莆田市重点中学2027届高三物理第一学期期中综合测试试题含解析

莆田市重点中学2027届高三物理第一学期期中综合测试试题注意事项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、下列说法正确的是A．第一宇宙速度是人造卫星在空中环绕地球做匀速圆周运动的最小速度B．只要发射速度大于第一宇宙速度，人造卫星就将在高空沿圆轨道绕地球运行C．如果需要，地球同步通讯卫星可以定点在地球上空任何一点D．人造卫星的轨道可以是圆的也可以是椭圆的2、如图所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，假定人与扶梯一起沿斜面加速上升，在这个过程中，以下说法正确的是()A．台阶对人的摩擦力对人做负功B．台阶对人的总作用力方向沿竖直向上C．在此过程中人处于失重状态D．人对台阶的压力大小等于台阶对人的支持力的大小3、如图，斜面上a、b、c三点等距，小球从a点正上方O点抛出，做初速为v0的平抛运动，恰落在b点．若小球初速变为v，其落点位于c，则（）A．v0<v<2v0 B．v=2v0C．2v0<v<3v0 D．v>3v04、如图所示，一夹子夹住木块，在力作用下向上提升，夹子和木块的质量分别为、，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为，若木块不滑动，力的最大值是A． B．C． D．5、所示为航母上电磁弹射装置的等效电路图(俯视图)，使用前先给电容器C充电，弹射时，电容器释放储存电能所产生的强大电流经过导体棒EF，EF在磁场(方向垂直纸面向外)作用下加速．下列说法正确的是（）A．导体棒EF受到安培力的方向可用左手定则判断B．弹射时导体棒EF先向右做变加速运动，后做匀速运动C．电容器相当电源，放电时MN间的电势差保持不变D．在电容器放电过程中，电容器电容不断减小6、物体A置于地球赤道上，卫星B绕地球做椭圆轨道运行，卫星C为地球同步卫星，P点为卫星B、C轨道的交点．己知卫星B运动轨迹的半长轴与卫星C运动轨迹的半径相等．相对于地心，下列说法中正确的是（）A．物体A的线速度大小大于C的线速度大小B．卫星B在P点的加速度大小大于卫星C在该点加速度大小C．物体A、卫星B、卫星C绕地心运动的周期相同D．卫星B在近地点的机械能小于在远地点的机械能二、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三个物体放在旋转平台上随平台一起做匀速圆周运动，动摩擦因数均为μ，已知A的质量为2m，B、C的质量均为m，A、B离轴距离均为R，C距离轴为2R，则以下说法正确的是（）A．aA=aB<aCB．aA=aC>aBC．fA=fC>fBD．fA=fB>fC8、关于运动和力的关系，下列说法中正确的是A．力是维持物体运动的原因B．力是改变物体运动状态的原因C．一个物体受到的合力越大，它的速度越大D．一个物体受到的合力越大，它的加速度越大9、下列说法正确的是_____A．因为声波的波长可以与通常的障碍物尺寸相比，所以声波比较容易产生衍射现象B．向人体内发射频率己知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法俗称“彩超”C．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象D．麦克斯韦关于电磁场的两个基本观点是：变化的磁场产生电场和变化的电场产生磁场E.狭义相对论认为真空中的光速与光的频率、光源的运动状态有关10、关于电磁波，下列说法正确的是。A．振动物体的平衡位置是加速度最大的位置B．振动物体的平衡位置是回复力为零的位置C．电磁波中电场和磁场的方向处处相互垂直D．振源的振动速度和波的传播速度是一样的E.沿波的传播方向上，离波源越远的质点振动越滞后三、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）如图所示为研学小组的同学们用圆锥摆验证向心力表达式的实验情景．将一轻细线上端固定在铁架台上，下端悬挂一个质量为m的小球，将画有几个同心圆周的白纸置于悬点下方的水平平台上，调节细线的长度使小球自然下垂静止时恰好位于圆心处．用手带动小球运动使它在放手后恰能在纸面上方沿某个画好的圆周做匀速圆周运动．调节平台的高度，使纸面贴近小球但不接触．（1）若忽略小球运动中受到的阻力，在具体的计算中可将小球视为质点，重力加速度为g．①从受力情况看，小球做匀速圆周运动所受的向心力是___（选填选项前的字母）．A．小球所受绳子的拉力B．小球所受的重力C．小球所受拉力和重力的合力②在某次实验中，小球沿半径为r的圆做匀速圆周运动，用秒表记录了小球运动n圈的总时间t，则小球做此圆周运动的向心力大小Fn=______（用m、n、t、r及相关的常量表示）．用刻度尺测得细线上端悬挂点到画有圆周纸面的竖直高度为h，那么对小球进行受力分析可知，小球做此圆周运动所受的合力大小F=_______（用m、h、r及相关的常量表示）．③保持n的取值不变，改变h和r进行多次实验，可获取不同时间t．研学小组的同学们想用图像来处理多组实验数据，进而验证小球在做匀速圆周运动过程中，小球所受的合力F与向心力Fn大小相等．为了直观，应合理选择坐标轴的相关变量，使待验证关系是线性关系．为此不同的组员尝试选择了不同变量并预测猜想了如图所示的图像，若小球所受的合力F与向心力Fn大小相等，则这些图像中合理的是_______（选填选项的字母）．（2）考虑到实验的环境、测量条件等实际因素，对于这个实验的操作，下列说法中正确的是________（选填选项前的字母）．A．相同体积的小球，选择密度大一些的球可以减小空气阻力对实验的影响B．相同质量的小球，选择体积小一些的球有利于确定其圆周运动的半径C．测量多个周期的总时间再求周期的平均值，有利于减小周期测量的偶然误差D．在这个实验中必须测量出小球的质量（3）上述实验中小球运动起来后撤掉平台，由于实际实验过程中存在空气阻力的影响，所以持续观察会发现小球做圆周运动的半径越来越小．经过足够长时间后，小球会停止在悬点正下方．若小球在运动中每转动一周的时间内半径变化均可忽略，即每一周都可视为匀速圆周运动．请分析说明在小球做上述圆周运动的过程中，随着细绳与竖直方向的夹角不断减小，小球做圆周运动的周期是如何变化的．__________________________________________．12．（12分）用半径相同的小球1和小球2的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图所示，斜槽与水平槽平滑连接．安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下铅垂线所指的位置O.接下来的实验步骤如下：步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上．重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，认为其圆心就是小球落点的平均位置；步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘处的B点，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞．重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度．(1)在上述实验操作中，下列说法正确的是________．A．小球1的质量一定大于小球2的质量，小球1的半径可以大于小球2的半径B．将小球静止放置在轨道末端看小球是否滚动来检测斜槽轨道末端是否水平C．小球在斜槽上的释放点应该越高越好，这样碰前的速度大，测量误差较小D．复写纸铺在白纸的上面，实验过程中复写纸可以随时拿起来看印迹是否清晰并进行移动(2)以下提供的器材中，本实验必需的有（____）A．刻度尺B．游标卡尺C．天平D．秒表(3)设小球1的质量为m1，小球2的质量为m2，MP的长度为l1，ON的长度为l2，则本实验验证动量守恒定律的表达式为________．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）小船匀速横渡一条河流，当船头垂直对岸方向航行时，在出发点10min到达对岸下游120m处，若船头保持与河岸成α角向上游航行，在出发12.5min到达正对岸，求：（1）水流的速度，（2）船在静水中的速度，（3）河的宽度，（4）船头与河岸间的夹角α14．（16分）如图所示，劲度系数k=10.0N/m的轻质水平弹簧右端固定在足够长的水平桌面上，左端系一质量为M=1.0kg的小物体A，A左边所系轻细线绕过轻质光滑的定滑轮后与轻挂钩相连．小物块A与桌面的动摩擦因数μ=0.15，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现将一质量m=1.0kg的物体B挂在挂钩上并用手托住，使滑轮右边的轻绳恰好水平伸直，此时弹簧处在自由伸长状态．释放物体B后系统开始运动，取g=10m/s1．（1）求刚释放时物体B的加速度a；（1）求小物块A速度达到最大时,弹簧的伸长量x1；（3）已知弹簧弹性势能，x为弹簧形变量，求整个过程中小物体A克服摩擦力所做的总功W．15．（12分）如图所示，餐桌中心是一个半径为r=1.5m的圆盘，圆盘可绕中心轴转动，近似认为圆盘与餐桌在同一水平面内且两者之间的间隙可忽略不计。已知放置在圆盘边缘的小物体与圆盘的动摩擦因数为，与餐桌的动摩擦因数为，餐桌离地高度为。设小物体与圆盘以及餐桌之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。(1)为使物体不滑到餐桌上，圆盘的角速度的最大值为多少？(2)缓慢增大圆盘的角速度，物体从圆盘上甩出，为使物体不滑落到地面，餐桌半径R的最小值为多大？(3)若餐桌半径，则在圆盘角速度缓慢增大时，物体从圆盘上被甩出后滑落到地面上的位置到从圆盘甩出点的水平距离L为多少？

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.第一宇宙速度是人造卫星在空中环绕地球做匀速圆周运动的最大速度，A错误；B.人造卫星可能做圆周运动，可能做椭圆运动，如果速度大于第二宇宙速度，卫星将脱离地球引力，故B错误；C.同步卫星的平面只能是赤道平面，只能静止在赤道上空某一点，C错误；D.人造卫星的轨道可以是圆的也可以是椭圆的，D正确；故选D。2、D【解析】

设斜面坡角为，人的加速度斜向上，将加速度分解到水平和竖直方向得：，方向水平向右；，方向竖直向上；A．水平方向受静摩擦力作用，水平向右，运动的位移为x，为锐角，则，则台阶的摩擦力对人做正功，A错误；B．合力方向沿斜面向上，重力竖直向下，则台阶对人的作用力方向斜向右上方，B错误；C．人有一个竖直向上的加速度，所以人处于超重状态，C错误；D．人对台阶的压力大小与台阶对人的支持力互为作用力和反作用力，则大小相等，D正确；3、A【解析】

小球从a点正上方O点抛出，做初速为v0的平抛运动，恰落在b点，改变初速度，落在c点，知水平位移变为原来的2倍，若时间不变，则初速度变为原来的2倍，由于运动时间变长，则初速度小于2v0，故A正确，BCD错误．4、A【解析】

对木块分析得：解得木块的最大加速度为：对整体分析得：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．5、A【解析】

明确电容器的性质，知道电容是电容本身的性质，与电量无关；而电容器充电时，与电源正极相连的极板带正电，同时根据左手定则分析安培力的方向，从而判断运动方向；【详解】A、电容器下极板接正极，所以充电后N极板带正电，放电时，电流由F到E，则由左手定则可知，安培力向右，所以导体棒向右运动，故A正确；B、根据上面分析可知导体棒受到向右的安培力作用，即导体棒EF先向右做变加速运动，后由于安培力消失在阻力作用下做减速运动，故选项B错误；C、电容器放电时，电量和电压均减小，即MN间的电势差减小，故C错误；

D、电容是电容器本身的性质，与电压和电量无关，故放电时，电容不变，故D错误．本题考查电容以及安培力的性质，要注意掌握左手定则以及电容的性质等基本内容，明确电容由电容器本身的性质决定．6、C【解析】A、由题意可知，A、C绕地心运动的角速度相等，卫星C做圆周运动的半径大于A的半径，由v=ωr可知，C的线速度大于A的线速度，故A项错误。B、由牛顿第二定律得：GMmr2=ma，解得加速度：a=GMr2，在P点，G、M、r都相同，卫星B在C、己知卫星B运动轨迹的半长轴与卫星C运动轨迹的半径相等，由开普勒第三定律可知：a3T2=k，则卫星B、卫星C绕地心运动的周期相同，卫星C为地球同步卫星，其周期与A的周期相同，所以物体A、卫星B、卫星CD、卫星B绕地球做椭圆轨道运行，只有地球的万有引力对B做功，其机械能守恒，故D项错误。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、AC【解析】

ABC角速度相等，根据a=rω2知，C的轨道半径最大，C的向心加速度最大，AB的向心加速度相等，故A正确，B错误。物体做匀速圆周运动，靠静摩擦力提供向心力，fA＝2mRω2，fB＝mRω2，fC＝2mRω2，可知B物体的摩擦力最小，故C正确，D错误；故选AC.8、BD【解析】力不是维持物体运动的原因，是改变物体运动状态的原因，物体有保持原来运动状态的性质，这种性质叫惯性．惯性大小由物体的质量决定．由牛顿第二定律F=ma可知，在质量一定的情况下，一个物体受到的合力越大，它的加速度越大．所以答案选BD.9、ABD【解析】因为声波的波长可以与通常的障碍物尺寸相比，根据明显衍射的条件可知，声波比较容易产生衍射现象，故A正确；测出反射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法俗称“彩超”，是利用多普勒效应原理，故B正确；用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象，故C错误；麦克斯韦关于电磁场的两个基本观点是：变化的磁场产生电场和变化的电场产生磁场，故D正确；根据狭义相对论中光速不变原理，可知，在所有惯性参照系中光速是相同的，光速与光源、观察者间的相对运动无关，故E错误．故选ABD.10、BCE【解析】

A．振动物体经过平衡位置时，加速度最小。故A错误。

B．物体经过平衡位置时，回复力为零。故B正确。C．电磁波的传播方向与振动方向相互垂直，变化的电场与变化磁场处处相互垂直。故C正确。D．振源的振动速度和波的传播速度是两回事，没有关联。故D错误。E．沿波的传播方向上，离波源越远的质点振动越滞后。故E正确。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、Cmgr/hBABC设小球做半径为r的圆周运动的周期为T，此时小球距细线上端固定点的竖直高度为h，根据受力情况和向心力公式有可解得．因半径变小，绳长不变，h变大，故小球周期变大．【解析】

（1）①[1]．小球做圆周运动的向心力来自小球所受重力和细线拉力的合力，故选C;②[2]．小球所受的向心力小球做此圆周运动所受的合力大小③[3]．根据Fn=F可得：可得，则图像B正确；（2）[4]．A.相同体积的小球，选择密度大一些的球可以减小空气阻力对实验的影响，选项A正确；B.相同质量的小球，选择体积小一些的球有利于确定其圆周运动的半径，选项B正确；C.测量多个周期的总时间再求周期的平均值，有利于减小周期测量的偶然误差，选项C正确；D.由（1）③的分析可知，在这个实验中没必要测量出小球的质量，选项D错误；（3）[5]．设小球做半径为r的圆周运动的周期为T，此时小球距细线上端固定点的竖直高度为h，根据受力情况和向心力公式有可解得因半径变小，绳长不变，h变大，故小球周期变大．12、BDACm1·l1＝m2·l2【解析】

(1)根据实验注意事项分析答题；(2)根据实验需要测量的量选择实验器材；(3)小球离开水平轨道后做平抛运动，根据实验数据与动量守恒定律求出实验需要验证的表达式．【详解】(1)A项：验证动量守恒定律实验中，入射球1的质量一定要大于被碰球2的质量，两球的直径应相等，故A错误；B：将小球静止放置在轨道末端，如果小球不滚动，水面斜槽轨道末端水平，否则斜槽末端不水平，故B正确；C项：小球在斜槽上的释放点高度应适当，如果释放点的高度太高，小球离开轨道后的水平位移太大，小球将落在复写纸之外，不能确定小球的落地点，小球的释放高度不是越高越好，故C错误；D项：复写纸铺在白纸的上面，实验过程中复写纸可以随时拿起看印迹是否清晰，只要不移动地面上的白纸，可以随便移动复写纸的位置，故D正确．故应选：BD．(2)实验过程中需要测量入射球与被碰球的质量，因此实验需要天平；实验时需要测出小球落地点的水平位移，因此实验需要刻度尺，故AC正确．(3)球离开水平轨道后做平抛运动，由于小球的竖直分位移相等，因此它们在空中的运动时间相等，小球的水平位移与它的初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度；由图示可知，碰撞前小球1的落地点是P，两球碰撞，球1的落地点是M，球2的落地点是N，实验需要验证：m1OP=m10M+m20N，m1（OP-OM）=m20N，m1MP=m20N，则m1l1=m2l2，本实验验证动量守恒定律的表达式为：m1l1=m2l2.．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）0.1m/s；（1）100m；（3）m/s；（4）53°【解析】

（1）设静水速为v1，水流速为v1．船头保持跟河岸垂直的方向航行时有：v1t=110m，则有：v1=m/s=0.1m/s（1、3）而v1t=d，当合速度与河岸垂直时，合速度为：，且d=vt′．联立以上各式解得：d=100m，v1=m/s．（4）斜着航线时，船的速度为：v1sinα=；因解得：α=53°；14、（1）（1）0.35m（3）1.4J【解析】

（1）对A、B两物体组成的系统由于mg＞μMg，所以B刚释放时物体A将开始向左运动，此时弹簧弹力为零，据牛顿第二定律有：解得（1）在A向左加速过程中位移为x时A和B的加速度为a′，据牛顿第二定律有