河南省豫北地区重点中学2027届物理高三第一学期期中考试试题含解析

河南省豫北地区重点中学2027届物理高三第一学期期中考试试题注意事项：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、如图所示为山边公路的横截面，实线EF表示倾角为的软层面，沿着这个层面可能产生滑动．质量为1.0×107kg的石块B与上面的岩石之间有一大裂缝（称为节理），仅靠与层面间的摩擦力使它不致滑落，石块与层面间的滑动摩擦因数为0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．若有水渗入节理，会结冰膨胀，对石块施加一个平行于EF层面的作用力，导致石块向下滑动．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，则（）A．没有水渗入节理时，石块共受两个力的作用B．没有水渗入节理时，石块所受摩擦力大小为6.4×107NC．当有水渗入节理时，层面对石块支持力跟原来相比变小了D．当有水渗入节理时，至少需要4×106N平行力才能使石块滑动2、在同一地点，甲、乙两物体沿同一方向做直线运动的速度―时间图象如图所示，则（）A．甲物体比乙物体早出发2sB．再次相遇前，在4s时，甲、乙两物体相距最远C．6s时，甲、乙两物体相遇D．甲、乙两物体加速时，甲物体的加速度小于乙物体的加速度3、在轴上O、P两点分别放置电荷量为q1、q2的点电荷，一带负电的试探电荷在两电荷连线上的电势能EP随变化关系如图所示，其中A、两点电势能为零，D段中C点电势能最大，则A．q1是负电荷，是正电荷且q1>q2B．BC间场强方向沿轴负方向C．C点的电场强度大于A点的电场强度D．将一正点电荷从B点移到D点，电场力先做负功后做正功4、一物体自空中的A点以一定的初速度竖直向上抛出，1s后物体的速率变为10m/s，此时物体的位置和速度方向是（不计空气阻力，重力加速度g＝10m/s2）（）A．在A点上方，向上 B．在A点下方，向下C．在A点上方，向下 D．在A点下方，向上5、据报道，2020年前我国将发射8颗海洋系列卫星，包括2颗海洋动力环境卫星和2颗海陆雷达卫星(这4颗卫星均绕地球做匀速圆周运动)，以加强对黄岩岛、钓鱼岛及西沙群岛全部岛屿附近海域的监测。设海陆雷达卫星的轨道半径是海洋动力环境卫星的n倍，下列说法正确的是()A．在相同时间内，海陆雷达卫星到地心的连线扫过的面积与海洋动力环境卫星到地心的连线扫过的面积相等B．海陆雷达卫星做匀速圆周运动的半径的三次方与周期的平方之比等于海洋动力环境卫星做匀速圆周运动的半径的三次方与周期的平方之比C．海陆雷达卫星与海洋动力环境卫星角速度之比为D．海陆雷达卫星与海洋动力环境卫星周期之比为6、物体从静止开始做匀加速直线运动，已知第3s内通过的位移是3m，下列说法正确的是（）A．第3s内的平均速度是1m/s B．物体的加速度是1.0m/s2C．前3s内的位移是5.4m D．3s末的速度是4m/s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、下列说法正确的是____________．A．气体很容易充满整个容器，这是分子间存在斥力的宏观表现B．若两个分子间的势能增大，则一定是克服分子间的相互作用力做功C．两个物体的内能相同，则它们的温度一定相同D．摩尔质量为M（kg/mol）、密度为ρ（kg/m3）的1m3铜所含原子数为(NA为阿伏伽德罗常数)E.由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间的距离，液体表面层分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势8、下列说法正确的是A．一群处于n=5的激发态的氢原子向低能级跃迁时最多能辐射出10种不同频率的光B．在光电效应实验中，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能Ek越大，则这种金属的逸出功W0越大C．氡元素的半衰期为3.8天，若有8个氡原子核，则7.6天后还剩2个氡原子核未衰变D．某放射性原子核经过2次α衰变和一次β衰变，核内中子数减少了5个9、如图所示，一个长直轻杆两端分别固定一个小球和，其中、两球的质量分别为和，两球半径忽略不计，杆的长度为。先将轻杆竖直靠放在竖直墙上，轻轻拨动小球，使小球在水平面上由静止开始向右滑动，当小球沿墙下滑距离为时，下列说法正确的是（不计一切摩擦，重力加速度为）A．小球沿墙下滑的过程中小球的机械能守恒B．小球沿墙下滑距离为时，小球的速度为C．长直轻杆对做功为D．长直轻杆对做功为10、如图所示，竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上，半径m，最低点处有一小球（半径比小很多）。现给小球一水平向右的初速度，则要使小球不脱离圆轨道运动，应当满足g=10m/s2（）A． B．m/s C．m/s D．m/s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）光电门是一种较为精确的测时装置，某同学使用光电门和其他仪器设计了如图所示的装置来验证机械能守恒定律。A为装有挡光片的钩码，总质量用m表示，已知挡光片的挡光宽度为b，轻绳一端与A相连，另一端跨过光滑轻质定滑轮与的重物B相连，B的质量用M表示（并保证：M<m），他的做法是：先用力拉住B，保持A、B静止，用h表示A的挡光片上端到光电门的距离；然后由静止释放B，A下落过程中经过光电门，光电门可测出挡光片的挡光时间t，算出挡光片经过光电门的平均速度，将其视为A下落h（h≫b）时的速度，重力加速度为g。(1)为了完成上述实验，除了图示给出的实验器材以外，还需要的实验器材有：________；(2)在A从静止开始下落h的过程中，验证以A、B、地球所组成的系统机械能守恒的表达式为_______（用题目所给物理量的符号表示）；(3)由于光电门所测的平均速度与物体A下落h时的瞬时速度间存在一个差值△v，因而系统减少的重力势能________系统增加的动能（选填“大于”或“小于”）；(4)为减小上述△v对结果的影响，该同学想到了以下一些做法，其中可行的是_______。A．适当减小挡光片的挡光宽度bB．增大挡光片的挡光宽度bC．减小挡光片上端到光电门的距离hD．保持A下落的初始位置不变，测出多组t，算出多个平均速度然后取平均值12．（12分）某同学用如图所示的装置测物块与水平桌面间的动摩擦因数，先将物块放在水平桌面的最右端，在桌面最右端正上方O点处用悬线悬挂一个小球。①先将小球向右拉至与悬点O等高的位置，由静止释放小球，小球下落后恰好能沿水平向左的方向撞击物块，物块被撞击后，在桌面上向左最远滑到Q点，用刻度尺测量出Q点到桌面最右端的距离s。②再将物块放回桌面的最右端，将小球向左拉至与悬点O等高的位置，由静止释放小球，小球下落后恰好能沿水平向右的方向撞击物块，物块被撞击后从桌面上飞出，落点为P，测出桌面到水平地面的髙度h，再测出P点到N点（桌面最右端M点在水平地面的投影）的距离x。（1）要测量物块与桌面间的动摩擦因数，下列说法正确的是_____________。A．需要测量物块的质量mB．需要测量小球的质量m0C．不需要测量物块的质量m和小球的质量m0D．需要测量摆线的长度L（2）根据测得的物理量算出动摩擦因数的表达式为μ=_____________；（3）若将小球向右拉时，小球释放的位置比悬点O略低了一些，则测得的动摩擦因数与实际值相比_____________（选填“偏大”或“偏小”）。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，质量为M=0.5kg，长l=1m的木板静止在光滑水平面上，将质量为m=1kg可视为质点的物块以初速度v0=4m/s滑上木板的左端，同时对木板施加一个水平向右的恒力F，为确保物块不滑离木板，求F的最小值。（物块与木板之间的动摩擦因数μ=0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。）14．（16分）如图所示，在沙堆表面放置一长方形木块A，其上面再放一个质量为m=0.10kg的爆竹B，木块的质量为M=6.0kg．当爆竹爆炸时，因反冲作用使木块陷入沙中深度h=5cm，而木块所受的平均阻力为f=80N．若爆竹的火药质量以及空气阻力可忽略不计，g取10m/s2，求爆竹能上升的最大高度．15．（12分）如图所示，半径为R的光滑圆环竖直放置，直径MN为竖直方向，环上套有两个小球A和B，A、B之间用一长为R的轻杆相连，小球可以沿环自由滑动，开始时杆处于水平状态，已知A的质量为m，重力加速度为g．（1）若B球质量也为m，求开始时杆对B球的弹力大小；（2）若B的质量为3m，由静止释放轻杆，求B球由初始位置到达N点的过程中，轻杆对B球所做的功．

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】

A.没有水渗入节理时，石块受到重力、支持力和摩擦力3个力的作用，A错误；B.没有水渗入节理时，石块所受摩擦力大小和重力沿斜面向下的分力相等，即为：NB错误；C.当有水渗入节理时，层面对石块支持力仍等于重力垂直于斜面向下的分力，保持不变，C错误；D.当有水渗入节理时，最大静摩擦力：N至少需要：N平行力才能使石块滑动，D正确．2、B【解析】

A．由图知，甲物体比乙物体晚出发2s。故A不符合题意。

B．在t=4s前，甲物体比乙物体快，甲物体在乙物体的前方，两者间距逐渐增大。在t=4s后，甲物体比乙物体慢，两者间距逐渐减小，因此，在4s时，甲、乙两物体相距最远。故B符合题意。

C．6s时，甲的速度为10m/s，0-6s内，甲的位移为：乙的位移为：可知6s时两者位移不等，所以没有相遇。故C不符合题意。

D．根据图象的斜率表示加速度，知甲、乙两物体加速时，甲物体的加速度大于乙物体的加速度。故D不符合题意。3、A【解析】

A.由知A点的电势为零，越靠近O点电势越低，越靠近P点电势越高，所以O点的电荷带负电，P点电荷带正电，由图知C点场强为零，根据和电场叠加原理，可以得到q1>q2，故A正确；B.负点电荷从B到C点，电势能增大，根据可知电势能减小，由于沿着电场线电势降低，则有BC间场强方向沿x轴正方向，故B错误；C.图象的斜率为C点的电场强度小于A点的电场强度，故C错误；D.因为BC间电场强度方向沿x轴正方向，CD间电场强度方向沿x轴负方向，则将一正点电荷从B点移到D点，电场力先做正功后做负功，故D错误。4、A【解析】

假设此时其位置在抛出点的下方，由竖直上抛公式，若时间t=1s时物体的速率变为10m/s，则必须是v0=0时，才有v=-10m/s，而这种情况就不是竖直上抛了，而是自由落体，与题目不符，因此此时只能是在A点的上方，且速度方向为正，故A正确；BCD错误。故选A。本题采用假设法．先假设在抛出点的下方，速度为负，根据竖直上抛运动速度与时间关系列出方程，可得出初速度为零，与题目条件不符，假设不对，则时间t=1s时物体的速率变为正10m/s，可计算得出速度、位移都是正值，在A点上方，且向上运动。5、B【解析】根据可得，卫星到地心的连线扫过的面积为，半径不同，面积不同，A错误；由可知，是一个定值，B正确；根据可知角速度之比为，C错误；根据可知周期之比为，D错误．6、C【解析】试题分析：物体做匀加速直线运动，第3s内的位移等于前3s的位移减去前2s内的位移，根据位移公式列方程求出加速度，再求前3s内的位移，及3s末的速度第3s内的平均速度是为：，A错误；设加速度为a，则有：，解得，B正确；3s末的速度为，C错误；前3s内的位移为，D正确．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、BDE【解析】

A．气体很容易充满整个容器，这是分子热运动的宏观表现，故A错误；B．若两个分子间的势能增大，一定是克服分子间的相互作用力做功，故B正确；C．物体的内能是物体内所有分子无规则热运动的分子动能和分子势能的总和；宏观上影响内能的因素是物质的量、物体的体积和物体的温度．两个物体内能相同，则它们的温度不一定相同，故C错误；D．密度为ρ(kg/m3)的1m3的铜，质量；所含原子数，故D正确；E．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，故E正确。故选BDE。8、AD【解析】一群处于n=5的激发态的氢原子向低能级跃迁时最多能辐射出种不同频率的光，选项A正确；在光电效应实验中，根据可知，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能Ek越大，则这种金属的逸出功W0越小，选项B错误；半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数的原子核的衰变不适应，选项C错误；某放射性原子核经过2次α衰变中子数减小4，一次β衰变中子数减小1，故最终核内中子数减少了5个，选项D正确；故选AD.9、BC【解析】

A．A沿墙下滑的过程中小球受重力、杆对它的弹力和墙对它的弹力，除重力做功外，杆的弹力对A小球做负功，所以A的机械能不守恒，故A错误；B．当小球A沿墙下滑距离为时，设A球的速度为vA，B球的速度为vB，根据系统的机械能守恒得两球沿杆子方向上的速度相等，则有联立解得：故B正确；C．对B球，根据动能定理得故C正确；D．对A球，根据动能定理得解得：故D错误。10、CD【解析】

小球不脱离圆轨道时，最高点的临界情况为解得m/s根据机械能守恒定律得解得m/s故要使小球做完整的圆周运动，必须满足m/s；若不通过四分之一圆周小球也不会脱离圆轨道，根据机械能守恒定律有解得m/s故小球不越过四分之一圆周，必须满足m/s，所以要使小球不脱离圆轨道运动，v0应当满足m/s或m/s，故CD正确，AB错误。故选CD。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、天平（包括砝码）、刻度尺（m－M）gh＝（M＋m）（）2大于A【解析】

（1）[1]动能和重力势能之和为机械能，计算时需要知道物体质量和下降的距离，结合如图实验装置可知，需要的实验器材：需要天平用来测量A、B的质量，用刻度尺测量A的下落高度，所以还需要的器材天平（包括砝码）、刻度尺。（1）[2]系统重力势能的减小量为物块经过光电门的瞬时速度为则系统动能的增加量为则机械能守恒的表达式为。（3）[3]光电门测出的平均速度是挡光片通过光电门过程中中间时刻的瞬时速度，此时下降的高度小于h，则系统减少的重力势能大于系统增加的动能。（4）[4]ABCD．减小上述对结果的影响，可以减小挡光片的宽度，使得平均速度更接近瞬时速度，BCD错误A正确。故选A。12、C偏大【解析】

（1）（2）[1][2]．物块在桌面上滑动的过程中只有滑动摩擦力做功，由动能定理有：可得：物块做平抛运动的初速度大小等于v，则得：联立得：可知μ与物块的质量m、小球的质量m0无关，不需要测量物块的质量m和小球的质量m0，也不需要需要测量摆线的长度L．故ABD错误，C正确。

（3）[3]．由以上的分析可知，动摩擦因数的表