2027届德州市重点中学高三上物理期中学业水平测试模拟试题含解析

2027届德州市重点中学高三上物理期中学业水平测试模拟试题注意事项: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、在某星球表面以初速度v0竖直上抛一个物体，若物体只受该星球引力作用，忽略其他力的影响，物体上升的最大高度为h。已知该星球的半径为R，如果在该星球上发射一颗靠近星球表面运行的卫星，其做匀速圆周运动的周期为（）A． B． C． D．2、某段高速公路对载重货车设定的允许速度范围为50～80km/h，而上坡时若货车达不到最小允许速度50km/h，则必须走“爬坡车道”来避免危险，如图所示．某质量为4.0×104kg的载重货车，保持额定功率200kW在“爬坡车道”上行驶，每前进1km，上升0.04km，汽车所受的阻力(摩擦阻力与空气阻力)为车重的0.01倍，g取10m/s2，爬坡车道足够长，则货车匀速上坡的过程中()A．牵引力等于2×104NB．速度可能大于36km/hC．上坡过程增加的重力势能等于汽车牵引力所做的功D．上坡过程增加的机械能等于汽车克服阻力所做的功3、如图所示，A、B两球分别套在两光滑无限长的水平直杆上，两球通过一轻绳绕过一定滑轮（轴心固定不动）相连，某时刻连接两球的轻绳与水平方向的夹角分别为α、β，A球向左的速度为v，下列说法正确的是A．此时B球的速度为B．此时B球的速度为C．当β增大到等于时，B球的速度达到最大，A球的速度也最大D．在整个运动过程中，绳对B球的拉力一直做正功4、如图所示，在地面上方的A点以水平抛出一小球，小球刚要落地时的动能，落地点在B点，不计空气阻力，则A、B两点的连线与水平面间的夹角为（）A．30° B．37° C．45° D．60°5、如图所示，物体A、B用细绳连接后跨过滑轮，A静止在倾角为45°的斜面上，B悬挂着．已知质量mA＝2mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°增大到60°，但物体仍保持静止，下列说法正确的是A．绳子的张力增大B．物体A对斜面的压力将增大C．物体A受到的静摩擦力增大D．滑轮受到绳子的作用力保持不变6、如图所示，带有光滑弧形轨道的小车质量为m，放在光滑水平面上，一质量也是m的铁块，以速度v沿轨道水平端向上滑去，至某一高度后再向下返回，则当铁块回到小车右端时，将A．以速度v做平抛运动B．以小于v的速度做平抛运动C．静止于车上D．自由下落二、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，水平面内有A、B、C、D、E、F六个点，它们均匀分布在半径为R=2cm的同一圆周上，空间有一方向与圆平面平行的匀强电场．已知A、C、E三点的电势分别为φA=(2-3)VA．将电子沿圆弧从D点移到F点，静电力先做正功再做负功，B．电场强度的大小为100V/mC．该圆周上的点电势最高为4VD．电场强度的方向由A指向D8、如图所示，带有光滑半圆弧轨道质量为M的滑块静止置于粗糙水平面上，AB为水平直径，半径为R，C点为半圆弧最低点，现把一质量为m的小球从A点静止释放，在小球下滑过程中，滑块始终静止，下列说法正确的是A．轨道对小球的作用力不做功B．小球滑到C点的速度为C．小球从A点下滑到C点的过程中，滑块受地面的摩擦力方向向左D．若水平面光滑，轨道对小球的作用力不做功9、一个作匀加速直线运动的物体，先后经过A、B两点时的速度分别是v和7v，所用时间是t，则下列判断正确的是：A．物体的加速度大小是B．经过AB中点的速度是C．经过AB中间时刻的速度是D．前时间通过的位移比后时间通过的位移少10、如图所示，D、E、F、G为地面上水平间距相等的四点，三个质量相等的小球A、B、C分别在E、F、G的正上方不同高度处，以相同的初速度水平向左抛出，最后均落在D点．若不计空气阻力，则可判断A、B、C三个小球()A．落地时的速度大小之比为1∶2∶3B．落地时重力的瞬时功率之比为1∶2∶3C．初始离地面的高度比为1∶4∶9D．从抛出到落地的过程中，动能的变化量之比为1∶4∶9三、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）飞飞同学学习了牛顿第二定律之后，想自己通过实验来验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。他在实验室找到了如下器材：一倾角可以调节的长斜面（可近似认为斜面光滑）。小车。计时器一个。米尺。请填入适当的公式或文字，棒他完善下面的实验步骤：①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑至斜面底端A2，记下所用的时间t。②用米尺测量A1与A2之间的距离x，则小车的加速度a=________。③用米尺测量A1相对于A2的高度h。设小车所受重力为mg，则小车所受合外力F=___________。④改变__________（填字母），重复上述测量。⑤为纵坐标，__________（用所测物理量对应字母表达）为横坐标，根据实验数据作图。如能得到一条过原点的直线，则可以验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。12．（12分）如图所示，某实验小组利用气垫导轨和两光电门A和B验证滑块和钩码组成的系统机械能守恒，己知滑块的质量为M，钩码的质量为m，遮光条的宽度为d，滑块通过光电门A、B的时间分别为△t1和△t1．滑块通过光电门B时，钩码未落地，本地的重力加速度为g．（1）气垫导轨调平：取下牵引钩码，接通气垫导轨装置的电源，调节导轨下面的螺母，若滑块放在气垫导轨上的任意位置都能保持静止，或者轻推滑块，若通过光电门A、B的时间_____，则导轨水平．（1）在本实验中，以下说法正确的是______（选填选项前的字母）．A．遮光条的宽度应尽可能选较小的B．选用的钩码的质量应远小于滑块的质量C．为了减小实验误差，光电门A、B的间距应该尽可能大一些D．用来牵引滑块的细绳可以与导轨不平行（3）除了题目中给出的滑块的质量M和钩码的质量m、遮光条的宽度d，滑块通过光电门A、B的时间△t1、△t1重力加速度为g外，还需测量的物理量是_____；验证滑块和钩码组成的系统机械能守恒的表达式为_____（用己知量和测量的量表示）．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）如图所示，两块相同平板、置于光滑水平面上，质量均为m．的右端固定一轻质弹簧，左端A与弹簧的自由端B相距L．物体P置于的最右端，质量为且可以看作质点．与P以共同速度向右运动，与静止的发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后与粘连在一起，P压缩弹簧后被弹回并停在A点(弹簧始终在弹性限度内)．P与之间的动摩擦因数为，求（1）、刚碰完时的共同速度和P的最终速度；（2）此过程中弹簧最大压缩量和相应的弹性势能.14．（16分）如图所示，绝缘不可伸长的轻质细绳一端固定在O点，另一端栓接一个体积可以忽略的带电导体球A，绳长L=0.15m，此时小球A刚好与光滑绝缘水平面接触。空间有无限大的水平向右匀强电场，场强E=10N/C．已知小球A的质量m=3×10-4kg，带有电荷量q=+1×10-4C，忽略空气阻力，匀强电场和带电小球的运动轨迹面在同一竖直面内。在轻质细绳伸直并处于竖直位置时由静止释放小球A（重力加速度g=10m/s2）试求：(1)当轻绳偏离竖直方向的摆角最大时，轻绳对小球A的拉力大小。(2)当小球A再次摆回到初始位置时，有一个体积可忽略质量为m=3×10-4kg的不带电的小球B与带电导体球A发生对心正碰，碰后瞬间粘在一起。同时无限大的匀强电场瞬间变为竖直向上，电场强度大小不变。不计由于电场瞬间变化对带电体的影响，若在以后的运动过程中，轻绳始终处于伸直状态，则碰撞前小球B的速度大小需要满足的条件。15．（12分）如图所示，质量为M=2.0kg的平板小车静止在光滑水平地面上，小物块A的质量为mA=2.0kg，B的质量为mB=1.0kg．某时刻，两物块同时从左右两端水平冲上小车，初速度大小均为v0=6m/s．已知两物块与小车上表面间的动摩擦因数均为μ=0.2，且A、B两物块在运动过程中恰好没有相碰．求：（1）物块A和B刚冲上平板小车时，平板小车的加速度（2）从物块A冲上小车至物块A与小车相对静止经历的时间t1（3）平板小车的长度L．

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、A【解析】

以v0竖直上抛一个物体，物体上升的最大高度为h，根据位移速度关系有：，可得星球表面的质量加速度为：在星球表面飞行的卫星，重力提供圆周运动向心力有：，可得卫星的周期为：A．。故A符合题意。B．。故B不符合题意。C．。故C不符合题意。D．。故D不符合题意。2、A【解析】

A、货车匀速上坡的过程中，根据平衡条件，牵引力的大小故A正确．B、根据可得故B错C、上坡的过程中增加的重力势能等于汽车牵引力做的功与克服阻力做功之差，故C错．D根据功能关系，上坡过程中增加的机械能等于汽车牵引力做功与克服阻力所做功之差．故D错．本题通过汽车的运动来考查公式，以及功能关系．本题在审题是要特别注意的是汽车是匀速爬坡的，所以汽车增加的机械能就等于增加的重力势能．3、A【解析】

AB．将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于B沿绳子方向的分速度。在沿绳子方向的分速度为v绳子=vcosα所以故A正确，B错误；C．当β增大到等于时，B球的速度沿绳子方向的分速度等于0，所以A沿绳子方向的分速度也是0，而cosα不等于0，所以A球的速度为0；此时A的动能全部转化为B的动能，所以B球的速度达到最大，故C错误；D．在β增大到的过程中，绳子的方向与B球运动的方向之间的夹角始终是锐角，所以绳对B球的拉力一直做正功，在β继续增大的过程中拉力对B球做负功，故D错误。4、C【解析】

由题意得：解得：tanα==2因为速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角的正切值的两倍，即tanα=2tanθ，解得tanθ=1，θ=45°A.30°，与分析不符，故A错误；B.37°，与分析不符，故B错误；C.45°，与分析相符，故C正确；D.60°，与分析不符，故D错误。5、C【解析】

物体B受竖直向下的重力mg和竖直向上的绳子拉力T，由二力平衡得到：T=mg；以物体A为研究对象，物体A受力如下图所示：A静止，处于平衡状态，由平衡条件得：f+T-2mgsin45°=0N-2mgcos45°=0解得：f=2mgsin45°-T=2mgsin45°-mgN=2mgcos45°当由45°增大到60°时，f不断变大，N不断变小；A．绳子张力T=mg保持不变，故A错误；B．物体A对斜面的压力N′=N=2mgcosθ将变小，故B错误；C．摩擦力变大，故C正确；D．绳子的拉力不变，但是滑轮两边绳子的夹角减小，则滑轮受到绳子的作用力变大，选项D错误．6、D【解析】

整个过程水平方向动量守恒，机械能守恒，所以相当于弹性碰撞，由于小车和铁块的质量都为m，所以当铁块回到小车右端时，小车和铁块交换速度，即铁块的速度为0，小车具有向左的速度．所以当铁块回到小车右端时将做自由落体运动。故选D。整个过程水平方向动量守恒，机械能守恒，所以相当于弹性碰撞！当铁块回到小车右端时，铁块的速度为0，小车具有向左的速度．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、ABC【解析】AE中点G的电势φG＝φA+φE2＝(2+3)+(2-3

EA两点间的电势差为U＝(2+3)−(2−3)＝23V，EA两点间的距离d＝2Rsin60°＝2×2×32cm＝23cm；电场强度的大小E＝Ud＝23V23×10-2m＝100V/m，故B正确；顺着电场线电势降低，H点电势最高，U=Ed，REG＝U点睛：此题考查电势差与电场强度的关系，在匀强电场中平行线段两端的电势差之比等于距离之比，可以求得其他点的电势．并且电场线与等势线垂直，可以确定电场强度的方向．8、AB【解析】

当地面粗糙或者光滑时，根据功的概念判断轨道对小球能否做功；根据机械能守恒定律求解到达最低点的速度；小球下滑时对轨道作用力有水平向左的分量，由此判断滑块受到的摩擦力的方向．【详解】因滑块静止，则轨道对小球的作用力与速度方向垂直，轨道对小球的作用力始终不做功，选项A错误；根据机械能守恒定律可得：mgR=mvC2，解得vC=,选项B正确；小球从A点下滑到C点的过程中，小球对轨道的压力斜向左下方向，有水平向左的分量，可知滑块受地面的摩擦力方向向右，选项C错误；若水平面光滑，则小球在轨道内滑动时，轨道会运动，此时轨道对小球的作用力与小球的位移方向不垂直，即轨道对小球的作用力对轨道要做功，选项D错误；故选AB.9、BCD【解析】根据，则物体经过ab中点位置的速度为，故A错误．根据平均速度推论知，经过ab中间时刻的瞬时速度，故B正确．前时间内的平均速度，后时间内的平均速度，根据可知前时间通过的位移比后时间通过的位移小，选项C错误；物体运动的加速度，故D正确．故选BD．点睛：解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，即中间时刻的速度，中间位移的速度，并能灵活运用，有时运用推论求解会使问题更加简捷．10、BCD【解析】

C、相同的初速度抛出，而A、B、C三个小球的水平位移之比1:2:3，可得运动的时间之比为1:2:3，再由h=12gt2可得，A、B、CA、由于相同的初动能抛出，根据动能定理12mv2-12mv02B、相同的初速度抛出，运动的时间之比为1:2:3，由vy=gt可得竖直方向的速度之比为1:2:3，由P=Gvy可知落地时重力的瞬时功率之比D、根据动能定理12mv2-故选BCD。研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，由于抛出速度相同，根据水平位移可确定各自运动的时间之比，从而求出各自抛出高度之比；由功率表达式可得重力的瞬时功率之比即为竖直方向的速度之比．由动能定理可求出在抛出的过程中的动能的变化量。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、F=h【解析】

②[1]．根据得，小车的加速度③[2]．小车所受的合外力④[3]．改变高度h，可以改变小车所受的合外力，得出不同的加速度，验证加速度与合力成正比。

⑤[4]．若加速度与合力成正比，有：F=ma，即即以纵坐标，为横坐标，如能得到一条过原点的直线，则可以验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。12、相等ACA、B光电门之间的距离LmgL=【解析】（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，在不挂重物的情况下轻推滑块，若滑块做匀速直线运动，滑块通过光电门速度相等，则光电门的挡光时间相等，证明气垫导轨已经水平。（1）A、滑块经过光电门时的瞬时速度用平均速度来代替，由v=dΔt求出，d越小，误差越小，故AB、本实验不需要测量细绳对滑块的拉力，即不需要用钩码的质量代替细绳的拉力，所以不需要满足钩码的质量m应远小于滑块的总质量M这个条件，故B项错误。C、光电门A、B的间距越大，相对误差越小，故C项正确。D、用来牵引滑行器M的细绳必须与导轨平行，这样钩码下降的高度与滑块滑行的距离相等。故D项错误。(3)滑行器经过光电门A、B的速度近似等于滑块经过光电门时的平均速度，分别为v1=设两光电门间的距离为L，钩码的重力势能减少量为：Δ钩码及滑块的动能增加量相等为：Δ要验证机械能守恒的表达式为：mgL=实验还需要测量两光电门间的距离L．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）,.【解析】试题分析：（1）P1、P2碰撞过程，由动量守恒定律mv0=2mv1①解得v1=v0，方向水平向右②对P1、P2、P系统，由动量守恒定律mv0+2mv0=4mv2③解得v2=v0，方向水平向右④（2）当弹簧压缩最大时，P1、P2、P三者具有共同速度v2，由动量守恒定律mv0+2mv0=4mv2⑤对系统由能