甘肃省兰州市兰州第一中学2027届物理高三上期中调研试题含解析

甘肃省兰州市兰州第一中学2027届物理高三上期中调研试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、一质点沿x轴正方向做直线运动，通过坐标原点时开始计时，其图象如图所示，则()A．质点在1s末的速度为1.5m/sB．质点在第1s内的平均速度为1.5m/sC．质点做匀加速直线运动，在前2秒内的位移为2mD．质点做匀加速直线运动，加速度为0.5m/s22、2017年8月28日，位于东莞市大朗镇的中国散裂中子源(CSNS)首次打靶成功，获得中子束流，标志着散裂中子源主体工程完工，并投入试运行。散裂中子源是一个用中子来了解微观世界的工具，如一台“超级显微镜”，可以研究DNA、结晶材料、聚合物等物质的微观结构，下列关于中子的说法正确的是（）A．卢瑟福预言了中子的存在并通过实验发现了中子B．散裂中子源中产生的强中子束流可以利用电场使之慢化C．若散裂中子源中的中子束流经慢化后的速度与电子显微镜中的电子流速度相同，此时电子的物质波波长比中子的物质波波长短D．原子核中的中子与其他核子间无库仑力，但有核力，有助于维系原子核的稳定3、如下图所示的几种情况中，不计绳、弹簧测力计、各滑轮的质量，不计一切摩擦，物体质量都为m，且均处于静止状态，有关角度如图所示。弹簧测力计示数FA、FB、FC由大到小的排列顺序是A．FA>FB>FCB．FB>FC>FAC．FB>FA>FCD．FC>FB>FA4、对布朗运动的理解正确的是A．布朗运动就是分子的运动B．漂浮在水面上的木块的运动是布朗运动C．布朗运动可以间接表明液体分子在做无规则运动D．悬浮在液体中的颗粒越大，布朗运动就越明显5、如图所示，在一足够长的粗糙水平杆上套一小圆环，在小圆环上施加一水平向右的恒力F，使小圆环由静止开始运动，同时在小圆环上施加一竖直向上的力F′，且F′满足的关系为F′＝kv.已知小圆环的质量为m，小圆环与水平杆之间的动摩擦因数为μ.则小圆环运动过程中速度随时间变化的图象为（）A．B．C．D．6、如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道I，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则（）A．该卫星的发射速度必定大于11.2km/sB．卫星在同步轨道II上的运行速度大于7.9km/sC．在轨道I上，卫星在P点的速度小于在Q点的速度D．卫星在Q点通过加速实现由轨道I进入轨道II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、在光滑圆锥形容器中，固定了一根光滑的竖直细杆，细杆与圆锥的中轴线重合，细杆上穿有小环（小环可以自由转动，但不能上下移动），小环上连接一轻绳，与一质量为m的光滑小球相连，让小球在圆锥内做水平面上的匀速圆周运动，并与圆锥内壁接触．如图所示，图a中小环与小球在同一水平面上，图b中轻绳与竖直轴成θ（θ<90°）角．设图a和图b中轻绳对小球的拉力分别为Ta和Tb，圆锥内壁对小球的支持力分别为Na和Nb，则在下列说法中正确的是（）A．Ta一定为零，Tb一定为零B．Ta、Tb是否为零取决于小球速度的大小C．Na一定不为零，Nb可以为零D．Na、Nb的大小与小球的速度无关8、把小球放在竖立的弹簧上，并把球往下按至A位置，如图甲所示．迅速松手后，球升高至最高位置C（图丙），途中经过位置B时弹簧正处于原长（图乙）．忽略弹簧的质量和空气阻力．则小球从A˙运动到B˙A．小球的速度先增大后减小B．小球的加速度一直减小C．小球的机械能一直增大D．小球一直处于失重状态9、如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为介质中x＝2m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图像．下列说法正确的是（）A．这列波的传播方向是沿x轴正方向B．这列波的传播速度是20m/sC．经过0.15s，质点P沿x轴的正方向传播了3mD．经过0.1s，质点Q的运动方向沿y轴正方向E.经过0.35s，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离10、如图所示，轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与一物块相连，物块与水平面间的动摩擦因数为．开始时用力推着物块使弹簧压缩，将物块从A处由静止释放，经过B处时速度最大，到达C处速度为零，AC=L.在C处给物块一初速度，物块恰能回到A处．弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g.则物块（）A．在B处弹簧可能为原长B．在C处的初速度大小一定是C．从C到A的运动过程中，也是在B处的速度最大D．从C到A经过B处的速度大于从A到C经过B处的速度三、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）为测定物块与木板间的动摩擦因数，某课外实验小组设计了如图所示的实验装置，如图所示．实验步骤如下：（1）某同学在实验室找到一个小正方体木块，并放置在木板上．（2）调整木板的倾角．将弹簧（实验中的弹簧可视为轻质弹簧）的一端固定在木板上，另一端位于木板上的B点．正方体木块从木板上A点静止释放后沿木板下滑，压缩弹簧运动至C点后被弹回，上滑至D点时速度为零．（1）测得AB间的距离为x1，BC间的距离为x2，BD间的距离为x1．（4）改变θ角的大小，按以上步骤重做实验，得出多组数据，利用所学规律算出物快与木板间的动摩擦因数，求其平均值．请根据上述步骤以及所学的物理规律处理以下问题；关于正方体木块从A下滑到B过程中的受力示意图（其中mg为木块的重力，N为斜面对木块的支持力，f为木块受到的摩擦力、F为弹簧对木块的弹力）．下图分析正确的是______．②若某次实验测得：x1=40cm、x2=5cm、x1=25cm，θ=45°，则物快与木板间的动摩擦因数为______③试比较物快在上述过程中刚接触与刚离开弹簧时动能的大小，并简要说明理由___________．12．（12分）如图甲所示，某同学借用“探究加速度与力、质量之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“研究合外力做功和物体动能变化关系”的实验．（1）为达到平衡阻力的目的，通过调整垫块的位置，改变长木板倾斜程度，根据纸带打出点的间隔判断小车是否做匀速直线运动．在进行此操作时，__________（填“要”或“不要”）取下细绳及托盘．（2）按图甲所示装置，接通打点计时器电源，由静止释放小车，打出若干条纸带，从中挑选一条点迹清晰的纸带，如图乙所示．纸带上打出相邻两个点之间的时间间隔为，点是打点计时器打出的第一个点，从点到、、、、、点的距离依次为、、、、、．已知小车的质量为，盘和砝码的总质量为．由此可求得纸带上由点到点所对应的运动过程中，盘和砝码受到的重力所做功的表达式__________，该小车点速度的表达式__________此时小车的动能__________．由于实验中存在误差，有大于．原因是：______________．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）额定功率为64kW的汽车，在某平直的公路上行驶的最大速度为16m/s，汽车的质量m＝1t．如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为1m/s1．运动过程中阻力不变．求：（1）汽车所受的恒定阻力是多大？（1）3s末汽车的瞬时功率多大？（3）匀加速直线运动时间多长？（4）在匀加速直线运动中，汽车的牵引力做的功多大？14．（16分）ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称．如图，汽车进收费站前的速度为15m/s，如果过人工收费通道，需要在收费站中心线处减速至0，经过20s缴费后，再加速至15m/s行驶；如果过ETC通道，需要在中心线前方10m处减速至5m/s，匀速到达中心线后，再加速至15m/s行驶．为了简化分析，设汽车加速和减速的加速度大小均为1m/s2(1)汽车过人工收费通道，从收费前减速开始，到收费后加速至15m/s，所需的时间和所走过的路程是多少?(2)如果过ETC通道，从减速开始，到再次加速至15m/s，所需的时间和所走过的路程是多少?15．（12分）如图所示，半径的两圆柱体A和B，转动轴互相平行且在同一水平面内，轴心间的距离为s=3.2m．两圆柱体A和B均被电动机带动以=6rad/s的角速度同方向转动，质量均匀分布的长木板无初速地水平放置在A和B上，其重心恰好在B的正上方．从木板开始运动计时，圆柱体转动两周，木板恰好不受摩擦力的作用，且仍沿水平方向运动．设木板与两圆柱体间的动摩擦因数相同．重力加速度g=10.0m/s2，取．求：（1）圆柱体边缘上某点的向心加速度；（2）圆柱体A、B与木板间的动摩擦因数；（3）从开始运动到重心恰在A的正上方所需的时间．

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】

ACD.由图得：根据：得：对比可得：m/s则加速度为：m/s2由图知质点的加速度不变，说明质点做匀加速直线运动，则质点在1s末速度为：1+1=2m/s前2s内的位移为：m故ACD错误。B.质点在第1s内的平均速度：m/s故B正确。2、D【解析】

A.卢瑟福预言了中子的存在，査德威克通过实验发现了中子，选项A错误；B.中子不带电，则散裂中子源中产生的强中子束流不可以利用电场使之慢化，选项B错误；C.根据物质波波长表达式，若散裂中子源中的中子束流经慢化后的速度与电子显微镜中的电子流速度相同，因中子的质量大于电子的质量，则中子的动量大于电子的动量，中子的物质波波长比电子的物质波波长短，选项C错误；D.中子不带电，则原子核中的中子与其他核子间无库仑力，但有核力，有助于维系原子核的稳定，选项D正确。3、C【解析】对A图中的m受力分析，m受力平衡，根据平衡条件得，解得；对B图中的m受力分析，m受力平衡，根据平衡条件得：弹簧秤的示数；对C图中的m受力分析，m受力平衡，根据平衡条件得：弹簧秤的示数，故，C正确．4、C【解析】

A．布朗运动是悬浮在液体内的固体小颗粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的表现，选项A错误；B．漂浮在水面上的木块的运动不是由于水分子运动引起的，不是布朗运动，选项B错误；C．布朗运动可以间接表明液体分子在做无规则运动，选项C正确；D．悬浮在液体中的颗粒越小，布朗运动就越明显，选项D错误；故选C。5、C【解析】

开始时圆环受到向下的重力和细杆向上的支持力，当施加F′后，开始时细杆对圆环的支持力FN向上，根据牛顿第二定律可知a=F-μFNm=F-μ(mg-kv)m，可知随速度v的增加，加速度a逐渐变大；当kv=mg时a达到最大；然后随v的继续增加，FN反向，加速度变为a=F-μF此题关键是分析圆环的受力情况，尤其是杆对圆环的弹力的大小和方向，然后分析加速度的变化，从而确定图像的形状.6、D【解析】

了解同步卫星的特点和第一宇宙速度、第二宇宙速度的含义，当万有引力刚好提供卫星所需向心力时，卫星正好可以做匀速圆周运动：若是“供大于需”，则卫星做逐渐靠近圆心的运动；若是“供小于需”，则卫星做逐渐远离圆心的运动.【详解】11.2km/s是卫星脱离地球束缚的发射速度，而同步卫星仍然绕地球运动，故A错误；7.9km/s即第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度，而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据v的表达式可以发现，同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故B错误；根据开普勒第二定律，在轨道I上，P点是近地点，Q点是远地点，则卫星在P点的速度大于在Q点的速度，故C错误；从椭圆轨道Ⅰ到同步轨道Ⅱ，卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力，故D正确；故选D．本题考查万有引力定律的应用，知道第一宇宙速度的特点，卫星变轨也就是近心运动或离心运动，根据提供的万有引力和所需的向心力关系确定．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】试题分析：对甲图中的小球进行受力分析，小球所受的重力，支持力合力的方向可以指向圆心提供向心力，所以Ta可以为零，若Na等于零，则小球所受的重力及绳子拉力的合力方向不能指向圆心而提供向心力，所以Na一定不为零；对乙图中的小球进行受力分析，若Tb为零，则小球所受的重力，支持力合力的方向可以指向圆心提供向心力，所以Tb可以为零，若Nb等于零，则小球所受的重力及绳子拉力的合力方向也可以指向圆心而提供向心力，所以Nb可以为零；所以BC正确,AD错误；故选BC．考点：匀速圆周运动；向心力【名师点睛】本题解题的关键是知道小球在圆锥内做匀速圆周运动，对小球进行受力分析，合外力提供向心力，根据力的合成原则即可求解，难度不大，属于基础题．8、AC【解析】A到B的过程中，开始F弹>mg，小球要先加速运动；之后mg>F弹，小球将减速运动，当加速度为零，即弹力与重力大小相等的位置时，速度最大，故A正确；加速度先变小后变大，故B错误；此过程中弹力一直做正功，则小球的机械能一直增大，故C正确；小球加速度先向上后向下，点睛：小球与弹簧相互作用的问题，关键要根据小球的受力情况来分析小球的运动情况，要抓住弹簧的弹力随压缩量增大而增大的，注意小球的机械能不守恒，系统机械能守恒．9、ABE【解析】

试题分析：由振动图象读出t=0时刻P点的振动方向，判断波的传播方向．由波动图象读出波长，由振动图象读出周期，可求出波速．分析波动过程，根据时间与周期的关系，判断Q点的运动方向．由乙图读出，t=0时刻质点的速度向下，则由波形的平移法可知，这列波沿x轴正方向传播，A正确；由图知：λ=4m，T=0.2s，则波速，B正确；简谐横波中质点在平衡位置附近振动，并不随着波迁移，C错误；图示时刻Q点沿y轴正方向运动，，质点Q的运动方向沿y轴负方向，D错误；t=0.35s=1.75T，经过0.35s时，质点P到达波峰，而质点Q位于平衡位置与波谷之间，故质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离，E正确．10、BD【解析】

物块从A到C的过程中，合力为零时速度最大．对来回两个过程，分别运用能量守恒定律列式，可求初速度．根据物块返回时受力情况判断其运动情况．【详解】物块从A到C的过程中，弹簧的弹力先大于滑动摩擦力，后小于滑动摩擦力，物块先加速后减速，所以当弹力等于滑动摩擦力时速度最大，此时弹簧处于压缩状态．故A错误．设释放前弹簧的弹性势能为Ep．根据能量守恒定律得：

从A→C的过程有：Ep=μmgL；

从C→A的过程有：Ep+μmgL=mv02；解得，在C处的初速度v0=2，故B正确．从C到A的运动过程中，物块经过B时弹力向右，滑动摩擦力也向右，合力不为零，所以B点的速度不是最大，故C错误．两次经过B点时弹簧的弹性势能相同，设为EpB．BC间的距离为S．根据能量守恒定律得，从B→C的过程有：EpB+mvB12=μmgS，即得mvB12=μmgS-EpB；从C→B的过程有：EpB+μmgS+mvB22=mv02，即得mvB22=mv02-EpB-μmgS；将Ep=μmgL和Ep+μmgL=mv02，代入上式得：mvB22=2μmgL-EpB-μmgS＞mvB12，可知，vB2＞vB1．即从C到A经过B处的速度大于从A到C经过B处的速度．故D正确．故选BD．本题关键是分析清楚物体向右运动的过程中速度的变化情况，根据力和运动的关系分析．运用分段法研究能量的转化情况．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、C0.2物块刚接触弹簧时的动能大于刚离开弹簧时的动能，理由是机械能转化为内能【解析】

①[1]从A到B过程，物块受力如图所示：故选：C；②[2]在整个过程中，对物块，由动能定理得：mg(x1−x1)sin45∘−μmgcos45∘(x1+2x2+x1)=0−0，解得：；③[1]物块刚接触与刚离开弹簧时，弹簧形变量为零，弹性势能为零，物块的高度相同，物块重力势能相同，物块的机械能等于其动能，从物块刚接触弹簧到物块刚离开弹簧过程中，物块要克服摩擦力做功，部分机械能转化为内能，物块的机械能减少，因此物块刚接触弹簧时的动能大于刚离开弹簧时的动能；12、要存在空气阻力或定滑轮与纸带之间存在摩擦【解析】(1)为保证拉力等于小车受到的合力，需平衡摩擦力，即将长木板左端适当垫高，轻推小车，小车做匀速直线运动，所以要取下细绳及托盘．(2)依据重力做功的特点，故盘和砝码受到的重力所做功的表达式；依据平均速度，故小车点速度的表达式；此时小车的动能；由于实验中存在误差，有大于．原因可能是存在空气阻力或定滑轮与纸带之间存在摩擦。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=4×103N(1)P3=48kW(3)t=4s(4)W=1.18×J【解析】【试题分析】(1)当牵引力等于阻力时，速度最大，根据P=Ffvm求出汽车所受的恒定阻力大小．(1)根据牛顿第二定律求出牵引力，结合速度时间公式求出3s末的速度，通过P=Fv求出汽车的瞬时功率.(3)根据牵引力的大小，结合P=Fv求出匀加速运动的末速度，根据速度时间公式求出匀加速运动的时间．(4)根据牵引力的大小以及匀加速运动的位移，通过功的公式求出汽车牵引力做功的大小.(1)当F=f时，速度最大，根据得：(1)根据牛顿第