滑斜面底端，由动能定理：⑨（1分）结合（1）问的速度范围可以求出H范围是：1.8m≤H≤3.1m和H≥5m（1分）考点：牛顿第二定律机械能守恒动能定理平抛运动动量守恒14、（1）传送带左右两端AB间的距离为12.8m；（2）上述过程中物体与传送带组成的系统因摩擦产生的热量为160J；（3）物体随传送带向右运动，最后沿斜面上滑的最大高度h′为1.8m．【解析】试题分析：（1）物体向左滑到AB的中点处时速度等于0，从静止开始到在传送带上的速度等于0的过程中运用动能定理即可求得L；（2）物体与传送带