山西省怀仁市重点中学2027届高三物理第一学期期中教学质量检测试题含解析

山西省怀仁市重点中学2027届高三物理第一学期期中教学质量检测试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、如右图所示，斜面置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物体由静止下滑，在物体下滑过程中，下列说法正确的是()A．斜面的机械能不变B．物体的重力势能减少，动能增加C．斜面对物体的作用力垂直于接触面，不对物体做功D．物体的机械能守恒2、如图所示，轻质弹簧上端固定，下端系一小球。小球在M处时，弹簧处于原长状态．现用力F作用于小球使它从M处缓慢下降，到达N处时，力F刚好为零。此过程中，力F对小球做的功的大小为W，不考虑空气阻力。关于此过程，下列说法不正确的有（）A．小球与弹簧组成的系统机械能减少量为WB．小球重力势能减小量一定大于WC．若将小球从M处由静止释放，则小球到达N处时的动能为2WD．弹簧弹性势能增加量一定等于W3、螺丝钉是利用斜面自锁原理制成的。其原理如图所示，螺母与螺杆的螺纹结合，可以看作由两个叠放在一起并卷曲起来的同倾角斜面组成，设螺母、螺杆间的动摩擦因数为μ，斜面的高为螺距h，底为圆周长2πr，当螺杆受到很大的压力F时，仍然不会移动（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），则应满足的关系为（）A．h≤2πμr B．h≤πμr C．h≥2πμr D．h≥πμr4、图为儿童乐园里一项游乐活动示意图，金属导轨倾斜固定倾角为α，导轨上开有狭槽，内置一小球，球可沿槽无摩擦滑动，绳子一端与球相连，另一端连接一抱枕，小孩可抱住抱枕与之一起下滑，绳与竖直方向夹角为β，且β保持不变。假设抱枕质量为m1，小孩质量为m2，绳的质量及空气阻力忽略不计，则下列说法正确的（）A．小孩与抱枕一起做匀速直线运动B．金属导轨倾角α大于绳与竖直方向夹角βC．小孩对抱枕的作用力平行导轨方向向下D．绳子拉力与抱枕对小孩作用力之比为（m1+m2）:m25、电磁炮是一种理想的兵器,而电容式电磁炮一直是世界各国研究的热点．研究它的主要原理如图．若电容器的电容C=5×10-2F,电磁炮释放前两端电压为2kV,利用这种装置可以把质量m=20g的弹体(包括金属杆EF的质量)在极短的时间内加速到500m/s发射出去,若这种装置的轨道宽L=2m、轨道内充满磁感应强度B=2.5T的匀强磁场,不计轨道摩擦且金属杆EF与轨道始终接触良好,则在这个过程中下列说法正确的是（）A．通过电磁炮的电荷量为2CB．通过电磁炮的电荷量为100CC．电容器两端的电压将变为2.5kVD．电容器两端的电压将变为40V6、蓟州区是天津市的后花园，蓟州区府君山有很多游客爬山游玩。某天在一段很陡的水泥坡路上一群游客正在吃力地往上爬，游客甲说:“这段坡路的倾角有50°吗?"”,游客乙说:“我看有50"”，游客丙说:“我看有60°”，游客丁说:“不可能达到50°”。根据物理学知识，你认为A．游客乙的说法可能正确B．游客丙的说法可能正确C．游客丁的说法不正确D．坡路倾角不可能超过45°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，在水平转台上放置有轻绳相连的质量相同的滑块1和滑块2，转台绕转轴OO′以角速度ω匀运转动过程中，轻绳始终处于水平状态，两滑块始终相对转台静止，且与转台之间的动摩擦因数相同，滑块1到转轴的距离小于滑块2到转轴的距离．关于滑块1和滑块2受到的摩擦力f1和f2与ω2的关系图线，可能正确的是A． B．C． D．8、如图，两质量均为m的小球，通过长为L的不可伸长轻绳水平相连，从某一高处自由下落，下落过程中绳处于水平伸直状态．在下落h高度时，绳的中点碰到水平放置的光滑钉子O.重力加速度为g，空气阻力不计，则（）A．小球从开始下落到刚到达最低点的过程中机械能守恒B．从轻绳与钉子相碰到小球刚到达最低点的过程，重力的瞬时功率先增大后减小C．小球刚到达最低点时速度大小为2g(h+L)D．小球刚到达最低点时的加速度大小为(9、竖直放置的固定绝缘光滑轨道由半径分别为R的圆弧MN和半径为r的半圆弧NP拼接而成（两段圆弧相切于N点），小球带正电，质量为m，电荷量为q．已知将小球由M点静止释放后，它刚好能通过P点，不计空气阻力．下列说法正确的是（）A．若加竖直向上的匀强电场，则小球能通过P点B．若加竖直向下的匀强电场，则小球不能通过P点C．若加垂直纸面向里的匀强磁场，则小球不能通过P点D．若加垂直纸面向外的匀强磁场，则小球不能通过P点10、如图所示，链球上面安有链子和把手．运动员两手握着链球的把手，人和球同时快速旋转，最后运动员松开把手，链球沿斜向上方向飞出，不计空气阻力．关于链球的运动,下列说法正确的有A．链球脱手后做匀变速曲线运动B．链球脱手时沿金属链方向飞出C．链球抛出角度一定时，脱手时的速率越大，则飞得越远D．链球脱手时的速率一定时，抛出角度越小，一定飞得越远三、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）为了验证机械能守恒定律，某同学使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器M通过G1、G2光电门时，光束被滑行器M上的挡光片遮挡的时间△t1、△t2都可以被测量并记录，滑行器连同挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，两光电门中心间的距离为x，牵引砝码的质量为m，细绳不可伸长且其质量可以忽略，重力加速度为g．该同学想在水平的气垫导轨上，只利用以上仪器，在滑行器通过G1、G2光电门的过程中验证机械能守恒定律，请回答下列问题：（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺母，使气垫导轨水平．请在以下空白处填写实验要求．在不增加其他测量器材的情况下，调水平的步骤是：取下牵引砝码m，接通气垫导轨装置的电源，调节导轨下面的螺母，若滑行器M放在气垫导轨上的任意位置都能保持静止，或者轻推滑行器M，M分别通过光电门G1、G2的时间，则导轨水平；（2）当气垫导轨调水平后，在接下来的实验操作中，以下操作合理的是；A．挡光片的宽度D应尽可能选较小的B．选用的牵引砝码的质量m应远小于滑行器和挡光片的总质量MC．为了减小实验误差，光电门G1、G2的间距x应该尽可能大一些D．用来牵引滑行器M的细绳可以与导轨不平行（3）在每次实验中，若表达式（用M、g、m、△t1、△t2、D、x表示）在误差允许的范围内成立，则机械能守恒定律成立．12．（12分）某同学利用如图甲所示的装置来验证“机械能守恒定律”。将宽度为d的挡光片（质量不计）水平固定在物体A上，将物体由静止释放，让质量较大的物体B通过细线和滑轮带着A—起运动，两光电门间的高度差为h，挡光片通过光电门1、光电门2的时间分别为t1、t2，A、B两物体的质量分别为mA、mB，已知当地的重力加速度为g。回答下列问题。（1）该同学用游标卡尺测挡光片的宽度时，测量情况如图乙所示，则挡光片的宽度d=________mm。(2)由于没有天平，不能直接测出两物体的质量，该同学找来了一个质量为m0的标准砝码和一根弹簧，将标准砝码、物体A和物体B分别静止悬挂在弹簧下端，用刻度尺测出弹簧的伸长量分别为x0、xA、xB，则A、B两物体的质量分别为mA=____，mB=____。

(3)若系统的机械能守恒，则应满足关系式12d2x(4)若保持物体A的质量mA不变，不断增大物体B的质量mB，则物体A的加速度大小a的值会趋向于____。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，倾角为30°的光滑斜面与粗糙的水平面平滑连接．现将一滑块（可视为质点）从斜面上A点由静止释放，最终停在水平面上的C点．已知A点距水平面的高度h=0.8m，B点距C点的距离L=2.0m．（滑块经过B点时没有能量损失，g=10m/s2），求：（1）滑块在运动过程中的最大速度；（2）滑块与水平面间的动摩擦因数μ；14．（16分）如图所示，一物体从光滑固定斜面顶端由静止开始下滑．已知物体的质量，斜面的倾角，斜面长度，取重力加速度求：[Failedtodownloadimage:0:8086/QBM/2018/12/14/2096671323242496/2098779498348544/STEM/460ab19539314d888ec24756777de77a.png]物体沿斜面由顶端滑到底端所用的时间；物体滑到斜面底端时的动能；在物体下滑的全过程中支持力对物体的冲量．15．（12分）如图所示，质量为m的木块放在光滑的水平桌面上，用轻绳绕过桌边光滑的定滑轮与质量为2m的砝码相连．把绳拉直后，使砝码从静止开始下降h的距离时砝码未落地，木块仍在桌面上，求此时砝码的速度大小以及轻绳对砝码做的功．

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、B【解析】

在整个运动过程中，物体对斜面的压力对斜面做功，斜面的机械能不守恒，故A错误；物体下滑时，重力做正功，物体的重力势能减小，动能增加，故B正确；斜面对物体的作用力垂直于斜面，但在作用力方向上，物体有位移，斜面对物体的作用力对物体做功，故C错误；物体和斜面组成的系统在整个过程中只有重力做功，它们的机械能守恒；但物体受弹力做功；机械能不守恒，D错误．2、C【解析】

A．因为力F对小球做负功，其大小等于小球与弹簧组成的系统机械能的减少量，则系统机械能减小量为W，选项A正确，不符合题意；B．重物在向下运动的过程中，要克服弹簧拉力做功W弹力，根据动能定理知mgh-W-W弹力=0故物体重力势能减小量一定大于W，故B正确，不符合题意；C．重物从静止下落到N的过程中，根据动能定理，有结合B选项知Ek=W，故C错误，符合题意；D．由mgh-W-W弹力=0可知W弹力=mgh-W而F=kh=mg则则W弹力=mgh=W则弹簧弹性势能增加量一定等于W，选项D正确，不符合题意。3、A【解析】

当螺杆受到很大的压力F时，仍然不会移动，由受力分析图可知由平衡知识可得故A正确，BCD错误。故选A。4、D【解析】

AB．由于球沿斜槽无摩擦滑动，系统具有相同的加速度，则此系统加速度为a=gsinα，做匀加速直线运动，隔离对小孩和抱枕分析，加速度a=gsinα=gsinβ，则α=β。故AB错误。C．对抱枕分析，受重力、拉力、小孩对抱枕的作用力，因为沿绳子方向合力为零，平行导轨方向的合力为m1gsinβ=m1a，可知小孩对抱枕的作用力与绳子在同一条直线上。故C错误。

D．对人和抱枕整体分析，根据平行四边形定则知，绳子的拉力T=（m1+m2）gcosα，抱枕对小孩的作用力方向沿绳子方向向上，大小为m2gcosα，则绳子拉力与抱枕对小孩的作用力之比为（m1+m2）：m2。故D正确。5、A【解析】

A、B项：对电磁炮由动量定理可知，得：，代入数据解得：，故A正确，B错误；C、D项：由公式得：，所以电容器两端电压变为，故C、D错误．故应选：A．6、D【解析】

游客受到重力，支持力，及静摩擦力，当游客处于恰好滑动时，则有：μmgcosθ=mgsinθ；解得：μ=tanθ由于μ＜1，因此θ＜45°；

A．游客乙的说法可能正确，与结论不相符，选项A错误；B．游客丙的说法可能正确，与结论不相符，选项B错误；C．游客丁的说法不正确，与结论不相符，选项C错误；D．坡路倾角不可能超过45°，与结论相符，选项D正确；故选D。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】

两滑块的角速度相等，根据向心力公式F=mrω2，考虑到两滑块质量相同，滑块2的运动半径较大，摩擦力较大，所以角速度增大时，滑块2先达到最大静摩擦力．继续增大角速度，滑块2所受的摩擦力不变，绳子拉力增大，滑块1的摩擦力减小，当滑块1的摩擦力减小到零后，又反向增大，当滑块1摩擦力达到最大值时，再增大角速度，将发生相对滑动．故滑块2的摩擦力先增大达到最大值不变．滑块1的摩擦力先增大后减小，在反向增大．故A、C正确，B、D错误．故选AC．8、AD【解析】A.小球从开始下落到刚到达最低点的过程中只有重力做功，机械能守恒，故A正确；B、以向下为正方向，竖直方向合力为F=mg-Tsinθ，开始时θ很小，mg>Tsinθ，F>0，竖直方向加速度向下，vy增大，到快要相碰时，Tsinθ>mg,F<0，竖直方向加速度向上，vy减小，根据C.从最高点到小球刚到达最低点的过程中运用动能定理得：12mv2=mg(D、根据向心加速度公式有：a=v2r故选AD。【点睛】小球从开始下落到刚到达最低点的过程中只有重力做功，系统机械能守恒；重力的瞬时功率根据PG=mg9、AC【解析】

应用动能定理求出小球到达P点的速度，小球恰好通过P点时轨道对球的作用力恰好为零，应用动能定理与牛顿第二定律分析答题．【详解】设M、P间的高度差为h，小球从M到P过程由动能定理得：，，小球恰好通过P点，重力提供向心力，由牛顿第二定律得：，r=2h；A、若加竖直向上的匀强电场E（Eq＜mg），小球从M到P过程由动能定理得：，解得：，则：，小球恰好通过P点，故A正确；B、若加竖直向下的匀强电场，小球从M到P过程由动能定理得：，解得:，则：，小球恰好通过P点，故B错误；C、若加垂直纸面向里的匀强磁场，小球到达P点的速度v不变，洛伦兹力竖直向下，则:，小球不能通过P点，故C正确；D、若加垂直纸面向外的匀强磁场，小球到达P点的速度v不变，洛伦兹力竖直向上，则：，小球对轨道有压力，小球能通过P点，故D错误；故选AC.本题是一道力学综合题，知道小球通过P点的临界条件是：的、轨道对小球的支持力恰好为零，分析清楚小球的运动过程，应用动能定理与牛顿第二定律可以解题．10、AC【解析】链球脱手后做，将沿着链球速度方向飞出，做斜上抛运动，只受重力作用，加速度为g，保持不变，故链球做匀变速曲线运动，故A正确，B错误；设链球脱手时的速率为发，抛出的角度为，则竖直方向上有，水平方向上有，当链球抛出角度一定时，脱手时的速率越大，则飞得越远；当链球脱手时的速率v一定时，由公式可知当时x最大，即飞得最远，故C正确，D错误；选AC.【点睛】链球脱手后，链球将沿着该点的切线方向飞出，做斜上抛运动，只受到重力作用，做匀变速曲线运动，链球脱手后做斜上抛运动，根据斜上抛运动的特点求得运动的水平位移.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）相等；（2）AC；（3）【解析】

（1）当气垫导轨水平时，滑块做匀速直线运动，通过光电门的速度相等，即光电门的挡光时间相等．（2）在实验中，根据极限逼近思想用平均速度代替瞬时速度，则D要可能小，另外G1、G2越远，相对误差越小．．（3）滑块经过光电门时的速度近似等于滑块经过光电门时的平均速度，可由求出，然后根据砝码的重力势能减少量与砝码及滑行器（连同挡光片）的动能增加量相等，写出需要验证的方程．【详解】（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，在不挂重物的情况下轻推滑块，若滑块做匀速直线运动，滑块通过光电门速度相等，则光电门的挡光时间相等，证明气垫导轨已经水平．（2）A、滑块经过光电门时的瞬时速度用平均速度来代替，由求出，D越小，误差越小，故A正确．B、本实验不需要测量细绳对滑行器的拉力，即不需要用砝码的质量代替细绳的拉力，所以不需要满足砝码的质量m应远小于滑行器的总质量M这个条件，故B错误．C、光电门G1、G2的间距x越大，x相对误差越小，故C正确．D、用来牵引滑行器M的细绳必须与导轨平行，以减小阻力，保持满足实验阻力足够小的条件，故D错误．故选AC．（3）滑行器经过光电门G1、G2的速度近似等于滑块经过光电门时的平均速度，分别为：，砝码的重力势能减少量为：△Ep=mgx；砝码及滑行器（连同挡光片）的动能增加量相等为：．若表达式△Ep=△Ek，即得：，在误差允许的范围内成立，则机械能守恒定律成立．本题关键应掌握光电门测量滑块瞬时速度的原理：平均速度代替瞬时速度，注意与探究牛顿第二定律实验的区别，此实验不需要满足砝码的质量m应远小于滑行器的总质量M这个条件．12、2.2m0xAx0m【解析】

(1)[1]挡光片的宽度:d=2(2)[2][3