陕西省西安市碑林区铁一中学2027届高三物理第一学期期中统考试题含解析

陕西省西安市碑林区铁一中学2027届高三物理第一学期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、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、在一斜面顶端，将甲乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上．甲球落至斜面时的速率和位移大小分别是乙球落至斜面时的（

）A．2倍

、2倍 B．2倍、

4倍 C．4倍、2倍 D．4倍、4倍2、质谱仪是测量带电粒子的比荷和分析同位素的重要工具．如图所示，带电粒子从容器下方的小孔飘入电势差为的加速电场，其初速度几乎为零，然后经过沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为的匀强磁场中，最后打到照相底片上．现有某种元素的三种同位素的原子核由容器进入质谱仪，最后分别打在底片、、三个位置．不计粒子重力．则打在处的粒子()A．质量最小 B．比荷最小 C．动能最小 D．动量最小3、如图所示，设行星绕太阳的运动是匀速圆周运动，金星自身的半径是火星的n倍，质量为火星的k倍，不考虑行星自转的影响，则（）A．金星表面的重力加速度是火星的倍B．金星的“第一宇宙速度”是火星的倍C．金星绕太阳运动的加速度比火星小D．金星绕太阳运动的周期比火星大4、质量M=1kg的长木板置于水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数。木板上放有质量分别为mA=2kg和mB=1kg的A、B两物块，A、B与木板间的动摩擦因数分别为、，水平恒力F作用在物块A上，如图所示。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2。则（）A．若F=5N，物块A受到的摩擦力大小为5NB．若F=6N，物块B受到的摩擦力大小为5NC．若F=7N，物块A将会相对木板滑动D．无论力F多大，B与长木板之间都不会发生相对滑动5、如图所示，斜面固定在水平面上，两个小球分别从斜面底端O点正上方A、B两点向右水平抛出，B为AO连线的中点，最后两球都垂直落在斜面上，A、B两球击中斜面位置到O点的距离之比为A．:1 B．2:1 C．4: D．4:16、如图所示，图中以点电荷Q为圆心的虚线同心圆是该点电荷电场中球形等势面的横截面图．一个带电的粒子经过该电场，它的运动轨迹如图中实线所示，P、M、N、O、F都是轨迹上的点．不计带电粒子受到的重力，由此可以判断（）A．此粒子和点电荷Q带同种电荷B．此粒子在M点的动能小于在F点的动能C．若PM两点间的距离和MN两点间的距离相等，则从P到M和从M到N，电场力做功相等D．带电粒子从P运动到N的过程中，电势能逐渐增大二、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、北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航，定位等功能．“北斗”系统中两颗工作卫星和均绕地心做匀速圆周运动，轨道半径均为，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的、两位置，如图所示．若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为，地球半径为，不计卫星间的相互作用力．以下判断中正确的是（）A．这两颗卫星的向心力大小一定相等B．卫星加速后可追上卫星C．两颗卫星的向心加速度大小相等，均为D．卫星由位置运动到位置所需的时间可能为8、一质量为m的物体从某一高度竖直下落，其运动的加速度的大小为0.9g．若这个物体下落的高度为H，则在此过程中（A．物体的重力势能损失了0.9mgHB．物体的重力势能损失了mgHC．物体的动能增加了0．9mgHD．9、如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮．质量分别为M、m（M>m）的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行．两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动．若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中（）A．两滑块组成系统的机械能守恒B．重力对M做的功等于M动能的增加C．轻绳对m做的功等于m机械能的增加D．两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功10、北斗卫星导航系统空间段由35颗卫星组成，包括5颗同步卫星、27颗中地球轨道卫星、3颗倾斜同步轨道卫星，关于这些卫星，下列说法正确的是A．5颗同步卫星所受到的向心力一定相同B．5颗同步卫星的运行轨道一定在同一平面内C．导航系统中所有的卫星的运行速度都大于第一宇宙速度D．导航系统所有卫星中，运行轨道的半径越大，运转周期越长三、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“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一只弹簧测力计。（1）为了完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表：弹力F（N）0.501.001.502.002.503.003.50伸长量0.741.802.803.724.605.586.42根据表中数据作出F－x图象（________）并求得该弹簧的劲度系数k＝________N/m；（2）某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图甲所示，其读数为________N；同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50N，请在图乙中画出这两个共点力的合力F合的图示；（________）（3）由图得到F合＝________N。12．（12分）某组同学计划用如图甲所示的实验装置，探究加速度a与合外力F及小车质量M之间的定量关系．(1)为了平衡小车在运动过程中受到的阻力，必须使木板倾斜恰当的角度θ，若小车和木板之间的动摩擦因数为μ，则tanθ______μ（选填“>”、“<”或“=”）．(2)实验得到如图乙所示的纸带．O点为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G，小车的加速度大小为_________m/s2（结果保留2位有效数字）．(3)在处理实验数据时，用m表示砝码和托盘的总质量，用M表示小车的质量，用g表示当地的重力加速度．若用m、M和g表述小车的加速度，则测量值为_________，理论值为_________．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，半径的竖直半圆光滑轨道在B点与水平面平滑连接，一个质量的小滑块（可视为质点）静止在A点．一瞬时冲量使滑块以一定的初速度从A点开始运动，经B点进入圆轨道，沿圆轨道运动到最高点C，并从C点水平飞出，落在水平面上的D点．经测量，D、B间的距离，A、B间的距离，滑块与水平面的动摩擦因数，重力加速度．求：（1）滑块通过C点时的速度大小．（2）滑块刚进入圆轨道时，在B点轨道对滑块的弹力．（3）滑块在A点受到的瞬时冲量大小．14．（16分）如图所示，水平桌面上有一个质量m=1kg的小物块，小物块分别与水平放置的轻质弹簧和不可伸长的轻质细线一端相连，弹簧的劲度系数K=100N/m，小物块和水平桌面间动摩擦因数μ=0.2。当细线与竖直方向成θ=45O角时小物块处于静止状态，且与桌面间无挤压。此时剪断细线，经过一段时间t小物块获得最大动能。g=10m/s2。求：（1）细线被剪断前所受的拉力；（2）剪断细线瞬间小物块的加速度；（3）t这段时间内因摩擦产生的内能。15．（12分）如图，一半径为R的玻璃半球，O点是半球的球心，虚线OO′表示光轴（过球心O与半球底面垂直的直线）．已知玻璃的折射率为1.1．现有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光线能从球面射出（不考虑被半球的内表面反射后的光线）．求（1）从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值；（2）距光轴的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O点的距离．

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】

设斜面倾角为α，小球落在斜面上速度方向偏向角为θ，甲球以速度v抛出，落在斜面上，如图所示；根据平抛运动的推论可得tanθ=2tanα，所以甲乙两个小球落在斜面上时速度偏向角相等；

故对甲有：v甲末=；对乙有：v乙末=，所以；根据，位移，则甲球落至斜面时的位移大小是乙球落至斜面时的4倍，故B正确、ACD错误；故选B．本题主要是考查了平抛运动的规律，知道平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动；解决本题的关键知道平抛运动的两个推论．2、B【解析】

粒子在电场中加速，由动能定理得：

粒子在磁场中做匀速圆运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：；

B、联立解得：，由图示可知：打在处的粒子轨道半径r最大，打在处的粒子比荷最小，故B正确；

A、由于三种粒子是同位素，粒子所带电荷量q相等，比荷越小，质量越大，由此可知，打在处的粒子质量最大，故A错误；

C、三种粒子的电荷量q相同、加速电压U相同，由可知，三种粒子的动能相等，故C错误；

D、粒子的动量：，由于粒子动能相等，打在处的粒子质量最大，则打在处的粒子动量最大，故D错误．本题考查了粒子在电场与磁场中的运动，分析清楚粒子运动过程是正确解题的关键，应用动能定理与牛顿第二定律可以解题．3、B【解析】星球表面的物体受到的重力等于万有引力，即，解得：，所以：，故A错误；根据：，解得，金星与火星第一宇宙速度之比：，故B正确；根据，解得：可知，距离太阳越远，加速度越小，金星距离地球近，则金星绕太阳运动的加速度比火星大，故C错误；根据万有引力提供向心力，解得：，可知距离太阳越远，周期越长，金星距离地球近，所以金星绕太阳运动的周期比火星短，故D错误。所以B正确，ACD错误。4、D【解析】A与木板间的最大静摩擦力为；B与木板间的最大静摩擦力为；木板与地面间的最大静摩擦力为；A：若F=5N，木板已相对地面滑动，设AB相对木板静止，则对整体，对A：，解得：；对B：，解得：故AB确实相对木板静止，且；故A错误。B：若F=6N，木板已相对地面滑动，设AB相对木板静止，则对整体，对A：，解得：；对B：，解得：故AB确实相对木板静止，且；故B错误。C：若F=7N，木板已相对地面滑动，设AB相对木板静止，则对整体，对A：，解得：；对B：，解得：所以AB确实相对木板静止；故C错误。D：木板和B之所以能运动，是A与木板间的摩擦力做动力，当A与木板间的摩擦力达到最大时，设木板和B相对静止，对木板和B：，对B：，解得：；即A与木板间的摩擦力达到最大时，木板和B仍相对静止。则无论力F多大，B与长木板之间都不会发生相对滑动。故D正确。点睛：连接体问题中不确定能否保持相对静止的问题，可先假设相对静止，算出所需的摩擦力与最大静摩擦力对比；也可算出最大静摩擦力出现时对应的情况，与题中条件对比。5、B【解析】

设任一小球的初速度为v0，抛出点离O点的高度为h，平抛运动的时间为t，斜面的倾角为θ．据题小球垂直击中斜面，速度与斜面垂直，由速度分解可知：vytanθ=v0；又vy=gt

可得：

根据几何关系得：据题有OA=2OB，则得：vA=vB．

击中斜面位置到O点的距离为故得A、B两球击中斜面位置到O点的距离之比为2：1，故选B.解决本题的关键要灵活运用几何关系，分析水平位移与高度的关系，要掌握平抛运动水平方向和竖直方向上的运动规律，并能灵活运用．6、B【解析】试题分析：A、根据轨迹弯曲方向判断出，粒子在M、N间运动过程中，电荷一直受静电引力作用，此粒子和点电荷带不同的电荷．故A错误；B、粒子从M到N，电场力做正功，故电势能减小，动能增加，故M点的电势能大于N点的电势能，且M点动能小于N点动能；N点与F点在同一个等势面上，所以粒子在F点的动能等于在N点的动能，所以粒子在M点的动能小于在F点的动能．故B正确；C、M点离场源电荷远，电荷所受的电场力较小，则PM两点间的距离和MN两点间的距离相等，则从P到M电场力做的功比从M到N电场力做功少，故C错误；D、粒子从P到N，只受电场力，合力做正功，根据动能定理，动能增加，电势能减小，故D错误；故选B．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】试题分析：由万有引力提供向心力:，两颗卫星质量关系不清楚，所以两颗卫星所受的向心力大小不一定相等，故A错误;如果卫星1加速，在轨道上做圆周运动的向心力增加，而提供向心力的万有引力没有发生变化，故卫星1将做离心运动，轨道半径增大，所以不会追上同轨道上的卫星2，故B错误;卫星在轨道上运动由万有引力提供圆周运动的加速度：，在地球表面重力与万有引力大小相等有：，由以上联立解得，因为两颗卫星的运转半径相等，所以加速度也相等，故C正确；万有引力提供圆周运动向心力有：可得卫星运行周期为：，再结合以上可得，所以卫星从位置1到位置2所需时间（n=0、1、2、3…），当n=1时，，故D正确．所以CD正确，AB错误．考点：万有引力定律的应用【名师点睛】在万有引力这一块，涉及的公式和物理量非常多，如，做题的时候，首先明确过程中的向心力，然后弄清楚各个物理量表示的含义，最后选择合适的公式分析解题，本题主要入手点：一是万有引力提供圆周运动向心力，二是在星球表面重力与万有引力相等．另外这一块的计算量一般是非常大的，所以需要细心计算．8、BCD【解析】依据WG=ΔEp，物体的重力势能损失了mgH，故A错误，B正确．依据动能定理，物体的动能增加了ΔEk=W合=maH=0.9mgH，选项点睛：本题关键根据功能关系的各种具体形式得到重力势能变化、动能变化和机械能变化．重力势能变化与重力做功有关；动能的变化与合力做功有关；机械能的变化与除重力以外的力做功有关．9、CD【解析】试题分析：由于“粗糙斜面ab”，故两滑块组成系统的机械能不守恒，故A错误；由动能定理得，重力、拉力、摩擦力对M做的总功等于M动能的增加，故B错误；除重力弹力以外的力做功，将导致机械能变化，故C正确；除重力弹力以外的力做功，将导致机械能变化，摩擦力做负功，故造成机械能损失，故D正确考点：机械能守恒定律，动能定理的应用．10、BD【解析】

A．同步卫星的质量不一定相同，故所受向心力不一定相同，故A错误；B．同步卫星的运行轨道一定在赤道平面内，故B正确；C．第一宇宙速度是最大的运行速度，故导航系统中所有的卫星的运行速度都小于第一宇宙速度，故C错误；D．根据万有引力提供向心力解得周期运行轨道的半径越大，运转周期越长，故D正确。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、532.103.3【解析】

（1）[1][2]．以水平方向为x轴，竖直方向为F轴，建立直角坐标系，然后描点，选尽可能多的点连成一条线，其图线的斜率即为弹簧的劲度系数k，在直线上任取一点，如（6×10－2，3.2），则：k＝N/m≈53N/m；（2）[3][4]．弹簧测力计的读数为2.10N，设每单位长度为1N，则合力F合的图示如图所示。（3）[5]．经测量，合力F合＝3.3N。12、=0.99（0.98—1.0）【解析】（1）为了平衡小车在运动过程中受到的阻力，必须使木板倾斜恰当的角度θ，若小车不受拉力作用下能沿斜面匀速下滑，由平衡知：得：（2）利用得;由于误差存在，所以加速度在（0.98—1.00）都算正确；（3）在处理实验数据时，用m表示砝码和托盘的总质量，用M表示小车的质量，用g表示当地的重力加速度，由牛顿第二定律得：，即这是实验的理论值，但在测量时认为绳子对车的拉力等于钩码和托盘的总重力，所以测量值为综上所述本题答案是：(1).=(2).0.99（0.98—1.0）(3).(4).