2027届山西省大同铁路第一中学校物理高三第一学期期中综合测试模拟试题含解析

2027届山西省大同铁路第一中学校物理高三第一学期期中综合测试模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、在同一点O抛出的三个物体做平抛运动的轨迹如图所示，则三个物体做平抛运动的初速度vA、vB、vC的关系和三个物体做平抛运动的时间tA、tB、tC的关系分别是()A．vA>vB>vC，tA>tB>tC B．vA=vB=vC，tA=tB=tCC．vA>vB>vC，tA<tB<tC D．vA<vB<vC，tA>tB>tC2、2013年12月“嫦娥三号”在月球表面上的软着陆为我们的月球旅行开辟了新航道．假设未来的某天，宇航员在月球上做自由落体运动实验：让一个质量为的小球从离开月球表面一定的高度由静止开始自由下落，测得小球在第内的位移是，此时小球还未落到月球表面．则以下判断正确的是（）A．小球在末的速度大小为B．月球表面的重力加速度大小为C．小球在第内的位移大小为D．小球在前内的平均速度大小为3、开普勒指出：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。图示为地球绕太阳做椭圆运动的示意图，A点为近日点，B点为远日点。在地球沿图示路径从A点向B点运动的过程中A．地球受到太阳的万有引力增大 B．地球速度增大C．地球的加速度减小 D．地球的机械能增大4、如图所示，把球夹在竖直墙AC和木板BC之间，不计摩擦，球对墙的压力为FN1，球对板的压力为FN1．在将板BC逐渐放至水平的过程中，下列说法中，正确的是()A．FN1和FN1都增大B．FN1和FN1都减小C．FN1增大，FN1减小D．FN1减小，FN1增大5、如图所示，P是水平面上的圆弧凹槽。从高台边B点以速度水平飞出的小球，恰能以固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A沿圆弧切线方向进入轨道。O是圆弧的圆心，是OA与竖直方向的夹角，是BA与竖直方向的夹角，则A．B．C．D．6、如图所示，在斜面顶端a处以速度va水平抛出一小球，经过时间ta恰好落在斜面底端P处；今在P点正上方与a等高的b处以速度vb水平抛出另一小球，经过时间tb恰好落在斜面的中点Q处．若不计空气阻力，下列关系式正确的()A．va=2vb B．C．ta=2tb 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、如图所示，一根轻质弹簧一端固定于光滑竖直杆上，另一端与质量为m的滑块P连接，P穿在杆上，一根轻绳跨过定滑轮将滑块P和重物Q连接起来，重物Q的质量M=6m，把滑块从图中A点由静止释放后沿竖直杆上下运动，当它经过A、B两点时弹簧对滑块的弹力大小相等，已知OA与水平面的夹角θ=53°，OB长为L，与AB垂直，不计滑轮的摩擦力，重力加速度为g，滑块P从A到B的过程中，说法正确的是A．对于滑块Q，其重力功率先增大后减小B．滑块P运动到位置B处速度达到最大，且大小为C．轻绳对滑块P做功4mgLD．P与Q的机械能之和先减小后增加8、如图所示为汽车的加速度和车速的倒数的关系图象．若汽车质量为2×103kg，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，最大车速为30m/s，则（）A．汽车所受阻力为2×103NB．汽车匀加速所需时间为5sC．汽车匀加速的加速度为3m/s2D．汽车在车速为5m/s时，功率为6×104W9、关于万有引力定律，以下说法正确的是：A．牛顿在前人研究基础上总结出万有引力定律，并计算出了引力常数为GB．德国天文学家开普勒对他的导师第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了万有引力定律C．英国物理学家卡文迪许测出引力常数为G，被人们称为“能称出地球的质量的人”D．月—地检验表明地球表面物体和月球表面物体受到的引力，与太阳行星间的引力遵从相同的规律10、某同学利用阿特伍德机研究超重和失重现象，其研究步骤如下：如图所示，轻质定滑轮左侧悬挂质量为m的物块，右侧悬挂质量为2m的物块，弹簧测力计示数为mg，不计一切阻力，则（）A．若在右侧悬挂的物块上再增加质量为m的物块，弹簧测力计的读数是B．若在右侧悬挂的物块上再增加质量为m的物块，弹簧测力计的读数是C．若在左侧悬挂的物块上再增加质量为m的物块，弹簧测力计的读数是D．若在左侧悬挂的物块上再增加质量为m的物块，弹簧测力计的读数是三、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）某实验小组利用图示装置进行“探究动能定理”的实验，实验步骤如下：A．挂上钩码，调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；调整光电门与斜面垂直；B．取下轻绳和钩码，保持A中调节好的长木板倾角不变，接通光电门电源，然后让小车从长木板顶端静止下滑，记录小车通过光电门的时间tC．重新挂上细绳和钩码，改变钩码的个数，重复A到B的步骤．回答下列问题：（1）按上述方案做实验，长木板表面粗糙对实验结果是否有影响？__________（填“是”或“否”）；（2）若要验证动能定理的表达式，已知遮光条的宽度d，还需测量的物理量有______；（多选项）A．悬挂钩码的总质量mB．长木板的倾角θC．小车的质量MD．释放小车时遮光条正中间到光电门沿斜面距离LE．释放小车时小车前端到光电门沿斜面距离L（3）根据实验所测的物理量，动能定理的表达式为：________（重力加速度为g）（4）本实验采用光电门测速，造成速度测量误差，具体的原因是__________________12．（12分）如图甲所示是某同学在探究“物体质量一定时，加速度与合外力的关系”的实验装置，实验时将小车从光电门A的右侧由静止释放，与光电门连接的数字计时器可以测量遮光片经过光电门A、B所用的时间tA、tB，回答下列问题．(1)下列实验要求必须满足的是________．A．保证沙桶和沙的质量远小于小车的质量B．保持沙和沙桶的质量不变C．保持穿过光电门的细线与长木板平行D．保持小车的质量不变(2)为测算小车的加速度，实验中还需要测量的物理量有________和________________．(3)实验中改变沙和沙桶的质量，得到小车加速度a与测力计示数F的对应关系如图乙所示，图线不经过原点，可能的原因是__________．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，有一水平向左的匀强电场，场强为，一根长、与水平方向的夹角为的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中，杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量，质量。现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动。（静电力常量，取，，）求：(1)小球B开始运动时的加速度为多大？(2)小球B的速度最大时，与M端的距离r为多大？14．（16分）某同学设计了一款益智类的儿童弹射玩具，模型如图所示，段是长度连续可调的竖直伸缩杆，BCD段是半径为R的四分之三圆弧弯杆，DE段是长度为2R的水平杆，与AB杆稍稍错开．竖直标杆内装有下端固定且劲度系数较大的轻质弹簧，在弹簧上端放置质量为m的小球．每次将弹簧的长度压缩至P点后锁定，设PB的高度差为h，解除锁定后弹簧可将小球弹出．在弹射器的右侧装有可左右移动的宽为2R的盒子用于接收小球，盒子的左端最高点Q和P点等高，且与E的水平距离为x，已知弹簧锁定时的弹性势能Ep=9mgR，小球与水平杆的动摩擦因μ=0.5，与其他部分的摩擦不计，不计小球受到的空气阻力及解除锁定时的弹性势能损失，不考虑伸缩竖直轩粗细变化对小球的影响且管的粗细远小于圆的半径，重力加速度为g．求：(1)当h=3R时，小球到达管道的最高点C处时的速度大小vc；(2)在(1)问中小球运动到最高点C时对管道作用力的大小；(3)若h连续可调，要使该小球能掉入盒中，求x的最大值？15．（12分）如图所示，质量m=1kg的物体从高为h=0.45m的光滑轨道上P点由静止开始下滑，滑到水平传送带上的A点，物体和传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2，传送带AB之间的距离为L=7m，传送带一直以v=5m/s的速度匀速运动，重力加速度g=10m/s2，求：（1）物体运动到A的速度是多大；（2）物体从A运动到B的时间是多大；（3）物体从A运动到B的过程中，产生多少热量；（4）物体从A运动到B的过程中，带动传送带转动电动机多做了多少功。

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】

平抛运动在水平方向上是匀速直线运动，竖直方向上时自由落体，因此决定平抛运动的时间是由高度决定的，根据可知，所以下落高度越高，运动时间越长，则有由于水平方向是匀速运动，且水平距离为，根据结合时间的关系，可得故ABC错误，D正确。故选D。2、B【解析】

AB．第内的位移为，根据得则末的速度为故A错误，B正确；C．小球在第内的位移为故C错误；D．小球在前内的平均速度为故D错误；故选B．根据自由落体运动的位移时间公式，结合第5s内的位移求出月球表面的重力加速度，根据速度时间公式求出5s末的速度，结合平均速度推论求出5s内的平均速度．3、C【解析】

A．根据万有引力定律可知，地球沿图示路径从A点向B点运动的过程中，r增大，地球受到太阳的万有引力F减小。故A错误。

B．从A点向B点运动的过程中，万有引力做负功，所以地球的速度v减小，机械能不变。故BD错误。

C．根据牛顿第二定定律，，可得：地球沿图示路径从A点向B点运动的过程中，r增大，地球的加速度a减小。故C正确。4、B【解析】

对球受力分析可知，重力大小方向不变，墙对球的支持力方向不变，所以将三个力合成矢量三角形分析，如图所示：根据矢量三角形可知，挡板缓慢逐渐放置水平过程中，和均减小，根据牛顿第三定律可知，和均减小，故B正确，ACD错误。故选B．5、B【解析】

平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，速度与水平方向的夹角为，则有：位移与竖直方向的夹角为，则有：联立可得：A.与分析不符，故A错误；B.与分析相符，故B正确；C.与分析不符，故C错误；D.与分析不符，故D错误。6、B【解析】b球落在斜面的中点，知a、b两球下降的高度之比为2：1，根据知，，则时间之比为，因为a、b两球水平位移之比为2：1，则，故B正确，A、C、D错误．点晴：ab两处抛出的小球都做平抛运动，由平抛运动的规律水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动，抓住水平位移和竖直位移关系进行求解．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、AC【解析】

A．物块Q释放瞬间的速度为零，当物块P运动至B点时，物块Q的速度也为零，所以当P从A点运动至B点时，物块Q的速度先增加后减小，物块Q的重力的功率也为先增加后减小，A正确；B．由于物块P在AB两点处弹簧的弹力大小相等，所以物块P在A点时受到弹簧向上的弹力，运动至B点时受到向下的弹力，物块P从A到B过程中，必定先加上后减速，B错误；C．从A到B过程中，对于PQ系统由动能定律可得对于P由动能定理可得联立解得，C正确；D．对于PQ系统，竖直杆不做功，系统的机械能只与弹簧对P的做功有关，从A到B的过程中，弹簧对P先做正功，后做负功，所以系统的机械能先增加后减小，D错误；故选AC。8、AB【解析】

设汽车的额定功率为P，由图知：汽车的最大速度为，此时汽车做匀速直线运动，有，有；代入得：…①当时，，根据牛顿第二定律得：，代入得：…②由①②解得：，，故A正确；匀加速直线运动的加速度为：，匀加速直线运动的末速度为：，匀加速直线运动的时间，故B正确，C错误；因为，所以汽车速度为时，功率未达到额定功率，故选项D错误．从图线看出，开始图线与x轴平行，表示牵引力不变，牵引车先做匀加速直线运动，倾斜图线的斜率表示额定功率，即牵引车达到额定功率后，做加速度减小的加速运动，当加速度减小到零，做匀速直线运动．9、CD【解析】A、C项：牛顿在前人研究基础上总结出万有引力定律，但并没有测出引力常数，引力常数是卡文迪许通过扭称实验测得，故A错误，C正确；B项：万有引力定律是牛顿在前人研究基础上总结得出，故B错误；D项：月-地检验表明地面物体和月球受地球的引力，与太阳行星间的引力遵从相同的规律，都是万有引力，故D正确．点晴：解决本题关键万有引力定律的历史．10、BC【解析】

AB.若在右侧悬挂的物块上再增加质量为m的物块，对整体根据牛顿第二定律得：对左侧物块根据牛顿第二定律得：解得：所以弹簧测力计的读数是，选项B正确A错误；CD.若在左侧悬挂的物块上再增加质量为m的物块，对整体根据牛顿第二定律得：对左侧物块根据牛顿第二定律得：解得：所以弹簧测力计的读数是，选项C正确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、(1)否；(2)ACD；(3)；（4）测量的是遮光条通过光电门的中间时刻速度，实验需要的是中间位移速度【解析】

（1）小车在重力、斜面弹力、摩擦力、细线拉力作用下处于平衡状态，撤去钩码后小车的合外力等于钩码的重力，所以长木板表面粗糙对实验结果没有影响；（2）根据动能定理可知，合外力对小车做的功等于小车动能的变化量，则有：mgL＝Mv2所以要测量悬挂钩码的总质量m，释放小车时遮光条正中间到光电门沿斜面距离L，小车的质量M，故选ACD.（3）根据实验所测的物理量，动能定理的表达式为：mgL＝Mv2，其中的解得（4）造成误差的原因是：测量的是遮光条通过光电门的中间时刻速度，实验需要的是中间位移速度.12、CD遮光片的宽度光电门AB间的距离未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足【解析】（1）由于该实验的连接方式，重物和小车不具有共同的加速度，小车是在绳的拉力下加速运动，此拉力可由测力计示数获得，不需要用重物的重力来代替，故不要求沙桶和沙的质量远小于小车的质量，故A错误；根据控制变量法原理可知，探究“物体质量一定，加速度与合外力的关系”时要保持小车的质量不变，改变沙和沙桶的质量，故B错误，D正确；保持穿过光电门的细线与长木板平行，使平衡摩擦力后，绳子的拉力等于小车受到的合外力，故C正确；故选CD．

（2）已经知道遮光片经过光电门A、B所用的时间tA、tB，则需要测量遮光片的宽度d，从而求出经过AB时的速度，要求出加速度，根据匀变速直线运动位移速度公式即可求解，所以还要测出光电门AB间的距离；

（3）图线不通过坐标原点，F不为零时，加速度仍为零，知实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，系统仍存在摩擦力．

点睛：本题第1问选项A为易错选项，这个是课本参考实验的改进版，用这种方法可以准确得到小车受到的合外力，而不需要用重物的重力来近似代替，是一个比课本参考方案更好的办法，题目价值很高．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)a＝3.2m/s2；(2)r＝0.9m【解析】

(1)开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运动，由牛顿第二定律得解得(2)小球B速度最大时合力为零，即解得14、（1）；（2）F=9mg；（3）xmax=8R【解析】

(1)设小球从P点运动至C点的过程中，机械能守恒，则有：解得：(2)设小球在C点时受到管道给的作用力向下．大小为F得：F=9mg根据牛顿第三定律，小球对管道的作用力大小为9mg(3)从P到E的过程中，由动能定理得：要使小球落入盒中且x取极值的