甘肃省兰州五十一中2027届高三物理第一学期期中预测试题含解析

甘肃省兰州五十一中2027届高三物理第一学期期中预测试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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，水平面内有一个匀强电场，在该平面内有一个以O为圆心，R为半径的圆，其中AB为圆的直径，C、D为圆上两点，且∠CAB=∠DAB=60°．一个带电量为+q的粒子，以初速度v从A点三次沿不同的方向射出，分别运动到B、C、D三点，粒子到达C点的速度为v，到达B点的速度为v．不计粒子重力，若粒子到达D点的速度大小为，匀强电场的场强大小为E，则（）A．；B．；C．；D．；2、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．3、如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环。小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，当小环距地面多高时大圆环对它的作用力为零A． B．C． D．4、如图所示，足够长的竖直绝缘管内壁的粗糙程度处处相同，处于方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场中．一带正电的小球从静止开始沿管下滑，下列小球运动速度v和时间t、小球所受弹力FN和速度v的关系图像中正确的是A． B．C． D．5、如图所示，一固定光滑斜面高度为H，质量为m的小物块沿斜面从顶端滑到底端，下列说法正确的是（

）A．重力做功大于mgHB．重力做功小于mgHC．重力做负功，大小是mgHD．重力做正功，大小是mgH6、基于人的指纹具有终身不变性和唯一性的特点，发明了指纹识别技术．目前许多国产手机都有指纹解锁功能，常用的指纹识别传感器是电容式传感器，如图所示．指纹的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”．传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器，这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同．此时传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后电容器放电，电容值小的电容器放电较快，根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图象数据．根据文中信息，下列说法正确的是()A．在峪处形成的电容器电容较大B．在峪处形成的电容器放电较慢C．充电后在嵴处形成的电容器的电荷量大D．潮湿的手指头对指纹识别绝对没有影响二、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、2016年9月15日我国在酒泉卫星发射中心成功发射了“天宫二号”空间实验室，它的轨道可视为距离地面h=393km的近圆周轨道。“天宫二号”在轨运行期间，先后与“神舟十一号”载人飞船和“天舟一号”货运飞船进行了交汇对接。这标志着我国载人航天进入应用发展新阶段，对于我国空间站的建造具有重大意义。已知地球表面的重力加速度g、地球半径R。根据题目所给出的信息，可估算出“天宫二号”空间实验室在轨运行的A．线速度的大小 B．周期 C．所受向心力的大小 D．动能8、一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离．假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（）A．运动员到达最低点前重力势能始终减小B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关9、如图所示，小车上有一根固定的水平横杆，横杆左端固定的轻杆与竖直方向成θ角，轻杆下端连接一小铁球；横杆右端用一根细线悬挂一相同的小铁球，当小车做匀变速直线运动时，细线保持与竖直方向成α角，若θ<α，则下列说法中正确的是()A．轻杆对小球的弹力方向沿着轻杆方向向上B．轻杆对小球的弹力方向与细线平行向上C．小车可能以加速度gtanα向右做匀加速运动D．小车可能以加速度gtanθ向左做匀减速运动10、如图所示，半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有一竖直挡板MN。在二者之间夹着一个光滑均质的小圆柱体Q，整个装置处于静止状态。现使MN保持竖直并且缓慢地向右平移，在Q滑落到地面之前，P始终保持静止。则在此过程中，下列说法正确的是（）A．MN对Q的弹力逐渐减小B．P对Q的弹力逐渐增大C．地面对P的摩擦力逐渐增大D．Q所受的合力逐渐增大三、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）某同学用如图所示装置验证机械能守恒定律时，所用交流电源的频率为50Hz，得到如图4所示的纸带．选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为s0＝19.00cm，点A、C间的距离为s1＝8.36cm，点C、E间的距离为s2＝9.88cm，g取9.8m/s2，测得重物的质量为m＝1kg．(1)下列做法正确的有__________．A．图中两限位孔必须在同一竖直线上B．实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直C．实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源D．数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置(2)选取O、C两点为初、末位置验证机械能守恒定律，重物减少的重力势能是__________J，打下C点时重物的速度大小是__________m/s．(结果保留三位有效数字)(3)根据纸带算出打下各点时重物的速度v，量出下落距离s，则以为纵坐标、以s为横坐标画出的图象应是下面的__________．12．（12分）在实验室里为了验证动量守恒定律，一般采用如图甲、乙两种装置：若入射小球质量为，半径为；被碰小球质量为，半径为，则要求______A.

B.

C.

D.

设入射小球的质量为，被碰小球的质量为，则在用甲装置实验时，验证动量守恒定律的公式为______用装置图中的字母表示若采用乙装置进行实验，以下所提供的测量工具中必须有的是______A.毫米刻度尺

游标卡尺

天平

弹簧秤

秒表在实验装置乙中，若小球和斜槽轨道非常光滑，则可以利用一个小球验证小球在斜槽上下滑过程中的机械能守恒。这时需要测量的物理量有：小球静止释放的初位置到斜槽末端的高度差，小球从斜槽末端水平飞出后平抛运动到地面的水平位移s、竖直下落高度则所需验证的关系式为______。不计空气阻力，用题中的字母符号表示四、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，一对平行金属板M、N长为L，相距为d，O1O2为中轴线。当两板间加电压UMN=U0时，两板间为匀强电场，忽略两极板外的电场。某种带负电的粒子从O1点以速度v0沿O1O2方向射入电场，粒子恰好打在上极板M的中点，粒子重力忽略不计。(1)求带电粒子的比荷qm(2)若M、N间加如图乙所示的交变电压，其周期T=Lv0，从t=0开始，前T3内UMN=2U，后2T3内UMN=-U，大量的上述粒子仍然以初速度v0沿O1(3)同(2)，求所有粒子在运动过程偏离中轴线最远距离的最大值Y与最小值y的比值.14．（16分）如图所示是磁动力电梯示意图，即在竖直平面内有两根很长的平行竖直轨道，轨道间有垂直轨道平面交替排列的匀强磁场B1和B2，B1＝B2＝1.0T，B1和B2的方向相反，两磁场始终竖直向上做匀速运动，电梯轿厢固定在图示的金属框abcd内，并且与之绝缘．已知电梯载人时的总质量为4.95×103kg，所受阻力f＝500N，金属框垂直轨道的边长ab＝2.0m，两磁场的宽度均与金属框的边长ad相同，金属框整个回路的电阻R＝8.0×10－4Ω，g取10m/s2.已知电梯正以v1＝10m/s的速度匀速上升，求：(1)金属框中感应电流的大小及图示时刻感应电流的方向；(2)磁场向上运动速度v0的大小；15．（12分）如图所示，用绳AC和BC吊起一个物体，绳AC与竖直方向的夹角为60°，能承受的最大拉力为100N，绳BC写竖直方向的夹角为30°，能承受的最大拉力为150N．欲使两绳都不断，物体的重力不应超过多少？

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、A【解析】由动能定理得，；，，故，故，得，AD两点电势相等，，故A正确，BCD错误．故选：A点睛：根据电场力做功可得O、C电势相等，再根据动能定理即可求解．2、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。3、A【解析】

大圆环是光滑的，则小环和大环之间没有摩擦力；大环对小环的支持力总是垂直于小环的速度方向，所以大环对小环没有做功，小环机械能守恒，设当小环距地面高时大圆环对它的作用力为零，根据机械能守恒可得：当小环距地面高时，设重力与半径的夹角为，根据牛顿第二定律可得：其中：联立解得：A.与分析相符，故A正确；B.与分析不符，故B错误；C.与分析不符，故C错误；D.与分析不符，故D错误。4、D【解析】

由题中“足够长的竖直绝缘管内壁的粗糙程度处处相同”可知，本题考查带电物体在复合场中的受力分析，根据电场力性质和洛伦兹力以及受力分析可解答本题。【详解】AB、当粒子速度足够大时，有会有此时，速度不再增加，故AB错误；CD、根据受力分析，小球在水平方向受力平衡，即故C错误，D正确。5、D【解析】小物块沿斜面从顶端滑到底端，初末位置的高度差为△h，重力做功与路径无关，只与初末位置有关，故WG=mgh；小球高度降低，重力做正功；故选D．【点睛】重力是恒力，恒力做功可以用恒力做功表达式W=Flcosθ列式求解，也可以用恒力乘以恒力方向移动的距离来求解．6、C【解析】

根据电容的决定式分析d改变时电容的变化以及电荷量的多少；根据电荷量的多少分析放电时间长短．【详解】A．根据电容的计算公式可得，极板与指纹峪(凹下部分)距离d大，构成的电容器电容小，故A错误；BC．传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后电容器放电，所以所有的电容器电压一定，根据可知，极板与指纹沟(凹的部分，d大，电容小)构成的电容器充上的电荷较少，所以在峪处形成的电容器放电过程中放电时间短，放电快；反之，在嵴处形成的电容器电容大，电荷量大，放电时间长，故C正确，B错误；D．湿的手与传感器之间有水填充，改变了原来匹配成平行板电容器的电容，所以会影响指纹解锁，故D错误．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】

A．根据可得由可得可得选项A正确；B．根据可估算周期，选项B正确；CD．由于“天宫二号”空间实验室的质量未知，则不能估算其向心力和动能，选项CD错误。8、ABC【解析】A、运动员到达最低点前，重力对运动员一直做正功，运动员的重力势能始终减小，故A正确；B、蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力方向向上，运动员的位移向下，弹性力对运动员做负功，弹性势能增加，故B正确；C、以运动员、地球和蹦极绳所组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，故C正确；D、重力势能的改变与重力做功有关，取决于初末位置的高度差，与重力势能零点的选取无关，故D错误．点睛：本题类似于小球掉在弹簧上的类型．重力与弹力特点相似，这两种力做正功时，势能减小，做负功时，势能增加．9、BC【解析】A.对细线吊的小球根据牛顿第二定律，得：mgtanα=ma，得到a=gtanα对轻杆固定的小球研究．设轻杆对小球的弹力方向与竖直方向夹角为β，由牛顿第二定律，得：m′gtanβ=m′a′因为a=a′，得到β=α>θ则轻杆对小球的弹力方向与细线平行，故A错误，B正确；C.小车的加速度a=gtanα，方向向右，而运动方向可能向右加速，也可能向左减速．故C正确，D错误．故选：BC.点睛：先对细线吊的小球分析进行受力，根据牛顿第二定律求出加速度．再对轻杆固定的小球应用牛顿第二定律研究，得出轻杆对球的作用力方向．加速度方向确定，但速度可能有两种，运动方向有两种．10、BC【解析】

AB．对Q受力分析，如图甲所示，Q受到竖直向下的重力mg、MN给的向左的支持力F1和P对Q的支持力F2，根据平衡条件，得F1＝mgtanθ，，在MN保持竖直并且缓慢地向右平移的过程中，θ增大，故F1、F2增大，即MN对Q的弹力逐渐增大，P对Q的弹力逐渐增大，故A错误，B正确；C．对P、Q整体受力分析，如图乙所示，整体受到重力(M＋m)g、MN的支持力F1、地面的支持力F3、地面的静摩擦力f，根据共点力的平衡条件，可得f＝F1＝mgtanθ，由于θ不断增大，故f逐渐增大，故C正确；D．移动MN过程中Q一直处于平衡状态，合力一直为零，故D错误。故选BC。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、AB2.682.60C【解析】

（1）图甲中两限位孔必须在同一直线上，故A正确；实验前，手应提住纸带上端，并使纸带竖直，减小纸带与打点计时器限位孔之间的摩擦，故B正确；开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故C错误；数据处理时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置，以减小测量的误差，故D错误．（2）重物减少的重力势能为：△Ep=mgh=mg（s0+s1）=1kg×9.8m/s2×（19.00+8.36）×10-2m≈2.68J打下C点时重物的速度vc=(s1+s2)/(4T)=2.28m/s(3)在验证机械能守恒定律的实验中，有：则有：，g是常数，所以图线为过原点的倾斜直线，故C图正确．（4）由于阻力的作用重物减小的重力势能总是略大于增加的动能，这里的阻力主要来源于重物受到的空气阻力和纸带与打点计时器之间的摩擦阻力．12、C；；AC；；【解析】

（1）为了保证碰撞前后使入射小球的速度方向不变，故必须使入射小球的质量大于被碰小球的质量。为了使两球发生正碰，两小球的半径相同；（2）（3）两球做平抛运动，由于高度相等，则平抛的时间相等，水平位移与初速度成正比，把平抛的时间作为时间单位，小球的水平位移可替代平抛运动的初速度。将需要验证的关系速度用水平位移替代。根据表达式确定需要测量的物理量。（4）验证小球在斜槽上下滑过程中的机械能守恒，即验证在斜槽滑下动能的增加量与重力势能的减小量是否相等。【详解】（1）在小球碰撞的过程中水平方向动量守恒，则：在碰撞过程中机械能守恒，则：则碰后，入射小球的速度变为要碰后入射小球的速度为：则只要保证即可，故选C。（2）（3）P为碰前入射小球落点的平均位置，M为碰后入射小球的位置，N为碰后被碰小球的位置，碰撞前入射小球的速度为：碰后入射小球的速度为：碰后被碰小球的速度为：根据动量守恒：，由于平抛运动的时间相等，可得；故需要的工具有刻度尺天平。（4）根据平抛运动的规律有：，解得平抛运动的初速度为则动能的增加量为：重力势能的减小量为：则需验证：即为：。本题考查验动量守恒定律的实验，要注意本实验中运用等效思维方法，平抛时间相等，用水平位移代替初速度，这样将不便验证的方程变成容易验证；在学习中要注意理解该方法的准确应用。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