2027届太原市重点中学高三物理第一学期期中综合测试试题含解析

2027届太原市重点中学高三物理第一学期期中综合测试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、光滑斜面上，某物体在沿斜面向上的恒力作用下从静止开始沿斜面运动，一段时间后撤去恒力，不计空气阻力，设斜面足够长．物体的速度用v表示，物体的动能用Ek表示，物体和地球组成系统的重力势能用EP表示、机械能用E表示，运动时间用t表示、路程用l表示．对整个运动过程，下图表示的可能是A．v随t变化的v–ｔ图像B．EP随t变化的EP–t图像C．E随l变化的E–l图像D．Ek随l变化的Ek–l图像2、如图，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，并且处于原长状态．现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L（未超过弹性限度），则在圆环下滑到最大距离的过程中（）A．圆环的机械能守恒B．弹簧弹性势能变化了2mgLC．圆环下滑到最大距离时，所受合力为零D．圆环重力势能与弹簧弹性势能之和先变小后变大3、自由下落的物体，在任何相邻的单位时间内下落的距离之差△h和平均速度之差△v，数值上分别等于（）A． B．C． D．4、质量为0.3kg的物体在水平面上运动，图中两直线分别表示物体受水平拉力和不受水平拉力时的速度-时间图像，则下列说法正确的是：A．物体所受摩擦力一定等于0.1NB．水平拉力一定等于0.1NC．物体不受水平拉力时的速度-时间图像一定是aD．物体不受水平拉力时的速度-时间图像一定是b5、如图所示，质量为m的小球固定在长为的细杆一端，绕细杆的另一端0在竖直面内做圆周运动，球转到最高点A时，线速度大小为，此时（）A．球受到的拉力 B．球受到的支持力C．球受到的拉力 D．球受到的支持力6、如图所示，两根刚性轻杆上端由自由旋转轴A连接，轻杆下端固定一根自然伸长的匀质轻弹簧，围成边长为L的等边三角形ABC，将此装置竖直放在光滑水平面上，在轴A处施加竖直向下的大小为F的作用力，弹簧被拉伸一定长度，若此时弹簧弹力大小恰为，则弹簧的劲度系数为（）A．B．C．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、如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮．质量分别为M、m（M>m）的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行．两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动．若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中（）A．两滑块组成系统的机械能守恒B．重力对M做的功等于M动能的增加C．轻绳对m做的功等于m机械能的增加D．两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功8、如图所示为A、B两物体做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图象，其中A为双曲线的一个分支，由图可知（）A．A物体运动的线速度大小不变B．A物体运动的角速度大小不变C．B物体运动的角速度大小不变D．B物体运动的角速度与半径成正比9、如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路．将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态．下列说法正确的是（）A．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动10、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．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）某实验小组做“探究动能定理”实验，装置如图甲所示。探究对象是铝块（质量小于砂桶），保持其质量m不变，通过在砂桶中加砂来改变对铝块的拉力，由力传感器可测得拉力的大小F。已知当地重力加速度为g，电源频率为f。（1）若把力传感器装在右侧轻绳上则实验的误差会更________（填“大”或“小”）。（2）实验时，让砂桶从高处由静止开始下落，在纸带打出一系列的点，如图乙所示，其中0是打下的第一个点，取纸带上0~5过程进行研究，铝块动能的增加量ΔEk=__________，外力做的功W=________。（3）为了更普遍地反应铝块运动过程中功与动能增加量的关系，某同学选取0点到不同计数点过程，作出ΔEk–W图象如图丙所示，他根据_____________，才得到结论：外力做的功等于动能的增加量。12．（12分）在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，如图甲所示，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距d=0.25mm的双缝。从仪器注明的规格可知，单缝与双缝之间的距离为5.00cm,光屏与双缝间的距离L=60.00cm。接通电源使光源正常工作。(1)在图甲中，要使单缝与双缝相互平行，干涉条纹更加清晰明亮，以下操作合理的是______;A．移动光源B．转动测量头C．调节拨杆D．转动遮光筒（2）将测量头的分划板的中心刻线与某亮纹A中心对开，测量头的游标卡尺读数如图乙所示，其读数为______mm;继续移动分划板，使分划板的中心刻线与亮纹B中心对齐，测量头的标卡尺读数为27.20mm。则所测的单色光波长为______m(结果均保留两位有效数字)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）如图所示质量为的木板长，静止放在光滑的水平地面上，其右端静置一质量为的小滑块（可视为质点），小滑块与木板间的动摩擦因数，今用水平力向右拉木板，要使小滑块从木板上掉下来，力F作用的时间至少要多长？（不计空气阻力，g取）14．（16分）如图所示，两个可导热的气缸竖直放置，它们的底部由一细管连通（忽略细管的容积）．两气缸各有一个活塞，质量分别为m1和m2，活塞与气缸无摩擦．活塞的下方为理想气体，上方为真空．当气体处于平衡状态时，两活塞位于同一高度h.（已知m1＝3m，m2＝2m）（1）在两活塞上同时各放一质量为m的物块，求气体再次达到平衡后两活塞的高度差（假定环境温度始终保持为T0）；（2）在达到上一问的终态后，环境温度由T0缓慢上升到1.25T0，试问在这个过程中，气体对活塞做了多少功？（假定在气体状态变化过程中，两物块均不会碰到气缸顶部）．15．（12分）在某科技馆内放置了一个高大的半圆柱形透明物体，其俯视图如图a所示，O为半圆的圆心．甲、乙两同学为了估测该透明体的折射率，进行了如下实验．他们分别站在A、O处时，相互看着对方，然后两人贴着柱体慢慢向一侧运动，到达B、C处时，甲刚好看不到乙．已知半圆柱体的半径为R，，.①求半圆柱形透明物体的折射率；②若用一束平行于AO的水平光线从D点射到半圆柱形透明物体上，射入半圆柱体后再从竖直表面射出，如图b所示．已知入射光线与AO的距离为，求出射角φ．

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】若是v-t图象，没有撤去恒力前，物体向上做匀加速运动，撤去恒力后，物体向上做匀减速运动，然后向下做匀加速运动，此时速度反向，加速度与向上匀减速的加速度相同，故A错误；物体向上运动，重力势能先增大，当到达最高点时物体向下运动，重力势能减少，故B错误；在撤去恒力前，恒力作正功，故物体的机械能增加，撤去恒力后，只有重力做功，故物体的机械能不变，故机械能先增大后不变，故C错误；根据动能定理可知，物体加速向上运动时，合外力做正功，动能增大，撤去恒力时，只有重力做负功，故动能减少；反向，重力做正功，动能增大，动能是标量，只有大小，没有方向，故D正确；故选D.【点睛】先对物体受力分析，得出物体的运动情况，判断速度与时间的图象是否正确；根据功能关系判断重力势能的变化情况，机械能的变化情况和动能的变化情况．2、D【解析】试题分析：圆环沿杆滑下过程中，弹簧的拉力对圆环做功，圆环的机械能不守恒，故A错误；图中弹簧水平时恰好处于原长状态，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L，可得物体下降的高度为，根据系统的机械能守恒得：弹簧的弹性势能增大量为，故B错误；圆环所受合力为零，速度最大，此后圆环继续向下运动，则弹簧的弹力增大，圆环下滑到最大距离时，所受合力不为零，故C错误；根据圆环与弹簧组成的系统机械能守恒，圆环的动能先增大后减小，则圆环重力势能与弹簧弹性势能之和先减小后增大，故D正确；考点：考查了机械能守恒定律的应用【名师点睛】对物理过程进行受力、运动、做功分析，是解决问题的根本方法．要注意圆环的机械能不守恒，圆环与弹簧组成的系统机械能才守恒．3、C【解析】

匀变速直线运动在任意相邻的单位时间内位移差恒定，对于自由落体运动而言，任何相邻的单位时间内下落的平均速度为中间时刻瞬时速度，两个中间时刻相差1s,由速度公式可知。综上分析，C正确。要熟练应用匀变速直线运动中和匀变速直线运动中间时刻瞬时速度，这两个结论来解题。4、B【解析】

设拉力大小为F．由图读出加速度分别为aa=m/s2，ab=m/s2CD．两图加速度大小不同，拉力方向与滑动摩擦力方向可能相反，也可能相同，无法判断物体不受水平拉力是哪个图象．故CD错误；B．若物体受水平拉力时的速度图象是a时，拉力与速度方向相同，根据牛顿第二定律得f-F=maa，f=mab，解得F=0.1N．若物体受水平拉力时的速度图象是b时，拉力与速度方向相反，根据牛顿第二定律得f+F=mab，f=maa，解得F=0.1N．故B正确；A．由上得到：若物体受水平拉力时的速度图象是a时，摩擦力f=0.2N；若物体受水平拉力时的速度图象是b时，摩擦力f=0.1N，故A错误．5、D【解析】

设此时杆对小球的作用力为拉力，则有：解得：负号说明力的方向与假设相反，即球受到的力为杆子的支持力，故D正确。6、C【解析】设杆与竖直方向的夹角为，杆的弹力大小为T，方向沿杆。则杆的弹力沿水平方向的分力等于弹簧的弹力：沿竖直方向的分力等于F的一半：联立解得：，；则由几何关系可知，此时弹簧的长度以为，则其形变量为：（-L）；则由胡克定律可得：；故选：C.点睛：由于自由旋转轴连接，杆的弹力方向沿杆，杆的弹力的水平分力等于弹簧的弹力，两杆竖直分力的合力等于F；再由几何关系可求得弹簧的形变量；则可由胡克定律求得劲度系数．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、CD【解析】试题分析：由于“粗糙斜面ab”，故两滑块组成系统的机械能不守恒，故A错误；由动能定理得，重力、拉力、摩擦力对M做的总功等于M动能的增加，故B错误；除重力弹力以外的力做功，将导致机械能变化，故C正确；除重力弹力以外的力做功，将导致机械能变化，摩擦力做负功，故造成机械能损失，故D正确考点：机械能守恒定律，动能定理的应用．8、AC【解析】

AB．因为A为双曲线的一个分支，说明a与r成反比，由可知，A物体运动的线速度大小不变，故A正确，B错误；CD．而OB为过原点的直线，说明a与r成正比，由a＝ω2r可知，B物体运动的角速度大小不变，故C正确，D错误。故选AC.9、AD【解析】

A．断出直导线中电流方向为由南向北，由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直纸面向里，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动，A正确；BC．开关闭合并保持一段时间后，左侧线圈中磁通量不变，线圈中感应电动势和感应电流为零，直导线中电流为零，小磁针恢复到原来状态，BC错误；D．开关闭合并保持一段时间后再断开后的瞬间，左侧的线圈中磁通量变化，产生感应电动势和感应电流，由楞次定律可判断出直导线中电流方向为由北向南，由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直纸面向外，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动，D正确．10、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．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、大（F-mg）(h+x1)图像斜率近似为1【解析】

(1)[1]由于滑轮的摩擦，若把力传感器装在右侧轻绳上则实验的误差会更大；(2)[2]计数点5的瞬时速度则系统动能的增加量[3]外力做的功(3)[4]对铝块由动能定理得如果图像斜率近似为1时，可知外力做的功等于动能的增加量。12、C18.45mm7.4×10-7m【解析】

(1)[1]要使单缝与双缝相互平行，干涉条纹更加清晰明亮，则要增大条纹的宽度，根据公式可知，增大双缝到屏的距离L或减小双缝之间的距离都可以增大条纹的间距，故C正确，ABD错误；(2)[2]丙图中主尺读数为16mm，游标读数为0.05×10=0.50mm，总读数为：16.50mm；条纹的宽度为：[3]根据条纹间距公式可知，其波长为：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、1s【解析】

设在第秒时撤掉力F，再经过秒长木板与小滑块m分离．小滑块在木板上相对滑动时，摩擦力对小滑块m由牛顿第