2027届山西省重点中学协作体高三上物理期中达标测试试题含解析

2027届山西省重点中学协作体高三上物理期中达标测试试题注意事项：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、如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm．小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线．设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则（）A．a、b的电荷同号，B．a、b的电荷异号，C．a、b的电荷同号，D．a、b的电荷异号，2、如图所示，是某课外研究小组设计的可以用来测量转盘转速的装置．该装置上方是一与转盘固定在一起有横向均匀刻度的标尺，带孔的小球穿在光滑细杆与一轻弹簧相连，弹簧的另一端固定在转动轴上，小球可沿杆自由滑动并随转盘在水平面内转动．当转盘不转动时，指针指在O处，当转盘转动的角速度为时，指针指在A处，当转盘转动的角速度为时，指针指在B处，设弹簧均没有超过弹性限度，则与的比值为A． B． C． D．3、如图所示，某钢制工件上开有一个楔形凹槽，凹槽的截面是一个直角三角形ABC，∠CAB=300，∠ABC=900，∠ACB=600，在凹槽中放有一个光滑的金属球，当金属球静止时，金属球对凹槽的AB边的压力为F1，对BCA．12 B．33 C．34、如图所示，正在考试中的小明，胳膊不小心把课桌边缘的橡皮碰到，橡皮竖直下落，落地的瞬时速度最接近（）A．2m/s B．4m/s C．6m/s D．8m/s5、下列有关牛顿运动定律的说法，其中正确的是（）A．惯性就是物体保持静止状态的性质B．一对作用力和反作用力的作用效果总相同C．物体运动状态改变的难易程度就是加速度D．力的国际制单位“牛顿”是根据牛顿第二定律定义的6、纸面内有一个等边三角形PMN，在MN两顶点处可能有两个负点电荷，每个电荷在顶点P产生的电场强度大小均为E，也可能有两根通电直导线通有垂直于纸面向里的电流，每根导线中的电流在顶点P产生的磁感应强度大小均为B．关于P点的电场强度或磁感应强度，下列说法正确的是（）A．电场强度为E，方向竖直向下B．电场强度为3EC．磁感应强度为3BD．磁感应强度为B，方向竖直向上二、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、地球和火星围绕太阳的公转可以看作匀速圆周运动。地球的轨道半径为r1，周期为T1，运行速度为v1，角速度为ω1，加速度为a1,火星的轨道半径为r2,周期为T2A．ω1ω2=kB．r8、如图所示，仅在电场力作用下，一带电粒子沿图中虚线从A运动到B，则()A．该粒子带正电B．该粒子带负电C．电势能减少D．加速度增大9、在如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。下列比值正确的是()A．U1I不变，∆U1∆I、I均变小B．U2C．U2I变大，∆U2∆I不变，U2变大10、如图所示，质量为m的小球套在坚直固定的光滑圆环上，在圆环的最高点有一个光滑小孔，一根轻绳的下端系着小球，上端穿过小孔用力拉住，开始时绳与竖直方向夹角为θ，小球处于静止状态，现缓慢拉动轻绳，使小球沿光滑圆环上升一小段距离，则下列关系正确的是A．绳与竖直方向的夹角为θ时，F=2mgcosθB．小球沿光滑圆环上升过程中，轻绳拉力逐渐增大C．小球沿光滑圆环上升过程中，小球所受支持力逐渐增大D．小球沿光滑圆环上升过程中，小球所受支持力大小不变三、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）某同学为了测量木质材料与金属材料间的动摩擦因数，设计了一个实验方案：实验装置如图甲所示，金属板放在水平桌面上，且始终静止。他先用打点计时器测出木块运动的加速度，再利用牛顿第二定律计算出动摩擦因数。（1）实验时_________（填“需要”或“不需要”）使砝码和砝码盘的质量m远小于木块的质量M；_______（填“需要”或“不需要”）把金属板的一端适当垫高来平衡摩擦力．（2）图乙是某次实验时打点计时器所打出的纸带的一部分，纸带上计数点间的距离如图所示，则打点计时器打A点时木块的速度为___________m/s；木块运动的加速度为______。（打点计时器所用电源的频率为50Hz，结果均保留两位小数）．（3）若打图乙纸带时砝码和砝码盘的总质量为50g，木块的质量为200g，则测得木质材料与金属材料间的动摩擦因数为__________（重力加速度g=10m/s2，结果保留两位有效数字）12．（12分）某研究小组做“验证力的平行四边形定则”的实验所用器材有：方木板一块，白纸，量程为5.0N的弹簧测力计，两个橡皮条（带两个较长的细绳套），刻度尺，图钉（若干个）。（1）下面关于实验操作的建议，正确的是_____A．每次实验时结点O的位置不能改变B．每次实验时结点O的位置可以改变（2）如图1所示，甲、乙两组同学用同一套器材各做一次实验，白纸上留下的标注信息有结点位置O、力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点如图2所示。对减少实验误差较有利的是_____组同学（选填“甲”或“乙”）（3）在给出的方格纸上按作图法的要求画出这两个力的合力，并利用作图法求出合力大小为_____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）如图甲所示，下表面光滑的长木板B静止放在水平面上，质量为m3＝1.0kg的物块C放在长木板的最右端，质量为m1＝0.5kg的物块A从距长木板B左侧s0＝9.5m处以某一初速度向长木板运动。一段时间后物块A与长木板B发生弹性碰撞（碰撞时间极短），以长木板B开始运动作为计时起点，长木板B和物块C运动的v－t图象如图乙所示，已知物块A与地面间的动摩擦因数为μ1＝0.1，物块C与长木板B间的动摩擦因数为μ2＝0.2，重力加速度g＝10m/s2，求：(1)长木板B的质量m2；(2)物块A的初速度v0；(3)A静止时，系统A、B、C由于摩擦产生的热量Q。14．（16分）如甲图所示，光滑轨道由三部分组成．左边是倾角的斜面，右边是半圆，中间为足够长的水平面．斜面与水平面平滑连接，水平面与半圆相切，切点为M．现有10个相同的小球，半径为r、质量为m，这些小球恰可占满右边圆轨道(最外端的两个小球恰能同时与圆轨道直径相切，如乙图所示)．己知，重力加速度大小为g．现将10个小球依次放在斜面上，最下面的小球a的球心距地面高设为H，同时释放所有小球后，求：⑴若H己知，a小球刚到水平面时的速率；⑵若H已知，a小球刚到M点时对圆轨道的压力；⑶若a小球从圆轨道最高点抛出，落点与M点相距L，则H应为多少．15．（12分）如图所示，用横截面积为S=10cm2的活塞将一定质量的理想气体封闭在导热性良好的汽缸内，汽缸平放到光滑的水平面上.轻质弹簧左端与活塞连接，右端固定在竖直墙上.不考虑活塞和汽缸之间的摩擦，系统处于静止状态，此时活塞距离汽缸底部的距离为L0=18cm，气体的温度为t0=27℃.现用水平力向右缓慢推动汽缸，汽缸向右移动的距离为5cm,当弹簧被压缩x=2cm后再次静止.已知大气压强为p0=1.0×105Pa.①求轻质弹簧劲度系数；②保持推力F不变，升高气体的温度，求汽缸底部到活塞的距离恢复到L0时的温度.

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】

根据同种电荷相斥，异种电荷相吸，且小球c所受库仑力的合力的方向平行于a，b的连线，可知，a、b的电荷异号，对小球c受力分析，如下图所示因ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm，因此ac⊥bc，那么两力的合成构成矩形，依据相似三角形之比，则有根据库仑定律有，综上所得故D正确，ABC错误。故选D。2、C【解析】设每格的长度为l，根据弹簧的弹力提供向心力，得：kl=mω12•4l，k3l=mω22•6l，联立解得：，故C正确，ABD错误．3、B【解析】试题分析：金属球受到的重力产生两个作用效果，压AB面和压BC面，作图如下：对AB面的压力等于分力F1'，对BC面的压力等于分力F2考点：考查了共点力平衡条件的应用【名师点睛】在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，然后根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解，如果物体受到三力处于平衡状态，则可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据角度列式求解，4、B【解析】

课桌的高度大约为h=0.8m，由v2=2gh

代入数据解得故选B。5、D【解析】

A．惯性就是物体保持静止或者匀速直线运动状态的性质，故A错误；B．作用力和反作用力作用在两个物体上，效果不相同，故B错误；C．物体运动状态改变的难易程度取决于物体惯性大小，故C错误；D．力的国际制单位“牛顿”是根据牛顿第二定律定义的，故D正确。故选D。6、C【解析】

根据矢量合成的方法即可求出P点的合场强；根据右手螺旋定则得出两根通电导线在P点的磁感应强度的方向，根据平行四边形定则得出合场强的大小。【详解】A、B项：在MN两顶点处有两个负点电荷时，每个电荷在顶点P产生的电场强度大小均为E，方向分别沿PM方向与PN的方向，由矢量合成的特点可知，他们的合场强的方向一定沿二者的角平分线上，即合场强的方向竖直向下，根据平行四边形定则可知，合场强的大小是3E，故A、BC、D项：根据安培定则可知，导线M在P处产生的磁场方向垂直于MP方向向右，导线N在P处产生的磁场方向垂直于NP方向向右，根据平行四边形定则得到，P处的总磁感应强度为：B总=2Bcos300=3故应选：C。解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断通电电流周围的磁场方向，以及知道磁感应强度是矢量，合成遵循平行四边形定则。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、AB【解析】根据GMmr2=m4π2T2r，得T=2πr3GM，由T2=kT1，得T2T1=r23r【点睛】根据万有引力提供向心力得出周期的表达式，结合周期之比得出轨道半径之比，根据周期之比得出角速度之比．根据万有引力提供向心力，结合线速度、向心加速度的表达式得出线速度和向心加速度之比．8、BD【解析】

带电粒子在电场中受到的电场力的方向应该指向运动轨迹的弯曲的内侧，由此可以判断带电粒子受到的电场力是向上的，与电场线的方向相反，所以粒子一定是带负电。在从A运动的B的过程中，电场力做负功，动能减小，电荷的电势能增加，故B正确，AC错误；由于A点的电场线比B的电场线稀疏，所以B的电场强度大，电荷在B的时受到的电场力大，加速度大，故D正确。所以BD正确，AC错误。9、CD【解析】

故当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，R2变大，则总电阻变大，总电流I减小，U1变小；根据欧姆定律得知：U1I=△U1△I=R1．故当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，U1I、△U1△I均不变。故A错误。U2I=R2，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时R2变大，则U2I变大。根据闭合电路欧姆定律得：U2=E-I（R1+r），则有ΔU2ΔI=R1+r，不变。路端电压变大10、AD【解析】

A、对小球受力分析，小球受到重力mg、轻绳的拉力F和圆环的弹力N，如图，根据平衡条件可知：mg和N的合力与F大小相等、方向相反，根据几何知识得知N=mg，且有F=2mgcosθ，故A正确．

BCD.小球沿圆环缓慢上移，处于动态平衡状态，对小球进行受力分析，小球受重力G，F，N，三个力．满足受力平衡．作出受力分析图，由图可知△OAB∽△GFA，即：则得：，N=mg当A点上移时，半径R不变，AB减小，故F减小，N不变，故D正确，BC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、不需要不需要1.580.750.16【解析】

(1)[1]本实验是测量摩擦因数，故不需要平衡摩擦力；[2]根据逐差法求得木块的加速度，把木块和砝码及砝码盘作为整体利用牛顿第二定律求得摩擦因数，故不需要使砝码和砝码盘的质量m远小于木块的质量M；(2)[3]A点的瞬时速度为[4]B点的瞬时速度为:

加速度为(3)[5]根据牛顿第二定律代入数据得12、A乙4.70N【解析】

(1)[1]同一次实验时，需要让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同，则必定结点O的位置要相同；而在重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同，故A正确，B错误故选A。(2)[2]为了便于确定拉力的方向，在纸上描点时，所描的点不要太靠近结点，该甲组图中所描的点太靠近结点；该图中所描的点到结点的距离适中，力的大小适中，而且两个力的角度的大小也适中，故乙组图中的有利于减小误差；(3)[3]取如图所示的两格表示0.5N，则可得出F1、F2，由上图得出两力的方向；作出平行四边形，即其对角线的长度表示力的大小，箭头的指向表示力的方向，由图可求得四、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)1.0kg(2)10m/s(3)16J【解析】

(1)根据图乙可知，长木板B的加速度大小为根据牛顿第二定律可得联立解得(2)物块