2027届忻州市高三下第一次测试物理试题（含答案解析）

这是一份2027届忻州市高三下第一次测试物理试题（含答案解析），共15页。试卷主要包含了答题时请按要求用笔等内容，欢迎下载使用。
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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、将一物体竖直向上抛出，不计空气阻力。用x表示物体运动的路程，t表示物体运动的时间，Ek表示物体的动能，下列图像正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
2、如图所示，小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上，小球B用水平轻弹簧拉着系于竖直板上，两小球A、B通过光滑滑轮O用轻质细线相连，两球均处于静止状态，已知B球质量为m，O点在半圆柱体圆心O1的正上方，OA与竖直方向成30°角，OA长度与半圆柱体半径相等，OB与竖直方向成45°角，则下列叙述正确的是
A．小球A、B受到的拉力TOA与TOB相等，且TOA＝TOB＝
B．弹簧弹力大小
C．A球质量为
D．光滑半圆柱体对A球支持力的大小为mg
3、某次空降演练中，跳伞运动员从飞机上跳下，10s后打开降落伞，并始终保持竖直下落，在0~14 s内其下落速度随时间变化的v—t图像如图所示，则（ ）
A．跳伞运动员在0~10s内下落的高度为5v2
B．跳伞运动员（含降落伞）在0~10s内所受的阻力越来越大
C．10s时跳伞运动员的速度方向改变，加速度方向保持不变
D．10~14s内，跳伞运动员（含降落伞）所受合力逐渐增大
4、图示为一种应用逻辑电路制作的简易走道灯的电路图，虚线框内的C是一门电路，R0和R1中有一个是定值电阻，另一个是光敏电阻（受光照时阻值减小），R2是定值电阻。当走道里光线较暗或将手动开关S接通时灯泡L都会点亮，则电路中（ ）
A．C是“或门”，R0是光敏电阻
B．C是“或门”，R1是光敏电阻
C．C是“与门”，R0是光敏电阻
D．C是“与门”，R1是光敏电阻
5、如图所示，两个可视为质点的小球A、B通过固定在O点的光滑滑轮用轻绳相连，小球A置于光滑半圆柱上，小球B用水平轻绳拉着，水平轻绳另一端系于竖直板上，两球均处于静止状态。已知O点在半圆柱横截面圆心O1的正上方，OA与竖直方向成30°角、其长度与半圆柱横截面的半径相等，OB与竖直方向成60°角，则（ ）
A．轻绳对球A的拉力与球A所受弹力的合力大小相等
B．轻绳对球A的拉力与半网柱对球A的弹力大小不相等
C．轻绳AOB对球A的拉力与对球B的拉力大小之比为：
D．球A与球B的质量之比为2：1
6、核电站使用的核燃料有一种典型的核裂变方程是，假设质量为m1，质量为m2，质量为m3，质量为m4，光速为c，则（ ）
A．该核反应属于人工转变
B．方程中x=56，y=142
C．核反应中释放的能量为(m1-2m2-m3-m4)c2
D．该裂变方程可以简化为
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、一质量为的电动汽车在平直公路上以恒定的功率加速行驶，当速度大小为时，其加速度大小为（），设汽车所受阻力恒为（），重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A．汽车的功率为B．汽车的功率为
C．汽车行驶的最大速率为D．汽车行驶的最大速率为
8、飞机在航空母舰上从静止开始起飞，在自身发动机和舰装弹射器的共同作用下沿水平方向加速运动。发动机产生的推力恒为，弹射器的作用长度为，飞机质量为，飞机所受阻力为弹射器弹力和发动机推力总和的20%。若飞机在弹射结束时要求的速度为，则弹射过程中（ ）
A．飞机的加速度为
B．弹射器推力为
C．弹射器对飞机做功为
D．弹射器对飞机做功的平均功率为
9、如图为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在AC板间，虚线中间不需加电场，如图所示，带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，对这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是( )
A．加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸无关
B．带电粒子每运动一周被加速一次
C．带电粒子每运动一周P1P2等于P2P3
D．加速电场方向不需要做周期性的变化
10、如图所示，两根弯折的平行的金属轨道AOB和A′O′B′固定在水平地面上，与水平地面夹角都为θ，AO=OB=A′O′=O′B′=L，OO′与AO垂直，两虚线位置离顶部OO′等距离，虚线下方的导轨都处于匀强磁场中，左侧磁场磁感应强度为B1，垂直于导轨平面向上，右侧磁场B2（大小、方向未知）平行于导轨平面，两根金属导体杆a和b质量都为m，与轨道的摩擦系数都为μ，将它们同时从顶部无初速释放，能同步到达水平地面且刚到达水平地面速度均为v，除金属杆外，其余电阻不计，重力加速度为g，则下列判断正确的是（ ）
A．匀强磁场B2的方向一定是平行导轨向上B．两个匀强磁场大小关系为：B1=μB2
C．整个过程摩擦产生的热量为Q1=2μmgLcsθD．整个过程产生的焦耳热Q2=mgLsinθ﹣μmgLcsθ﹣mv2
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）用如图甲所示装置结合频闪照相机拍摄的照片的来验证动量守恒定律，实验步骤如下：
①用天平测出A、B两个小球的质量mA和mB；
②安装好实验装置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；
③先不在斜槽的末端放小球B，让小球A从斜槽上位置P由静止开始释放，小球A离开斜槽后，频闪照相机连续拍摄小球A的两位置（如图乙所示）；
④将小球B放在斜槽的末端，让小球A仍从位置P处由静止开始释放，使它们碰撞，频闪照相机连续拍摄下两个小球的位置（如图丙所示）；
⑤测出所需要的物理量．
请回答：
(1)实验①中A、B的两球质量应满足______
(2)在步骤⑤中，需要在照片中直接测量的物理量有______；（请选填“x0、y0、xA、yA、xB、yB”）
(3)两球在碰撞过程中若动量守恒，满足的方程是：______．
12．（12分）为了测量木块与木板间的动摩擦因数μ，某小组使用DIS位移传感器设计了如图甲所示实验装置，让木块从倾斜木板上一点A由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离.位移传感器连接计算机，描绘出滑块相对传感器的距离x随时间t的变化规律如图乙所示.

(1)根据上述图线，计算0.4 s时木块的速度大小v＝______ m/s，木块加速度a＝______ m/s2(结果均保留2位有效数字).
(2)在计算出加速度a后，为了测定动摩擦因数μ，还需要测量斜面的倾角θ(已知当地的重力加速度g)，那么得出μ的表达式是μ＝____________.（用a，θ，g表示）
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，一端封闭的薄玻璃管开口向下，截面积S=1cm2，重量不计，内部充满空气，现用竖直向下的力将玻璃管缓慢地压人水中，当玻璃管长度的一半进人水中时，管外、内水面的高度差为△h=20cm。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3，大气压强p0相当于高1020cm的水柱产生的压强，取g=10m/s2，求：（不考虑温度变化）
(i)玻璃管的长度l0；
(ii)继续缓慢向下压玻璃管使其浸没在水中，当压力F2=0.32N时，玻璃管底面到水面的距离h。
14．（16分）如图所示，把一个横截面为等边三角形玻璃棱镜的一个侧面放在水平桌面上，直线与共线。在S处放一光源，使其发出的直线光束与夹角，该光束射向棱镜的侧面上的一点。调整光源S的位置，使棱镜另一侧面出射的光线射在D点，且恰有。不考虑光线在棱镜中的反射，求：
（i）棱镜玻璃的折射率；
（ii）棱镜的出射光线与人射光线间的夹角。
15．（12分）如图所示，薄木板在外力F的作用下带着小物块一起沿粗糙水平面向右匀速运动，薄木板的质量M=5kg，小物块的质量m=1kg，小物块位于薄木板的最右端，薄木板和小物块与水平地面的摩擦因数分别为μ1=0.5、μ2=0.2。从某时刻开始，外力F大小不变方向相反的作用在薄木板上，g取10m/s2。求：
(1)外力F的大小；
(2)忽略薄木板的高度，当小物块静止时，距薄木板的右端L=15.5m，则两者一起匀速运动的速度是多少？
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】
AB．由机械能守恒得
Ek与x是线性关系，故A错误，B正确；
CD．根据机械能守恒定律得
又
得
m、v0、g都是定值，则Ek是t的二次函数，Ek-t图象是抛物线，故CD错误。
故选B。
2、C
【解析】
A、B、隔离对B分析，根据共点力平衡得：
水平方向有：TOBsin45°=F
竖直方向有：TOBcs45°=mg，
则，弹簧弹力 F=mg，
根据定滑轮的特性知：TOA与TOB相等；故A，B错误.
C、D、对A分析，如图所示：
由几何关系可知拉力TOA和支持力N与水平方向的夹角相等，夹角为60°，则N和T相等，有：2TOAsin60°=mAg，
解得：，由对称性可得：，故C正确，D错误.
故选C.
解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解．本题采用隔离法研究比较简便．
3、B
【解析】
A．假设空降兵在空中做匀加速运动，10s时的速度刚好为v2，则这段时间内的下落位移应为
但实际上由图可知，根据图线与横轴围成的面积表示位移可得其下落位移必然大于5v2。故A错误；
B．空降兵在空中受到重力和空气阻力的作用，而由图像可知，空降兵在0~10s内的加速度不断减小，由牛顿第二定律
可知空降兵受到的空气阻力应当不断增大，故B正确；
C．10s时空降兵的速度图像仍在x轴上方，速度方向并未改变，但空降兵的速度走向由增大变为减小，故而加速度方向改变。故C错误；
D．由图可知，10~14 s内，空降兵的速度逐渐减小，且减小的速率逐渐降低，表明空降兵的加速度逐渐减小，根据牛顿第二定律可知其所受合力逐渐减小。故D错误。
故选B。
4、A
【解析】
当电键闭合时，输入为高电势，当光线较暗时，光敏电阻较大，输入端为高电势，因为当走道里光线较暗时或是将手动开关接通时，灯都会亮，可知只要有一个条件满足，事件就能发生，知该门电路是“或”门电路。当有光照时，光敏电阻阻值较小，输入端端需要输入低电势，所以光敏电阻不能放在的位置，可以放在的位置，A正确，BCD错误。
故选A。
5、D
【解析】
设轻绳中拉力为T，球A受力如图
A．所受弹力为绳对A的拉力和半圆对球A的弹力的合力，与重力等大反向，大于T，故A错误；
B．受力分析可得
解得
故B错误；
C．细线对A的拉力与对球B的拉力都等于T，故C错误；
D．对球B
解得
故D正确。
故选D。
6、C
【解析】
A．该核反应属于重核裂变，不属于人工转变，A错误；
B．根据质量数和电荷数守恒可知，x=56，y=144，B错误；
C．根据爱因斯坦质能方程，反应释放出的能量为：
C正确；
D．核反应方程不能进行简化，D错误。
故选C。
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】
AB．车的额定功率为P，汽车的速度为v时，根据牛顿第二定律得
得
故A错误，B正确。
CD．汽车匀速运动时牵引力等于阻力， 速率最大，故有
故C正确，D错误。
故选BC。
8、ABC
【解析】
A．加速过程有
解得
故A正确；
B．阻力
由动能定理得
解得
故B正确；
C．弹射器做功为
故C正确；
D．弹射器做功的平均功率为
故D错误。
故选ABC。
9、BD
【解析】
AD、带电粒子只有经过AC板间时被加速,即带电粒子每运动一周被加速一次.电场的方向没有改变,则在AC间加速.故A正确；D错误.
B、根据 知

所以 故B错误；
C、当粒子从D形盒中出来时,速度最大,根据知加速粒子的最大速度与D形盒的半径有关.所以C选项是正确的.
故选AC
带电粒子经加速电场加速后,进入磁场发生偏转,电场被限制在A、C板间,只有经过AC板间时被加速,所以运动一周加速一次,电场的方向不需改变.当带电粒子离开回旋加速器时,速度最大.
10、ABD
【解析】
A.由题意可知，两导体棒运动过程相同，说明受力情况相同，对a分析可知，a切割磁感线产生感应电动势，从而产生沿导轨平面向上的安培力，故a棒受合外力小于mgsinθ﹣μmgcsθ；对b棒分析可知，b棒的受合外力也一定小于mgsinθ﹣μmgcsθ，由于磁场平行于斜面，安培力垂直于斜面，因此只能是增大摩擦力来减小合外力，因此安培力应垂直斜面向下，由流过b棒的电流方向，根据左手定则可知，匀强磁场B2的方向一定是平行导轨向上，故A正确；
B.根据A的分析可知，a棒受到的安培力与b棒受到的安培力产生摩擦力应相等，即B1IL=μB2IL；解得B1=μB2，故B正确；
C.由以上分析可知，b棒受到的摩擦力大于μmgcsθ，因此整个过程摩擦产生的热量Q12μmgLcsθ，故C错误；
D.因b增加的摩擦力做功与a中克服安培力所做的功相等，故b中因安培力而增加的热量与焦耳热相同，设产生焦耳热为Q2，则根据能量守恒定律可知：
2mgLsinθ﹣2μmgLcsθ﹣2Q2=2mv2
解得整个过程产生的焦耳热：
Q2=mgLsinθ﹣μmgLcsθ﹣mv2
故D正确。
故选ABD。
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、 ; ; ;
【解析】
（1）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒，故有mAv0=mAv1+mBv2，在碰撞过程中动能守恒，故有，解得，要碰后a的速度v1＞0，即mA-mB＞0，mA＞mB；（2）由于频闪照相的频率固定，因此只需要测量小球的水平位移，在步骤⑤中，需要在照片中直接测量的物理量有x0、xA、xB；（3）验证的方程为mAx0＝mAxA＋mBxB
12、0.40 1.0
【解析】
（1）根据在匀变速直线运动中某段时间内的平均速度等于这段时间内中点时刻的瞬时速度，得0.4s末的速度为：
0.2s末的速度为： ，
则木块的加速度为：．
（2）选取木块为研究的对象，木块沿斜面方向的受力：
得：．
解决本题的关键知道匀变速直线运动的推论，在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，以及会通过实验的原理得出动摩擦因数的表达式．
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、 (i)=41.6cm；(ii)274cm
【解析】
(i)设玻璃管长度一半压入水后管内气体的压强为，气体程度为，则
，
由玻意耳定律
得
=41.6cm
(ii)设管内气柱的长度为，压强为，则
解得
=32cm
其中
由玻意定律
得
h=274cm
14、（i）；（ii）60°
【解析】
（i）如图，由几何关系知A点的入射角为，折射角为。
有
解得
（ii）出射光线与入射光线间的夹角为
15、 (1)30N；(2)m/s
【解析】
(1)两者一起匀速运动，由平衡条件有
F=μ1(M+m)g=30N
(2)外力F反向后，小物块脱离长木板在水平面上做减速运动，加速度
a1==μ2g=2m/s2
设初速度为v0，有，0=v0 －a1t1，得
，
薄木板也做减速运动，加速度
=11m/s2
由于a2＞a1，所以薄木板的速度先减到零，有=x2，0=v0－a2t2，得
，
然后薄木板向左加速运动，加速度
=1m/s2
有，小物块距薄木板右端的距离
L=x1－x2+x3
解得
m/s