山西省大同市2027届物理高三第一学期期中考试试题含解析

山西省大同市2027届物理高三第一学期期中考试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、卫星电话信号需要通过地球同步卫星传送，已知地球半径为r，无线电信号传播速度为c，月球绕地球运动的轨道半径为60r，运行周期为27天。在地面上用卫星电话通话，从一方发出信号至对方接收到信号所需最短时间为A． B． C． D．2、一足球以12m/s的速度飞来，被一脚踢回，踢出时速度大小为24m/s，球与脚接触时间为0.1s，则此过程中足球的加速度为()A．120m/s2，方向与踢出方向相同 B．360m/s2，方向与踢出方向相同C．120m/s2，方向与飞来方向相同 D．360m/s2，方向与飞来方向相同3、介质中有一列沿轴正方向传播的简谐横波，某时刻其波动图像如图所示．为介质中一个质点，下列说法正确的是（）．A．这列波的波长为B．这列波的振幅为C．质点的振动频率等于波源的振动频率D．质点P的振动方向可能与波的传播方向在同一直线上4、某同学用如图所示方法做共点力平衡实验．M、N为摩擦不计的定滑轮，O点是轻质细绳OA、OB和OC的结点，桌上有若干相同的钩码，他已经在A点和C点分别挂了3个和4个钩码，为使O点在两滑轮间某位置受力平衡，在B点挂的钩码数可能是（）A．1个 B．3个C．5个 D．7个5、如图所示，由竖直轴和双臂构成的“Y”型支架可以绕竖直轴转动，双臂与竖直轴所成锐角为一个质量为m的小球穿在一条臂上，到节点的距离为h，小球始终与支架保持相对静止．设支架转动的角速度为，则A．当时，臂对小球的摩擦力大小为B．由零逐渐增加，臂对小球的弹力大小不变C．当时，臂对小球的摩擦力为零D．当时，臂对小球的摩擦力大小为mg6、在地面上方某一点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出，不计空气阻力，则小球在随后的运动中()A．速度和加速度的方向都在不断变化B．速度与加速度方向之间的夹角一直减小C．在相等的时间间隔内，速率的改变量相等D．在相等的时间间隔内，动能的改变量相等二、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、(多选)某马戏团演员做滑杆表演，已知竖直滑杆上端固定，下端悬空，滑杆的重力为200N，在杆的顶部装有一拉力传感器，可以显示杆顶端所受拉力的大小．从演员在滑杆上端做完动作开始计时，演员先在杆上静止了0.5s，然后沿杆下滑，3.5s末刚好滑到杆底端，并且速度恰好为零，整个过程演员的v－t图象和传感器显示的拉力随时间的变化情况分别如图甲、乙所示，g＝10m/s2，则下列说法正确的是()A．演员的体重为800NB．演员在最后2s内一直处于超重状态C．传感器显示的最小拉力为620ND．滑杆长7.5m8、如图所示，M、N两物体叠放在一起，在恒力F作用下，一起向上做匀加速直线运动，则关于两物体受力情况的说法正确的是（）A．物体M一定受到4个力B．物体N可能受到4个力C．物体M与墙之间一定有弹力和摩擦力D．物体M与N之间一定有摩擦力9、如图（a），一物块在t=0时刻滑上一固定斜面，其运动的v—t图线如图（b）所示．若重力加速度及图中的、、均为已知量，则可求出A．斜面的倾角B．物块的质量C．物块与斜面间的动摩擦因数D．物块沿斜面向上滑行的最大高度10、据报道，美国国家航空航天局（）首次在太阳系外发现“类地”行星。若宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星，进行科学观测：该行星自转周期为；宇航员在该行星“北极”距该行星地面附近以速度竖直上抛一个小球，小球经时间返回到地面。已知该行星半径为，万有引力常量为，则下列说法正确的是A．该行星的第一宇宙速度为B．该行星的平均密度为C．如果该行星存在一颗同步卫星，其距行星表面高度为D．宇宙飞船绕该星球做圆周运动的周期不小于三、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）为了探究物体做匀速圆周运动时，向心力与哪些因素有关？某同学进行了如下实验：如图甲所示，绳子的一端拴一个小沙袋，绳上离小沙袋L处打一个绳结A，2L处打另一个绳结B．请一位同学帮助用秒表计时．如图乙所示，做了四次体验性操作．操作1：手握绳结A，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周．体验此时绳子拉力的大小．操作2：手握绳结B，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周．体验此时绳子拉力的大小．操作3：手握绳结A，使沙袋在水平平面内做匀速圆周运动，每秒运动2周．体验此时绳子拉力的大小．操作4：手握绳结A，增大沙袋的质量到原来的2倍，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周．体验此时绳子拉力的大小．（1）操作2与操作1中，体验到绳子拉力较大的是____；（2）操作3与操作1中，体验到绳子拉力较大的是____；（3）操作4与操作1中，体验到绳子拉力较大的是____；（4）总结以上四次体验性操作，可知物体做匀速圆周运动时，向心力大小与____有关．A．半径B．质量C．周期D．线速度的方向（5）实验中，人体验到的绳子的拉力是否是沙袋做圆周运动的向心力____（“是”或“不是”）12．（12分）为了研究物体的动能与物体的质量有怎样的关系，某实验小组设计了这样一个实验：装置如图所示，将质量不同的小球从光滑斜面上同一高度处由静止释放，小球到达水平面时，立即遇到一系列条形布帘阻挡，经过一定的位移x后停下。因为布帘对小球的阻力恒定，所以每次小球克服阻力所作的功都与x成正比，他们记录了每次实验小球的质量m和小球的位移x，如下表所示：m（kg）0.100.200.300.400.50x（m）0.080.160.230.320.41请回答下列问题：(1)实验中，每次小球释放的高度总是相同的，这样做的目的是______________；(2)在图中两出x-m图像_________________；(3)根据图像可以得出x与m的数学表达式为：_________________，你认为决定图像的斜率大小的因素可能是___________________。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）如图甲所示，质量M=0.2kg的平板放在水平地面上，质量m=0.1kg的物块（可视为质点）叠放在平板上方某处，整个系统处于静止状态。现对平板施加一水平向右的拉力，在0～1.5s内该拉力F随时间的变化关系如图乙所示，1.5s末撤去拉力。已知物块未从平板上掉下，认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，物块与木板间的动摩擦因数μ1=0.2，平板与地面间的动摩擦因数μ2=0.4，取g=10m/s2。求:（1）0～1s内物块和平板的加速度大小a1、a2；（2）1s末物块和平板的速度大小v1、v2以及1.5s末物块和平板的速度大小、；（3）平板的最短长度L。14．（16分）如图所示，用面积为S的活塞在气缸内封闭着一定质量的空气，活塞上放一砝码，活塞和砝码的总质量为m，现对气缸缓缓加热使气缸内的空气温度从T1升高到T2，且空气柱的高度增加了Δl，已知加热时气体吸收的热量为Q，外界大气压强为p0，问：①此过程中被封闭气体的内能变化了多少；②被封闭空气初始状态的体积．15．（12分）静止在水平面上的A、B两个物体通过一根拉直的轻绳相连，如图所示。轻绳长L=1m，承受的最大拉力为8N，A的质量m1=2kg，B的质量m2=8kg，A、B与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，现用一逐渐增大的水平力F作用在B上，使A、B向右运动，当F增大到某一值时，轻绳刚好被拉断（g取10m/s2）。(1)求绳刚被拉断时F的大小。(2)若绳刚被拉断时，A、B的速度为2m/s，保持此时的F大小不变，当A静止时，A、B间的距离为多少?

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、C【解析】

根据万有引力提供向心力，解得：r=∝已知月球和同步卫星的周期比为27:1，则月球和同步卫星的轨道半径比为9:1，因月球绕地球运动的轨道半径为60r,故同步卫星的轨道半径为，高度为，故在地面上用卫星电话通话，从一方发出信号至对方接收到信号所需最短时间为：t=s/c=2×=，故C正确，ABD错误；故选：C.2、B【解析】

规定初速度的方向为正方向，则加速度，负号表示加速度的方向与初速度方向相反，与踢出方向相同．所以ACD错误，B正确．故选B．根据加速度的定义求解本题，关键是抓住速度的方向，规定正方向后用速度的正负值表示方向．3、C【解析】AB．根据波形图可知，，，故A错误，B错误；C．据波的传播特点可知，各质点做受迫振动，既各质点的振动频率与波源的频率相等，故C正确；D．由于该波是横波，所以质点的振动方向与该波的传播方向垂直，故D错误．故选：C．4、B【解析】

三个力的平衡,第三个力大小7>F>1之间,所以A、D错误；若挂5个钩码,则可知MO处于水平.与题意M、N在同一水平线上,矛盾.所以B正确；5、C【解析】

A．当ω=0时，臂对小球的摩擦力大小等于重力沿斜杆向下的分力，大小为f=mgcosθ故A错误；B．当支架转动时：竖直方向水平方向解得可知ω由零逐渐增加，臂对小球的摩擦力先减后增，弹力大小先增后减，故B错误；C．由可得故C正确；D．由可得故D错误.故选C.6、B【解析】由于物体只受重力作用，做平抛运动，故加速度不变，速度大小和方向时刻在变化，选项A错误；设某时刻速度与竖直方向夹角为θ，则tanθ=v0vy平抛运动、动能定理【名师点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合加速度公式和动能定理公式灵活求解即可。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】由两图结合可知，静止时，传感器示数为800N，除去杆的重力200N，演员的重力就是600N，故A错误；由图可知最后2s内演员向下减速，故加速度向上，处于超重状态；故B正确；在演员加速下滑阶段，处于失重状态，杆受到的拉力最小，此阶段的加速度为：a1=m/s2=3m/s2，由牛顿第二定律得：mg-F1=ma，解得：F1=420N，加上杆的重力200N，可知杆受的拉力为620N，故C正确；v-t图象的面积表示位移，则可知，总长度x=×3×3=4.5m；故D错误；故选BC．点睛：本题是对两个图象的结合应用，明确两图象的坐标和性质；要能从这类题目中熟练结合运动和受力图，此类题目等同于牛顿第二定律应用的由受力确定运动和由运动确定受力．8、AD【解析】

M、N两物体一起向上做匀加速直线运动，合力向上，对MN整体进行受力分析，受到重力和F，墙对M没有弹力，否则合力不能向上，也就不可能有摩擦力；对N进行受力分析，得：N受到重力，M对N的支持力，这两个力的合力不能向上，所以还受到M对N向上的静摩擦力，则N也给M一个沿斜面向下的静摩擦力，再对M进行受力分析，得：M受到重力、推力F、N对M的压力以及N给M沿斜面向下的静动摩擦力，一共4个力，故AD正确，BC错误;故选AD．9、ACD【解析】小球滑上斜面的初速度已知，向上滑行过程为匀变速直线运动，末速度0，那么平均速度即，所以沿斜面向上滑行的最远距离，根据牛顿第二定律，向上滑行过程，向下滑行，整理可得，从而可计算出斜面的倾斜角度以及动摩擦因数，选项AC对．根据斜面的倾斜角度可计算出向上滑行的最大高度，选项D对．仅根据速度时间图像，无法找到物块质量，选项B错．【考点定位】牛顿运动定律【方法技巧】速度时间图像的斜率找到不同阶段的加速度，结合受力分析和运动学规律是解答此类题目的不二法门．10、BD【解析】

A．行星地面附近的重力加速度为该行星的第一宇宙速度为故A错误；B．利用得行星的体积为则密度为故B正确；C．利用解得故C错误；D．根据解得：故D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、操作2操作3操作4ABC不是【解析】

(1)根据F=mrω2知，操作2与操作1相比，操作2的半径大，小球质量和角速度相等，知拉力较大的是操作2；(2)根据F=mrω2知，操作3与操作1相比，操作3小球的角速度较大，半径不变，小球的质量不变，知操作3的拉力较大。(3)操作4和操作1比较,半径和角速度不变,小球质量变大,根据F=mrω2知，操作4的拉力较大。(4)由以上四次操作，可知向心力的大小与质量、半径、角速度有关。故选：ABC。(5)沙袋做圆周运动的向心力时绳子对沙袋的拉力，作用在沙袋上。而人体验到的绳子的拉力作用在人上，不是同一个力。12、保证小球到达水平时的速度相同.见解析.x=0.8m；布帘的粗糙或蔬密程度等.【解析】

（1）[1]实验中，每次小球释放的高度总是相同的，这样做的目的是为了保证小球到达水平时的速度相同；

（2）[2]通过描点，用光滑的直线可得：

（3）[3]由图象可知，斜率故表达式：x=0.8m[4]决定图象的斜率大小的因素可能是布帘的粗糙或蔬密程度等.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）a1=2m/s2，a2=3m/s2；（2）v1=2m/s，v2=3m/s；==3m/s；（3）L=1.35m。【解析】

（1）内，物块与平板间、平板与地面间的滑动摩擦力大小分别为：设物块与平板间恰好滑动时，拉力为F0由牛顿第二定律有，因为，故物块与平板发生相对滑动。对物块和平板由牛顿第二定律有：解得：（2）内，（），物块与平板均做匀加速直线运动，有：