湖南省衡阳县第四中学2027届物理高三上期中考试试题含解析

湖南省衡阳县第四中学2027届物理高三上期中考试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、如图所示，ABCD是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧，BC是水平的，其长度d＝0.60m．盆边缘的高度为h＝0.30m．在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止下滑．已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为μ＝0.1．小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到B的距离为（）A．0.50m B．0.60m C．0.1m D．02、如图所示为甲、乙两物体从同一地点沿同一方向的直线运动的v－t图象和x－t图象(速度与位移的正方向相同)，则下列说法中正确的是()A．t＝0时甲、乙两物体运动方向相同B．物体甲先做加速度减小的减速运动，t＝t1时开始做匀减速运动，t＝t2时刻后做匀速运动C．物体乙先做减速运动，t＝t1时开始做反方向的匀加速运动，t＝t2时刻后做匀速运动D．t＝t1时物体甲开始反向运动，而物体乙的运动方向不变3、位于贵州的“中国天眼”是目前世界上口径最大的单天线射电望远镜(FAST)．通过FAST测得水星与太阳的视角为(水星、太阳分别与观察者的连线所夹的角),如图所示,若最大视角的正弦C值为,地球和水星绕太阳的运动视为匀速圆周运动,则水星的公转周期为A．年 B．年 C．年 D．年4、太阳神车由四脚的支架吊着一个巨大的摆锤摆动，游客被固定在摆下方的大圆盘A上，如图所示．摆锤的摆动幅度每边可达120°．6台大功率的异步驱动电机同时启动，为游客创造4.3g的加速度，最高可飞跃至15层楼高的高空．如果不考虑圆盘A的自转，根据以上信息，以下说法中正确的是（）A．当摆锤摆至最高点的瞬间，游客受力平衡B．当摆锤摆至最高点时，游客可体验最大的加速度C．当摆锤在下摆的过程中，摆锤的机械能一定不守恒D．当摆锤在上摆过程中游客体验超重，下摆过程游客体验失重5、某重型气垫船，最高时速为72km/h，装有额定输出功率为6000kW的燃气轮机。假设该重型气垫船在海面航行过程所受的阻力与速度v满足（k为定值），下列正确的是A．该重型气垫船的最大牵引力为NB．由题中给出的数据可算出N•s/mC．当以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船所受的阻力大小为ND．当以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船发动机的输出功率为2500kW6、如图所示，是上端带定滑轮的固定坚直杆，质量不计的轻杆一端通过铰链固定在点，另一端悬挂一重为的物体，且端系有一根轻绳并绕过定滑轮，用力拉绳，开始时，现使缓慢变小，直到杆接近竖直杆．此过程中A．力逐渐增大B．力先逐渐减小后逐渐增大C．轻杆对端的弹力大小不变D．轻杆对端的弹力先减小后增大二、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，左右两侧水平面等高，A、B为光滑定滑轮，C为光滑动滑轮．足够长的轻绳跨过滑轮，右端与小车相连，左端固定在墙壁上，质量为m的物块悬挂在动滑轮上．从某时刻开始小车向右移动，使物块以速度v0匀速上升，小车在移动过程中所受阻力恒定不变．在物块上升的过程中（未到AB所在的水平面），下列说法正确的是A．轻绳对小车的拉力增大B．小车向右做加速运动C．小车阻力的功率可能不变D．小车牵引力做的功小于物块重力势能的增加量与小车克服阻力做功之和8、在如图所示电路中，蓄电池的电动势E0＝4V，内阻r＝1Ω，电阻R＝4Ω，电容为1pF的平行板电容器水平放置且下极板接地．一带电油滴位于板间正中央P点且恰好处于静止状态．下列说法正确的是A．P点的电势为2VB．上极板所带的电荷量为3.2×10﹣12CC．若在P点与下极板间插入一块玻璃板，电容器上极板所带的电荷量将增加D．若将上极板缓慢上移少许，油滴将向上运动9、如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，虚线是这列波在t=0.2s时刻的波形图．已知该波的波速是0.8m/s，则下列说法正确的是（）A．这列波的波长是12cmB．这列波的周期是0.15sC．这列波可能是沿x轴正方向传播的D．t=0时，x=4cm处的质点速度沿y轴负方向10、1015年9月3日上午10时，纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利70周年阅兵仪式开始，如图所示为空中梯队通过天安门广场．空中梯队在地面上空某高度A位置处于静止状态待命，要求空中梯队零时刻由静止状态沿水平方向做匀加速直线运动，经过AB段加速后，进入BC段的受阅区做匀速直线运动，经过t时间到达C位置，已知AB段长为L1，BC段长为L1．下列说法正确的是（）A．空中梯队到达B点时的速度为B．空中梯队在AB段的平均速度为C．空中梯队在AC段的平均速度为D．空中梯队在AB段的加速度为三、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）某物理学习兴趣小组的同学用如图所示的装置验证动能定理。（1）有两种工作频率为的打点计时器供试验选用：A．电磁打点计时器B．电火花打点计时器为使纸带在运动时受到的阻力较小，应选择____________（选填“”或“”）（2）保持长木板水平，将纸带固定在小车后端，纸带穿过打点计时器的限位孔。实验中，为消除摩擦力的影响，在砝码盘中慢慢加入沙子，直到小车开始运动。同学甲认为此时的摩擦力的影响已得到消除。同学乙认为还应从盘中取出适量沙子，直至轻推小车观察到小车做匀速运动。看法正确的同学是____________（选填“甲”或“乙”）。（3）消除摩擦力的影响后，在砝码盘中加入砝码，接通打点计时器电源，松开小车，小车运动。纸带被打出一系列点，选中纸带上合适的某点点。测出小车的质量为，再测出纸带上起点到点的距离。小车动能的变化量可用△算出。砝码盘中砝码的质量为，重量加速度为；实验中，小车的质量应________________（选填“远大于”“远小于”或“接近”）砝码、砝码盘和沙子的总质量，小车所受合力做的功可用算出。多次测量，若与△均基本相等则验证了动能定理。12．（12分）气垫导轨是研究与运动有关的实验装置，也可以用来研究功能关系．如图甲所示，在气垫导轨的左端固定一轻质弹簧，轨道上有一滑块A紧靠弹簧但不连接，滑块的质量为m．(1)用游标卡尺测出滑块A上的挡光片的宽度，读数如图乙所示，则宽度d=__cm；(2)利用该装置研究弹簧对滑块做功的大小；某同学打开气源，调节装置，使滑块可以静止悬浮在导轨上，然后用力将滑块A压紧到P点，释放后，滑块A上的挡光片通过光电门的时间为△t，则弹簧对滑块所做的功为__．（用题中所给字母表示）(3)利用该装置测量滑块与导轨间的动摩擦因数；关闭气源，仍将滑块A由P点释放，当光电门到P点的距离为x时，测出滑块A上的挡光片通过光电门的时间为t，移动光电门，测出多组数据（滑块都能通过光电门），并绘出图象．如图丙所示，已知该图线斜率的绝对值为k，则滑块与导轨间的滑动摩擦因数为__．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．（10分）在光滑水平地面上放有一质量为带光滑弧形槽的小车，—个质量为的小铁块以速度0沿水平槽口滑去，如图所示，求：(1)铁块能滑至弧形槽内的最大高度(设不会从左端滑离)．(2)铁块到最大高度时，小车的速度大小．(3)当铁块从右端脱离小车时，铁块和小车的速度分别是多少?14．（16分）我国高速铁路使用的和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车。某列动车组由8节车厢组成，其中车头第1节、车中第5节为动车，其余为拖车，假设每节动车和拖车的质量均为m=2×104kg，每节动车提供的最大功率P=600kW。（1）假设行驶过程中每节车厢所受阻力f大小均为车厢重力的0.01倍，若该动车组从静止以加速度a=0.5m/s2加速行驶。a．求此过程中，第5节和第6节车厢间作用力大小；b．以此加速度行驶时所能持续的时间。（2）若行驶过程中动车组所受阻力与速度成正比，两节动车带6节拖车的动车组所能达到的最大速度为v1。为提高动车组速度，现将动车组改为4节动车带4节拖车，则动车组所能达到的最大速度为v2，求v1与v2的比值。15．（12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．

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】

根据动能定理，对小物块开始运动到停止的全过程进行研究，求出小物块在BC面上运动的总路程，再由几何关系分析最后停止的地点到B的距离．【详解】设小物块在BC面上运动的总路程为S．物块在BC面上所受的滑动摩擦力大小始终为f＝μmg，对小物块从开始运动到停止运动的整个过程进行研究，由动能定理得mgh﹣μmgs＝0得到，d＝0.60m，则s＝5d，所以小物块在BC面上来回运动共5次，最后停在C点，则停的地点到B的距离为0.60m。故选B。2、D【解析】A．t=0时，甲的速度方向为正，乙的速度方向为负，故A错误；B．物体甲先做加速度减小的减速运动，t＝t1时开始反向做匀加速运动，t＝t2时刻后做匀速运动，故B错误；C．x-t图像的斜率表示速度的大小。物体乙先做减速运动，t＝t1时开始做匀速运动，运动方向没有改变，t＝t2时刻后静止，故C错误，D正确；故选：D。3、A【解析】

最大视角的定义，即此时观察者与水星的连线应与水星轨迹相切，由三角函数可得：，结合题中已知条件sinθ=k，由万有引力提供向心力有：，解得：，得，得，而T地=1年，故年，故B，C，D错误，A正确.故选A.向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或要求解的物理量选取应用，物理问题经常要结合数学几何关系解决.4、C【解析】A、当摆锤摆至最高点的瞬间，摆锤与游客将开始下降，具有向下的加速度，游客受力不平衡，故A错误；B、当摆锤摆至最高低时，摆锤的速度最大，向心加速度最大，所以游客可体验最大的加速度，故B错误；C、当摆锤在下摆的过程中，由于电动机做正功，摆锤的机械能一定不守恒，故C正确；D、当摆锤在上摆过程中，摆锤向上做匀减速运动，加速度方向向下，游客体验失重，故D错误；故选C。5、C【解析】

A.气垫船的最高速度为v=72km/h=20m/s在额定输出功率下以最高时速航行时，根据P=Fv得：气垫船的牵引力此时匀速运动，由P=Fv知，在速度达到最大前，F＞3.0×105N，即气垫船的最大牵引力大于3.0×105N，故A错误。B.气垫船以最高时速匀速运动时，气垫船所受的阻力为f=F=3.0×105N根据f=kv得：k=1.5×104N•s/m故B错误。CD.以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船所受的阻力为此时气垫船发动机的输出功率为故C正确D错误。6、C【解析】以B点为研究对象，分析受力情况：重物的拉力T（等于重物的重力G）、轻杆的支持力N和绳子的拉力F，作出力的示意图如图由平衡条件得知，N和F的合力与T大小相等，方向相反，根据三角形相似可得：，又T=G解得：，使缓慢变小时，CA、AB保持不变，CB变小，则F减小，N不变，故ABD错误，C正确．故选C．【点睛】以B点为研究对象，分析其受力情况，作出受力图，利用三角形相似法，得出各力与三角形ABC三边边长的关系，再分析F和N的变化．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、AD【解析】

A．物块以匀速上升时，两边绳子的夹角变大，可知绳子的拉力变大，即轻绳对小车的拉力变大，选项A正确；B．设绳子与竖直方向的夹角为θ，则由运动的合成知识可知，则随着物体的上升θ变大，车的速度减小，选项B错误；C．小车在移动过程中所受阻力恒定不变，根据P=fv车可知小车阻力的功率减小，选项C错误；D．由能量关系可知：，因小车动能减小，则，即小车牵引力做的功小于物块重力势能的增加量与小车克服阻力做功之和，选项D正确；故选AD.此题关键是对物体的速度进行如何分解，可参考斜牵引物体的运动分解问题，但是此题中物体两边都有绳子；注意搞清系统的能量转化情况.8、BC【解析】

A项：R两端的电压，P点的电势为，故A错误；B项：上极板所带的电荷量Q=CU=3.2×10-12C，故B正确；C项：电容得，插入一块玻璃板，则εr增大，Q增加，故C正确；D项：油滴在P点受力平衡，qE=mg，若将上极板缓慢上移少许，电容器两端的电压U不变，板间距离d增大，根据得，场强E减小，油滴所受的电场力qE也减小，油滴将向下运动，故D错误．9、ABD【解析】

A．从图中可以看出波长等于12cm，故A正确；B．由已知得波速等于0.8m/s，周期：故B正确；C．经过0.2s即经过周期，经过一个周期质点回到原位置，即只看经过周期的振动情况即可，若向右传播，x=4cm处质点经过周期应该向下振动，故该波向左传播，故C错误；D．由于该波向左传播，所以根据振动和波动关系可知t=0时刻，x=4cm处的质点的质点速度沿沿y轴负方向，故D正确．10、ACD【解析】

A．空中梯队的运动示意图如图所示，设空中梯队在B点的速度为v，则在AB段的平均速度为，根据，解得，选项A正确；B．空中梯队在AB段运动的时间小于t，在AB段运动的平均速度大于，选项B错误；C．由于时间t与L1＋L1对应，故空中梯队在AC段的平均速度为，选项C正确；D．根据1aL1＝v1解得a＝，选项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、B乙远大于【解析】

（1）[1]电火花打点计时器的阻力较小，故选电火花打点计时器；（2）[2]由于最大静摩擦力大于滑动摩擦力，故小车开始运动后，要取出部分沙子，故乙同学正确；（3）[3]这里用砝码盘和砝码的质量代替小车受到的拉力，故应满足小车质量要远大于小车质量，故填“远大于”。12、0.960【解析】

(1)[1]主尺读数为：9mm；游标尺分度为0.05mm，第12个刻度对齐，故游标尺读数为：0.05×12mm=0.60mm，故宽度为：d=9+0.60=9.60mm=0.960cm．(2)[2]滑块通过光电门已经是匀速运动了，其平均速度为：瞬时速度等于平均速度，故瞬时速度为：此时滑块动能全部由弹簧弹性势能转化而来，故弹簧做功为：(3)[3]每次都有P释放，则每次弹簧弹性势能都相同，由能量转化和守恒可得：①解得：②由于故带入可得动摩擦因数为: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、（1）（2）（3）【解析】(1)、（2）铁块滑至最高处时，有共同速度，由动量守恒定律得①则：由能量守恒定律得：，②由①②计算得出：．(3)铁块从小车右端滑离小车时，小车的速度最大为，此时铁块速度为，由动量守恒定律得：