2027届天津市南开区南开中学物理高三上期中联考试题含解析

2027届天津市南开区南开中学物理高三上期中联考试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、下列关于物理学思想方法的叙述错误的是（

）A．探究加速度与力和质量关系的实验运用了控制变量法B．电学中电阻、电场场强和电势的定义都运用了比值法C．力学中将物体看成质点运用了理想化模型法D．当物体的运动时间△t趋近于0时，△t时间内的平均速度可看成瞬时速度运用了等效替代法2、世界上没有永不谢幕的传奇，NASA的“卡西尼”号探测器进入图形探测任务的最后篇章。据NASA报道，“卡西尼”2017年4月26日首次到达土星和土星内环（碎冰块、岩石块、尘埃等组成）之间，并在近圆轨道做圆周运动。在极其稀薄的大气作用下开启土星探测之旅的。最后阶段---“大结局”阶段。这一阶段将持续到2017年9月中旬，直至坠向土星的怀抱。若“卡西尼”只受土星引力和稀薄气体阻力的作用，则A．4月26日，“卡西尼”在近圆轨道上绕土星的角速度小于内环的角速度B．4月28日，“卡西尼”在近圆轨道上绕土星的速率小于内环的速率C．5月6月间，“卡西尼”的动能越来越大D．6月8月间，“卡西尼”的动能、以及它与火星的引力势能之和保持不变3、如图甲所示，直角三角形斜劈abc固定在水平面上。t＝0时，一物块（可视为质点）从底端a以初速度v0沿斜面ab向上运动，到达顶端b时速率恰好为零，之后沿斜面bc下滑至底端c。若物块与斜面ab、bc间的动摩擦因数相等，物块在两斜面上运动的速率v随时间变化的规律如图乙所示，已知重力加速度g＝10m/s2，则下列物理量中不能求出的是（）A．斜面ab的倾角θB．物块与斜面间的动摩擦因数μC．物块的质量mD．斜面bc的长度L4、从高度为125m的塔顶，先后落下a、b两球，a球比b球早释放1s，则以下判断正确的是(g取10m/s2，不计空气阻力)()A．在a球接触地面之前，两球离地的高度差恒定B．在a球接触地面之前，两球的速度差恒定C．两球运动过程中相对静止，落地时间差为1sD．a球接触地面瞬间，b球的速度为30m/s5、将两个质量均为m的小球a、b用细线相连后，再用细线悬挂于O点，如图所示．用力F拉小球b，使两个小球都处于静止状李，且细线Oa与竖直方向的夹角保持，则F的最小值为（）A． B．mg C． D．6、如图所示，竖直平面内有A、B、C三点，三点连线构成一直角三角形，AB边竖直，BC边水平，D点为BC边中点．一可视为质点的物体从A点水平抛出，轨迹经过D点，与AC交于E点．若物体从A运动到E的时间为tl，从A运动到D的时间为t2，则tl:t2为A．1:1 B．1:2 C．2:3 D．1:3二、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，质量为M＝2kg的木板静止在水平面上，可视为质点的物块从木板的左侧沿表面水平冲上木板．物块和木板的速度—时间图象如图乙所示，g＝10m/s2，结合图象，下列说法错误的是()A．可求解物块在t＝2s的位移B．可求解物块与木板间的动摩擦因数C．不可求解物块的质量D．可求解木板的长度8、在水平地面上有一质量为2kg的物体，物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动，后撤去拉力．该物体的运动的v－t图如图所示，g取10m/s2，下列说法正确的是()．A．物体的最大位移是56mB．物体受到的拉力F的大小为2.4NC．物体与地面之间的动摩擦因数为0.2D．前12s内，拉力与阻力做功的代数和为12J9、用细绳拴一个质量为m的小球，小球将一固定在墙上的水平轻质弹簧压缩了x(小球与弹簧不拴连)，如图所示．将细绳剪断后()．A．小球立即获得的加速度B．小球落地的速度大于C．小球落地的时间等于D．小球在细绳剪断瞬间起开始做平抛运动10、如图所示，质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用到达距地面深度为h的B点速度减为零．不计空气阻力，重力加速度为g.关于小球下落的整个过程，下列说法中正确的是()A．小球克服阻力做的功为mghB．小球的机械能减少了mg(H＋h)C．小球所受阻力的冲量大于D．小球动量的改变量等于所受阻力的冲量三、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）某同学设计了一个如图所示的装置测定滑块与木板间的动摩擦因数，其中A为滑块，B和C是质量可调的砝码，不计绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦，装置水平放置．实验中该同学在砝码总质量（m＋m′＝m0）保持不变的条件下，改变m和m′的大小，测出不同m下系统的加速度，然后通过实验数据的分析就可求出滑块与木板间的动摩擦因数．（1）该同学手中有电磁打点计时器、纸带、质量已知且可随意组合的砝码若干、滑块、一端带有定滑轮的长木板、细线，为了完成本实验，得到所要测量的物理量，还应有（_______）．A．秒表B．毫米刻度尺C．天平D．低压交流电源（2）实验中，该同学得到一条较为理想的纸带，如图所示，从清晰的O点开始，每隔4个点取一计数点（中间4个点没画出），分别记为A、B、C、D、E、F，各计数点到O点的距离为OA＝1.61cm，OB＝4.02cm，OC＝7.26cm，OD＝11.30cm，OE＝16.14cm，OF＝21.80cm，打点计时器打点频率为50Hz，则由此纸带可得到打E点时滑块的速度v＝______m/s，此次实验滑块的加速度a＝_____m/s2.（结果均保留两位有效数字）（3）在实验数据处理中，该同学以m为横轴，以系统的加速度a为纵轴，绘制了如图所示的实验图线，结合本实验可知滑块与木板间的动摩擦因数μ＝_______.（g取10m/s2）．12．（12分）实验小组采用如图甲所示实验装置测量木块与木板间动摩擦因数μ，提供的器材有：带定滑轮的长木板，有凹槽的木块，质量为20g的钩码若干，打点计时器，电源，纸带，细线等．实验中将部分钩码悬挂在细线下，剩余的钩码放在木块的凹槽中，保持长木板水平，利用打出的纸带测量木块的加速度．(1)正确进行实验操作，得到一条纸带，从某个清晰的打点开始，依次标注0、1、2、3、4、5、6，分别测出位置0到位置3、位置6间的距离，如图乙所示．已知打点周期T＝0.02s，则木块的加速度a＝________m/s2.(2)将木块凹槽中的钩码逐个添加到细线下端，改变悬挂钩码的总质量m，测得相应的加速度a，作出a－m图象如图丙所示．已知当地重力加速度g＝9.8m/s2，则木块与木板间动摩擦因数μ＝________(保留两位有效数字)；μ的测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值，原因是________________________(写出一个即可)．(3)实验中________(选填“需要”或“不需要”)满足悬挂钩码总质量远小于木块和槽中钩码总质量．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，质量为m=245g的木块（可视为质点）放在质量为M=0.5kg的木板左端，足够长的木板静止在光滑水平面上，木块与木板间的动摩擦因数为μ=0.4，质量为m0=5g的子弹以速度v0=300m/s沿水平方向射入木块并留在其中（时间极短），子弹射入后，g取10m/s2，求：(1)子弹进入木块后子弹和木块一起向右滑行的最大速度v1(2)木板向右滑行的最大速度v2(3)木块在木板滑行的时间t14．（16分）四旋翼无人机是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用．一架质量m=2kg的无人机，其动力系统所能提供的最大升力F=36N，运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4N．(g取10m／s2)(1)无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞．求在t=5s时离地面的高度h；(2)当无人机悬停在距离地面高度H=100m处，由于动力设备故障，无人机突然失去升力而坠落．求无人机坠落到地面时的速度v；(3)接(2)问，无人机坠落过程中，在遥控设备的干预下，动力设备重新启动提供向上最大升力．为保证安全着地（到达地面时速度为零），求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t1．15．（12分）如图所示，一块质量为M=2kg、长为L的木板B放在光滑水平桌面上，B的左端有一质量为m=1．2kg的物块A（可视为质点），A上连接一根很长的轻质细绳，细绳跨过位于桌面边缘的定滑轮挂上一质量为m1=1．1kg的重物，用手托住重物使细绳伸直但无张力，重物距离地面的高度为h=1m；已知A与B之间的动摩擦因数为μ=1．2，A与滑轮间的细绳与桌面平行，B右端距离桌边定滑轮足够远；释放重物后，A相对于B滑动；重力加速度g=11m/s2；（1）求重物落地前瞬间细绳上的拉力大小和A的速度大小；（2）当AB相对静止时，A仍在B上，求从释放重物到AB相对静止的过程中A运动的时间．

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】试题分析：在探究加速度与力、质量的关系实验中使用了控制变量法，故A正确；电学中电阻、场强和电势的定义都运用了比值法，故B正确；质点并不存在，采用的是理想化的物理模型,故C正确；时的平均速度可看成瞬时速度，采用的是极限分析方法,故D错误．考点：物理学史【名师点睛】在学习物理知识的同时，我们还学习科学研究的方法，常用的方法有：控制变量法、等效替代法、理想实验法、类比法等等．2、C【解析】

A．万有引力提供向心力解得：则轨道半径小的角速度大，则A错误；B．由万有引力提供向心力：得则轨道半径小的速率大，则B错误；C．5到6月间，因与稀薄气体阻力做负功其速度减小，做向心运动，重力做正功动能增加，则C正确；D．6月到8月间，因稀薄气体阻力做负功，机械能减小，则D错误。3、C【解析】

根据题图乙可求出物块在左右斜面上的加速度大小a1、a2，根据牛顿第二定律有mgsinθ+μmgcosθ=ma1,mgcosθ-μmgsinθ=ma2，则可求出θ4、B【解析】

A．设b球下降时间为t时，b球下降的高度为：则a球下降的高度为：两球离地的高度差等于下降的高度差为：随时间的增大，位移差增大。故A错误。B．设b球下降时间为t时，b球的速度为：vb=gta球的速度为：va=g（t+1）则有：△v=va-vb=g与时间无关，是一定量。故B正确。C．由上述分析可知，两球运动过程中速度差恒定，不是相对静止，落地时间差为1s，选项C错误；D．a球接触地面瞬间的速度则b球的速度为选项D错误。故选B.5、B【解析】

以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力，作出F在三个方向时整体的受力图，如图所示：根据平衡条件得知：F与T的合力与重力mg总是大小相等、方向相反，由力的合成图可知，当F与绳子Oa垂直时，F有最小值，即图中2位置，根据平衡条件得：故选B．6、B【解析】

设∠C=θ，∠ADB=α，由几何关系知，tanα=2tanθ，物体初速度为v0，根据平抛运动规律，质点由A到E，解得：；

同理：质点由A到D，解得：；故t1：t2=1：2；A.1:1，与结论不相符，选项A错误；B.1:2，与结论相符，选项B正确；C.2:3，与结论不相符，选项C错误；D.1:3，与结论不相符，选项D错误．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、CD【解析】

A.根据图象的“面积”大小等于位移，可求出物块在t=2s时的位移，故A正确，不符合题意。B.由图象的斜率等于加速度，可求出m匀减速运动的加速度大小a1，以物块m为研究对象，由牛顿第二定律得：解得：可知可求出物块与木板间的动摩擦因数，故B正确，不符合题意。C.由图知两个物体速度相同后一起作匀速直线运动，说明水平面是光滑的，以两个物体组成的系统为研究对象，取m的初速度方向为正方向，根据动量守恒得：M已知，v0、v由图能读出，则知可求得m。故C错误，符合题意。D.两图象在0-1s内“位移”之差等于木板与物块的相对位移，当木板和物块速度相等时，物块可能还没到达木块的右端，所以不能求出木板的长度，故D错误，符合题意。8、AC【解析】：A、在v-t图像中图像所包围的面积代表的就是物体走过的位移，则物体的最大位移应该是14s内的位移：，故A正确；B、物体在前10s受到拉力作用，10s撤去拉力，在v-t中斜率代表的是加速度的大小，由图线可以知道:0-10s内加速度大小为10-14s内加速度大小为

根据牛顿第二定律:解得：故B错误，C正确；D、物体在12s时的速度为那么在12s内有动能定理知：故D错误；综上所述本题答案是：AC9、BC【解析】

A．初态小球平衡，剪断绳后，小球合外力与绳中拉力等大反向：，所以加速度：，A错误．B．设初态弹簧的弹性势能为，根据机械能守恒得：，速度大于，B正确．C．小球被水平弹出后，只受重力做平抛运动，竖直方向：，运动时间，C正确．D．小球在细绳剪断瞬间，仍受弹簧弹力，所以不是平抛运动，D错误．10、BC【解析】

对全过程运用动能定理得，mg（H+h）-Wf=0，则小球克服阻力做功Wf=mg（H+h）．故A错误．小球在整个过程中，动能变化量为零，重力势能减小mg（H+h），则小球的机械能减小了mg（H+h）．故B正确．落到地面的速度，对进入泥潭的过程运用动量定理得：IG−IF＝0−m，得：IF＝IG+m知阻力的冲量大于m．故C正确．对全过程分析，运用动量定理知，动量的变化量等于重力的冲量和阻力冲量的矢量和．故D错误．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、BD0.530.810.3【解析】

(1)[1].A.打点计时器通过打点即可知道时间，故不需要秒表，故A错误．B.实验需要测量两点之间的距离，故需要毫米刻度尺和，故B正确．C.本实验中可以不测滑块的质量，而且砝码的质量已知，故天平可以不选，故C错误．D.电磁打点计时器要用到低压交流电源，故D正确．(2)[2].每隔4个点取一计数点，相邻计数点之间的时间间隔为0.1s，故用平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得：[3].由△x=at2可得：(3).对ABC系统应用牛顿第二定律可得：所以a-t图象中，纵轴的截距为-μg，故-μg=-3，解得：μ=0.3012、(1)3.33(2)0.32～0.36大于滑轮与轴承、细线间有摩擦，纸带与打点计时器间有摩擦等(3)不需要【解析】（1）已知打点周期T＝0.02s，根据逐差法可得木块的加速度为：．（2）设木块的质量为M，根据牛顿第二定律有，，，联立可解得加速度为：，由丙图可知，当m=0时，a==3.3，则木块与木板间动摩擦因数μ＝0.34，因滑轮与轴承、细线间有摩擦，纸带与打点计时器间有摩擦，所以测量值大于真实值．（3）实验中没有采用细线拉力等于重力，所以不需要满足悬挂钩码总质量远小于木块和槽中钩码总质量．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=