山西省运城市2027届高三上物理期中综合测试模拟试题含解析

山西省运城市2027届高三上物理期中综合测试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，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为g.在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是()A．运动员减少的重力势能全部转化为动能B．运动员获得的动能为mghC．运动员克服摩擦力做功为mghD．下滑过程中系统减少的机械能为mgh2、两根平行金属导轨MN、PQ，间距为d，与水平面成角时，质量为m的圆柱体恰能匀速下滑，圆柱体横截面半径为r，当两根平行金属导轨MN、PQ放水平后，间距不变，对圆柱体施加一水平拉力F，使圆柱体作匀速直线运动，已知d=r,则F为（）A． B． C．mg D．3、如图，将一根长为L的弹性细绳左右两端固定在同一水平线上相距为L的M、N两点时，弹性细绳恰为自然长度，现将一重量为G的钩码挂在绳上P点，钩码挂钩光滑，静止时MPN恰构成一正三角形．假设弹性细绳中的弹力与弹性细绳的伸长之间的关系遵循胡克定律，弹性细绳没超过弹性限度，则弹性细绳的劲度系数为A． B． C． D．4、下列说法正确的是A．竖直上抛物体到达最高点时，速度为零，物体处于平衡状态B．人站在电梯中随电梯一起运动时，当电梯减速下降时，电梯对人的支持力大于人的重力C．跳水运动员踩压跳板弯曲到最低点时，运动员对跳板的压力由跳板发生形变而产生D．惯性是由物体的速度和质量共同决定的5、在如图（a）所示的电路中，L1、L2为规格相同的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图（b）所示，C是电容为的电容器，R是阻值为8Ω的定值电阻，电源E的内阻为。电路稳定后，通过L1的电流为0.15A，下列结果正确的是()A．L1的电功率为0.32WB．L2的电阻约为5C．电源的效率约为60%D．电容器的带电量为1.2×104C6、物块静止于粗糙斜面上，受到一恒力F后，沿斜面向上作匀加速直线运动，一段时间后撤去F，直到物块再次静止．下列关于物块的动量P和位移x的关系中，能正确描述该过程的是（）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、某同学将“打夯”的情景简化成以下模型：两人同时通过绳子对重物各施加一个力，大小均为，方向都与竖直方向成，重物离开地面30cm后停止施力，最后重物自由下落把地面砸深2cm。已知重物的质量为40kg，g取，。则：A．两绳对重物的合力为600NB．整个上升过程重物的重力势能增加120JC．重物落地时的速度大小为3.0m/sD．重物对地面的平均冲击力大小为8、下列说法正确的是（）A．空调机既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性B．第一类永动机不可能制成是因为它违背了能量的转化和守恒定律C．对于一定质量的理想气体，只要温度升高其内能就一定增大D．用温度计测量温度是根据热平衡的原理E.随着科技的发展，热机的效率定能达到100%9、如图所示，在竖直平面内xOy坐标系中分布着与水平方向成45°角的匀强电场，将一质量为m、带电荷量为q的小球，以某一初速度从O点竖直向上抛出，它的轨迹恰好满足抛物线方程x＝ky2，且小球通过点P，已知重力加速度为g，则（）A．电场强度的大小为B．小球初速度的大小为C．小球通过点P时的动能为D．小球从O点运动到P点的过程中，电势能减少10、(多选)一根不可伸长的细线．上端悬挂在O点，下端系一个小球，如图(1)所示，某同学利用此装置来探究周期与摆长的关系．该同学用米尺测得细线两端的长度，用卡尺测量小球的直径，二者相加为l，通过改变细线的长度，测得对应的周期T，得到该装置的l－T2图像如图(2)所示．利用所学单摆相关知识，选择下列说法正确的选项(取π2＝9.86)()A．T＝2s时摆长为1mB．T＝2s时摆长为0.994mC．摆球半径为0.006mD．当地重力加速度为9.80m/s2三、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）在用图所示单摆“测重力加速度”的实验中，某同学的操作步骤如下：a．取一根细线，下端系住直径为的金属小球，上端固定在铁架台上；b．测得摆长为，是摆线长度和小球的半径之和，即；c．缓慢拉动小球，使细线偏离竖直方向约为位置由静止释放小球；d．用秒表记录小球完成次全振动所用的总时间，计算单摆周期；e．用公式计算当地重力加速度；f．改变细线长度，重复、、、步骤，进行多次测量．（1）在“用单摆测定重力加速度”的正确实验中，下列做法有利于减小实验误差的是__________．A．适当加长摆线B．质量相同，体积不同的摆球，应选用体积较大的C．单摆偏离平衡位置的角度不能太大D．当单摆经过平衡位置时开始计时，经过多次全振动后停止计时，用此时间间隔除以全振动次数作为单摆振动的周期（2）2005年5月22日上午10点05分，中国女子登山队及珠峰高程测量队组队员率先登上珠峰顶峰，这是中国女运动员自1975年以来第六次攀登珠峰成功，五星红旗再一次在珠峰峰顶飘扬．在峰顶运动员利用单摆来确定珠峰的高度．已知该单摆在海平面处的周期是．在峰顶时，测得该单摆周期为．试求珠峰顶峰离海平面的高度．（地球可看作质量均匀分布的半径为的球体；结果用、、表示）________．12．（12分）某实验小组利用如图所示的实验装置来探究机械能守恒定律，将一端带有光滑的定滑轮的长木板另一端抬起放置在水平桌面上，并在长木板上合适的位置固定两光电门A和B．现将一带有遮光条的物块放在长木板上，并用质量不计的细绳连接一质量为m的钩码Q，然后将滑块由静止释放，已知两光电门之间的距离为L，物块和遮光条的总质量为M，挡光宽度为d（且d远小于L），物块经过两光电门时的挡光时间分别为．通过以上的叙述回答下列问题：(1)如果该小组的同学利用上述的实验装置来探究加速度与质量、外力的关系时，平衡摩擦力后，还需满足______时物块的合外力近似等于钩码的重力，则物块在长木板上下滑时加速度的关系式为_____（用题中的物理量表示）；(2)实验前，该小组的同学已经平衡了摩擦力，如图所示，不挂Q，滑块能匀速滑行，则_________（填“可以”或“不可以”）用该装置验证PQ组成的系统的机械能守恒，其原因为_____________．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）如图所示的装置叫做阿特伍德机，是阿特伍德创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律。绳子两端的物体下落（上升）的加速度总是小于自由落体的加速度g，同自由落体相比，下落相同的高度，所花费的时间要长，这使得实验者有足够的时间从容的观测、研究。已知物体A、B的质量相等均为M，物体C的质量为m，轻绳与轻滑轮间的摩擦不计，轻绳不可伸长且足够长，如果m=1（1）物体B从静止开始下落一段距离的时间与其自由落体下落同样的距离所用时间的比值。（2）系统在由静止释放后的运动过程中，物体C对B的拉力。14．（16分）一三棱柱形玻璃砖的横截面如图所示，∠A＝90°、∠C＝60°，已知AC＝l，玻璃砖的折射率为n＝。一细光束从AB边的中点沿与AB边成45°角的方向射入玻璃砖。已知光在真空中的速度为c。(ⅰ)分析光能否从BC边射出，并说明理由；(ⅱ)不考虑原路返回的光线，光通过玻璃砖所用时间为多少？15．（12分）在物理学中，常常用等效替代、类比、微小量放大等方法来研究问题，如在牛顿发现万有引力定律一百多年后，卡文迪许利用微小量放大法由实验测出了万有引力常量G的数值，如图所示是卡文迪许扭秤实验示意图。卡文迪许的实验常被称为是“称量地球质量”的实验，因为由G的数值及其他已知量，就可计算出地球的质量，卡文迪许也因此被誉为第一个称量地球的人。（1）若在某次实验中，卡文迪许测出质量分别为m1、m2相距为r的两个小球之间引力的大小为F，求万有引力常量G;（2）若已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，万有引力常量为G，忽略地球自转的影响，请推导出地球质量M；（3）取万有引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2，地球质量M=6.0×1024kg，月球质量m=7.3×1022kg，月地距离r=3.8×105km，计算月球和地球之间的万有引力大小。（结果保留一位有效数字）

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】

根据下降的高度分析重力势能的减少量．由牛顿第二定律可求得合外力，则可求得合力所做的功；则由动能定理可求得动能的变化量，分析人在运动过程中的受力及各力做功情况，求得摩擦力；由摩擦力做功可求得机械能的变化量．【详解】A．由于人下滑的加速度a=g＜gsin30°，所以人在下滑中受重力、支持力及摩擦力的作用，由功能关系可知，运动员的重力势能转化为动能和内能，则运动员减少的重力势能大于增加的动能，故A错误；B．由牛顿第二定律可知，人受到的合力F=ma=mg，合力对运动员做的功W=Fs=mg•2h=mgh；由动能定理可知，运动员获得的动能为mgh；故B错误；C．物体合外力F=mgsin30°-Ff=mg，故摩擦力大小Ff=mg；运动员克服摩擦力做功Wf=mg×2h=mgh；故C错误；D．运动员克服摩擦力做功等于机械能的减小量，故机械能减小了mgh，故D正确；故选AD．在理解功能关系时，应抓住：重力做功等于重力势能的变化量，阻力做功等于机械能的改变量，而合力外力做功等于动能的变化量．2、D【解析】

导轨倾斜时圆柱体刚好匀速下滑，把重力分解到沿导轨方向和垂直导轨方向，有：两支持力的合力与重力压斜面的分力平衡，有：联立可得：当导轨水平放置，用水平力F拉动做匀速直线运动，两支持力的合力在竖直方向平衡，有：联立可得：故选D.3、C【解析】

橡皮条伸长量为：△x=2L-L=L钩码受重力和两个拉力，两个拉力与竖直方向的夹角为30°，根据平衡条件，有：2Fcos30°=G解得：根据胡克定律，劲度系数为：A.与计算结果不符，故A错误。B.与计算结果不符，故B错误。C.与计算结果相符，故C正确。D.与计算结果不符，故D错误。4、B【解析】

A.竖直上抛物体到达最高点时，速度为零，小球只受到重力一个力的作用，加速度不为零，不是平衡状态，故A错误；B.人站在电梯中随电梯一起运动时，当电梯向下减速过程中，人的加速度的方向向上，电梯对人的支持力大于人的重力，故B正确；C.跳水运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时，运动员对跳板的压力是运动员发生形变而产生的，故C错误；D.惯性大小只与质量有关，和物体的速度大小无关，故D错误．5、B【解析】

A．电路稳定后，通过L1的电流为I1=0.15A，由图读出其电压U1=0.6V，则灯泡L1的电功率P1=U1I1=0.15×0.6=0.09W故A错误；B．并联部分的电压U2=U1+I1R=0.6+0.15×8=1.8V由图读出其电流为I2=0.36A，根据欧姆定律得故B正确；C．电源电动势E=U2+（I1+I2）r=1.8+0.51×1=2.31V电源的效率为故C错误；D．电容器的电压U=I1R=1.2V则电容器的带电量为Q=UC=1.2×100×10-6=1.2×10-4C故D错误。6、B【解析】物体先做匀加速运动，由，得；撤去拉力后，物体做减速运动，由，得；根据动量定理可知，加速过程中有：；减速过程中有：，则可知对应的图象为B，选B．【点睛】根据速度和位移关系可确定速度表达式，再根据动量的表达式即可明确动量与位移间的关系，从而确定对应的图象.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．将两个拉力正交分解后，水平方向上的合力为零，竖直方向上的合力就是两绳对重物的合力故A正确；B．两绳用力时物体的加速度设停止用力后物体还有上升h，则有所以那么重物加速减速上升的总高度为重物增加的重力势能故B错误；C．物体上升到最大高度H后就自由落体，所以落地的速度故C正确；D．从最高点到把地砸深2m，根据动能定理有代入解得故D错误。故选AC。8、BCD【解析】

热传递存在方向性是说热量只能自发的从高温物体传向低温物体，空调的制冷过程是热量从温度较高的室内传到温度较低的制冷剂，再通过压缩制冷剂将热量传到室外，而制热过程也是这样进行的．故A错误．第一类永动机不可能制成是因为它违背了能量的转化和守恒定律．故B正确．理想气体内分子之间的相互作用忽略不计，所以理想气体的内能仅仅与温度一个，对于一定质量的理想气体，只要温度升高其内能就一定增大．故C正确．用温度计测量温度是根据热平衡的原理，故D正确．根据热力学第二定律可知，即使科学技术有长足进步，将来的热机的效率也达不到100%．故E错误．9、BC【解析】

A．小球做类平抛运动，则电场力与重力的合力沿x轴正方向，可知qE＝mg电场强度的大小为E＝选项A错误；B．因为F合＝mg＝ma所以a＝g由类平抛运动规律有＝v0t＝gt2得小球初速度大小为v0＝选项B正确；C．由P点的坐标分析可知＝所以小球通过点P时的动能为mv2＝m（＋）＝C正确；D．小球从O到P过程中电势能减少，且减少的电势能等于电场力做的功，即W＝qE·＝选项D错误。故选BC。10、BCD【解析】设摆长为l′，由单摆的周期公式T=2π（l′=l-0.006m）并结合图2推导得：l=0.006+T2，可知为l-T2图象的斜率，所以有：=，解得：g=0.980m/s2，故D正确．由单摆的周期公式有：l′=T2=×22=0.994m，故B正确，A错误；由图2可知，l-T2图象没有经过坐标原点，同时由l=0.006+T2可知，纵轴的截距为球的半径，故半径为r=0.006m，选项C正确，故选BCD．点睛：该题是一道非常新颖的题，通过单摆的周期公式较好的考查了学生的读图能力和推导能力，解答该题时学生比较易凭借思维定式错选A，同时不经过CD的解答直接把g当做已知量来解答AB．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、AC【解析】(1)A．单摆的摆长越长，周期越大，适当加长摆长，便于测量周期，故A正确；B．要减小空气阻力的影响，应选体积较小的摆球，故B错误；C．单摆在摆角很小的情况下才做简谐运动，则单摆偏离平衡位置的角度不能太大，一般不超过，故C正确；D．周期对测量结果影响较大，应采用累积法，测多个周期的时间取平均值作为单摆的周期，故D错误；故选AC。(2)海平面处的周期依据单摆公式，顶峰处的周期，依据万有引力与航天公式，，联立解得：【点睛】掌握单摆的周期公式，依据万有引力与航天公式公式，联立求出珠峰顶峰离海平面的高度。12、M远大于m不可以有摩擦力做功【解析】(1)设绳子拉小车的力为F，重物Q与小车P加速度大小相，对于小车有F=Ma；对于重物mg-F=ma；解得，只有当M远大于m时，才可以认为物块P受到外力的合力等于Q重物的重力．物块经过两光电门的速度分别为，根据匀变速运动的规律可得，解得；(2)虽然平衡了摩擦力，但摩擦力并没有消失，在物块运动的过程中有摩擦力做功，故系统机械能不守恒，所以不能用些装置验证系统机械能守恒．【点睛】本题考查了实验注意事项、实验数据处理，本题是一道基础题，掌握基础知识即可解题，知道实验原理是解题的前提与关键；平时要注意基础知识的学习．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）物体B从静止开始下落一段距离的时间与其自由落体下落同样的距离所用时间的比值为1．（2）系统在由静止释放后的运动过程中，物体C对B的拉力为mg．【解析】试题分析：⑴因为绳子不可伸长，因此，对物体A、B、C整体，具有了相同大小的加速度a，根据牛顿第二定律有：mg＝(2M＋m)a由题意知：m＝1联立两式解得：a＝g设物体B从静止开始下落h高度时所用时间为t1，自由落体下落h高度时所用时间为t2，根据匀变速直线运动和自由落体运动规律有：h＝12a解得：t1t2对C，受重力mg