2027届新疆阿勒泰第二高级中学高三上物理期中学业水平测试模拟试题含解析

2027届新疆阿勒泰第二高级中学高三上物理期中学业水平测试模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q(q>0)的相同小球，小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接．当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为l，已知静电力常量为k，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为（）A． B． C． D．2、打磨某剖面如题图所示的宝石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角切磨在的范围内，才能使从MN边垂直入射的光线，在OP边和OQ边都发生全反射（仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ过后射向MN边的情况），则下列判断正确的是()A．若，光线一定在OP边发生全反射B．若，光线会从OQ边射出C．若，光线会从OP边射出D．若，光线会在OP边发生全反射3、“蹦极”是一项非常刺激的体育运动，某人身系弹性绳自高空中点由静止开始下落，如图所示，点是弹性绳的原长位置，点是人所能达到的最低位置，点是人静止悬挂时的平衡位置，则在人从点下落到点的过程中A．在段，人处于完全失重状态，不受力B．在段，绳的拉力小于人的重力，人处于超重状态C．在段，绳的拉力大于人的重力，人处于失重状态D．在点，人的速度为零，绳的拉力大于人的重力4、如图所示，实线为等量异种点电荷周围的电场线，虚线为以一点电荷为中心的圆，M点是两点电荷连线的中点。若将一正试探点电荷从虚线上M点移动到N点，设M、N两点的电势分别为φM、φN，此电荷在M、N两点的加速度分别为aM、aN，此电荷在M、N两点的电势能分别为EPM、EPN，下列判断中正确的是A．aM＜aN B．φM＜φNC．EPM＞EPN D．电场力对电荷做正功5、如图所示，水平固定且倾角为37°（sin37°=1．6，cos37°=1．8）的光滑斜面上有两个质量均为m=2kg的小球A、B，它们用劲度系数为k=211N/m的轻质弹簧连接，弹簧的长度为l1=21cm，现对B施加一水平向左的推力F，使A、B均在斜面上以加速度a=4m/s2向上做匀加速运动，此时弹簧的长度l和推力F的大小分别为（）A．1.1m，25NB．1.3m，51NC．1.1m，41ND．1.3m，25N6、假如宇航员在土星表面上用测力计测得质量为m的物块重为G0，已知土星半径为R，土星绕太阳公转的周期为T，线速度为v，引力常量为G，则太阳对土星的引力大小为（

）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、一简谐横波在图中轴上向右传播，实线和虚线分别是和时刻的波形图，已知．由图判断下列波速哪些是可能的（）A．B．C．D．8、如图所示，M点是竖直光滑圆轨道NMB的最低点，半径ON与竖直方向的夹角为α=60°。现从B点的正上方某处A点由静止释放一个质量为m的小球（可视为质点），小球经圆弧轨道飞出后沿水平方向通过C点，速度大小为v=（R为圆轨道的半径，g为重力加速度），则以下结论正确的是（）A．C、N的水平距离为R B．C、N的水平距离为2RC．小球在M点对轨道的压力为4mg D．小球在M点对轨道的压力为6mg9、如图所示，某同学在教室中站在体重计上研究超重与失重。她由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程；由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。关于她的实验现象，下列说法中正确的是（）A．只有“起立”过程，才能出现失重的现象B．只有“下蹲”过程，才能出现超重的现象C．“起立”、“下蹲”的过程，都能出现超重和失重的现象D．“起立”的过程，先出现超重现象后出现失重现象10、如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态．小物块的质量为m，从A点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A点恰好静止．物块向左运动的最大距离为s，与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度．在上述过程中A．弹簧的最大弹力为μmgB．物块克服摩擦力做的功为2μmgsC．弹簧的最大弹性势能为μmgsD．物块在A点的初速度为三、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）某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图1所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源一台，导线、复写纸、纸带、垫块、细沙若干．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要验证滑块所受合外力做的功等于其动能的变化，则：(1)还需要补充的实验器材是__________________，_________________．(2)为了简化实验，使滑块所受合外力等于绳子的拉力，应采取的措施是：______；要使绳子拉力约等于沙和沙桶的重力，应满足的条件是：保持沙和沙桶的质量______滑块的质量．(3)若挑选的一条点迹清晰的纸带如图2所示，且已知滑块的质量为M，沙和沙桶的总质量为m，相邻两个点之间的时间间隔为T，从A点到B、C、D、E点的距离依次为S1、S2、S3、S4，则由此可求得纸带上由B点到D点所对应的过程中，沙和沙桶的重力所做的功W=______；该滑块动能改变量的表达式为△EK=______．（结果用题中已知物理量的字母表示）12．（12分）如图甲所示是某同学在探究“物体质量一定时，加速度与合外力的关系”的实验装置，实验时将小车从光电门A的右侧由静止释放，与光电门连接的数字计时器可以测量遮光片经过光电门A、B所用的时间tA、tB，回答下列问题．(1)下列实验要求必须满足的是________．A．保证沙桶和沙的质量远小于小车的质量B．保持沙和沙桶的质量不变C．保持穿过光电门的细线与长木板平行D．保持小车的质量不变(2)为测算小车的加速度，实验中还需要测量的物理量有________和________________．(3)实验中改变沙和沙桶的质量，得到小车加速度a与测力计示数F的对应关系如图乙所示，图线不经过原点，可能的原因是__________．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）已知某星球半径R，宇航员在该星球表面研究了带电粒子在电场中的运动情况，如图所示，x轴沿水平方向，y轴竖直向上．第一象限中有沿x轴的正方向的匀强电场，第二象限中有沿y轴负方向的匀强电场，两电场的电场强度大小均为E．一个质量为m，电荷量为q的带电质点以初速度v0从x轴上P(－L，0)点射入第二象限，已知带电质点在第二象限中做直线运动，并且能够连续两次通过y轴上的同一个点Q(未画出),万有引力常量为G.求：（1）该星球的质量M；（2）初速度v0与x轴正方向的夹角；（3）P、Q两点间的电势差UPQ；（4）带电质点在第一象限中运动所用的时间．14．（16分）如图所示，坐标平面第Ⅰ象限内存在大小为E＝4×105N/C、方向水平向左的匀强电场，在第Ⅱ象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场．比荷＝2.5×109C/kg的带正电的粒子，以初速度v0＝2×107m/s从x轴上的A点垂直x轴射入电场，OA＝0.2m，不计粒子的重力．（1）求粒子在电场中运动的加速度大小；（2）求粒子经过y轴时的位置到原点O的距离；（3）若要使粒子不能进入第Ⅲ象限，求磁感应强度B的取值范围．（不考虑粒子第二次进入电场后的运动情况）15．（12分）雨滴落到地面的速度通常仅为几米每秒，这与雨滴下落过程中受到空气阻力有关。雨滴间无相互作用且雨滴质量不变，重力加速度为g。(1)质量为m的雨滴由静止开始，下落高度h时速度为u，求这一过程中克服空气阻力所做的功W；(2)将雨滴看作半径为r的球体，设其竖直落向地面的过程中所受空气阻力f=kr2v2，其中v是雨滴的速度，k是比例系数；a.设雨滴的密度为ρ，推导雨滴下落趋近的最大速度vm与半径r的关系式；b.示意图中画出了半径为r1、r2（r1>r2）的雨滴在空气中无初速下落的v—t图线，其中_____对应半径为r1的雨滴（选填①、②）；若不计空气阻力，请在图中画出雨滴无初速下落的v—t图线。(3)由于大量气体分子在各方向运动的几率相等，其对静止雨滴的作用力为零。将雨滴简化为垂直于运动方向面积为S的圆盘，证明：圆盘以速度v下落时受到的空气阻力f∝v2（提示：设单位体积内空气分子数为n，空气分子质量为m0）。

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】

对第三个小球受力分析，第三个小球受三个力的作用，它们的关系是解得所以弹簧的原长为故B正确，ACD错误。故选B。2、D【解析】试题分析：由全反射的临界角满足，则入射角满足发生全反射；作出光路可知当时，根据几何关系，可知光线在PO边上的入射角较小，光线将从PO射出，AB项错误；同理当时，光线在PO边上的入射角较大，大于临界角，光线将在PO射边上发生全反射，D项正确．考点：本题考查了光的折射和全反射.3、D【解析】

A.在段，人做自由落体运动，加速度为g，故处于完全失重状态，但是受到重力作用，故A错误；B.在点时，重力等于拉力，故在段，绳的拉力大小小于人的重力，人处于失重状态，B错误；C.在段，绳的拉力大小大于人的重力，人处于超重状态，C错误；D.在点，人的速度为零，绳的拉力大于人的重力，人由向上的加速度，D正确；故选D。4、B【解析】

A.根据电场线的疏密程度知：根据和牛顿第二定律可得：故A错误；B.过点的中垂线是等势面，根据电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，所以有：故B正确；CD.正电荷在电势高处电势能大，所以从点移动到点电势能增加，电场力对电荷做负功，故C、D错误。5、B【解析】以整体为研究对象，受力分析如图所示：根据牛顿第二定律，沿斜面方向有：，代入数据解得F=51N，以A为研究对象，根据牛顿第二定律和胡克定律，沿斜面方向有：代入数据解得：l=1.3m，故B正确，ACD错误。6、A【解析】

土星表面的重力加速度为：根据得土星的质量为：太阳对土星的引力提供土星的向心力，有：A.与计算结果相符，故A正确。B.与计算结果不符，故B错误。C.与计算结果不符，故C错误。D.与计算结果不符，故D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、CD【解析】由图可得，谐横波在图中x轴上向右传播，，则波的周期为，波速A．将代入可得n=0.25，不符合波速通项，故A错误；B．将代入可得n=0.5，不符合波速通项，故B错误；C．将代入可得n=1，符合波速通项，故C正确；D．将代入可得n=2，符合波速通项，故D正确；故选CD。【点睛】解题方法根据波的周期性得到周期和波速通项式，考查运用数学知识处理物理问题的能力.8、AD【解析】

A．采用逆向思维，C到N做平抛运动，即沿N点切线方向进入，根据平行四边形定则知，小球在N点的竖直分速度则N到C的时间C、N的水平距离故A正确，B错误。

CD．小球运动到N点的速度根据动能定理得在M点，根据牛顿第二定律有联立解得N=6mg故C错误，D正确。

故选AD。9、CD【解析】

“下蹲”过程中，人先向下做加速运动，后向下做减速运动，所以先处于失重状态后处于超重状态；“起立”的过程中，先向上做加速运动，后向上做减速运动，最后回到静止状态，人先处于超重状态后处于失重状态，故“起立”、“下蹲”的过程，都能出现超重和失重的现象。AB错误，CD正确。故选CD。10、BC【解析】

小物块压缩弹簧最短时有，故A错误；全过程小物块的路程为，所以全过程中克服摩擦力做的功为：，故B正确；小物块从弹簧压缩最短处到A点由能量守恒得：，故C正确；小物块从A点返回A点由动能定理得：，解得：，故D错误．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、天平毫米刻度尺平衡摩擦力远小于mg（S3-S1）M[【解析】（1）①由于实验需要测量纸带的长度，所以需要刻度尺，根据动能定理表达式可知，需要用天平测量物体的质量，所以缺少的器材是天平和毫米刻度尺．

②受力分析可知，使滑块所受合外力等于绳子的拉力，应采取的措施是平衡摩擦力平衡摩擦力：先将小沙桶和滑块的连线断开，用垫块将长木板的左端稍垫起，直至轻推滑块，滑块能在水平长木板上匀速滑行为止；

设滑块的质量为M，沙和沙桶的总质量为m，绳子上的拉力为F，则根据牛顿第二定律得：

对m有：mg-F=ma

对M有：F=Ma

联立解得：F=mg(1+mM)，

因此要使绳子拉力约等于沙和沙桶的重力，应满足的条件是：m＜＜M，即保持沙和沙桶的质量远小于滑块的质量。

③由点B到D点所对应的过程中，沙和沙桶的重力所做的功W=mg（s3-s1）

根据匀变速直线运动规律，得：

或ΔE点睛：注意动能定理中功是总功或合力做的功的含义，及平衡摩擦力的用意，本题考查了实验的基础操作，以及利用功能关系和匀变速直线运动规律来处理数据，较好的考查了学生对基础知识、基本规律的掌握情况。12、CD遮光片的宽度光电门AB间的距离未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足【解析】（1）由于该实验的连接方式，重物和小车不具有共同的加速度，小车是在绳的拉力下加速运动，此拉力可由测力计示数获得，不需要用重物的重力来代替，故不要求沙桶和沙的质量远小于小车的质量，故A错误；根据控制变量法原理可知，探究“物体质量一定，加速度与合外力的关系”时要保持小车的质量不变，改变沙和沙桶的质量，故B错误，D正确；保持穿过光电门的细线与长木板平行，使平衡摩擦力后，绳子的拉力等于小车受到的合外力，故C正确；故选CD．

（2）已经知道遮光片经过光电门A、B所用的时间tA、tB，则需要测量遮光片的宽度d，从而求出经过AB时的速度，要求出加速度，根据匀变速直线运动位移速度公式即可求解，所以还要测出光电门AB间的距离；

（3）图线不通过坐标原点，F不为零时，加速度仍为零，知实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，系统仍存在摩擦力．

点睛：本题第1问选项A为易错选项，这个是课本参考实验的改进版，用这种方法可以准确得到小车受到的合外力，而不需要用重物的重力来近似代替，是一个比课本参考方案更好的办法，题目价值很高．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）－；（4）v0【解析】

（1）因带电质点在第二象限中做直线运动,故质点带负电,且有Eq=mg解得：在星球表面放一个物体m1：m1g解得：该星球的质量M=（2）带电质点应在第一象限做直线运动才能再次回到Q点，有：tanθ解得θ=（3）P到