河北省张家口市2027届物理高三第一学期期中调研模拟试题含解析

河北省张家口市2027届物理高三第一学期期中调研模拟试题注意事项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、在研究共点力平衡条件的实验中，用三个弹簧测力计通过轻软线对同一个小圆环施加水平拉力作用，三个拉力的方向如图所示，如果小圆环可视为质点，且其所受重力可忽略不计，小圆环平衡时三个弹簧测力计的示数分别为F1、F2和F3，关于这三个力的大小关系，下列说法中正确的是A．F1>F2>F3 B．F3>F1>F2C．F2>F3>F1 D．F3>F2>F12、下列说法符合物理史实的是（）A．开普勒最早阐述了重物体和轻物体下落得一样快B．卡文迪许利用扭秤装置测出了引力常量C．库仑是第一个提出电荷间的相互作用是以电场为媒介的科学家D．亚里士多德对牛顿定律的建立做出了很大贡献3、如图所示，在高的光滑水平台面上有一质量为的小球，球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧．现将小球由静止释放，球被弹出，落地时的速度方向与水平方向成角．重力加速度取，则弹簧被压缩时具有的弹性势能为（）A．B．C．D．4、水平放置的三个不同材料制成的圆轮A、B、C，用不打滑的皮带相连，如图所示(俯视图)，三圆轮的半径之比为RA∶RB∶RC＝3∶2∶1，当主动轮C匀速转动时，在三轮的边缘上分别放置一相同的小物块(可视为质点)，小物块均恰能相对静止在各轮的边缘上．设小物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，小物块与轮A、B、C接触面间的动摩擦因数分别为μA、μB、μC，A、B、C三轮转动的角速度分别为ωA、ωB、ωC，则（）A．μA∶μB∶μC＝2∶3∶6 B．μA∶μB∶μC＝6∶3∶2C．ωA∶ωB∶ωC＝1∶2∶3 D．ωA∶ωB∶ωC＝2∶3∶65、如图所示，不计绳的质量以及绳与滑轮的摩擦，物体A的质量为M，水平面光滑．当在绳的B端挂一质量为m的物体且重力加速度为g,物体A的加速度为a1，当在绳的B端施以F＝mg的竖直向下的拉力作用时，A的加速度为a2，则a1与a2的大小关系是（）A．a1＝a2B．a1>a2C．a1<a2D．无法确定6、矩形线框与理想电流表、理想变压器、灯泡连接电路如图甲所示．灯泡标有“36V40W”的字样且阻值可以视作不变，变压器原、副线圈的匝数之比为2∶1，线框产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示．则下列说法正确的是()A．图乙电动势的瞬时值表达式为e＝36sin(πt)VB．变压器副线圈中的电流方向每秒改变50次C．灯泡L恰好正常发光D．理想变压器输入功率为20W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，建筑工地上，工人将两块砖头甲、乙一起抛给在脚手架上的另一工人，不计空气阻力．则A．甲砖的加速度小于gB．乙砖的加速度等于gC．甲、乙之间没有弹力D．甲对乙有向下的压力8、汽车在平直公路上行驶，它受到的阻力大小不变，若发动机的功率保持恒定，汽车在加速行驶的过程中，它的牵引力F和加速度a的变化情况是A．牵引力逐渐增大，加速度逐渐减小B．牵引力逐渐减小，加速度也逐渐减小C．牵引力所做的功等于汽车动能的增加D．牵引力和阻力所做的总功等于汽车动能的增加9、如图所示为一列沿轴负方向传播的简谐横波，实线为时刻的波形图，虚线为时的波形图，波的周期，则以下说法正确的是（）A．波的周期为0.8sB．在时，P点沿y轴正方向运动C．至，P点经过的路程为0.4mD．在时，Q点到达波峰位置10、如图所示，一质量为m的物体以一定的速率v0滑到水平传送带上左端的A点，当传送带始终静止时，已知物体能滑过右端的B点，经过的时间为t0，则下列判断正确的是()A．若传送带逆时针方向运行且保持速率不变，则物体也能滑过B点，且用时为t0B．若传送带逆时针方向运行且保持速率不变，则物体可能先向右做匀减速运动直到速度减为零，然后向左加速，因此不能滑过B点C．若传送带顺时针方向运行，当其运行速率(保持不变)v＝v0时，物体将一直做匀速运动滑过B点，用时一定小于t0D．若传送带顺时针方向运行，当其运行速率(保持不变)v＞v0时，物体一定向右一直做匀加速运动滑过B点，用时一定小于t0三、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）一位同学用光电计时器等器材装置做“验证机械能守恒定律”的实验，如图甲所示．通过电磁铁控制的小球从B点的正上方A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，光电计时器记录下小球过光电门时间t，当地的重力加速度为g(1)为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量下列哪些物理量________A、AB之间的距离H；B、小球的质量为m；C、小球从A到B的下落时间tABD、小球的直径d．(2)小球通过光电门时的瞬时速度v=________（用题中以上的测量物理量表达）(3)多次改变AB之间距离H，重复上述过程，作出1/t2随H的变化图象如图乙所示，当小球下落过程中机械能守恒时，该直线斜率k=________．12．（12分）某实验小组利用图甲所示的实验装置做探究加速度与合外力、质量关系的实验。(1)关于下列实验操作，正确的是________。A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行B．每次小车都要从同一位置开始运动C．实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源D．通过增减小车上的砝码改变小车质设后，不需要重新平衡摩擦力(2)为使小车所受合外力等于细线的拉力，应采取的措施是___________；要使细线的拉力等于砝码的总重力，应满足的条件是________。(3)小组成员中甲、乙两同学先后在同一实验装置中做研究加速度与合外力关系实验，其中一个同学在轨道水平情况下做的实验，而另一个同学在轨道倾斜的情况下做的实验，得到了a—F图像中①、②两条图线。则图线______(填"①”或“②”）是在轨道倾斜情况下得到的；小车及车中砝码的总质量m=________kg。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）科技馆有一套儿童喜爱的机械装置，其结构简图如下：传动带AB部分水平，其长度L=1.2m，传送带以3m/s的速度顺时针匀速转动，大皮带轮半径r=0.4m，其下端C点与圆弧轨道DEF的D点在同一水平线上，E点为圆弧轨道的最低点，圆弧EF对应的圆心角且圆弧的半径R=0.5m，F点和倾斜传送带GH的下端G点平滑连接，倾斜传送带GH长为x=4.45m，其倾角．某同学将一质量为0.5kg且可以视为质点的物块静止放在水平传送带左端A处，物块经过B点后恰能无碰撞地从D点进入圆弧轨道部分，当经过F点时，圆弧给物块的摩擦力f=14.5N，然后物块滑上倾斜传送带GH．已知物块与所有的接触面间的动摩擦因数均为，重力加速度，,,，求：（1）物块由A到B所经历的时间；（2）DE弧对应的圆心角为多少；（3）若要物块能被送到H端，倾斜传动带顺时针运转的速度应满足的条件及物块从G到H端所用时间的取值范围．14．（16分）如图所示，一轨道由半径为2m的四分之一竖直圆弧轨道AB和长度可以调节的水平直轨道BC在B点平滑连接而成．现有一质量为0.2kg的小球从A点无初速度释放，经过圆弧上的B点时，传感器测得轨道所受压力大小为3.6N，小球经过BC段所受阻力为其重力的0.2倍，然后从C点水平飞离轨道，落到水平面上的P点，P、C两点间的高度差为3.2m．小球运动过程中可以视为质点，且不计空气阻力．（1）求小球运动至B点的速度大小；（2）求小球在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功；（3）为使小球落点P与B点的水平距离最大，求BC段的长度；（4）小球落到P点后弹起，与地面多次碰撞后静止．假设小球每次碰撞机械能损失75%，碰撞前后速度方向与地面的夹角相等．求小球从C点飞出后静止所需的时间．15．（12分）如图所示，光滑水平面上放着质量都为m的物块A和B，A、B间夹一个被压缩的轻弹簧（弹簧与A、B均不拴接），在A、B间系一轻质细绳固定。在短暂时间内烧断细绳，B向右运动，脱离轻弹簧一段时间后与向左匀速运动、速度为v0的物块C发生碰撞，碰后B、C立刻形成粘合体并停止运动，C的质量为2m，求：(1)B、C相撞前一瞬间B的速度大小；(2)绳被烧断前弹簧的弹性势能为多大？

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】

对节点受力平衡可知：解得即：F3>F1>F2A．F1>F2>F3，与结论不相符，选项A错误；B．F3>F1>F2，与结论相符，选项B正确；C．F2>F3>F1，与结论不相符，选项C错误；D．F3>F2>F1，与结论不相符，选项D错误；2、B【解析】

本题是物理学史问题，在物理学发展的历史上有很多科学家做出了重要贡献，大家熟悉的伽利略、卡文迪许、法拉第等科学家，在学习过程中要了解、知道这些著名科学家的重要贡献，即可解答这类问题．【详解】A、伽利略最早阐述了轻物体和重物体下落一样快，故A错误。B、卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量G，故B正确。C、法拉第是第一个提出电荷间的相互作用是以电场为媒介的科学家，故C错误。D、伽利略对牛顿定律的建立做出了很大贡献，亚里士多德贡献不大，故D错误。故选：B。解决本题的关键要记牢伽利略、卡文迪许等科学家的物理学贡献，平时要加强记忆，注意积累．3、C【解析】由得．则落地时竖直方向上的分速度．，计算得出．所以弹簧被压缩时具有的弹性势能为物体所获得动能，即为：．故C正确，ABD错误．故选C．4、A【解析】三轮的边缘上放置一小物块P，P均恰能相对静止在各轮的边缘上，均最大静摩擦力提供向心力，又三个不同材料制成的轮A、B、C用不打滑皮带相连，轮子边缘线速度相等，设为v，由牛顿第二定律得：对A轮上的物块：，对B轮上的物块：，对C轮上的物块：联立以上三式解得：μA：μB：μC=2：3：6，故A正确．点晴：通过皮带相连的，它们的线速度相等；还有同轴转的，它们的角速度相等，这是解题的隐含条件，再V=rω，及牛顿第二定律列式求解即可．5、C【解析】

当用拉力F拉时，对A分析，根据牛顿第二定律求出加速度；当挂重物时，对整体分析，运用牛顿第二定律求出加速度，从而比较大小．【详解】在B端挂一质量为m的物体时，对整体分析，根据牛顿第二定律得：a1=，当在绳B端施以F=mg的竖直向下的拉力作用时，a2=，可知a2>a1.故选C.6、D【解析】

根据交流电的图像确定交流电瞬时值表达式；交流电的方向一周改变2次；根据变压器匝数比求解次级电压从而判断灯泡的发光情况；变压器的输入功率等于输出功率.【详解】A．由乙图可知，周期为0.02s，交流电的圆频率：ω＝2πT＝2π0.02B．交流电的频率为50Hz，在一个周期内电流方向改变2次，可知变压器副线圈中的电流方向每秒改变100次，选项B错误；C．变压器初级电压有效值为U1=722V=362V，由原副线圈的匝数比为2:1可知，次级电压为18D．灯泡电阻为R=U2P=32.4Ω，次级功率：P2故选D.本题考查的是有关交变电流的产生和特征的基本知识，要具备从图象中获得有用信息的能力.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、BC【解析】

AB.以甲、乙整体为研究对象，只受重力作用，根据牛顿第二定律，整体的加速度为重力加速度g，所以甲的加速度等于g，乙的加速度等于g，故A项错误，B项正确；CD.以甲为研究对象，由于甲的加速度等于g，根据牛顿第二定律，甲受到的合力等于重力，所以甲、乙之间没有弹力，故C项正确，D项错误。8、BD【解析】根据P=Fv知，在加速运动的过程中，功率不变，速度v增大，则F逐渐减小，根据牛顿第二定律得，，可知加速度逐渐减小，故B正确，A错误．C、D、根据动能定理：，合外力做的功等于动能的变化，故C错误，D正确．故选BD．【点睛】解决本题的关键知道功率与牵引力、速度的关系，抓住功率不变进行分析判断;掌握汽车启动的两种方式(恒定的功率启动、恒定的加速度启动)的运动规律.9、ACD【解析】由题，简谐横波沿x轴负方向传播，波的周期，则知，得，A正确；该波的波速；时，虚线波向左移动0.3s，即点右方7m处的波传到该点，则是P点向y轴负方向运动，B错误；经过0.4s，P点振动了半个周期，故点经过的路程为0.4cm，C正确；0.5s时，波由实物图向左移动了5m；则点波形为10m处的波形，故Q点到达波峰位置，D正确．选ACD．10、AC【解析】

若传送带逆时针运动，物体受摩擦力水平向左，物体会一直做匀减速直线运动，若传送带顺时针运动，物体是减速还是加速，要比较物体与传送带的速度大小，分情况进行讨论即可；【详解】A、当传送带不动时，小物块在滑动摩擦力作用下在传送带上做匀减速运动，当传送带逆时针方向运行且保持速率不变，物体滑上传送带时仍在滑动摩擦力作用下做匀减速运动，加速度不变，位移不变，运动情况完全相同，所以物体也能滑过B点，且用时为t0，故A正确，B错误；

C、传送带以恒定速率v沿顺时针方向运行，当v=v0，小物块在传送带上做匀速直线运动滑过B点，所以所用时间t＜t0，故C正确；

D、传送带以恒定速率v沿顺时针方向运行，当解决本题的关键会根据物块的受力判断物块的运动规律，当传送带顺时针旋转时，当物块的速度大于传送带的速度，物块可能先减速后匀速，当物块的速度小于传送带的速度，物块可能先加速后匀速。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)AD(2)d/t2g/d2【解析】

（1）根据实验原理可知，需要测量的是A点到光电门B的距离，故A正确；根据机械能守恒的表达式可知，方程两边可以约掉质量，因此不需要测量质量，故B错误；利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，不需要测量下落时间，故C错误；利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度时，需要知道挡光物体的尺寸，因此需要测量小球的直径，故D正确。故选AD。

（2）已知经过光电门时的时间小球的直径；则可以由平均速度表示经过光电门时的速度；故v=；

（3）若减小的重力势能等于增加的动能时，可以认为机械能守恒；

则有：mgH=mv2；即：2gH=（）2

解得：，那么该直线斜率k0=。12、AD平衡摩擦力小车的质量远大于砝码的总质量①2.5kg【解析】

(1)A、调节滑轮的高度,使牵引小车的细绳与长木板保持平行,所以A选项是正确的;B、小车的释放位置对该实验没有影响,不要求每次在同一位置,故B错误;C、实验时先接通电源,再释放小车,故C错误;D.通过增减小车上的砝码改变质量时,不需要重新平衡摩擦力,即不需要重新调整木板的倾斜程度,所以D选项是正确的.(2)为使小车所受合外力等于细线的拉力，应采取的措施是把不带滑轮的一端抬高，平衡小车运动中的摩擦力；以整体为对象：mg=(M+m)a，则小车的加速度为：a=mg再以小车及车中的砝码为研究对象，可以求出绳子的拉力，即：F=Ma=M⋅mg当m≪M可以近似认为F=mg所以要认为绳子拉力等于砂和砂桶的重力，则必须满足条件m≪M(3)由①图象可以知道,当F=0时,加速度不等于零.也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度,该同学实验操作中平衡摩擦力过大,即倾角过大,平衡摩擦力时木板的右端垫得过高，图线①是在轨道倾斜情况下得到的;在水平轨道上,因为受到摩擦力,拉力不为零时,加速度仍然为零,可以知道图线②是在轨道水平的情况下得到的.根据牛顿第二定律得F-f=ma解得：a=F-fm,图线的斜率表示质量的倒数,则故本题答案是：(1).AD(2).平衡摩擦力(3).小车的质量远大于砝码的总质量(4).①(5).2.5kg(1)根据实验操作要求可分析必须进行的操作;(2)根据牛顿第二定律,通过整体隔离法求出绳子拉力的表达式,从而确定托盘及托盘内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力的条件;(3)根据a-F图象的特点结合牛顿第二定律分析求解.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、(1)0.7s(2)(3),【解析】

（1）物体在水平传送带上，由牛顿第二定律得：所以：物体加速到3m/s的时间：在加速阶段的位移：物体做匀速直线运动的时间：物块由A到B所经历的时间：t=t1+t2=0.7s(2)若物体能在B点恰好离开传送带做平抛运动，则满足：所以：所以物体能够在B点离开传送带做平抛运动，平抛的时间：解得：到达D点时物体沿竖直方向的分速度：到达D点时物体的速度与水平方向之间的夹角：所以：α=530即DE弧对应的圆心角α为530（3）当经过F点时，圆弧给物块的摩擦力f=14.5N，所以物体在F点受到的支持力：物体在F点时，支持力与重力的分力提供向心力得：代入数据得：v3=5m/s物体在倾斜的传动带上受到重力、支持力和滑动摩擦力的作用，滑动摩擦力：f′=μmgcos370=2N重力沿斜面向下的分力：Fx=mgsin370=3N>f′可知物体不可能相对于传动带静止，所以物体在传送带上将一直做减速运动，物体恰好到达H点时速度为0.Ⅰ、若传送带的速度大于等于物体在F点的速度，则物体受到的摩擦力的方向向上，物体一直以不变的加速度向上做减速运动；此时：Fx-f′=ma3解得：a3=2m/s2物体的位移为：代入数据解得：t′=1.16s（或t′=3.84s不合题意）Ⅱ、若传送带的速度小于物体在F点的速度，则物体先相对于传送带向上运动，受到的摩擦力的方向向下；当物体的速度小于传送带的速度后，受到的摩擦力方向向上，物体继续向上做减速运动，速度的大小发生变化．设物体恰好能到达H点时，传送带的速度是vmin，且vmin<v3，物体到达H点的速度为0.物体的速度大于传送带的速度时，物体受到的摩擦力的方向向下，此时：Fx+f′=ma2，则a2=10m/s2物体的速度小于传送带的速度时，物体受到的摩擦力方向向上，则：Fx-f′=ma3，则a3=2m/s2物体向上的减速运动若反过来看，也可以是向下的加速运动，初速度为0，末速度为v3，设下面的一段时间为t4，上面的一段时间为t5，可得：，，联立以上三式，代入数据得：t4=0.1s，t5=2.0s，vmin=4m/s物体从F点运动到H点的总时间：综合以上的分析可知，若要物体能都到达H点，传送带的速度应满足：vmin≥4m/s，物体运动的时间范围是：1.16s≤t≤2.1s本题借助于传送带问题考查牛顿运动定律的综合应用、平抛运动及圆周运动的规律