山西省重点中学协作体2027届物理高三上期中统考试题含解析

山西省重点中学协作体2027届物理高三上期中统考试题注意事项：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、天然放射现象中可产生α、β、γ三种射线。下列说法正确的是（）A．β射线是高速的质子流B．92238U经过一次αC．α射线的穿透能力比γ射线的穿透能力强D．放射性元素的半衰期随温度升高而减小2、如图所示，有一内壁光滑的高为H=5m、宽为L=1m的直立长方形容器，可视为质点的小球在上端口边缘O以水平初速度v0向左抛出正好打在E点，若球与筒壁碰撞时无能量损失，不计空气阻力，重力加速度的大小为g=10m/s1．则小球的初速度v0的大小可能是A．1m/s B．4m/s C．6m/s D．9m/s3、如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动．下列说法正确的是：（）A．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的速度都相同B．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同C．卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度D．卫星在轨道2的任何位置都具有相同动量(动量P=mv，v为瞬时速度)4、“太空涂鸦”技术就是使低轨运行的攻击卫星在接近高轨侦查卫星时，准确计算轨道向其发射“漆雾”弹，并在临近侦查卫星时，压爆弹囊，让“漆雾”散开并喷向侦查卫星，喷散后强力吸附在侦查卫星的侦察镜头、太阳能板、电子侦察传感器等关键设备上，使之暂时失效。下列说法正确的是()A．攻击卫星在轨运行速率大于7.9km/sB．攻击卫星进攻前的速度比侦查卫星的速度小C．攻击卫星完成“太空涂鸦”后应减速才能返回低轨道上D．若攻击卫星周期已知，结合万有引力常量就可计算出地球质量5、如图所示，一轻质弹簧两端连着物体A和B，放在光滑的水平面上，物体A被水平速度为v0的子弹射中并且子弹嵌在其中．已知物体A的质量mA是物体B的质量mB的，子弹的质量m是物体B的质量的，弹簧压缩到最短时B的速度为()A． B． C． D．6、如图为北京航天飞行控制中心对“嫦娥二号”卫星实施降轨控制的示意图，卫星成功由轨道半径为a、周期为T1的极月圆轨道进入远月点距离为a、周期为T2的椭圆轨道，为拍摄月球图像做好准备。则“嫦娥二号”（）A．经过圆轨道上B点时的速率等于它经过椭圆轨道上A点时的速率B．在圆轨道上经过B点和在椭圆轨道上经过A点时的加速度大小相等C．在圆轨道上运行周期T1小于它在椭圆轨道上运行周期T2D．在圆轨道上经过B点和在椭圆轨道上经过A点时的机械能相等二、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，倾斜直杆的左端固定在地面上，与水平面成θ角，杆上穿有质量为m的小球a和轻质环b，两者通过一条细绳跨过定滑轮相连接．当ab静止时，Oa端绳与杆的夹角也为θ，不计一切摩擦，重力加速度为g．则下列说法正确的是（）A．a可能受到2个力的作用B．b可能受到3个力的作用C．绳对a的拉力大小为mgtanθD．杆对a的弹力大小为mgcosθ8、如图甲所示，足够长的木板B静置于光滑水平面上，其上放置小滑块A．滑块A受到随时间t变化的水平拉力F作用时，滑块A的加速度a与拉力F的关系图象如图乙所示．滑块A的质量记作，长木板B的质量记作，则（）A．B．C．D．9、如图所示，固定的光滑竖直杆上套一个滑块A，与滑块A连接的细线绕过光滑的轻质定滑轮连接滑块B，细线不可伸长，滑块B放在粗糙的固定斜面上，连接滑块B的细线和斜面平行，滑块A从细线水平位置由静止释放（不计轮轴处的摩擦），到滑块A下降到速度最大（A未落地，B未上升至滑轮处）的过程中A．滑块A和滑块B的加速度大小一直相等B．滑块A减小的机械能等于滑块B增加的机械能C．滑块A的速度最大时，滑块A的速度大于B的速度D．细线上张力对滑块A做的功等于滑块A机械能的变化量10、在图中坐标系的原点处有一波源，图中a、b、c、d、e五点的横坐标分别为5cm、15cm、18cm、21cm、27cm．该波源在介质中形成了一列沿x轴正方向传播的简谐横波，从该简谐波第一次传到c点开始计时，此时c点的振动方向沿y轴的正方向，经时间Δt＝0.6s时该简谐波第一次传到e点，此时c点第一次到达x轴下方的最大位移处，已知该简谐波的振幅为A．则以下说法正确的是________．(填正确答案标号)A．该简谐波的速度大小为20cm/sB．该简谐波的周期为0.8sC．在Δt＝0.6s时间内，质点d通过的路程为3AD．在t＝s时质点a应处于平衡位置且沿y轴的负方向振动E.在t＝0.5s时质点b、c的位移相同三、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）物理小组在一次验证机械能守恒定律的实验中,实验装置如图甲所示,气垫导轨放置在水平桌面上,一端装有光滑的定滑轮;导轨上有一滑块,其一端与穿过电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为f.开始实验时,在托盘中放入适量砝码,先接通电源,再松手后滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列点.(1)本实验存在一个重大的失误,该失误是:_____________________________．(2)图乙给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有9个计时点未标出,计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度a=_____________________(用、、f表示)(3)为了验证机械能守恒定律,下列物理量中还应测量的是_____________A．导轨的长度LB．砝码的质量m1C．滑块的质量m2

D．托盘和砝码的总质量m3(4)如果乙图中、、是实验改进后测得的数据,请写出计数点3到计数点4的过程中要验证的机械能守恒守律的表达式______________________．12．（12分）在用图甲所示的装置“验证牛顿第二定律”的实验中，保持小车质量一定时，验证小车加速度与合力F的关系．①除了电火花计时器、小车、砝码、砝码盘、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外，在下列器材中必须使用的有____（选填选项前的字母）．A．220V、50Hz的交流电源B．电压可调的直流电源C．刻度尺D．秒表E．天平（附砝码）②为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，以下操作正确的是_____．A．调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行B．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上C．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上③某同学得到了图a所示的一条纸带，由此得到小车加速度的大小＝______m/s2（保留二位有效数字）．④在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg，己知三位同学利用实验数据做出的a－F图像如图丙中的1、2、3所示．下列分析正确的是______（选填选项前的字母）．A．出现图线1的原因可能是没有平衡摩擦力B．出现图线2的原因可能是砝码和砝码盘的质量不合适C．出现图线3的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾斜度过大⑤在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg，由此造成的误差是____（选填“系统误差”或“偶然误差”）．设拉力的真实值为F真，小车的质量为M，为了使，应当满足的条件是____．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）民用航空客机的机舱一般都设有紧急出口，飞机发生意外情况着陆后，打开紧急出口的舱门，会自动生成一个气囊（由斜面部分和水平面部分构成的），如图所示为某气囊斜面，机舱离底端的竖直高度，斜面长，斜面与水平面段间有一段小圆弧平滑连接。一旅客从气囊上由静止开始滑下，最后滑上水平面上的某点静止，已知旅客与气囊斜面部分及水平面部分的动摩擦因数均为。（不计空气阻力，，结果可以用根号表示，根号里面小数也无妨）。求：(1)人在斜面上运动时的加速度大小；(2)人滑到斜面底端时的速度大小；(3)人停下时距离B点的距离。14．（16分）如图甲所示，一轻质弹簧左端固定在墙壁上，右端与置于水平面上的质量为m的小滑块相连。在以下的讨论中小滑块可视为质点，弹簧始终在弹性限度内，取弹簧原长时弹性势能为0，且空气阻力可忽略不计。（1）若水平面光滑，以弹簧原长时小滑块的位置O为坐标原点，建立水平向右的坐标轴Ox，如图甲所示。①已知弹簧的劲度系数为k，请写出弹簧弹力F与小滑块所在位置坐标x的关系式，并借助F-x图像确定出将小滑块由O点缓慢拉到位置坐标x的过程中，弹簧弹力所做的功。②小滑块在某轻质弹簧的作用下，沿光滑水平面在O点附近做往复运动，若从小物块向右运动通过O点时开始计时，请在图乙中定性画出小物块所受弹力F随时间t变化的关系图像；若测得该弹簧的弹性势能Ep与其位置坐标x的关系曲线如图丙所示，其中Ep0和x0皆为已知量，请根据图丙中Ep-x图像提供的信息求解本题中弹簧的劲度系数k′。（2）若水平面不光滑，小滑块与水平面间的动摩擦因数为μ。如图丁所示，弹簧的劲度系数为k，O为弹簧原长位置，以距O点右侧的O′为坐标原点，向右为正方向建立坐标轴O′x′。将小滑块沿水平面向右拉到O′右侧的P点，由静止释放小滑块，小滑块可以在水平面上往复运动并最终停下。已知重力加速度为g，并可认为滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等。①证明小滑块被释放后第一次向左的运动的过程中，其受力特点符合以O′为平衡位置的简谐运动的受力条件。并分析如果小滑块在O点最左方停不住，则O到P点距离应满足什么条件；②若小滑块被释放后能第2次经过O点而不能第3次经过O点，试分析说明O′到P点距离又应满足什么条件。15．（12分）如图所示，某次滑雪训练，运动员站在水平雪道上第一次利用滑雪杖对雪面的作用获得水平推力而从静止向前滑行，其作用时间为，撤除水平推力后经过，他第二次利用滑雪杖对雪面的作用获得同样的水平推力，作用距离与第一次相同．已知该运动员连同装备的总质量为，在整个运动过程中受到的滑动摩擦力大小恒为，求：（1）第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的速度大小及这段时间内的位移大小．（2）该运动员（可视为质点）第二次撤除水平推力后滑行的最大距离．

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、B【解析】A、β射线的实质是衰变中产生的电子，故A错误；B、α衰变过程中，一个原子核释放一个α粒子（由两个中子和两个质子形成的氦原子核），并且转变成一个质量数减少4，核电荷数减少2的新原子核。所以92238U经过一次α衰变，变为90234C、α、β、γ三种射线分别是氦核、电子、电磁波，三种射线的穿透能力逐渐增强，所以α射线的穿透能力比γ射线穿透能力弱，故C错误；D、半衰期是由原子核内部性质决定的，与温度无关，所以升高放射性物质的温度，不能缩短其半衰期。故D错误；故选：B。点睛：要了解三种射线的本质及特性，并利用好特性解题。2、D【解析】

根据平抛运动在水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动规律列出方程；小球水平运动的路程可能为长方形容器宽度的1n+1倍，由此关系可求得初速度．【详解】根据平抛运动的分析可知，（1n+1）L=v0t，解得v0=（1n+1）L，要满足题意，n=0,1,1,3…，所以v0的可能值为1m/s，3m/s，5m/s，7m/s，9m/s…故D正确，ABC错误；故选D．3、B【解析】

从轨道1变轨到轨道2，需要加速逃逸，故A错误；根据公式可得：，故只要到地心距离相同，加速度就相同，卫星在椭圆轨道1绕地球E运行，到地心距离变化，运动过程中的加速度在变化，B正确C错误；卫星在轨道2做匀速圆周运动，运动过程中的速度方向时刻在变，所以动量方向不同，D错误．4、C【解析】

AB.根据万有引力提供向心力，得，轨道半径越小，速度越大，当轨道半径最小等于地球半径时，速度最大等于第一宇宙速度．故攻击卫星在轨运行速率小于．攻击卫星进攻前的轨道高度低，故攻击卫星进攻前的速度比侦查卫星的速度大，故AB均错误；

C.攻击卫星完成“太空涂鸦”后应减速做近心运动，才能返回低轨道上，故C正确；

D.根据万有引力提供向心力，只有周期，缺少其它量，解不出地球质量，故D错误。故选C。5、C【解析】

根据题意可知，B的质量mB为4m，A的质量mA为3m，子弹的质量为m，子弹刚射入物块A时，A具有最大速度v，此过程中子弹与A的动量守恒，以子弹的初速度方向为正，根据动量守恒定律得：mv0=（m+mA）v解得：对子弹、滑块A、B和弹簧组成的系统，A、B速度相等时弹簧被压缩到最短．弹簧压缩的过程中，根据动量守恒定律可得：（m+mA）v=（m+mA+mB）v′由此解得：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。6、B【解析】

根据开普勒周期定律比较两个轨道上的周期，当万有引力刚好提供卫星所需向心力时，卫星正好可以做匀速圆周运动，若是供大于需，则卫星做逐渐靠近圆心的运动；若是供小于需，则卫星做逐渐远离圆心的运动；【详解】A、在圆轨道实施变轨成椭圆轨道是做逐渐靠近圆心的运动，要实现这个运动必须万有引力大于所需向心力，所以应给“嫦娥二号”卫星减速，减少所需的向心力，所以经过圆轨道上A点时的速率大于它经过椭圆轨道上A点时的速率，而圆轨道上的各个位置速率相等，即经过圆轨道上B点时的速率大于它经过椭圆轨道上A点时的速率，故A错误；B、“嫦娥二号”卫星变轨前通过B点时只有万有引力来提供加速度，变轨后沿椭圆轨道运动到A点时也是只有万有引力来提供加速度，而且这两点距离月球相等，由于万有引力与距离有关，说明卫星在这两点时万有引力的大小相等，根据牛顿第二定律可知这两点加速度大小也相等，故选项B正确；C、根据开普勒第三定律得：，k与中心体有关，由于圆轨道的半径大于椭圆的半长轴，所以在圆轨道运行周期大于它在椭圆轨道运行周期，故C错误；D、卫星变轨的时候发动机点火，发动机做功，所以“嫦娥二号”卫星点火变轨，前后的机械能不守恒，而圆轨道上的各个位置机械能相等，即在圆轨道上经过B点和在椭圆轨道上经过A点时的机械能不相等，故D错误。卫星变轨也就是近心运动或离心运动，根据提供的万有引力和所需的向心力关系确定，注意变轨时发动机点火，即变轨前后机械能不守恒。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.对球受力分析可知，若，则绳竖直，受到重力，绳子的拉力而平衡，可能受到2个力的作用，故A错误．B.两球的受力如图所示：轻环不受重力作用，所以绳子对他的拉力和杆对他的弹力二力平衡，该段绳子与杆垂直，故B错误．CD.以球为研究对象，则绳子的拉力为：，根据正弦定理可得，解得，故C正确，D错误．8、AC【解析】

当F等于12N时，加速度为：a=3m/s2，对整体分析，由牛顿第二定律有：F=（mA+mB）a；解得：mA+mB=4kg，当F大于12N时，对A，由牛顿第二定律得：；由图示图象可知，图线的斜率：，解得A的质量：mA=1kg，B的质量为：mB=3kg．故AC正确，BD错误；故选AC．本题考查牛顿第二定律与图象的综合，知道滑块和木板在不同拉力作用下的运动规律是解决本题的关键，掌握处理图象问题的一般方法，通常通过图线的斜率和截距入手分析．9、CD【解析】

根据沿绳的加速度相同分析两滑块的关系；由系统的机械能守恒的条件判断；由沿绳的速度相等分析两滑块的速度关系；由动能定理或能量守恒分析机械能的变化.【详解】A、两滑块与绳构成绳连接体，沿绳方向的加速度相等，则A的分加速度等于B的加速度；故A错误.B、绳连接体上的一对拉力做功不损失机械能，但B受到的斜面摩擦力对B做负功，由能量守恒可知滑块A减小的机械能等于滑块B增加的机械能和摩擦生热之和；B错误.C、绳连接体沿绳的速度相等,则A沿绳的分速度等于B的运动速度，如图所示，即滑块A的速度大于B的速度；故C正确.D、对A受力分析可知，除重力外，只有细线的张长对滑块做功，由功能原理可知，细线上张力对滑块A做的功等于滑块A机械能的变化量；故D正确.故选CD.绳连接体抓住五同原理解题.(沿绳的拉力相同，沿绳的加速度相同，沿绳的速度相同，沿绳的功率相同，沿绳的做功相等).10、BDE【解析】

设该简谐波的波长为λ，由题中的条件可知c、e两点之间的距离为λ，即λ=9cm，λ=12cm，周期为T，则Δt＝T，所以T＝0.8s，因此该简谐波的波速大小为，故A错误，B正确；该简谐波的振动形式由c传到d所需要的时间为，在Δt＝0.6s的时间内质点d振动的时间为t2＝Δt－t1＝0.4s＝，则质点d通过的路程为振幅的2倍，即2A，故C错误；由题中的条件描绘出t=0时的波形图，如图所示，此时质点a处于x轴上方且向上振动，原点的振动形式从原点传播到a点所需的时间为，故时，a点处于平衡位置，振动方向沿y轴的负方向，故D正确；0.5s＝，则在0～0.5s内质点b先由x轴上方最大位移处向下运动到达x轴下方最大位移处，再向上运动到达位移为A处，质点c先由平衡位置向上运动到达x轴上方最大位移处，再向下运动经过平衡位置，到达位移为处，故E正确．所以BDE正确，AC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）末验证气垫导轨是否水平；（2）；（3）CD；（4）【解析】

（1）在本实验中应首先验证导轨是否水平，而本题中没有进行验证；

（2）由于题目中只给出了三组数据，故可采用其中任两组，本题中采用s1和s3；则有：s3-s1=2aT2；因中间有10个间距，故；

则有：；

（3）根据实验原理可知，本实验中砝码和托盘的重力势能减小量等于总的动能的增加量；故应测量滑块的质量m2

和托盘和砝码的总质量m3；故选CD.

（4）分别求出3、4两点的速度；；

物体下降的高度为s2；则由机械能守恒定律可知；12、ACEAC1.15B系统误差5%【解析】①火花计时器需要220V、50Hz的交流电源，要用刻度尺测量纸带上点迹的距离，需要天平测量小车的质量，故需要ACE．②为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，需要平衡摩擦力，平衡摩擦力时应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上，调整长木板的倾斜度，让小车拖着纸带做匀速直线运动，同时要调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行，故AC正确，B错误．所以选AC．③从第一个点开始，每隔四个点取一个计数点，时间间隔T=0.1s，根据纸带可知，相邻计数点之间的距离依次为x1=2.61-0.90cm=1.71cm=0.0171m，x2=5.50-2.61cm=2.89cm=0.0289m，x3=9.50-5.50cm=4.00cm=0.0400m，根据逐差法得：，④根据图象1可知，当没有挂砝码、砝码盘时，小车产生了加速度，因此说明平衡摩擦力时木板倾角太大，故A错误；根据图象2可知，随着F的增大，即砝码、砝码盘的质量增大，不再满足砝码、砝码盘质量小于小车的质量，因