江苏省吴江市平望中学2027届物理高三上期中综合测试试题含解析

江苏省吴江市平望中学2027届物理高三上期中综合测试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、冥王星绕太阳的公转轨道是个椭圆，公转周期为T0，其近日点到太阳的距离为a，远日点到太阳的距离为b，半短轴的长度为c，A、B、C、D分别为长短轴的端点，如图所示．若太阳的质量为M，万有引力常量为G，忽略其他行星对它的影响则（）A．冥王星从A→B→C的过程中，速率逐渐变大B．冥王星从A→B所用的时间等于C．冥王星从B→C→D的过程中，万有引力对它先做正功后做负功D．冥王星在B点的加速度为2、如图所示，一轻质弹簧下端系一质量为m的物块，组成一竖直悬挂的弹簧振子，在物块上装有一记录笔，在竖直面内放置有记录纸．当弹簧振子沿竖直方向上下自由振动时，以速率v水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示余弦型函数曲线形状的印迹，图中的y1、y2、x0、2x0、3x0为记录纸上印迹的位置坐标值，P、Q分别是印迹上纵坐标为y1和y2的两个点．若空气阻力、记录笔的质量及其与纸之间的作用力均可忽略不计，则A．该弹簧振子的振动周期为x0/vB．该弹簧振子的振幅为y1-y2C．在记录笔留下PQ段印迹的过程中，物块所受合力的冲量为零D．在记录笔留下PQ段印迹的过程中，弹力对物块做功为零3、如图所示，位于同一高度的小球A、B分别水平抛出，都落在倾角为45°的斜面上的C点，小球B恰好垂直达到斜面上，则A、B在C点的速度之比为（）A．1:1 B．1:2 C．2:54、在光滑的水平面上，放一根原长为l的轻质弹簧，一端固定，另一端系一个小球，现使小球在该水平面内做匀速圆周运动，当半径为2l时，小球的速率为；当半径为3l时，小球的速率为，设弹簧伸长仍在弹性限度内，则：为（）A．： B．1：C．1：3 D．2：35、我国不少地方在节日期间有挂红灯笼的习俗．如图，质量为m的灯笼用两根不等长的轻绳OA、OB悬挂在水平天花板上，OA比OB长，O为结点．重力加速度大小为g．设OA、OB对O点的拉力分别为FA、FB，轻绳能够承受足够大的拉力，则()A．FA大于FBB．FA、FB的合力大于mgC．调节悬点A的位置，可使FA、FB都大于mgD．换质量更大的灯笼，FA的增加量比FB的增加量大6、如图所示，将一物体从地球表面的A处移到B处，万有引力做功为W1；将该物体从B处移到无穷远处，万有引力做功为W2。取无穷远处引力势能为零，则该物体在A处具有的引力势能可表示为A．W1-W2B．W2-W1C．W1+W2D．-W1-W2二、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，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个正六边形的六个顶点，A、B、C三点的电势分别为1V、2V、5V．则下列说法中正确的为A．D、E、F三点的电势分别为6V、5V、2VB．正点电荷在从D点移动到F点的电场力做负功C．D、E、F三点的电势分别为7V、6V、3VD．负点电荷在从D点移动到C点的电场力做负功8、如图甲所示，木块放在水平桌面上，给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt(k是常数)，摩擦力传感器描绘出木块受到的摩擦力Ff随着时间t变化的图线如图乙所示。下列说法正确的是（）A．木块在t2时刻开始运动B．木块在t2时刻以后做匀速直线运动C．滑动摩擦力的大小等于Ff1D．最大静摩擦力的大小等于Ff29、在塔顶上将一物体以初速度大小为20m/s竖直向上抛出，不计空气阻力，设塔足够高．则当物体位移大小为10m时，物体所经过的时间可能为()A．(2-2)sB．(2+2)s10、如图所示，半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上，质量为m的光滑小球P在水平外力F的作用下处于静止状态，P与圆心O的连线与水平面的夹角为θ，将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90°，框架与小球始终保持静止状态．在此过程中下列说法正确的是：（）A．F水平时框架对小球的支持力大小为B．框架对小球的支持力先减小后增大C．拉力F先减小后增大D．拉力F的最小值为mgsinθ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1所示实验装置验证碰撞中的动量守恒．将斜槽固定在水平桌面上，让入射球1从斜槽上某点A由静止释放，记录球在地面的落点；在斜槽末端放上被碰球2再次让球1从斜槽上A点由静止释放，记录球1和球2的落点．重复上述过程10次，用尽可能小的圆将10个落点圈在一起，圆心M、P、N代表落点，斜槽末端在水平地面的竖直投影为O，用刻度尺测量小球的水平位移，如图2所示．(1)为完成实验下列操作必须的是________．A．斜槽末端切线方向保持水平B．入射球1的质量小于被碰球2的质量C．实验中入射小球从同一位置由静止释放D．测出斜槽末端到地面的高度h，计算球的速度(2)未放被碰球时，由刻度尺读出入射球抛出的水平位移为____________cm；(3)测得球1和球2的质量分别为m1和m2，小球的水平位移分别为xOM、xON、xOP，若关系式_________________成立(用所测物理量符号表示)，则可验证碰撞过程动量守恒．12．（12分）三个同学根据不同的实验条件，进行了探究平抛运动规律的实验：(1)甲同学采用如图甲所示的装置．用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明_________．(2)乙同学采用如图乙所示的装置．两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端可看作与光滑的水平板相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度使AC＝BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等．现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出．实验可观察到的现象应是_____________．仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明______________．(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片，图中每个小方格的边长为L＝2.5cm，则由图可求得拍摄时每__________s曝光一次，该小球做平抛运动的初速度大小为__________m/s.(g取10m/s2)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．14．（16分）如图，A、B是系在绝缘细线两端，带有等量同种电荷的可视为质点的小球，其中，现将长的绝缘细线绕过O点的光滑定滑轮，将两球悬挂起来，两球平衡时，OA的线长等于OB的线长，A球紧靠在光滑绝缘竖直墙上，B球悬线OB偏离竖直方向角，求：B球的质量和B球的电量q．静电力常量，重力加速度15．（12分）如图甲所示，长为4m的水平轨道AB与半径为R=0.6m的竖直半圆弧轨道BC在B处相连接，有一质量为1kg的滑块（大小不计），从A处由静止开始受水平向右的力F作用，F的大小随位移变化的关系如图乙所示，滑块与AB间的动摩擦因数为μ=0.25，与BC间的动摩擦因数未知，g取10m/s2，求：(1)滑块在水平轨道AB上运动前2m过程所用的时间；(2)滑块到达B处时的速度大小；(3)若到达B点时撤去力F，滑块沿半圆弧轨道内侧上滑，并恰好能到达最高点C，则滑块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功是多少？

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、D【解析】

A、根据第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等．所以冥王星从A→B→C的过程中，冥王星与太阳的距离增大，速率逐渐变小，故A错误；B、公转周期为T0，冥王星从A→C的过程中所用的时间是0.5T0，由于冥王星从A→B→C的过程中，速率逐渐变小，从A→B与从B→C的路程相等，所以冥王星从A→B所用的时间小于，故B错误；C、冥王星从B→C→D的过程中，万有引力方向先与速度方向成钝角，过了C点后万有引力方向与速度方向成锐角，所以万有引力对它先做负功后做正功，故C错误；D、根据几何关系可知，冥王星在B点到太阳的距离为r=，根据万有引力充当向心力知=ma知冥王星在B点的加速度为=，故D正确；故选D．2、C【解析】

A．该弹簧振子的振动周期为，选项A错误；B．该弹簧振子的振幅为，选项B错误；C．因在PQ两点振子的速度为零，则动量为零，则在记录笔留下PQ段印迹的过程中，物块动量的变化为零，根据动量定理可知，物块所受合力的冲量为零，选项C正确；D．根据动能定理，在记录笔留下PQ段印迹的过程中，合力对物块做功为零，而合力功等于弹力功与重力功之和，重力功不为零，则弹力对物块做功不为零，选项D错误．3、D【解析】

小球A做平抛运动，根据分位移公式，有：x=v1y=12又tan45°联立①②③得：v1=则A在C点的速度v小球B恰好垂直打到斜面上，则有：tan45则得：v2=gt则B在C点的速度vB则vAA.1:1，选项A不符合题意；B.1:2，选项B不符合题意；C.2:5，选项D.5:22，选项4、B【解析】

小球做匀速圆周运动，弹簧弹力提供向心力，根据胡克定律及向心力公式得：k(2L−L)＝m①

k(3L−L)＝m

②

联立①②解得：；所以选项B正确．故选B．5、C【解析】

对O点受力分析，受重力和两个拉力，做出受力图，根据平衡条件并结合合成法分析即可．【详解】对O点受力分析，如图所示：根据平衡条件，并结合正弦定理，有：A项：由于α＞β，所以，故A错误；B项：根据平衡条件，FA、FB的合力等于mg，故B错误；C项：调节悬点A的位置，使A点向左移动，当α+β趋向180°时，可使FA、FB都大于mg，故C正确；D项：故换质量更大的灯笼，α、β均不变，根据,，FB的增加量比FA的增加量大，故D错误．故应选：C．本题关键是明确O点处于三力平衡状态，结合平衡条件、合成法和正弦定理列式分析．6、C【解析】

物体A处移到B处，万有引力做功为W1；物体从B处移到无穷远处，万有引力做功为W2，所以从A移到无穷远处万有引力功做功为W1+W2，万有引力做功引起了重力势能的变化，且万有引力做正功引力势能减小，万有引力做负功，引力势能增大，即W=-ΔEP取无穷远处引力势能为零，所以A点的引力势能为W1+W2，故C对；ABD故选C把握住万有引力做功与引力势能变化之间的关系即可求解。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】:AC、设正六边形的中心为O.设D点电势为,因为匀强电场中电势随距离均匀变化(除等势面),又因为正六边形对边平行,DE间电势差等于BA间电势差,EF间电势差等于CB间电势差,则有E的电势为:,F点的电势为，O点是AD的中点,则O点的电势为,AC中点的电势与OB中点重合,根据几何知识得,计算得出则E点电势为：,F点的电势为.故A错误，C正确；

B、由于D点电势高于F点电势，正电荷受力方向和电场线方向一致，所以正点电荷在从D点移动到F点电场力做正功，故B错误；D

由于D点电势高于C点电势，负电荷受力方向和电场线相反，所以把负电荷从D点移动到C点电场力做负功、故D正确；综上所述本题答案是：CD8、ACD【解析】AB：由图知：t2时刻木块受的摩擦为最大静摩擦，水平力F=kt，木块在t2时刻开始运动，以后拉力大于滑动摩擦力，t2时刻以后做变加速直线运动；故A正确、B错误。C：木块在t2时刻开始运动，t2时刻以后物体受滑动摩擦力，则滑动摩擦力的大小等于Ff1；故C正确。D：t2时刻木块受的摩擦为最大静摩擦，最大静摩擦力的大小等于Ff2；故D正确。点睛：根据图象推出对应的运动情景，再将情景与图象对应分析。9、ABD【解析】

根据物体的位移大小为10m进行讨论，分别对抛出点上方10m和下方10m，由位移公式列式求解时间；【详解】设向上为正方向：当物体的位移大小为10m时，若在抛出点上方，则有：10m=v0t-12gt若在抛出点下方，则有：-10m=20t-解得：t3=(2+6)s，t4本题考查竖直上抛运动的规律，要注意明确题目中给出的10m可能在抛出点的上方，也可能在下方，而上方会有两次经过，下方只有一次经过。10、AC【解析】

C、D、以小球为研究对象，分析受力情况，作出受力示意力图，如图所示：根据几何关系可知，用F顺时针转动至竖直向上之前，支持力逐渐减小，F先减小后增大，当F的方向沿圆的切线方向向上时，F最小，此时F=mgcosθ；故C正确，D错误；A、B、F水平时，根据三力平衡的特点由合成法可知，由动态平衡中的图解法克知支持力一直减小，故A正确，B错误.故选AC.以小球为研究对象，分析受力情况，作出受力示意力图，根据平衡条件分析小球受力变化情况.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、AC【解析】

(1)A、要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故A正确.B、为了使小球碰后不被反弹，要求被碰小球质量大于碰撞小球质量，故B错误.C、要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确．D、本实验中两小球落地时间相同，故不需要测量高度h来计算下落时间；故D错误；故选AC.(2)未放被碰球时的落点为P点，用尽可能小的圆将尽可能多的小球的落点圈住，圆心的位置就可以看成是小球的平均落点；该落点的读数为25.55cm.(3)小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相等，小球的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则：m1v1=m1v1′+m2v2′，两边同时乘以时间t得：m1v1t=m1v1′t+m2v2′t，则：m1xOP=m1xOM+m2xON，故实验需要验证的表达式为：.该题考查用“碰撞试验器”验证动量守恒定律，该实验中，虽然小球做平抛运动，但是却没有用到速和时间，而是用位移x来代替速度v，成为是解决问题的关键.12、平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动P球击中Q球平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动0.051.0【解析】：（1）在甲图中,A球做平抛运动,B球做自由落体运动,无论打击的力度多大,两球都同时落地,则A球竖直方向上的运动规律与B球相同,即平抛运动在竖直方向上做自由落体运动.故甲可以研究平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动；（2）在乙图中,P球到达底M端后做平抛运动,Q球到达N端做匀速直线运动观察到的现象是P、Q两球将相撞,从而得知P球水平方向上的运动规律与Q球相同,