福建省泉州市第十六中学2027届物理高三上期中学业水平测试模拟试题含解析

福建省泉州市第十六中学2027届物理高三上期中学业水平测试模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、空间存在着平行于x轴方向的静电场，其电势随x的分布如图所示，A、M、O、N、B为x轴上的点，，．一个带电粒子在电场中仅在电场力作用下从M点由静止开始沿x轴向右运动，则下列判断中正确的是（）A．粒子一定带正电B．粒子从M向O运动过程中所受电场力均匀增大C．粒子一定能通过N点D．粒子从M向O运动过程电势能逐渐增加2、质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上，从t=0时刻开始受到方向恒定的水平拉力F作用，F与时间t的关系如图甲所示．物体在时刻开始运动，其v-t图象如图乙所示，若可认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则（）A．物体与地面间的动摩擦因数为2B．物体在t0时刻的加速度大小为C．物体所受合外力在t0时刻的功率为D．水平力F在t0到2t03、t＝0时刻，小球以一定初速度水平抛出，不计空气阻力，重力对小球做功的瞬时功率为P．则P﹣t图象正确的是（）A． B．C． D．4、．图是“嫦娥一号奔月”示意图，卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测．下列说法正确的是A．发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度B．在绕月圆轨道上，卫星的周期与卫星质量有关C．卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比D．在绕月圆轨道上，卫星受地球的引力大于受月球的引力5、如图所示，一个人用与水平方向成角斜向上的力拉放在粗糙水平面上质量为的箱子，箱子沿水平面做匀速运动．若箱子与水平面间的动摩擦因数为，则箱子所受的摩擦力大小为（）A．B．C．D．6、甲球从离地面H高处从静止开始自由下落，同时使乙球从甲球的正下方地面处做竖直上抛运动．欲使乙球上升到处与甲球相撞，则乙球上抛的初速度应为()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，一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平．轨道上的A点离PQ的距离为，一质量为m的质点自P点正上方距离P点高h=2R由静止释放，进入轨道后刚好能到达Q点并能再次返回经过N点．已知质点第一次滑到轨道最低点N时速率为v1，第一次到达A点时速率为v2，选定N点所在的水平面为重力势能的零势能面，重力加速度为g，则A．B．C．从N到Q的过程中，动能与势能相等的点在A点上方，从Q到N的过程中，动能与势能相等的点在A点下方D．从N到Q的过程中，动能与势能相等的点在A点下方，从Q到N的过程中，动能与势能相等的点在A点上方8、如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知P、Q、M三颗卫星均做匀速圆周运动，其中P是地球同步卫星，则（）A．卫星Q、M的加速度aQ>aMB．卫星P、M的角速度ωP<ωMC．卫星Q不可能相对地面静止D．卫星P、Q的机械能一定相等9、如图所示，长均为的两正对平行金属板MN、PQ水平放置，板间距离为，板间有正交的竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为的带电粒子从MP的中点O垂直于电场和磁场方向以射入，恰沿直线从NQ的中点A射出；若撤去电场，则粒子从M点射出（粒子重力不计）。以下说法正确的是（）A．该粒子带正电B．若撤去电场，则该粒子运动时间为原来的倍C．若撤去磁场，则该粒子在运动过程中电势能增加D．若撤去磁场，则粒子射出时的速度大小为10、如图所示为汽车的加速度a和车速的倒数的关系图象。若汽车质量为2×103kg，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，最大车速为30m/s，则（）A．车所受阻力为2×103N B．汽车在车速为5m/s时，功率为6×104WC．汽车的额定功率为6×104W D．汽车匀加速所需时间为5s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）小明同学想根据学习的知识，估测一个电容器的电容。他从实验室找到8V的稳压直流电源、单刀双掷开关、电流传感器(与电脑相连，能描绘出电流i随时间t变化的图线)、定值电阻和导线若干，连成如图甲所示的电路。实验过程如下，完成相应的填空。(1)先使开关S与1端相连，电源给电容器充电(充满)；(2)开关S掷向2端，电容器放电，此时电路中有短暂的电流。流过电阻R的电流方向为________________(填“从右向左”或“从左向右”)；(3)传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的i—t曲线如图乙所示；(4)根据图象估算出电容器在全部放电过程中释放的电荷量为________C；(5)根据前面的信息估算出该电容器的电容为________F。(所有结果均保留两位有效数字)12．（12分）某实验小组所用的实验装置如图所示，通过改变砂桶内砂的质量研究加速度与力的关系．图中带滑轮的长木板水平放置于桌面上，一端拴有砂桶的细绳通过小车的滑轮与拉力传感器相连，拉力传感器可直接显示所受到的拉力大小．（1）关于本实验，下列说法正确的是________．A．小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录传感器的示数B．小车受到的合外力等于传感器示数的1倍C．不需要用天平测出砂和砂桶的质量D．为了减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量（1）某同学打出了如图所示的一条纸带，每两点间还有4个点没有画出来，打点计时器的电源频率为50Hz，小车做匀变速直线运动的加速度a＝________m/s1．(结果保留二位有效数字)（3）根据实验数据，作出的小车加速度a与传感器示数F的关系图像如图所示，则小车和滑轮的总质量为________kg．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）如图所示，汽缸放置在水平平台上，活塞质量为10kg，横截面积为50cm2，厚度为1cm，汽缸全长为21cm，汽缸质量为20kg，大气压强为1×105Pa，当温度为7时，活塞封闭的气柱长10cm，若将汽缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通。g取10m/s2，求：(1)汽缸倒置时，活塞封闭的气柱多长；(2)当温度多高时，活塞刚好接触平台。14．（16分）如图所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，一个质量为的小物体（可视为质点）以的初速度由底端冲上斜面，已知物体与斜面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度取，，，求：（）物体沿斜面向上运动时的加速度．（）若使物体不至滑出斜面，斜面的最小长度．（）物体再次回到斜面底端的动能．15．（12分）如图所示，水平轨道上有一轻弹簧左端固定，弹簧处于自然状态时，其右端位于P点.现用一质量m=0.1kg的小物块(可视为质点)将弹簧压缩后释放，物块经过P点时的速度v0=18m/s，经过水平轨道右端Q点后沿半圆轨道的切线进入竖直固定的光滑圆轨道，最后物块经轨道最低点A抛出后落到B点，已知物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15，R==1m，A到B的竖直高度h=1.25m，取g=10m/s2.(1)求物块到达Q点时的速度大小（保留根号）；(2)求物块经过Q点时圆轨道对物块的压力；(3)求物块水平抛出的位移大小.

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、C【解析】

A．由图可知，AB两点电势相等，O点的电势最高，A到O是逆电场线，粒子仅在电场力作用下，从M点由静止开始沿x轴向右运动即逆电场线方向运动，故粒子一定带负电。A错误；

B．A到M电势均匀升高，故A到O的电场是匀强电场，所以粒子M向O运动过程中所受电场力不变。故B错误；

C．由图可知，AB两点电势相等，M点的电势小于N点的电势，故M到O电场力做的功大于O到N电场力做的功，所以粒子一定能通过N点。故C正确；

D．粒子从M向O运动过程电场力做正功，电势能一定减小，故D错误。

故选C。2、D【解析】试题分析：当物体与地面之间的摩擦达到最大时，最大静摩擦力为F0，则F0=μmg，解得：μ=F0mg，选项A正确；由v-t图线可知，物体在t0时刻的加速度大小为a=v-v0t0，选项B错误；物体在t0时刻的合外力为F=2F0-μmg=F0在t0到2t0这段时间内的平均速度为v=v0+v12考点：牛顿第二定律；功率.3、C【解析】

将小球以一定的初速度水平抛出，不计阻力，物体做平抛运动，速度为，故t秒时重力的功率为故说明P与时间成正比，故C正确，ABD错误。故选C。4、C【解析】

第三宇宙速度是卫星脱离太阳系的最小发射速度，所以“嫦娥一号”卫星的发射速度一定小于第三宇宙速度，A项错误；设卫星轨道半径为r，由万有引力定律知卫星受到引力F＝G，C项正确．设卫星的周期为T，由G＝mr得T2＝r3，所以卫星的周期与月球质量有关，与卫星质量无关，B项错误．卫星在绕月轨道上运行时，由于离地球很远，受到地球引力很小，卫星做圆周运动的向心力主要是月球引力提供，D项错误．5、D【解析】对物体进行受力分析，将F正交分解，如图：竖直方向受力平衡有，得，则；水平方向受力平衡，D正确．6、B【解析】

取乙为参考系，甲相对乙做匀速直线运动，速度大小为乙的初速度v0，则有取甲分析两式联立可得A.，与分析不符，故A项错误；B.，与分析相符，故B项正确；C.，与分析不符，故C项错误；D.，与分析不符，故D项错误．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、BC【解析】

设质点到达P点时的速度为v，根据动能定理有mg2R＝mvP2−0；解得；由题意由静止释放刚好能达到Q点，由动能定理有mg2R−Wf＝0−0得Wf＝2mgR；因为从P到N每个点速度均大于N到Q每个点的速度，P到N的正压力大于N到Q，P到N的摩擦力大于N到Q的摩擦力，所以P到N克服摩擦力做功大于mgR，由P到N由动能定理得mgR−Wf＝＜0，所以，即第一次滑到轨道最低点时的速率，故B正确．如果轨道光滑，物体在运动过程中不受摩擦力，上升过程中动能与重力势能相等的位置在位移的中点A，现在由于要克服摩擦力做功，机械能减小，所以上升过程中动能与重力势能相等的位置在A点上方，从Q到N的过程中，动能与势能相等的点在A点下方．故C正确；故选BC．本题考查了能量守恒定律和牛顿第二定律的综合运用，关键是抓住已知条件质点滑到Q点时，速度恰好为零，求出此时质点克服摩擦力做的功，再结合圆周运动知识进行分析．8、BC【解析】

A．由万有引力提供向心力G=ma得a=G卫星Q、M的加速度aQ<aM故A错误；B．由万有引力提供向心力G=mω2r得则半径大的角速度小，则ωP<ωM故B正确；C．卫星Q的轨道平面不与赤道重合，则不可能相对地面静止，选项C正确；D．卫星P、Q的质量关系不确定，则机械能不一定相等，选项D错误。故选BC。9、AD【解析】

A.撤去电场后，粒子做匀速圆周运动，粒子从M点射出；则在初位置，洛仑兹力向上，根据左手定则，粒子带正电荷，故A正确；B.匀速直线运动过程，有：圆周运动过程，有：则有：故B错误；C.若撤去磁场，则该粒子做类平抛运动，电场力做正功，电势能减小，故C错误；D.撤去磁场，粒子做类平抛运动，根据运动的合成与分解则有：匀速运动时，洛伦兹力与电场力平衡，则有：圆周运动过程，洛伦兹力提供向心力，则有：联立解得：故粒子射出时的速度大小：故D正确。10、ACD【解析】

由图可知，匀加速直线运动的加速度为2m/s2，汽车的最大速度为，匀加速直线运动的末速度为10m/s。D．汽车匀加速直线运动的时间故D正确；AC．设汽车的额定功率为P，车所受阻力为f。当汽车速度最大时，汽车做匀速直线运动，根据功率公式，有汽车的额定功率为①当时，，根据牛顿第二定律得②由①②解得故AC正确；B．因为，所以汽车速度为时，功率未达到额定功率，故B错误；故选ACD。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、从右向左2.4×10－3～2.6×10－3C3.0×10－4～3.3×10－4F【解析】（2）开关S与1端相连，电源给电容器充电，电容器上极板与电源正极相连，上极板带正电；开关S掷向2端，电容器放电，流过电阻R的电流方向为从右向左。（电流从电容器正极板出发经R到负极板）（4）i—t曲线与坐标轴围成面积表示对应的电荷量，大于半格的算一格，小于半格的不算。则电荷量为（5）电容器的电容为12、C0.391【解析】

(1)[1]A.实验时应先接通电源，再释放小车，故A错误。B.因为带滑轮的长木板水平放置于桌面上，没有平衡摩擦力，所以小车受到的合外力小于传感器示数的1倍，因为还存在摩擦力，故B错误。C.绳子的拉力可以通过拉力传感器测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，故C正确．D.实验中拉力通过拉力传感器测出，不需要使用砂和砂桶的重力代替，也就不需要满足砂和砂桶的质量远小于小车的质量，故D错误．(1)[1]根据可知(3)[3]根据牛顿第二定律可得，设摩擦力为f则：由图示图象可知，图象斜率：所以小车质量：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)15cm(2)【解析】

(1)设汽缸倒置前、后被封闭气体的压强分别为p1和p2，气柱长度分别为L1和L2，则有倒置过程为等温变化，由玻意耳定律可得解得(2)设倒置后升温前、后封闭气柱温度分别为T2和T3，升温后气柱长度为L3，则升温过程为等压变化，由盖－吕萨克定律可得解得即温度升高到100时，活塞刚好接触平台。14、（）；（）；（）．【解析】试题分析：（1）由牛顿第二定律即可求得加速度；（2）由运动学公式求的滑块减速到零通过的位移即为斜面的最小位移