山西省大学附属中学校2027届高三物理第一学期期中联考模拟试题含解析

山西省大学附属中学校2027届高三物理第一学期期中联考模拟试题注意事项：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、如图甲所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，一个线圈与一个电容器相连，线圈平面与匀强磁场垂直，电容器的电容C=60μF，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是A．电容器下极板电势高于上极板 B．线圈中磁通量的变化率为3Wb/sC．电容器两极板间电压为2.0V D．电容器所带电荷量为120C2、酒精测试仪利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，其电阻r的倒数与酒精气体的浓度C成正比。如图所示的电路接在恒压电源上，R和R0为定值电阻，则电压表的示数U与酒精气体浓度C的对应关系为（）A．U越大，表示C越大，但是C与U不成正比B．U越大，表示C越大，而且C与U成正比C．U越大，表示C越小，但是C与U不成反比D．U越大，表示C越小，而且C与U成反比3、如图所示，质量为m的小球套在竖直固定的光滑圆环上，轻绳一端固定在圆环的最高点A，另一端与小球相连．小球静止时位于环上的B点，此时轻绳与竖直方向的夹角为，则轻绳对小球的拉力大小为()A．mgB．mgC．2mgD．mg4、如图甲所示，圆形的刚性金属线圈与一平行板电容器连接，线圈内存在垂直于线圈平面的匀强磁场，磁感应强度B随时间变化的关系如图乙所示（以图示方向为正方向）．t=0时刻，平行板电容器间一带正电的粒子（重力可忽略不计）由静止释放，假设粒子运动未碰到极板，不计线圈内部磁场变化对外部空间的影响，下列粒子在板间运动的速度图象和位移图象（以向上为正方向）中，正确的是（）A． B．C． D．5、在地球物理学领域有一种测g值的方法叫“差值法”，具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点上抛一小球又落到O点的时间为T2，在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点到又回到P点所用的时间为T1.测得k=2FL1A．8HT22-T16、如图所示，将一个内、外侧均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上，槽的左侧有一竖直墙壁．现让一小球自左端槽口A点的正上方由静止开始下落，从A点与半圆形槽相切进入槽内，则下列说法正确的是()A．小球在半圆形槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统在水平方向上动量守恒B．小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中，小球处于失重状态C．小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒D．小球从下落到从右侧离开槽的过程中机械能守恒二、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、如图，两质量均为m的小球，通过长为L的不可伸长轻绳水平相连，从某一高处自由下落，下落过程中绳处于水平伸直状态．在下落h高度时，绳的中点碰到水平放置的光滑钉子O.重力加速度为g，空气阻力不计，则（）A．小球从开始下落到刚到达最低点的过程中机械能守恒B．从轻绳与钉子相碰到小球刚到达最低点的过程，重力的瞬时功率先增大后减小C．小球刚到达最低点时速度大小为2g(h+L)D．小球刚到达最低点时的加速度大小为(8、质量为的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿粗糙水平面做直线运动内F与运动方向相反，内F与运动方向相同，物体的图象如图，取，则A．拉力F的大小为100NB．物体在4s时拉力的瞬时功率为120WC．4s内拉力所做的功为-480JD．4s内物体克服摩擦力做的功为480J9、如图所示，a、b、c、d四个质量均为m的带电小球恰好构成“三星拱月”之形，其中a、b、c三个完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕O点做半径为R的匀速圆周运动，三小球所在位置恰好将圆周等分．小球d位于O点正上方h处，且在外力F作用下恰好处于静止状态，已知a、b、c三小球的电荷量均为q，d球的电荷量为6q,h=重力加速度为g，静电力常量为k,则下列说法正确的是()A．小球a一定带正电 B．小球c的加速度大小为C．小球b的周期为 D．外力F竖直向上，大小等于10、如图所示，倾角为30°的光滑斜面底端固定一轻弹簧，点为原长位置。质量为的滑块从斜面上点由静止释放，物块下滑并压缩弹簧到最短的过程中，最大动能为。现将物块由点上方处的点由静止释放，弹簧被压缩过程中始终在弹性限度内，取，则下列说法正确的是（）A．点到点的距离小于B．从点释放后滑块运动的最大动能为C．从点释放滑块被弹簧弹回经过点的动能小于D．从点释放弹簧最大弹性势能比从点释放增加了三、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）如图所示为实验室“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置．①下列说法中不符合本实验要求的是___．A．入射球比靶球质量大，但二者的直径可以不同B．在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放C．安装轨道时，轨道末端必须水平D．需要使用的测量仪器有天平和刻度尺②实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点，经多次释放入射球，在记录纸上找到了两球平均落点位置为M、P、N，并测得它们到O点的距离分别为OM、OP和ON．已知入射球的质量为m1，靶球的质量为m2，如果测得m1OM+m2ON近似等于________，则认为成功验证了碰撞中的动量守恒．③在实验中，根据小球的落点情况，若等式ON＝_______________成立，则可证明碰撞中系统的动能守恒（要求用②问中的涉及的物理量表示）．12．（12分）某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如左图所示．在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连．滑块在细线的牵引下向左加速运动，滑块上的遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如右图所示的电压U随时间t变化的图象．（1）当采用左图的实验装置进行实验时，下列说法正确的是______A．滑块P机械能守恒B．钩码Q机械能守恒C．滑块P和钩码Q组成的系统机械能守恒（2）实验前，接通电源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当右图中的Δt1____Δt2(填“>”、“＝”或“<”)时，说明气垫导轨已经水平．（3）滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由左图所示位置释放，通过计算机得到右图所示图像，若测得Δt1，Δt2遮光条宽度d，AB间距为L，滑块质量M，钩码质量m，若上述物理量满足关系式_________________________________，则表明上述研究对象机械能守恒．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，在光滑的水平平台上，有一质量为M=2kg、长为L=3m的长木板A，长木板的左端放有一质量为mB=1kg的物块B，物块B通过一绕过光滑定滑轮的轻绳与重物C相连，物块C的质量为mC=1kg，开始时用手托住重物C，使绳刚好拉直，弹力为零，物块B与滑轮间的轻绳处于水平，物块B与长木板A间的动摩擦因数=0.2，长木板的右端离开平台的右端足够远，重物C离地面的高度足够高．释放物块C后(取g=10m/s2)，求：(1)木板A和物块Ｂ的加速度各为多大？(2)经历多长时间物块B会运动到长木板中点的位置？此时轻绳拉物块B的功率大小？14．（16分）京北巨刹红螺寺位于怀柔区红螺山南麓，始建于东晋咸康四年．它背倚红螺山，南照红螺湖，山环水绕，林大丰茂，古树参天，形成一幅“壁波藏古刹”的优美的画卷，下图为流客乘坐滑车沿红螺山滑道下行的情景．在全长米的下行途中，滑车穿行于松柏密林红叶丛中，游客尽情享受其中无穷乐趣．现将滑道视为长、高的斜面来进行研究．假设滑车与滑道之间的动摩擦因数，游客和滑车总质量．已知，，重力加速度．（1）如果不拉动车闸，让滑车沿滑道自行滑下，求滑车沿滑道下滑的加速度大小；（结果取位有效数字）（2）游客在某次乘坐滑车下滑时，使用了车闸，最终到达终点时的车速为，是该过程中滑车克服阻力做了多少功？（结果取位有效数字）（3）如果下滑过程中游客一直不拉车闸制动，试通过计算分析这种行为是否具有危险性．15．（12分）如图所示，一根轻弹簧左端固定于竖直墙上，右端被质量可视为质点的小物块压缩而处于静止状态，且弹簧与物块不栓接，弹簧原长小于光滑平台的长度．在平台的右端有一传送带，长，物块与传送带间的动摩擦因数，与传送带相邻的粗糙水平面长s=1.5m，它与物块间的动摩擦因数，在C点右侧有一半径为R的光滑竖直圆弧与平滑连接，圆弧对应的圆心角为，在圆弧的最高点F处有一固定挡板，物块撞上挡板后会以原速率反弹回来．若传送带以的速率顺时针转动，不考虑物块滑上和滑下传送带的机械能损失．当弹簧储存的能量全部释放时，小物块恰能滑到与圆心等高的点，取．（1）求右侧圆弧的轨道半径为R;（2）求小物块最终停下时与C点的距离;（3）若传送带的速度大小可调，欲使小物块与挡板只碰一次，且碰后不脱离轨道，求传送带速度的可调节范围．

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、C【解析】

根据楞次定律，可判断出电容器上极板电势高于下极板，A错误；根据图象可得线圈中磁通量的变化率为，B错误；根据法拉第电磁感应定律有：V，C正确；根据Q=CU，可得电容器所带电荷量为，D错误；选C.2、A【解析】

设酒精气体传感器电阻为r．由图知，酒精气体传感器和定值电阻串联在电路中，电压表测R0两端的电压。根据酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，得（k是比例系数）…①根据欧姆定律得…②由①②整理得由数学知识知，U越大，C越大，但C与U不成正比。故选A。3、A【解析】

对B点处的小球受力分析，如图所示，则有FTsin60°＝FNsin60°FTcos60°＋FNcos60°＝mg解得FT＝FN＝mgA.mg与计算结果相符，故A符合题意．B.mg与计算结果不符，故B不符合题意．C.2mg与计算结果不符，故C不符合题意．D.mg与计算结果不符，故D不符合题意．4、C【解析】

0～内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带负电，金属板下极板带正电；因粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向上而向上做匀加速运动．～内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带正电，金属板下极板带负电；因粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向下而向上做匀减速运动，直到速度为零．～内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带正电，金属板下极板带负电，带正电粒子向下匀加速，同理，～T内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带负电，金属板下极板带正电；因粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向上，而向下做匀减速运动，直到速度为零．故AB错误；由A选项分析可知，末速度减小为零，位移最大，当T末，粒子回到了原来位置．故C正确，D错误；故选C．5、A【解析】小球从O点上升到最大高度过程中：h1=12g（T22）2①

小球从P点上升的最大高度：h2=12g（T点睛：对称自由落体法实际上利用了竖直上抛运动的对称性，所以解决本题的关键是将整个运动分解成向上的匀减速运动和向下匀加速运动，利用下降阶段即自由落体运动阶段解题．另外此题也可以利用平均速度s=v注：将题干修正为：测得T1、T2和H，可求得g等于6、C【解析】

A.小球从A点到最低点的过程中，竖直墙对半圆形槽有向左的弹力的作用，所以这个过程小球与槽组成的系统在水平方向上动量不守恒．故A错误；B.小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中，先失重后超重，故B错误；C.小球在槽内运动的全过程中，从刚释放到最低点，只有重力做功，而从最低点开始上升过程中，除小球重力做功外，还有槽对球作用力做负功．所以小球的机械能不守恒，但球对槽作用力做正功，两者之和正好为零．所以小球与槽组成的系统机械能守恒．故C正确，D错误；本题重在考查动量守恒和机械能守恒，对这类问题我们首先明确我们的研究对象，以及研究对象所参与的运动过程，然后再结合动量守恒和机械能守恒的条件来判断．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、AD【解析】A.小球从开始下落到刚到达最低点的过程中只有重力做功，机械能守恒，故A正确；B、以向下为正方向，竖直方向合力为F=mg-Tsinθ，开始时θ很小，mg>Tsinθ，F>0，竖直方向加速度向下，vy增大，到快要相碰时，Tsinθ>mg,F<0，竖直方向加速度向上，vy减小，根据C.从最高点到小球刚到达最低点的过程中运用动能定理得：12mv2=mg(D、根据向心加速度公式有：a=v2r故选AD。【点睛】小球从开始下落到刚到达最低点的过程中只有重力做功，系统机械能守恒；重力的瞬时功率根据PG=mg8、BCD【解析】

0～2s内物体做匀减速直线运动，加速度大小为：，根据牛顿第二定律有：，匀加速过程加速度大小为：，根据牛顿第二定律有：，联立解得：，故A错误；物体在4s时拉力的瞬时功率为：，故B正确；4s内物体通过的位移为，，拉力做功为：，故C正确；4s内物体通过的路程为，4s内物体克服摩擦力做的功为：，故D正确．9、BD【解析】

a、b、c三小球所带电荷量相同，要使三个做匀速圆周运动，d球与a、b、c三小球一定是异种电荷，由于a球的电性未知，所以d球不一定带正电，故A错误．设db连线与水平方向的夹角为，则，，对b球，根据牛顿第二定律和向心力得：，解得：，，即b的周期为，c的加速度为，故B正确，C错误；abc三个小球对d的吸引力向下，大小为，因此拉力F的大小为，D正确a、b、c三个带电小球在水平面内做匀速圆周运动，由合外力提供向心力，分析其受力情况，运用牛顿第二定律研究即可．10、AB【解析】

A．若点到点的距离等于3.2m时。由机械能守恒定律得：滑块到O点的动能物块从O点时开始压缩弹簧，弹力逐渐增大，开始阶段弹簧的弹力小于滑块的重力沿斜面向下的分力，物块做加速运动,后来弹簧的弹力大于滑块的重力沿斜面向下的分力，物块做减速运动，所以物块先做加速运动后做减速运动，弹簧的弹力等于滑块的重力沿斜面向下的分力时物块的速度最大。最大动能就大于8J，与题设不符，所以A点到O点的距离小于3.2m，故A正确；B．设物块动能最大时弹簧的弹性势能为Ep，从A释放到动能最大的过程，由系统的机械能守恒得从B释放到动能最大的过程，由系统的机械能守恒得所以得从B点释放滑块最大动能为故B正确；C．根据能量守恒可知，从从点释放滑块被弹簧弹回经过点时故C错误；D．根据物块和弹簧的系统机械能守恒知，弹簧最大弹性势能等于物块减少的重力势能，由于从B点释放弹簧的压缩量增大，所以从B点释放弹簧最大弹性势能比从A点释放增加为故D错误。故选B。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、①A②m1OP③OM+OP【解析】（1）为了保证入射小球不反弹，则入射小球的质量大于被碰小球的质量；为了发生对心碰撞，两球的半径需相同，故A错误；在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放，保证碰前的速度相同，故B正确．为了保证小球做平抛运动，安装轨道时，轨道末端必须水平，故C正确．在该实验中需要测量小球的质量以及小球的水平位移，需要的测量仪器是天平、刻度尺，故D正确．故选BCD．

（2）碰撞过程中，如果水平方向动量守恒，由动量守恒定律得：m1v1=m1v1′+m2v2，小球做平抛运动时抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间t相等，两边同时乘以时间t，m1v1t=m1v1′t+m2v2t，m1OB=m1OA+m2OC；即如果得到m1OB=m1OA+m2OC，则认为碰撞中的不变量是质量与速度的乘积之和．（3）若碰撞中系统的动能守恒，则12m1v12=12m1v1′2+12m2v22，即12m1OB2=12m1OA2+12点睛：实验注意事项：（1）前提条件：保证碰撞是一维的，即保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动，碰撞之后还沿这条直线运动．（2）利用斜槽进行实验，入射球质量要大于被碰球质量，即m1＞m2，防止碰后m1被反弹．12、C=【解析】(1)绳子拉力对P做正功，P机械能增加；绳子拉力对Q做负功，Q机械能减小；P、Q作为一个系统，只有重力做功，机械能守恒，故A错误，B错误，C正确．故选C．（2）当Δt1=Δt2时，滑块经过两个光电门的时间相等，说明遮光条做匀速运动，即说明气垫导轨已经水平．(3)滑块和砝码组成的系统动能的增加量；滑块和砝码组成的系统重力势能的减小量△Ep=mgL；如果系统动能的增加量等于系统重力势能的减小量，那么滑块和砝码组成的系统机械