杭州学军中学2027届高三物理第一学期期中联考试题含解析

杭州学军中学2027届高三物理第一学期期中联考试题注意事项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、甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动，t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标．在描述两车运动的v－t图中（如图），直线a、b分别描述了甲乙两车在0~20秒的运动情况．关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是A．在0~10秒内两车逐渐靠近B．在10~20秒内两车逐渐远离C．在5~15秒内两车的位移相等D．在t=10秒时两车在公路上相遇2、一个竖直放置的光滑大圆环里套着一个小圆环，在大圆环的最低点B给小圆环一个初速度v0，使其做完整的圆周运动，下列说法错误的是A．若v0取不同数值，则小圆环在A、BB．若v0取不同数值，则小圆环在A、BC．若v0取不同数值，则小圆环在BD．若v03、“双摇跳绳“是指每次在双脚跳起后，绳连续绕身体两周的跳绳方法．在比赛中，高三某同学1min摇轻绳240圈，跳绳过程脚与地面接触的时间约为总时间的2/5，则他在整个跳绳过程中的平均功率约为()A．15WB．60WC．120WD．300W4、物体做匀变速直线运动，已知第2s内的位移为6m，第3s内的位移为4m，则下列说法正确的是()A．物体的初速度为9m/sB．物体的加速度为3m/s2C．物体在第4秒内的位移为0D．物体在前2s内的位移为8m5、如图，可视为质点的小球位于半圆柱体左端点A的正上方某处，以初速度v0水平抛出，其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于B点。过B点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为30°，则半圆柱体的半径为（不计空气阻力，重力加速度为g）（）A．B．C．D．6、（题文）重型自卸车利用液压装置使车厢缓慢倾斜到一定角度，车厢上的石块就会自动滑下，以下说法正确的是()A．在石块下滑前后自卸车与石块整体的重心位置不变B．自卸车车厢倾角越大，石块与车厢的动摩擦因数越小C．自卸车车厢倾角越大，车厢与石块间的正压力减小D．石块开始下滑时，受到的摩擦力大于重力沿斜面方向的分力二、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、如图所示，物块A与小球B通过一轻绳相连处在定滑轮两侧，物块A套在一光滑水平横杆上，用手按住A，此时轻绳与杆夹角为30°，物块B静止，现释放物块A，让其向右滑行，已知A、B质量均为m，定滑轮中心距横杆高度为h，忽略定滑轮大小，B始终未与横杆触碰，则下列说法中正确的有A．B在下落过程中机械能守恒B．A物块的最大速度为C．物块向右滑行过程中，绳对A的拉力的功率一直增大D．物块B的机械能最小时，物块A的动能最大8、如图所示，设“天宫一号”原来在圆轨道I上飞行，到达P点时转移到较低的椭圆轨道II上(未进入大气层)，则“天宫一号”()A．在P点减速进入轨道IIB．在P点轨道I上运动的周期大于轨道II上运动的周期C．在轨道I上P点的加速度大于轨道II上P点的加速度D．在轨道I上的机械能大于轨道II上的机械能9、一质量为2kg的物体受到水平拉力F作用，在粗糙水平面上作加速直线运动时的a-t图象如图2所示，t=0时其速度大小为2m/s，滑动摩擦力大小恒为2N.则下列说法正确的是A．在t=6s时刻，物体的速度为20m/sB．在t=6s时间内，合力对物体做的功为400JC．在t=6s时间内，合力对物体做的功为396JD．在t=6s时刻，拉力F的功率为200W10、如图所示，在竖直平面内有水平向右、场强为E=1×104N/C的匀强电场．有一根长L=2m的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系质量为0.04kg的带电小球，小球静止时细线与竖直方向成37°角．如果突然给小球施加一个沿着圆弧切线方向的外部作用，使小球获得沿圆弧切线方向的初速度v0，之后小球恰好能够绕O点在竖直平面内完成圆周运动．设小球原本静止时的位置电势φ=0，取静止时所在水平平面为零重力势能面，g=10m/s2，下列说法正确的是（）A．小球所带电量为q=3×10-4CB．小球所获得的初动能为2.5JC．小球在圆周运动的过程中机械能最小值是1.54JD．小球在圆周运动的机械能最大值是2.5J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）某同学设计了如图（a）所示的装置验证小球摆动过程中的机械能守恒。实验中小球到达B点时恰好与桌面接触但没有弹力，D处的箭头处放一锋利的刀片，细线到达竖直位置时被割断，小球做平抛运动落到地面，P是一刻度尺。该同学方案的优点是只需利用刻度尺测量A位置到桌面的高度h、桌面到地面的高度H及平抛运动的水平位移L即可.（1）用游标卡尺测出小球的直径d如图(b)所示，d=__________cm；(2)实验中改变h，多测几次h和L的数值，作出如图(c)所示的图象l，则该图线的斜率k=__________可证明小球下摆过程中机械能守恒；12．（12分）某同学用光电门验证机械能守恒定律。如图甲所示，将某种铁质横杆固定在铁架台上方，在横杆侧放置一磁铁，在横杆正下方将光电门固定在铁架台上，将质量为m的小佚球吸至横杆下方，多次释放并调整小铁球释放位置和光电门位置，使小铁球球心恰好与光电门中心在同一竖直线上，标记小铁球释放点，用直尺测量出横杆下边缘到光电门中心间的距离L。拿开磁铁后，铁质横杆的磁性立即消失。(1)用游标卡尺测出小铁球直径，测量结果如图乙所示，则小铁球的直径D=_________cm。(2)甲同学多次改变横杆下边缘到光电门中心间的距离L，重复上述实验。以L为横轴，以为纵轴画出了如图所示的图线。正确的是（______）(3)乙同学用刻度尺测出横杆下边缘到光电门中心间的距离L，已知当地的重力加速度为g，若重力势能的减少量与动能的增加量相等就可以证明在自由落体过程中小球的机械能是守恒的。若不考虑空气的阻力，乙同学为了减小实验误差，提高测量精度，其中一项有效的措施是：将光电门上下移动。你认为___________(填“向上”或“向下”)移动才能减小实验误差，提高测量精度。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）质量是2000kg、额定功率为80kW的汽车，在平直公路上行驶中的最大速度为20m/s．若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s2，运动中的阻力不变．求：(1)汽车所受阻力的大小．(2)3s末汽车的瞬时功率．(3)汽车做匀加速运动的时间．(4)汽车在匀加速运动中牵引力所做的功．14．（16分）如图甲所示，质量为m＝1kg的物体置于倾角为θ＝37°固定斜面上（斜面足够长），对物体施加平行于斜面向上的恒力F，作用时间t1＝1s时撤去拉力，物体运动的部分v—t图像如图乙所示，取g=10m/s2，试求：（1）在0到1s内，拉力F的平均功率；（2）t＝4s时物体的速度v．15．（12分）京北巨刹红螺寺位于怀柔区红螺山南麓，始建于东晋咸康四年．它背倚红螺山，南照红螺湖，山环水绕，林大丰茂，古树参天，形成一幅“壁波藏古刹”的优美的画卷，下图为流客乘坐滑车沿红螺山滑道下行的情景．在全长米的下行途中，滑车穿行于松柏密林红叶丛中，游客尽情享受其中无穷乐趣．现将滑道视为长、高的斜面来进行研究．假设滑车与滑道之间的动摩擦因数，游客和滑车总质量．已知，，重力加速度．（1）如果不拉动车闸，让滑车沿滑道自行滑下，求滑车沿滑道下滑的加速度大小；（结果取位有效数字）（2）游客在某次乘坐滑车下滑时，使用了车闸，最终到达终点时的车速为，是该过程中滑车克服阻力做了多少功？（结果取位有效数字）（3）如果下滑过程中游客一直不拉车闸制动，试通过计算分析这种行为是否具有危险性．

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．在0－10s内，乙车的速度一直比甲车大，两车应逐渐远离，则A错误；B．在10－20s内，甲车的速度一直比乙车大，两车逐渐靠近，则B错误；C．在5－15s内，两图象与坐标轴的面积相等，则两车的位移相等，则C正确；D．在t＝10s时两车速度相等，相距最远，则D错误．2、B【解析】

A项：由机械能守恒可知，12mv02B项：在B点有：NB-mg=mv02R，在A点有：当v0较大时，NA+mg=mC项：在B点，由圆周运动知识可知，大环对小环一定具有向上的弹力，即大环的内表面对小环有弹力作用，故C正确；D项：设小环在大环上运动经过M、N两点（在大环的直径的两端点上），设MN与竖直方向连线夹角为θ，由机械能守恒有：B到M点：12B到N点：1解得：12mv本题选不正确的，故应选：B．3、C【解析】

ABCD.假设该同学的质量约为50kg，每次跳跃的时间：t1=s=0.5s腾空时间：t2=×0.5s=0.3s腾空高度：h==0.1125m，上升过程中克服重力做功：W=mgh=50×10×0.1125J=56.25J则跳绳的平均功率：=112.5W最接近120W.故C正确，ABD错误．4、A【解析】AB、根据相邻相等时间内的位移差恒定得：，负号表示物体做匀减速运动，又由于，所以物体在第1s内的位移为8m，由位移公式：得：，故A正确，B错误；C、由公式，可知，在第4秒内的位移为，故C错误；D、物体在前2s内的位移为，故D错误；综上所述本题答案是：A5、C【解析】

在B点由速度分解可知，竖直分速度大小为由平抛运动规律和圆周的几何条件可知解得所以ABD错误；C正确。故选C。6、C【解析】物体的重心的位置跟形状还有质量分布有关，石块下滑前后，质量分布变化，形状变化，所以重心改变，故A错误；石块处于平衡状态，则有：mgsinθ=f，FN=mgcosθ，自卸车车厢倾角越大，车厢与石块间的摩擦力增大，车厢与石块间的正压力FN逐渐减小。故B错误，C正确；石块滑动后的摩擦力是滑动摩擦力，小于最大静摩擦力，也小于重力沿斜面方向的分力。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、BD【解析】

A.物块A由P点出发第一次到达C点的过程中，绳子拉力对B一直做负功，其机械能一直减小，故A错误．B.系统机械能守恒，当B的机械能最小时，即为A到达C点，此时A的速度最大，设为v，此时B的速度为0，根据系统的机械能守恒解得：，故B正确．C.根据功率公式知，在P点，物块A的速度为零，细线对A拉力的功率为零．在C点，拉力和速度垂直，细线对A拉力的功率也为零，所以物块A由P点出发到达C点过程中，细线对A拉力的功率先增大后减小．故C错误．D.系统机械能守恒，当B的机械能最小时，物块A的机械能最大，即动能最大，故D正确．8、ABD【解析】

A．天宫一号进入轨道II时做向心运动，可知提供的力大于需要的向心力，所以需要在P点减速进入轨道II，故A正确；B．轨道II的半长轴较小，根据开普勒第三定律可知，天宫一号在轨道I上运动的周期大于轨道II上运动的周期，故B正确；C．根据得可知天宫一号在轨道I上P点的加速度等于轨道II上P点的加速度，故C错误；D．天宫一号进入轨道II时需要在P点减速，所以天宫一号在轨道I上的机械能大于轨道II上的机械能，故D正确。9、ACD【解析】

根据△v=a△t可知：a-t图象中，图象与坐标轴围成的面积表示速度的增量，则在t=6s时刻，物体的速度v6=v0+△v=2+12×(2+4)×6=20m/s，故A正确；根据动能定理得：W合=△EK=12mv62-1本题主要考查了动能定理、牛顿第二定律及瞬时功率公式的直接应用，解题的突破口是知道a-t图象中，图象与坐标轴围成的面积表示速度的增量.10、BC【解析】

A.小球静止时，对小球进行受力分析如图所示，可得：mgtan37∘=qE解得小球的带电量为：q=3×10−5C，故A错误；B.由于重力和电场力都是恒力，所以它们的合力也是恒力，在圆上各点中，小球在平衡位置A点的势能(重力势能和电势能之和)最小，在平衡位置的对称点B点，小球的势能最大，由于小球总能量不变，所以在B点的动能最小，对应速度最小，在B点，小球受到的重力和电场力的合力作为小球做圆周运动的向心力，而绳子的拉力恰为零，有：所以B点的动能为：从A点到B点，根据动能定理：代入数据解得：Ek0=2.5J故B正确；C.由于总能量保持不变，所以小球在圆上最左侧的C点时，电势能最大，机械能最小。小球在A点的重力势能为0，所以小球在B点的机械能为2.5J，小球从A运动到C，电场力做功为：W电=−qE⋅L(1+sin37∘)=−0.96J小球恰能做圆周运动的机械能最小值为：Emin=E-W电=2.5J-0.96J=1.54J，故C正确；D.小球从A点到圆周最左端电场力做正功最多，机械能增大做多，所以运动到圆周最左端时机械能最大，机械能最大值大于2.5J，故D错误。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、1.1404H【解析】(1)主尺上的读数为：1.1cm，游标上的读数为：，所以d=1.1cm+0.040cm=1.140cm；(2)小球重力势能的减小量为mgh，根据平抛运动，，，解得，动能增量为，根据机械能守恒,即，即k=4H.12、1.090C向下【解析】

游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读；根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出小球通过光电门时的速度，依据动能的增加量来自于重力势能的减小量，再结合图线，即可判定；减小实验误差，可让平均速度更能接近瞬时速度，则减小挡光片宽度，也可以增大两挡光片间距，从而即可求解.【详解】(1)主尺读数为1.0cm，游标读数为0.02×45=0.90mm，所以最终读数为10.90mm=1.090cm.(2)要验证机械能守恒，即判断重力势能的减小量与动能的增加量是否相等，重力势能的减小量为△Ep=mgh，动能的增加量为：，而速度，但，因此，整理得：，结合以L为横轴，以为纵轴画出了的图线可知，故C正确，A，B错误.(3)为减小实验误差，结合上式，可得：可以减小挡光片宽度，也可以增大下落的高度，因此将光电门向下移动；解决本题的关键掌握游标卡尺的读数方法，主尺读数加上游标读数，不需估读；解决本题的关键掌握验证机械能守恒定律的实验原理，知道极短时间的平均速度可以表示瞬时速度.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)f=4000N；(2)P=4.8×104W；(3)t=5s；(4)W=2×105J。【解析】

（1）当汽车匀速直线运动时，速度达到最大，此时牵引力与阻力大小相等，则得：，又由，得阻力：（2