2027届山西省长治二中高三上物理期中统考模拟试题含解析

2027届山西省长治二中高三上物理期中统考模拟试题注意事项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、杂技演员表演“水流星”，在长为1.6m的细绳的一端，系一个与水的总质量为m=0.5kg的大小不计的盛水容器，以绳的另一端为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图所示，若“水流星”通过最高点时的速率为4m/s，则下列说法正确的是（）A．“水流星”通过最高点时，有水从容器中流出B．“水流星”通过最高点时，绳子的拉力大小为5NC．“水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，不受力的作用D．“水流星”通过最高点时，绳的张力及容器底部受到的压力均为零2、2019年1月，我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆，在探测器“奔向”月球的过程中，用h表示探测器与地球表面的距离，F表示它所受的地球引力，能够描F随h变化关系的图像是A． B． C． D．3、2018年5月2日，港珠澳大桥沉管隧道最后接头成项着床。如图所示是6000吨重的“接头”由世界最大单臂全旋回起重船“振华30”安装的情景。“接头“经15分钟缓慢下降15米的过程中，其机械能的改变量，所受重力的平均功率P，起重机对重物做的功W.（不考虑空气阻力）表述正确的是（）A．机械能的增加量，，B．机械能的增加量，，C．机械能的减小量，，D．机械能的减小量，，4、如图所示，半径为R的半圆弧槽固定在水平面上，槽口向上，槽口直径水平，一个质量为m的物块从P点由静止释放刚好从槽口A点无碰撞地进入槽中，并沿圆弧槽匀速率地滑行到最低点B，P点到A点高度也为R，不计物块的大小，重力加速度大小为g，则物块从P到B过程中，重力做功的平均功率大小为A． B． C． D．5、如图所示，一根长为l的轻质软绳一端固定在O点，另一端与质量为m的小球连接，初始时将小球放在与O点等高的A点，OA=，现将小球由静止状态释放，则当小球运动到O点正下方时，绳对小球拉力为（）（已知：sin37°=0.6，cos37°=0.8）A．2mg B．3mg C． D．6、2015年4月25日14时11分在尼泊尔发生里氏8.1级地震，震源深度20千米，地震后造成珠穆朗玛峰发生雪崩，珠峰南坡登山大本营被埋。假设珠峰南坡发生雪崩的一处山坡由两个倾角不同的斜面连接而成，在斜面连接处忽略积雪的动能损失。雪崩时，积雪由静止开始下滑，积雪与两个斜面之间的动摩擦因数均为μ=，两个斜面倾角分别为α=53°，β=30°。图中，v、a、s、t、E、Ek分别表示积雪速度大小、加速度大小、路程、时间、机械能和动能，图乙中可能正确的是（）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，质量为M的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径AB长度为2R，现将质量m为的小球从距A点正上方h0高处由静止释放，已知M=2m。小球由A点经过半圆轨道后从B冲出，在空中能上升的最大高度为（不计空气阻力），则（）A．小球和小车组成的系统水平方向动量守恒 B．小车向左运动的最大距离为C．小球离开小车后做斜上抛运动 D．小球第二次能上升的最大高度大于8、一辆汽车在水平路面上匀速直线行驶，阻力恒定为f.t1时刻驶入一段阻力为2f的路段继续行驶．t2时刻驶出这段路，阻力恢复为f行驶中汽车功率恒定，则汽车的速度v及牵引力F随时间t的变化图象可能是A． B．C． D．9、两水平平行金属板连接在如图所示的电路中，板长为L间距d,在距板右端2L处有一竖直光屏，D为理想二极管（具有单向导电性）。让一带电量为q、质量为m的粒子从两板左端连线的中点O以水平速度v0射入板间，粒子飞出电场后垂直打在屏上。则A．电场强度大小为3mg/qB．质点在板间运动的过程中与它从板右端运动到屏的过程中速度变化相同C．若仅将滑片P下移，再让该粒子从O点以v0水平射入，粒子打D．若仅将板间距增大，再让该粒子从O点以v0水平射入，10、河水的流速与离河岸的关系如图甲所示，船在静水中速度与时间的关系如图乙所示．若要使船以最短时间渡河，则（）A．船渡河的最短时间是100sB．船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直C．船在河水中航行的轨迹是一条直线D．船在河水中的最大速度是5m/s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）某同学做“探究加速度与力、质量关系”的实验．如图甲所示是该同学探究小车加速度与力的关系的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放．（1）实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为__________．（2）若用游标卡尺测出光电门遮光条的宽度d如图乙所示，则d＝_________cm；实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt，就可以计算出小车经过光电门时的速度v．（3）测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间Δt，并算出相应小车经过光电门时的速度v，通过描点作出v2－m线性图象（如图所示），从图线得到的结论是：在小车质量一定时，____________．如果小车的质量M=5kg，图像的斜率K=1，则AB间的距离x=_________m（g取10m/s2）（4）另一实验小组设计了如图(a)所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象．他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图(b)所示．滑块和位移传感器发射部分的总质量m＝________kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ＝______.(重力加速度g取10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)12．（12分）某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间．实验前，将该计时器固定在小车旁，如图(a)所示．实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车．在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图(b)记录了桌面上连续的6个水滴的位置.(已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴)（1）由图(b)可知，小车在桌面上是___运动的．A．从右向左B．从左向右（2）该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动．小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为______m/s，加速度大小为_________m/s2.(结果均保留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，水平面上相距为L=5m的P、Q两点分别固定一竖直挡板，一质量为M=2kg的小物块B静止在O点，OP段光滑，OQ段粗糙且长度为d=3m．一质量为m=1kg的小物块A以v1=6m/s的初速度从OP段的某点向右运动，并与B发生弹性碰撞．两物块与OQ段的动摩擦因数均为μ=1．2，两物块与挡板的碰撞时间极短且均不损失机械能．重力加速度g=11m/s2，求（1）A与B在O点碰后瞬间各自的速度；（2）两物块各自停止运动时的时间间隔．14．（16分）如图所示，一个人用一根长L=1m、只能承受F=74N拉力的绳子，拴着一个质量为m=1kg的小球，在竖直平面内做圆周运动，已知圆心O离地面距离h=6m，转动中小球在最低点时绳子恰好断了．（取g=10m/s2）（1）绳子断时小球运动的角速度多大？（2）绳断后，小球落地点与抛出点间的水平距离是多少？15．（12分）如图所示，LMN是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道，MN水平且足够长，LM下端与MN相切。质量为m的带正电小球B静止在水平轨道上，质量为2m的带正电小球A从LM上距水平轨道高为h处由静止释放，在A球进入水平轨道之前，由于A、B两球相距较远，相互作用力可认为是零，A球进入水平轨道后，A、B两球间相互作用视为静电作用，带电小球均可视为质点，已知A、B两球始终没有接触，重力加速度为g。求⑴A、B两球相距最近时，A球的速度v；⑵A、B两球相距最近时，A、B两球系统的电势能EP；

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】

将水及容器做为一个整体，在最高点恰好不脱离圆周的最小速度为，则整理得AB．因此当在最高点的速度为4m/s，恰好能做完整的圆周运动，绳子拉力为零，重力恰好做为圆周运动的向心力，水不会从容器内流出，AB错误；C．由于绳子拉力为零，水和容器处于完全失重状态，不是不受重力，而是所受重力完全做为圆周运动的向心力，C错误；D．当绳子拉力为零时，再单独对水进行受力分析可知，水对容器底部的压力为零，D正确。故选D。2、D【解析】

根据万有引力定律可得：，h越大，F越小，故选项D符合题意；3、C【解析】

重物缓慢下降，其动能不变，重力势能减少，所以机械能的减少量：所受重力的平均功率为：根据动能定理知合外力对重物所做的总功零，则起重机对重物做的功：故C正确，ABD错误。故选：C．4、C【解析】

物块从P到A的过程，由机械能守恒得：，可得物块到达A点的速度大小为：，其运动时间为：，从A到B运动的时间为：此物块从P到B过程重力的平均功率为：A.与计算结果不符，故A错误。B.与计算结果不符，故B错误。C.与计算结果相符，故C正确。D.与计算结果不符，故D错误。5、C【解析】试题分析：设小球到达B点时细绳刚好绷紧．则OB与水平方向的夹角的余弦为cosα=1．6小球自由下落的高度为h=1．8l，到达B点的速度细绳绷紧后瞬间小球只有垂直于细绳的分速度，大小为v2=v1cosα从B到最低点，由动能定理得：mgl（1-sinα）=mv32-mv22在最低点有，联立以上各式解得T=mg,故选C．考点：动能定理及牛顿定律的应用【名师点睛】本题关键分析清楚小球的运动规律，注意细绳绷紧前后小球速度的突变，然后结合运动的合成与分解、动能定理、牛顿第二定律列式求解．6、B【解析】

积雪的运动分为两个阶段，第一阶段加速度恒定的加速运动；第二阶段加速度为零的匀速运动A．由于在两个阶段积雪都受摩擦力的作用，摩擦力做负功，机械能减小，故A错误。B．积雪在第一阶段：Ek与s呈线性关系；第二阶段，速度不变，Ek为常数，故B正确。C．第一阶段：即：所以与t2呈线性关系，故C项错误。D．第二阶段，故D错误。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、ABD【解析】

A．小球与小车组成的系统在水平方向所受合外力为零，水平方向系统动量守恒，故A正确；B．系统水平方向动量守恒，以向右为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得mv-Mv′=0即有解得小车的位移故B正确；

C．小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒，小球由A点离开小车时系统水平方向动量为零，小球与小车水平方向速度为零，小球离开小车后做竖直上抛运动，故C错误；

D．小球第一次车中运动过程中，由动能定理得Wf为小球克服摩擦力做功大小，解得即小球第一次在车中滚动损失的机械能为，由于小球第二次在车中滚动时，对应位置处速度变小，因此小车给小球的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功小于，机械能损失小于，因此小球再次离开小车时，能上升的高度大于，而小于。故D正确；

故选ABD。8、AC【解析】

t1之前，汽车做匀速直线运动，牵引力与阻力相等，t1时刻后阻力变为2f，汽车做减速运动，由知，随着速度的减小，牵引力逐渐的增大，即汽车做加速度逐渐减小的减速运动，当牵引力增大到2f时，汽车做匀速运动．t2时刻后，汽车驶出这段路，阻力恢复为f，这时牵引力为2f大于阻力f，汽车做加速运动，由知，随着速度的增加，牵引力逐渐的减小，加速度逐渐减小．由上分析知，A、C对．“机车的启动”模型：物体在牵引力（受功率和速度制约）作用下，从静止开始克服一定的阻力，最后达到最大速度的整个加速过程，可看作“机车的启动”模型．（1）恒定功率启动（所受阻力一定）先做变加速（a减小）运动，再做匀速（a＝0）运动，在此过程中，F牵、v、a的变化情况是：（2）恒定加速度启动（所受阻力一定）先做匀加速运动，再做变加速运动，最后匀速运动，具体变化过程如下（3）启动过程满足的运动规律机车的功率P＝Fv机车的加速度a＝当机车的速度达到最大时，F＝Ff，a＝0，最大速度vm＝9、AD【解析】

质点先在电场和重力场的复合场中做类平抛运动，要垂直打在M屏上，离开出场后，质点一定打在光屏的上方，做斜上抛运动，质点从离开电场后到垂直打在M屏上过程是平抛运动的逆运动，采用运动的分解方法可知，分析质点类平抛运动与斜上抛的关系，确定加速度关系，求出板间场强；【详解】A、粒子先在水平放置的两平行金属板间做类平抛运动，要垂直打在M屏上，离开电场后，粒子一定打在屏的上方，做斜上抛运动。否则，粒子离开电场后轨迹向下弯曲，粒子不可能垂直打在M板上。粒子在板间的类平抛运动和离开电场后的斜上抛运动，水平方向都不受外力，都做匀速直线运动，速度都等于v0，而且v0方向水平，粒子垂直打在M板上时速度也水平，根据粒子的轨迹弯曲方向可知两个过程粒子的合力方向相反，加速度方向相反，则速度变化量方向相反,粒子的轨迹如图所示：

设粒子在板间运动的过程中加速度大小为a，则有粒子离开电场时竖直分速度大小vy=at1=qE-mgm⋅lC、若仅将滑片P向下滑动一段后，R的电压减小，电容器的电压要减小，电量要减小，由于二极管具有单向导电性，所以电容器不能放电，电量不变，板间电压不变，所以质点的运动情况不变，再让该质点从O点以水平速度v0射入板间，质点依然会垂直打在光屏上，故C错误；

D、若仅将两平行板的间距变大一些，电容器电容减小，由C=QU知U不变，电量要减小，但由于二极管具有单向导电性，所以电容器不能放电，电量不变，根据推论可知板间电场强度不变，所以质点的运动情况不变，再让该质点从O点以水平速度v0射入板间，质点依然会垂直打在光屏上，故本题关键抓住两个运动轨迹的特点，巧用逆向思维分析电场外质点的运动情况，要知道运动的合成与分解是研究曲线运动的常用方法，要灵活运用。10、ABD【解析】由甲图知河宽d=300m，当船头垂直与河岸时，渡河时间最短，故A、B正确；由于河水流速在变，故船的合速度大小、方向都在变，轨迹是曲线，故C错误；水速最大为4m∕s，船在河水中的最大速度，故D正确。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)m≪M(1)1.050(3)加速度与合外力成正比0.150.50.1【解析】

（1）[1]该实验的研究对象是小车，采用控制变量法研究．当质量一定时，研究小车的加速度和小车所受合力的关系．

为消除摩擦力对实验的影响，可以把木板的右端适当垫高，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力．根据牛顿第二定律得：

对m：mg-F拉=ma

对M：F拉=Ma

解得：，当m≪M时，即当重物重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于重物的总重力．

（1）[1]游标卡尺的主尺读数为10mm，游标读数为0.05×10mm=0.50mm，所以最终读数为：10mm+0.50mm=10.50mm=1.050cm；数字计时器记录通过光电门的时间，由位移公式计算出物体通过光电门的平均速度，用该平均速度代替物体的瞬时速度，故在遮光条经过光电门时滑块的瞬间速度为：．

(3)[3]由题意可知，该实验中保持小车质量M不变，因此有：，由题意可知，M、s不变，因v1-m图象为过原点的直线，则说明加速度与合外力成正比．[4]如果小车的质量M=5kg,图像的斜率k=1，则，解得AB间的距离x=0.15m.（4）[5]当轨道水平时，根据牛顿第二定律得：，

可知图线的斜率，解得：m=0.5kg．纵轴截距μg=1，解得：μ=0.1．12、A0.190.038.【解析】

（1）[1]．由于用手轻推一下小车，则小车做减速运动，根据桌面上连续6个水滴的位置，可知，小车从右向左做减速运动，即选A；（2）[2]．已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴，那么各点时间间隔为