甘肃省武山一中2027届物理高三第一学期期中考试试题含解析

甘肃省武山一中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、某天体的两颗卫星a、b分别在同一平面内的P、Q轨道上沿逆时针方向做匀速圆周运动，某时刻如图所示。P、Q轨道的半径分别为r1、r2，且r2=4r1，则下面说法正确的是A．卫星a的加速度小于卫星b的加速度B．从图示位置开始计时，在一小段时间内两卫星间的距离不断减小C．在以后运动过程中，只要卫星b处于图示位置，则卫星a也一定处于图示位置D．若使卫星a变轨到Q轨道上运动，则必须减小卫星a的速度2、如图所示，物体A和B用轻绳相连后通过轻质弹簧悬挂在天花板上，物体A的质量为m，物体B的质量为M，当连接物体A、B的绳子突然断开后，物体A上升到某一位置时的速度大小为v，这时物体B的下落速度大小为u，在这一段时间里，弹簧的弹力对物体A的冲量为（）A．mv B． C． D．3、我国正在进行的探月工程是高新技术领域的一次重大科技活动，在探月工程中飞行器成功变轨至关重要，如图所示．假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0，飞行器在距月球表面高度为3R的圆形轨道I上运动，到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道II，到达轨道的近月点B再次点火进入近月轨道III．绕月球做圆周运动则A．飞行器在B点处点火后，动能增加B．由已知条件不能求出飞行器在轨道II上的运行周期C．只有万有引力作用情况下，飞行器在轨道II上通过B点的加速度大小大于在轨道III上通过B点的加速度D．飞行器在轨道III上绕月球运行一周所需的时间为4、如图为两个不同闭合电路中两个电源的U－I图象，则下列说法正确的是（）A．电动势E1＞E2，发生短路时的电流I1＞I2B．电动势E1＞E2，内阻r1=r2C．电动势E1＞E2，内阻r1＜r2D．当两电源分别接相同的电阻时，电源2的效率大5、物体做竖直上抛运动，下列图象能反映其上升过程运动情况的是A． B． C． D．6、如图所示，长为L的细绳一端固定，另一端系一质量为m的小球，如果给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆，设细绳与竖直方向的夹角为，下列说法中正确的是A．小球受重力、细绳的拉力和向心力作用 B．细绳的拉力等于向心力C．越大，小球运动的角速度越大 D．越大，小球运动的线速度越小二、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、某人身系弹性绳自高空p点自由下落,如图所示a点是弹性绳的原长位置,c点是人所到达的最低点,b点是人静止悬吊时的平衡位置.不计空气阻力,则下列说法中正确的是（）A．从p至b过程中重力的冲量大小大于弹性绳弹力的冲量大小B．从p至b过程中重力所做功等于人克服弹力所做的功C．从p至c过程中重力的冲量大小大于弹性绳弹力的冲量大小D．从p至c过程中重力所做功等于人克服弹力所做的功8、如图所示，水平面内有A、B、C、D、E、F六个点，它们均匀分布在半径为R=2cm的同一圆周上，空间有一方向与圆平面平行的匀强电场．已知A、C、E三点的电势分别为φA=(2-3)VA．将电子沿圆弧从D点移到F点，静电力先做正功再做负功，B．电场强度的大小为100V/mC．该圆周上的点电势最高为4VD．电场强度的方向由A指向D9、如图,水平光滑地面上停放着一质量为M的小车,其左侧有半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB，轨道最低点B与长为L的水平轨道BC相切,整个轨道处于同一竖直平面内。将质量为m的物块(可视为质点)从A点无初速释放,物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出,设重力加速度为g,空气阻力可怎略不计。关于物块从A位置运动至C位置的过程中,下列说法正确的（）A．小车和物块构成的系统动量守恒B．摩擦力对物块和轨道所做的功的代数和为-mgRC．小车在全过程中运动的最大位移为mD．小车运动过程中的最大速度为210、一粒钢珠从静止状态开始自由下落，然后陷入泥潭中．若把在空中下落的过程称为过程I，进入泥潭直到停住的过程称为过程II，空气阻力忽略不计．则（）A．过程I中钢珠动量的改变量等于重力的冲量B．过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程I中重力冲量的大小C．过程II中钢珠克服阻力所做的功等于过程I与过程II中钢珠所减少的总重力势能D．过程II中损失的机械能等于过程I中钢珠所增加的动能三、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）某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是:A．按如图摆好实验装置;B．将质量M=0.2kg的小车拉到打点计时器附近，并按住小车;C．在总质量m分别为20g、30g、40g的三种钩码中，挑选了一个质量为40g的钩码挂在拉线的挂钩上;D．接通打点计时器的电源(电源频率为f=50Hz)，然后释放小车，打出一条纸带.

①多次重复实验，从中挑选一条点迹清晰的纸带如图所示.把打下的第一点记作“0”，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，用毫米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为，他把钩码重力(当地重力加速度作为小车所受合力算出打下“0”点到打下“5”点合力做功.则合力做功W=________J，小车动能的改变量_____________J（结果均保留三位有效数字）

②此次实验探究的结果，他没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”，且误差很大，显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素.请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下，造成较大_________（“系统”或“偶然”）误差的主要原因是___________________________________________；_____________________________________________________________________________(写出两条即可)12．（12分）如图1所示为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图．砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M．实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小．（1）实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行的一项操作是_____A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动．（2）甲、乙、丙、丁四个实验小组根据实验数据画出的图象分别如下，对于这四个图象，分析正确的是_____A．甲未平衡摩擦B．乙平衡摩擦过度C．丙是小车质量太大了D．丁是不满足m≪M的条件（3）图3是试验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出．量出相邻的计数点之间的距离分别为SAB=4.22cm、SBC=4.65cm、SCD=5.08cm、SDE=5.49cm、SEF=5.91cm、SFG=6.34cm．已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度a=_____m/s2（结果保留2位有效数字）．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，长l=1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点质量为m=2kg的小球。在一外力F（图中未画出）的作用下，小球保持绳与竖直方向的夹角θ=370的静止状态。重力加速度g=10m/s2.(sin370=0.6,cos370=0.8)，求：（1）小球所受F的最小值。（2）将外力F撤去，小球回到最低点时绳拉力T的大小。14．（16分）一质量为M=4kg的长木板在粗糙水平地面上向右运动，在t=0时刻，木板速度为vo=6m/s,此时将一质量为m=2kg的小物块(可视为质点)无初速度地放在木板的右端，二者在0~1s内运动的v-t图象如图所示。己知重力加速度g=10m/s2。求：(1)小物块与木板的动摩擦因数μ1,以及木板与地面间的动摩擦因数μ2；(2)若小物块不从长木板上掉下,则小物块最终停在距木板右端多远处?(3)若在t=1s时,使小物块的速度突然反向(大小不变),小物块恰好停在木板的左端,求木板的长度L。15．（12分）如图所示，开口向上质量为m1=2kg的导热气缸C静止于水平桌面上，用一横截面积s为=10cm2、质量为=2kg的活塞封闭了一定质量的理想气体.一不可伸长的轻绳一端系在活塞上，另一端跨过两个定滑轮连着一劲度系数k=400N/m的竖直轻弹簧A，A下端系有一质量M=5kg的物块B。开始时，活塞到缸底的距L1=lOOcm，轻绳恰好拉直，弹簧恰好处于原长状态，缸内气体的温度T1=300K。巳知外界大气压强值为=1.0×105Pa,取重力加速度g=10m/s3,不计一切摩擦。现使缸内气体缓慢冷却到T2=100K时，求：①稳定后活塞到缸底的距离；②活塞从开始到最终稳定下降的距离。

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】

A.根据万有引力提供向心力有：可得：由于，所以卫星的加速度是卫星的加速度16倍，故A错误；B.根据万有引力提供向心力有：可得：由于，所以卫星的角速度是卫星的角速度8倍，从图示位置开始计时，在一小段时间内两卫星间的距离不断增大，故B错误；C.卫星的角速度是卫星的角速度8倍，那么卫星的周期是卫星的周期的，所以在以后运动过程中，只要卫星处于图示位置，则卫星也一定处于图示位置，故C正确；D.若使卫星变为在轨道上运动，即做离心运动，必须增大速度，故D错误。2、D【解析】

以向上为正方向，在这一段时间里，对物体B由动量定理得在这一段时间里，对物体A由动量定理得解得故D正确，ABC错误。故选D。3、D【解析】

A．在圆轨道实施变轨成椭圆轨道远地点是做逐渐靠近圆心的运动，要实现这个运动必须万有引力大于飞船所需向心力，所以应给飞船点火减速，减小所需的向心力，故点火后动能减小，故A错误；BD．设飞船在近月轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间为T3，则：解得：根据几何关系可知Ⅱ轨道的半长轴a=2.5R，根据开普勒第三定律：以及轨道Ⅲ的周期可知求出Ⅱ轨道的运行周期，故B错误，D正确．C．只有万有引力作用下，飞行器在轨道Ⅱ上与在轨道Ⅲ上通过B点引力相同，则加速度相等，故C错误．4、D【解析】

ABC．由图可知，图象与纵轴的截距表示电动势，则E1＞E2；图象与横轴的截距表示短路电流，则I1=I2，由，可知，内电阻r1＞r2。故ABC错误。D．效率为：，可知内阻小的效率大，所以电源2的效率大。故D正确。5、C【解析】

A．物体做竖直上抛运动，选取向上为正方向，则所以图像为抛物线，不是直线，故A错误；BC．将一物体竖直向上抛出，不计空气阻力，物体做匀减速直线运动，则上升的过程有v是t的线性函数，当速度减为0，故B错误，C正确；D．竖直上抛运动的加速度等于重力加速度，是不变的，故D错误。故选C。6、C【解析】

AB.小球只受重力和绳的拉力作用，二者合力提供向心力，故A错误，B错误；C.向心力大小为：Fn=mgtanθ，小球做圆周运动的半径为：r=Lsinθ，则由牛顿第二定律得：mgtanθ=mω2Lsinθ。得到角速度ω=，越大，cosθ越小，小球运动的角速度越大，故C正确；D.由牛顿第二定律mgtanθ=m，得到线速度：v=，θ越大，sinθ、tanθ越大，小球运动的线速度越大，故D错误。故选：C.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】

某人下降的过程中，弹性绳未伸长前某人做自由落体运动，弹性绳开始伸长后，弹力逐渐变大，某人受到重力和弹力的合力先变小后反向变大，当合力向下时加速，合力向上时减速．【详解】A、B、从p至b的过程中，重力作用时间大于弹力作用时间，重力也大于弹力，故重力的冲量大于弹力的冲量；故A正确，B错误.C、D、从p至c的过程中，对人运用动量定理，有：IG-IT=0，故重力的冲量大小等于弹性绳弹力的冲量大小；由动能定理，可知，WG-WT=0重力所做功等于人克服弹力所做的功，故C错误，D正确.故选AD.本题关键分析清楚某人的运动情况和受力情况，然后结合冲量的定义和动量定理列式分析8、ABC【解析】AE中点G的电势φG＝φA+φE2＝(2+3)+(2-3

EA两点间的电势差为U＝(2+3)−(2−3)＝23V，EA两点间的距离d＝2Rsin60°＝2×2×32cm＝23cm；电场强度的大小E＝Ud＝23V23×10-2m＝100V/m，故B正确；顺着电场线电势降低，H点电势最高，U=Ed，REG＝U点睛：此题考查电势差与电场强度的关系，在匀强电场中平行线段两端的电势差之比等于距离之比，可以求得其他点的电势．并且电场线与等势线垂直，可以确定电场强度的方向．9、BD【解析】

系统所受合外力为零时，系统动量守恒；由动能定理或机械能守恒定律求出物块滑到B点时的速度，然后由动量守恒定律求出物块与小车的共同速度，即为最大速度。【详解】A项：在物块从A位置运动到B位置过程中，小车和物块构成的系统在受到的合力不为零，系统动量不守恒，但在水平方向上动量守恒，故A错误；B项：由功能关系可知，摩擦力对物块和轨道所做的功的代数和的绝对值为因摩擦产生的内能即损失的机械能，由系统水平方向动量守恒可知，最后A物块和小车都静止，由能量守恒可知，损失的机械能为mgR，故B正确；C项：由系统水平方向动量守恒和“人船模型”可知，mx1=Mx2，xD项：当A物块运动到B点时，小车的速度最大，由水平方向动量守恒得：mv1=Mv2，由机械能守恒得：mgR=故应选：BD。动量守恒条件是：系统所受合外力为零，对物体受力分析，判断系统动量是否守恒；熟练应用动量守恒定律、动能定律、能量守恒定律即可正确解题。10、AC【解析】

过程Ⅰ中钢珠只受到重力，根据动量定理分析得知，钢珠动量的改变量等于重力的冲量．故A正确．对全过程分析，根据动量定理可知，则阻力的冲量的大小等于过程Ⅱ和过程Ⅰ中重力冲量的大小总和．故B错误．对于整个过程：钢珠动能的变化量，根据动能定理得知，整个过程重力做功等于钢珠克服阻力做功，而整个重力做功等于整个过程中钢珠所减少的重力势能，所以过程Ⅱ中钢珠克服阻力所做的功等于过程Ⅰ与过程Ⅱ中钢珠所减少的重力势能之和．故C正确．根据功能关系分析得知，过程Ⅱ中损失的机械能等于过程Ⅱ中钢珠克服阻力做功，等于过程Ⅰ中钢珠所增加的动能和过程Ⅱ减小的重力势能．故D错误．故选AC．本题一要灵活选择研究的过程；二是运用动量定理研究冲量，运用动能定理研究动能的改变量是常用的思路．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、0.0735；0.0572；系统；未平衡摩擦力；小车质量未远大于购码质量；【解析】

①将砝码重力当作小车所受合外力，根据功的定义可以正确解答，根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出第5个点的速度大小，进一步求出其动能大小；

②实验误差主要来自由实验原理不完善导致的系统误差；【详解】①从打下第一点到打下第5点拉力对小车做的功为：；根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，则：小车动能的改变量：②该实验产生误差的主要原因：一是钩码重力大小并不等于绳子拉力的大小，设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：

对钩码有：联立得到：由此可知当时，钩码的重力等于绳子的拉力，显然该实验中没有满足这个条件；

二是该实验要进行平衡摩擦力操作，否则也会造成较大误差显然，这是由于系统不完善而造成的系统误差。明确实验原理往往是解决实验问题的关键，该实验的一些操作和要求与探究力、加速度、质量之间关系的实验类似可以类比学习。12、B;D;0.42;【解析】（1）小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，可以将长木板的一段垫高，撤去砂和砂桶，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动，故B正确，ACD错误。（2）图甲操作时当F=0时，已经有了加速度，故摩擦力平衡过量，故A错误；图乙操作时F＞0时，而加速度为零，故未摩擦力平衡或平衡的不足，故B错误；设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：F=Ma，对砂桶和砂有：mg﹣F=ma，由此解得：F=mg1+mM，由此可知当M＞＞m时，砂和砂桶的重力等于绳子的拉力，在a﹣F图中，a与F成线性关系，当不满足m≪M的条件时，加速度随力的变化偏小，故C错误、D正确。所以（3）根据△x=aT2，运用逐差法得：a=x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）12N（2）T=28N【解析】（1）小球受到重力，拉力，以及外力F的作用处于平衡状态，要是拉力F最小，那么应该让拉力F的方向与绳子方向垂直，根据平衡可得：（2）撤去F后，根据机械能守恒定律有:得：由向心力公式得：代入数据解得T=28N综上所述本题答案是：（1）12N（2）T=28N14、（1）μ1=0.1，μ2=0.3；（2）2.625m；（3）3.6m；【解析】

（1）由v-t图象得到小物块的加速度，根据牛顿第二定律列式求解动摩擦因数；再对长木板受力分析，根据v-t图象得到加速度，根据牛顿第二定律列式求解木板