精品解析：重庆市铁路中学校2026-2027学年高三上学期半期考试物理试题

重庆铁路中学高2027届高三上期半期考试物理试题 （考试时间75分钟，满分100分） 第I卷 选择题 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 某瑜伽运动员以如图所示的姿势保持身体平衡在水平地面上，则下列说法正确的是（　　） A. 运动员一定受到摩擦力 B. 运动员受到的支持力和重力是一对平衡力 C. 运动员所受支持力就是重力 D. 运动员受到的支持力是由于手掌形变产生的 【答案】B 【解析】 【详解】A．运动员以题图所示的姿势在水平地面上，处于平衡状态，在水平方向没有相对运动，也没有相对运动的趋势，因此不受摩擦力的作用，故A错误； B．运动员受到的支持力和重力大小相等，方向相反，是一对平衡力，故B正确； C．运动员所受的支持力是水平地面的形变产生的作用，重力是地球的吸引力产生，因此所受支持力不是重力，故C错误； D．运动员受到的支持力是由于水平地面的形变产生的，故D错误。 故选B。 2. 一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化如图所示，则（　　） A. t=2s时物块的动量大小为4kg·m/s B. t=3s时物块的动量大小为5kg·m/s C. 1s~4s过程中，物块动量守恒 D. 1s ~2s内和2s ~4s内，合外力冲量相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据图像可知，内合力的冲量为 根据动量定理可得 解得t=2s时物块的动量大小为 故A正确； B．根据图像可知，内合力的冲量为 根据动量定理可得 解得t=3s时物块的动量大小为 故B错误； C．过程中，物体受到的合力不为0 ，物体的动量不守恒，故C错误； D．根据图像可知，内和内，合外力的冲量大小相等，但方向相反，故D错误。 故选A。 3. 某同学在百米赛跑过程中，其位移随时间变化的关系可简化为如图所示的图像，其中Oa段为抛物线，ab段为直线，根据该图像，关于时间内该同学的运动，下列说法正确的是（　　） A. 加速度逐渐增加 B. 速度最大值为 C. 时间内加速度的大小为 D. 时间内平均速度的大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．在图像中Oa段为抛物线，则做匀加速直线运动，在ab段为直线，则做匀速直线运动，故A错误； B．在ab段时速度最大,最大值为 故B错误； C．0∼t1时间内做匀加速直线运动，则有 加速度的大小为 故C错误； D．0∼t2时间内平均速度的大小为 故D正确。 故选D。 4. 某人（视为质点）在空乘逃生演练时，从倾斜滑垫上端A点由静止滑下，经过转折点B后进入水平滑垫，最后停在水平滑垫上的C点，A点在水平地面上的射影为点，该过程简化示意图如图所示。已知人与倾斜滑垫和水平滑垫间的动摩擦因数均为，、B两点间的距离为，B、两点间的距离为，人的质量为，重力加速度大小为，不计人通过转折点B时的机械能损失，下列说法正确的是（　　） A. 人与倾斜滑垫间因摩擦产生的热量大于 B. 人与倾斜滑垫间因摩擦产生的热量为 C. 人从A点运动到点的过程中克服摩擦力做的功为 D. 因为倾斜滑垫的倾角未知，所以不能求出人从A点运动到C点的过程中克服摩擦力做的功 【答案】C 【解析】 【详解】AB．设倾斜滑垫的倾角为，对人分析有 故错误； CD．人从A点运动到C点的过程中克服摩擦力做的功 故C正确；D错误。 故选C。 5. 如图所示，卫星P绕地球做匀速圆周运动,地球对卫星P的张角，地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，忽略地球自转的影响，下列说法正确的是（ ） A. 卫星的线速度大小为 B. 卫星的角速度大小为 C. 卫星的周期为 D. 卫星的加速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】设卫星的轨道半径为，根据几何关系可得 解得 在地球表面有 卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得 联立解得，，， 故选C。 6. 2024年4月25日晚，神舟18号载人飞船成功发射，在飞船竖直升空过程中，整流罩按原计划顺利脱落。整流罩脱落后受空气阻力与速度大小成正比，它的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】空气阻力与速度大小成正比，设空气阻力为 上升阶段由牛顿第二定律 随着速度的减小，加速度逐渐减小，上升阶段做加速度逐渐减小的减速运动。在最高点加速度为 下降阶段由牛顿第二定律 随着速度的增大，加速度继续减小，下降阶段做加速度逐渐减小的加速运动。 故选A。 7. 无人配送小车某次性能测试路径如图所示，半径为的半圆弧与长的直线路径相切于B点，与半径为的半圆弧相切于C点。小车以最大速度从A点驶入路径，到适当位置调整速率运动到B点，然后保持速率不变依次经过和。为保证安全，小车速率最大为。在段的加速度最大为，段的加速度最大为。小车视为质点，小车从A到D所需最短时间t及在段做匀速直线运动的最长距离l为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】在BC段的最大加速度为a1=2m/s2，则根据 可得在BC段的最大速度为 在CD段的最大加速度为a2=1m/s2，则根据 可得在CD段的最大速度为 可知在BCD段运动时的速度为v=2m/s，在BCD段运动的时间为 AB段从最大速度vm减速到v的时间 位移 在AB段匀速的最长距离为 l=8m-3m=5m 则匀速运动的时间 则从A到D最短时间为 故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。 8. 陶瓷是中华瑰宝，是中华文明的重要名片。在陶瓷制作过程中有一道工序叫利坯，如图（a）所示，将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上，用刀旋削，使坯体厚度适当，表里光洁。对应的简化模型如图（b）所示，粗坯的对称轴与转台转轴重合。当转台转速恒定时，关于粗坯上P、Q两质点，下列说法正确的是（ ） A. P的角速度大小比Q的大 B. P的线速度大小比Q的大 C. P的向心加速度大小比Q的大 D. 同一时刻P所受合力的方向与Q的相同 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由题意可知，粗坯上P、Q两质点属于同轴转动，故 即P的角速度大小跟Q的一样大，故A错误； B．根据，且 ， 所以 即P的线速度大小比Q的大，故B正确； C．根据，且 ， 所以 即P的向心加速度大小比Q的大，故C正确； D．因为当转台转速恒定，所以同一时刻P所受合力的方向与Q的所受的合力方向均指向中心轴，故合力方向不相同，故D错误。 故选BC。 9. 某马戏团上演的飞车节目如图所示，在竖直平面内有半径为R的固定圆轨道。表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动。已知人和摩托车的总质量为m，重力加速度大小为g，摩托车以的速度通过圆轨道的最高点B。关闭摩托车的动力，不计摩擦，忽略空气阻力，人和摩托车整体可视为质点，下列说法正确的是（　　） A. 摩托车经过B点时对轨道的压力大小为2mg B. 摩托车经过A点时的速度大小为 C. 摩托车从B点到A点的过程中，重力的功率先增大后减小 D. 摩托车从B点到A点的过程中，先超重后失重 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由题意可知，摩托车在B点时，有 解得 由牛顿第三定律可知，摩托车经过B点时对轨道的压力大小为mg，选项A错误； B．摩托车从B点到A点的过程中，由机械能守恒定律有 其中 解得 选项B正确； C．摩托车从B点到A点的过程中，竖直速度vy先增大后减小，重力的功率 重力的功率先增大后减小，选项C正确； D．摩托车从B点到A点的过程中，加速度竖直分量先向下后向上，即先失重后超重，选项D错误。 故选BC。 10. 物块a、b中间用一根轻质弹簧相连，放在光滑水平面上，物块a的质量为1kg，如图甲所示。开始时两物块均静止，弹簧处于原长。t＝0时对物块a施加水平向右的恒力F，t＝1s时撤去F，在0~1s内两物块的加速度随时间变化的情况如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，整个运动过程下列分析正确的是（ ） A. 恒力F的冲量为1N·s B. b物块的质量为4kg C. t=1s时b的速度小于0.15m/s D. 弹簧伸长量最大时，b的速度大小为m/s 【答案】AD 【解析】 【详解】A．t＝0时，弹簧处于原长，物体a的加速度 解得 则0~1s内恒力F的冲量，故A正确； B．t=1s时，物体a的加速度 解得 物体b的加速度 解得，故B错误； C．a-t图像与横轴围成的面积为物体的速度变化量，由b图像为上凸图像可知 b物体初速度为0，所以t=1s时b的速度大于0.15m/s，故C错误； D．外力F共作用1s，根据动量定理 1s后物体a、b构成的系统动量守恒，当物体a、b速度相等时，弹簧达到最长 解得，故D正确。 故选AD。 第Ⅱ卷 非选择题 三、实验题：本题共2小题，11题8分，12题8分，共16分。 11. 某同学用自制的“滴水计时器”来研究小车在水平桌面上运动时受到的阻力大小。如图甲所示，将该计时器固定在小车旁，用手轻推一下小车，在小车的运动过程中滴水计时器间隔相等时间滴下小水滴。图乙记录了桌面上连续5个水滴的位置，已知滴水计时器每滴下25个小水滴，小车的总质量为。 （1）滴水计时器等间隔时间为_________s； （2）经分析可得小车做_________运动。则小车的加速度大小为_________，若忽略滴水对小车质量的影响，则小车受到的阻力大小为_________N。（结果均保留两位有效数字） 【答案】 ①. ②. 匀减速直线 ③. ④. 【解析】 【详解】（1）[1]滴水计时器等间隔时间为 （2）[2]根据图乙中的数据可知，连续相等时间的位移差是定值且从右向左相邻相等时间位移逐渐增大，故小车做匀减速直线运动； [3]根据逐差法可知，小车的加速度大小为 [4] 根据牛顿第二定律可知，小车受到的阻力大小为 12. 某实验小组的同学利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，在铁架台上固定一角度测量仪，用一长度为L的细线拴接一小球，自然下垂时小球刚好位于光电门处。首先用游标卡尺测量了小球的直径d（d<<L），然后将小球拉离平衡位置一个角度α，使小球由静止释放，记录小球经过光电门时的挡光时间t，多次改变角度α，并记录每次所对应的挡光时间，已知重力加速度为g。 （1）用50分度的游标卡尺测量小球的直径时，游标卡尺的读数如图乙所示，该小球的直径d=______mm； （2）实验时______（填“需要”或“不需要”）测量小球的质量m； （3）通过记录的实验数据，以为横轴，欲将图线拟合成一条直线应以______（填“”“””或“”）为纵轴，若该过程小球的机械能守恒，则图线的斜率k=______（用题中所给字母表示）。 【答案】（1）4.20 （2）不需要 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 由游标卡尺的读数规则可知，游标卡尺是50分度，精确到0.02mm，因此该遮光条的宽度为 【小问2详解】 由于小球经过光电门时挡光时间极短，则挡光时间内小球的平均速度近似等于瞬时速度，则小球经过光电门时的速度为 若该过程小球的机械能守恒，则小球减少的重力势能等于动能的增加量，所以 整理可得 若小球的机械能守恒，处理实验数据时不需要测量小球的质量。 【小问3详解】 [1]若该过程小球的机械能守恒，则 即 所以以为横轴，欲将图线拟合成一条直线应以为纵轴； [2]图线的斜率为 四、计算题：本题共3小题，13题10分，14题13分，15题18分，共41分 13. 如图所示为冰雪冲浪项目流程图，AB段为水平加速区，BC段为半径r=22.5m的光滑圆管型通道，AB与BC相切于B点；CDE段为半径R=100m的圆弧冰滑道，BC与CDE相切于C点，弧DE所对应的圆心角θ=37°，D为轨道最低点，C、E关于OD对称。安全员将小朋友和滑板（可视为质点）从A点沿水平方向向左加速推动一段距离后释放，到达光滑圆管型通道上B点时小朋友和滑板与通道没有相互作用力，小朋友运动至滑道E点时对滑道压力FN=410N。已知小朋友和滑板总质量为m=40kg，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）小朋友在B点时的速度大小v0 （2）小朋友在E点的速度大小vE （3）小朋友通过CDE段滑道克服摩擦力做的功。 【答案】（1） （2）15m/s （3） 【解析】 【小问1详解】 由于到达光滑圆管型通道上B点时小朋友和滑板与通道没有相互作用力，则 解得 【小问2详解】 在E点，根据牛顿第二定律可得 解得 【小问3详解】 小朋友从B滑到E，根据动能定理可得 可得 14. 如图所示，质量的物块a以2m/s的速度撞击静止的质量的物块b（碰撞过程机械能无损失），物块b与水平面AB的摩擦系数μ=0.1。碰后，物块b恰好运动到B点停止。BC段为半径R=3m的光滑的圆形轨道，该圆形轨道与水平面AB平滑连接。（物块a和b都当成质点）。求： （1）物块a与物块b碰撞后，物块b的速度大小； （2）物块b与B点间距离的大小； （3）物块在B点由于一个微小的扰动（可以理解为初速度为零）开始向右滑动，恰好在P点（图中未画出）离开光滑圆形轨道，求P点离地面的高度H。 【答案】（1）1m/s （2）0.5m （3）2m 【解析】 【小问1详解】 物块a与物块b发生完全弹性碰撞，设碰后的速度分别为、，有 联立解得， 即碰后物块a的速度大小为，方向水平向左；物块b的速度狭小为，方向水平向右。 【小问2详解】 碰后物块b做匀减速直线运动到B点停止，有 解得 【小问3详解】 设物块在P点离开的速度大小为，P点与圆心的连线与竖直方向的夹角为，离开时，有 解得 可得P点离地面的高度。 15. 如图所示，竖直放置的半径为的螺旋圆形轨道与水平直轨道和平滑连接，倾角为的斜面在C处与直轨道平滑连接。水平传送带以的速度顺时针方向运动，传送带与水平地面的高度差为，间的距离为，小滑块P与传送带和段轨道间的摩擦因数，轨道其他部分均光滑。直轨道长，小滑块P质量为。 （1）若滑块P第一次到达圆轨道圆心O等高的F点时，对轨道的压力刚好为零，求滑块P从斜面静止下滑处与轨道高度差H； （2）若滑块P从斜面高度差处静止下滑，求滑块从N点平抛后到落地过程的水平位移； （3）滑块P在运动过程中能二次经过圆轨道最高点E点，求滑块P从斜面静止下滑的高度差H范围。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）滑块P在圆轨道F点的压力刚好为零，则 解得 （2），滑块运动到N点时的速度为，从开始到N点应用动能定理 解得 从N点滑块做平抛运动，水平位移为 （3）滑块P在运动过程中恰好能第一次经过E点必须具有的高度为，从开始到E点应用动能定理 在E点时有 解得 滑块滑上传送带时的速度为 滑块做减速运动的位移为 因此滑块返回M点时的速度也为，因此第二次过E点。 设高度为时，滑块从传送带返回M点时的最大速度为 从开始到M点应用动能定理 解得 二次经过E点后，当滑块再次返回圆轨道B点时速度为 所以不会第三次过E点，能二次经过E点的高度H范围是 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 重庆铁路中学高2027届高三上期半期考试物理试题 （考试时间75分钟，满分100分） 第I卷 选择题 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 某瑜伽运动员以如图所示的姿势保持身体平衡在水平地面上，则下列说法正确的是（　　） A. 运动员一定受到摩擦力 B. 运动员受到的支持力和重力是一对平衡力 C. 运动员所受支持力就是重力 D. 运动员受到的支持力是由于手掌形变产生的 2. 一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化如图所示，则（　　） A. t=2s时物块的动量大小为4kg·m/s B. t=3s时物块的动量大小为5kg·m/s C. 1s~4s过程中，物块动量守恒 D. 1s ~2s内和2s ~4s内，合外力冲量相同 3. 某同学在百米赛跑过程中，其位移随时间变化的关系可简化为如图所示的图像，其中Oa段为抛物线，ab段为直线，根据该图像，关于时间内该同学的运动，下列说法正确的是（　　） A. 加速度逐渐增加 B. 速度最大值为 C. 时间内加速度的大小为 D. 时间内平均速度的大小为 4. 某人（视为质点）在空乘逃生演练时，从倾斜滑垫上端A点由静止滑下，经过转折点B后进入水平滑垫，最后停在水平滑垫上的C点，A点在水平地面上的射影为点，该过程简化示意图如图所示。已知人与倾斜滑垫和水平滑垫间的动摩擦因数均为，、B两点间的距离为，B、两点间的距离为，人的质量为，重力加速度大小为，不计人通过转折点B时的机械能损失，下列说法正确的是（　　） A. 人与倾斜滑垫间因摩擦产生的热量大于 B. 人与倾斜滑垫间因摩擦产生的热量为 C. 人从A点运动到点的过程中克服摩擦力做的功为 D. 因为倾斜滑垫的倾角未知，所以不能求出人从A点运动到C点的过程中克服摩擦力做的功 5. 如图所示，卫星P绕地球做匀速圆周运动,地球对卫星P的张角，地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，忽略地球自转的影响，下列说法正确的是（ ） A. 卫星的线速度大小为 B. 卫星的角速度大小为 C. 卫星的周期为 D. 卫星的加速度大小为 6. 2024年4月25日晚，神舟18号载人飞船成功发射，在飞船竖直升空过程中，整流罩按原计划顺利脱落。整流罩脱落后受空气阻力与速度大小成正比，它的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 无人配送小车某次性能测试路径如图所示，半径为的半圆弧与长的直线路径相切于B点，与半径为的半圆弧相切于C点。小车以最大速度从A点驶入路径，到适当位置调整速率运动到B点，然后保持速率不变依次经过和。为保证安全，小车速率最大为。在段的加速度最大为，段的加速度最大为。小车视为质点，小车从A到D所需最短时间t及在段做匀速直线运动的最长距离l为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。 8. 陶瓷是中华瑰宝，是中华文明的重要名片。在陶瓷制作过程中有一道工序叫利坯，如图（a）所示，将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上，用刀旋削，使坯体厚度适当，表里光洁。对应的简化模型如图（b）所示，粗坯的对称轴与转台转轴重合。当转台转速恒定时，关于粗坯上P、Q两质点，下列说法正确的是（ ） A. P的角速度大小比Q的大 B. P的线速度大小比Q的大 C. P的向心加速度大小比Q的大 D. 同一时刻P所受合力的方向与Q的相同 9. 某马戏团上演的飞车节目如图所示，在竖直平面内有半径为R的固定圆轨道。表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动。已知人和摩托车的总质量为m，重力加速度大小为g，摩托车以的速度通过圆轨道的最高点B。关闭摩托车的动力，不计摩擦，忽略空气阻力，人和摩托车整体可视为质点，下列说法正确的是（　　） A. 摩托车经过B点时对轨道的压力大小为2mg B. 摩托车经过A点时的速度大小为 C. 摩托车从B点到A点的过程中，重力的功率先增大后减小 D. 摩托车从B点到A点的过程中，先超重后失重 10. 物块a、b中间用一根轻质弹簧相连，放在光滑水平面上，物块a的质量为1kg，如图甲所示。开始时两物块均静止，弹簧处于原长。t＝0时对物块a施加水平向右的恒力F，t＝1s时撤去F，在0~1s内两物块的加速度随时间变化的情况如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，整个运动过程下列分析正确的是（ ） A. 恒力F的冲量为1N·s B. b物块的质量为4kg C. t=1s时b的速度小于0.15m/s D. 弹簧伸长量最大时，b的速度大小为m/s 第Ⅱ卷 非选择题 三、实验题：本题共2小题，11题8分，12题8分，共16分。 11. 某同学用自制的“滴水计时器”来研究小车在水平桌面上运动时受到的阻力大小。如图甲所示，将该计时器固定在小车旁，用手轻推一下小车，在小车的运动过程中滴水计时器间隔相等时间滴下小水滴。图乙记录了桌面上连续5个水滴的位置，已知滴水计时器每滴下25个小水滴，小车的总质量为。 （1）滴水计时器等间隔时间为_________s； （2）经分析可得小车做_________运动。则小车的加速度大小为_________，若忽略滴水对小车质量的影响，则小车受到的阻力大小为_________N。（结果均保留两位有效数字） 12. 某实验小组的同学利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，在铁架台上固定一角度测量仪，用一长度为L的细线拴接一小球，自然下垂时小球刚好位于光电门处。首先用游标卡尺测量了小球的直径d（d<<L），然后将小球拉离平衡位置一个角度α，使小球由静止释放，记录小球经过光电门时的挡光时间t，多次改变角度α，并记录每次所对应的挡光时间，已知重力加速度为g。 （1）用50分度的游标卡尺测量小球的直径时，游标卡尺的读数如图乙所示，该小球的直径d=______mm； （2）实验时______（填“需要”或“不需要”）测量小球的质量m； （3）通过记录的实验数据，以为横轴，欲将图线拟合成一条直线应以______（填“”“””或“”）为纵轴，若该过程小球的机械能守恒，则图线的斜率k=______（用题中所给字母表示）。 四、计算题：本题共3小题，13题10分，14题13分，15题18分，共41分 13. 如图所示为冰雪冲浪项目流程图，AB段为水平加速区，BC段为半径r=22.5m的光滑圆管型通道，AB与BC相切于B点；CDE段为半径R=100m的圆弧冰滑道，BC与CDE相切于C点，弧DE所对应的圆心角θ=37°，D为轨道最低点，C、E关于OD对称。安全员将小朋友和滑板（可视为质点）从A点沿水平方向向左加速推动一段距离后释放，到达光滑圆管型通道上B点时小朋友和滑板与通道没有相互作用力，小朋友运动至滑道E点时对滑道压力FN=410N。已知小朋友和滑板总质量为m=40kg，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）小朋友在B点时的速度大小v0 （2）小朋友在E点的速度大小vE （3）小朋友通过CDE段滑道克服摩擦力做的功。 14. 如图所示，质量的物块a以2m/s的速度撞击静止的质量的物块b（碰撞过程机械能无损失），物块b与水平面AB的摩擦系数μ=0.1。碰后，物块b恰好运动到B点停止。BC段为半径R=3m的光滑的圆形轨道，该圆形轨道与水平面AB平滑连接。（物块a和b都当成质点）。求： （1）物块a与物块b碰撞后，物块b的速度大小； （2）物块b与B点间距离的大小； （3）物块在B点由于一个微小的扰动（可以理解为初速度为零）开始向右滑动，恰好在P点（图中未画出）离开光滑圆形轨道，求P点离地面的高度H。 15. 如图所示，竖直放置的半径为的螺旋圆形轨道与水平直轨道和平滑连接，倾角为的斜面在C处与直轨道平滑连接。水平传送带以的速度顺时针方向运动，传送带与水平地面的高度差为，间的距离为，小滑块P与传送带和段轨道间的摩擦因数，轨道其他部分均光滑。直轨道长，小滑块P质量为。 （1）若滑块P第一次到达圆轨道圆心O等高的F点时，对轨道的压力刚好为零，求滑块P从斜面静止下滑处与轨道高度差H； （2）若滑块P从斜面高度差处静止下滑，求滑块从N点平抛后到落地过程的水平位移； （3）滑块P在运动过程中能二次经过圆轨道最高点E点，求滑块P从斜面静止下滑的高度差H范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $