2027届江苏常熟市张桥中学高三物理第一学期期中学业水平测试试题含解析

2027届江苏常熟市张桥中学高三物理第一学期期中学业水平测试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、某同学通过以下步骤测出了从一定高度落下的排球对地面的最大冲击力：将一张白纸铺在水平地面上，把排球在水里弄湿，然后让排球以规定的高度自由落下，并在白纸上留下球的水印，再将印有水印的白纸铺在台式测力计上，将球放在纸上的水印中心，缓慢地向下压球，使排球与纸接触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印，记下此时测力计的示数即为冲击力的最大值，下列物理学习或研究中用到的方法与该同学的方法相同的是A．建立“质点”的概念 B．建立“合力与分力”的概念C．建立“瞬时速度”的概念 D．探究加速度与合力、质量的关系2、甲、乙两个质点沿同一直线运动，其中质点甲以6m/s的速度匀速直线运动，质点乙做初速度为零的匀变速直线运动，它们的位置x随时间t的变化如图所示．已知t=3s时，甲、乙图线的斜率相等．下列判断正确的是A．最初的一段时间内，甲、乙的运动方向相反B．t=3s时，乙的位置坐标为-11mC．图t=6s时，两车相遇D．乙经过原点的速度大小为m/s3、嫦娥三号的飞行轨道示意图如图所示．假设嫦娥三号在环月段圆轨道和椭圆轨道上运动时，只受到月球的万有引力，则()A．若已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量，则可算出月球的密度B．嫦娥三号由环月段圆轨道变轨进入环月段椭圆轨道时，应让发动机点火使其加速C．嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的速度大于Q点的速度D．嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点和环月段圆轨道上P点加速度相同4、一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处．物块初动能为，与斜面间的动摩擦因数不变，取地面为零势能参考平面，则该过程中，物块的机械能E与位移x的关系图线是（）A．B．C．D．5、如图所示，质量为m的木块A放在斜面体B上，若A和B沿水平方向以相同的速度一起向左做匀速直线运动．则A和B之间的相互作用力大小为A．mgsinθ B．mg C．mgcosθ D．06、汽车在平直公路上行驶，发现前方有障碍物紧急刹车，其位移随时间变化的规律为，其中时间的单位，则自驾驶员急踩刹车开始，与内汽车的位移之比为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、质量为1Kg的物体在粗糙的水平面上作直线运动，图中的两直线代表物体受水平拉力F时和不受水平拉力F时的v-t图象，则图象可知A．直线甲可能表示物体不受水平拉力F时的v-t图象B．直线乙一定表示物体不受水平拉力F时的v-t图象C．水平拉力F大小一定为0.5ND．物体所受的摩擦力大小一定为1N8、关于运动和力的关系，下列说法中正确的是A．力是维持物体运动的原因B．力是改变物体运动状态的原因C．一个物体受到的合力越大，它的速度越大D．一个物体受到的合力越大，它的加速度越大9、如图所示，水平固定放置的两根足够长的平行光滑杆AB和CD，各穿有质量均为m的小球a和b，两杆之间的距离为d，两球间用原长也为d的轻质弹簧连接。现从左侧用固定挡板将a球挡住，再用力把b球向左边拉一段距离（在弹性限度内）后静止释放，则下面判断中正确的是（）A．在弹簧第一次恢复原长的过程中，两球和弹簧组成的系统动量守恒、机械能守恒B．弹簧第一次恢复原长后，继续运动的过程中，系统的动量守恒、机械能守恒C．弹簧第二次恢复原长时，a球的速度达到最大D．释放b球以后的运动过程中，弹簧的最大伸长量总小于运动开始时弹簧的伸长量10、如图所示，有A、B两个可视为点电荷的带同种电性的小球，水平面与竖直墙壁光滑绝缘，斜面也光滑绝缘，固定斜面后A球静止，现将斜面向左平移一小段距离，A球重新平衡，则A．A球的高度降低B．A、B间的库仑力增大，A受的支持力增加C．库仑力对A做负功D．以A、B为系统的电势能减小三、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）如图为“验证力的平行四边形定则”的实验，将贴有白纸的木板竖直固定放置，三个细绳套L1、L2、L3一端共系于同一结点，另一端分别系于轻质弹簧测力计A、B和重物M上，弹簧测力计A的另一端挂于固定点P，手持弹簧测力计B拉动细绳，使结点静止于O点．(1)某次实验中，弹簧测力计A的指针位置如图所示，其读数为_____N；(2)实验时要读出弹簧测力计A、B的示数，还要在白纸上记录O点的位置和L1、L2、L3的________；(3)下列实验要求中必要的是_______________．A．弹簧测力计需要在实验前进行校零B．多次实验时弹簧测力计B始终保持水平C．多次实验时结点必须在同一点D．需要测量重物M的重力12．（12分）某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧弹性势能与压缩量的关系①如图23（a），将轻质弹簧下端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测量相应的弹簧长度，部分数据如下表，由数据算得劲度系数k=N/m．（g取9.80m/s2）砝码质量（g）

50

100

150

弹簧长度（cm）

8.62

7.63

6.66

②取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图23（b）所示：调整导轨，使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小．③用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v，释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为．④重复③中操作，得到v与x的关系如图23（c）．由图可知，v与x成关系．由上述实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的成正比．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）(1)静电场可以用电场线和等势面形象描述，电场线的疏密反映了电场强度的大小．(a)请根据电场强度的定义和库仑定律推导出点电荷Q的场强表达式；(b)点电荷的电场线和等势面分布如图所示，等势面S1、S1到点电荷的距离分别为r1、r1．请计算S1、S1上单位面积通过的电场线条数之比N1/N1．(1)宇宙中的天体在不断向外辐射电磁波，人们利用射电望远镜收集来自天体的电磁波进行观测，如图所示．假设A、B两个天体辐射功率相同，且都在均匀持续地辐射．天体A距地球1万光年，天体B距地球5万光年．(忽略电磁波传播过程中的损耗)(a)用一架射电望远镜接收到A发出的电磁波功率为P1，则该望远镜接收到的来自天体B的电磁波功率P1是多大?(b)为收集足够强的信号，增大望远镜口径是一一种常用方法．为使接受到天体B的信号功率和天体A一样强，可将望远镜口径增大为原来的多少倍?14．（16分）如图所示，传送带AB总长为l＝10m，与一个半径为R＝0.4m的光滑四分之一圆轨道BC相切于B点，传送带速度恒为v＝6m/s，方向向右，现有一个滑块以一定初速度从A点水平滑上传送带，滑块质量为m＝10kg，滑块与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.1，已知滑块运动到B端时，刚好与传送带同速，求：(1)滑块的初速度；(2)滑块能上升的最大高度；(3)求滑块第二次在传送带上滑行时，滑块和传送带系统产生的内能．15．（12分）如图所示,光滑轨道abcde定在竖直平面内,abc段是以O为圆心、半径R=0.lm的一小段圆弧,de段水平,该段轨道上放着质量分别为mA=2kg、mB=1kg的物块A、B(均可视为质点),A、B间系一轻质细绳和夹一轻质弹簧,细绳长度大干弹簧的自然长度，弹簧与A、B均不拴接；轨道右侧的光滑水平地面上停着一质最M=2kg、长L=0.6m的小车,小车上表面与de等高.用手推A、B压缩弹簧,静止时弹簧的弹性势能Ep=12J，然后同时放开A、B,绳在短暂时间内被拉断,之后A向左冲上轨道,经过轨道最高点b时受到轨道的支持力大小等于其重力的34,B向右滑上小车。已知(1)绳拉断后瞬间A的速度vA的大小(2)绳拉断过程绳对B的冲量I的大小；(3)B相对小车运动过程中两者因摩擦而产生的热量(计算结果可含有μ).

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】

通过白纸上的球的印迹，来确定球发生的形变的大小，从而可以把不容易测量的一次冲击力用球形变量的大小来表示出来，在通过台秤来测量相同的形变时受到的力的大小，这是用来等效替代的方法A．质点是一种理想化的模型，是采用的理想化的方法，故A错误；B．合力和分力是等效的，它们是等效替代的关系，故B正确；C．瞬时速度是把很短的短时间内的物体的平均速度近似的认为是瞬时速度，是采用的极限的方法，故C错误；D．研究加速度与合力、质量的关系的时候，是控制其中的一个量不变，从而得到其他两个物理量的关系，是采用的控制变量的方法，故D错误。2、B【解析】

A.位移时间图象的斜率表示速度，则最初的一段时间内，甲、乙的斜率都为正方向，所以运动方向相同，故A不符合题意；B.质点乙作初速度为零的匀变速直线运动，t=3s时，甲、乙图线的斜率相等，所以，t=3s时乙的速度是6m/s，乙的加速度0-3s，乙的位移所以t=3s时，乙的位置坐标为故B符合题意．C.设过t两车相遇解得：故C不符合题意．D.根据v2-0=2ax，乙经过原点时的速度大小为，故D不符合题意．3、D【解析】

A、若已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量，根据万有引力提供向心力，可以解出中心天体月球的质量，但是不知道月球的半径，无法计算月球的体积，无法算出月球的密度，故选项A错误；B、嫦娥三号在环月段圆轨道上点减速，使万有引力大于向心力做近心运动，才能进入进入环月段椭圆轨道，故选项B错误；C、嫦娥三号在环月段椭圆轨道上点向点运动中，距离月球越来越近，月球对其引力做正功，故速度增大，即嫦娥三号在环月段椭圆轨道上点的速度小于点的速度，故选项C错误；D、根据万有引力提供向心力，可得加速度，所以嫦娥三号在环月段椭圆轨道上点和环月段圆轨道上点加速度相同，故选项D正确．4、B【解析】小物块在整个运动过程中，位移x先从0增大到最大，然后从最大值减至0，CD两图错误．由于物块要克服摩擦力做功，所以其机械能一直减小，由功能原理知，得E﹣x图象的斜率大小等于摩擦力f，所以图象的斜率大小不变，两段图象都是向下倾斜的直线．物块回到原处时有机械能，A图象错误，B图象正确．选B.5、B【解析】

以A为研究对象，分析受力情况：重力mg、B对A的支持力N和摩擦力f，作出力图所示：B对A的作用力是支持力N和摩擦力f的合力，根据平衡条件可知，支持力N和摩擦力f的合力与重力大小相等，方向相反，则有B对A的作用力大小为mg，故B正确，ACD错误。故选B。6、C【解析】

由可得刹车减速到零的时间刹车2s的位移x1=16×2-2×22m=24m刹车5s的位移等于减速到零的位移2s与5s内汽车的位移之比故C正确。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、AC【解析】

两图加速度大小不同，拉力方向与滑动摩擦力方向可能相反，也可能相同，无法判断物体不受水平拉力是哪个图象。故A正确，B错误；由图知：甲图表示加速度为：a甲=△v△t=0-55=-1m/s2的匀减速运动；乙图表示加速度为：a乙=△v△t=2-56=-0.5m/s2的匀减速运动，故根据牛顿第二定律，甲情况受到合外力1N，乙情况受到合外力0.5N本题关键先由图象得到运动情况，求出加速度后，根据牛顿第二定律求出合力，再受力分析，得到各个未知力．8、BD【解析】力不是维持物体运动的原因，是改变物体运动状态的原因，物体有保持原来运动状态的性质，这种性质叫惯性．惯性大小由物体的质量决定．由牛顿第二定律F=ma可知，在质量一定的情况下，一个物体受到的合力越大，它的加速度越大．所以答案选BD.9、BCD【解析】从释放b到弹簧第一次恢复原长的过程中，挡板对a有外力作用，两球组成的系统动量不守恒，故A错误；弹簧第一次回复原长后，继续运动的过程中，系统所受的外力之和为零，系统动量守恒，因为只有弹簧弹力做功，系统机械能守恒，故B正确；第一次回复原长后，b向右做减速运动，a向右做加速运动，当弹簧回复原长时，a的速度最大，故C正确；释放b后的过程中，当第一次恢复到原长，弹簧的弹性势能全部转化为b的动能，在以后的运动过程中，弹簧伸长量最大时，两者都有速度，结合动量守恒定律和能量守恒定律知，弹簧的最大伸长量总小于释放b时弹簧的伸长量，故D正确。所以BCD正确，A错误。10、ABC【解析】

依据受力分析，根据矢量的合成法则，结合平衡条件，即可确定将斜面向左平移一小段距离时，A球受到的库仑力与支持力的变化情况，再根据库仑定律，判定两球间距，进而确定高度的变化，最后依据电场力做功的正负，来确定电势能的变化．【详解】对A球受力分析，如图所示：

根据矢量的合成法则，及三角知识，则有，当将斜面向左平移一小段距离时，夹角(>90o)会变大，导致支持力N与库仑力F，都增大；依据库仑定律，可知，两球的间距会减小，因此A球的高度会降低，故AB正确；依据两球的库仑斥力，且间距减小，因此库仑力做负功，则A、B的电势能会增大，故C正确，D错误．所以ABC正确，D错误．本题考查矢量的合成法则，掌握动态平衡分析的方法，理解库仑力与支持力如何变化是解题的关键，同时掌握库仑力做功正负，及电势能变化判定依据．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、2.00N三条细线的方向AD【解析】

(1)由图示弹簧测力计可知，其分度值为0.1N，示数为2.00N(1.99-2.01均可).(2)实验时要读出A、B的示数，还要在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置以及三个拉力即三条细线的方向.(3)A．弹簧测力计是测出力的大小，所以要准确必须在测之前校零，故A正确；B．该题中需要验证弹簧A、B拉力的合力，是否与绳L3的拉力（或者说M重力）等大反向，B弹簧不一定非要保持水平，故B错误；C．由于两拉力的合力的效果是将重物吊起，故不需要结点位置相同，故C错误；D．由于两测力计拉力的合力等于物体的重力，实验时应测量物体的重力，故D正确；对于中学中的实验，同学们尽量亲自动手做一下，这样对于实验原理、实验步骤、注意事项、数据处理、误差分析等才有深刻的认识，在该题中考查了弹簧测力计读数、减小实验误差的方法，对弹簧测力计读数时要先确定其分度值，然后再读数，读数时视线要与刻度线垂直.12、①50N/m（49.5～50.5）②相等③动能④正比；x2（或压缩量的平方）【解析】

①据，，有：，则，同理可以求得：，则劲度系数为：．[②使滑块通过两个光电门时的速度相等，则可以认为滑块离开弹簧后做匀速直线运动；③弹性势能转化为滑块的动能；④图线是过原点的倾斜直线，所以v与x成正比；弹性势能转化为动能，即，即弹性势能与速度平方成正比，又由v与x成正比，则弹性势能与压缩量的平方成正比．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)(a)(b)(1)(a)(b)【解析】

根据库仑力和电场强度定义式结合起来，即可求出点电荷的场强表达式，根据电场线的疏密程度反映反映空间区域电场强度的大小，由场强关系得到电场线条数关系。【详解】（1）（A）场源电荷的电荷量为Q，在距离Q为r的位置放置电荷量为q的检验电荷，根据库仑定律和场强的定义：有：，联立解得：（B）穿过两等势面单位面积上的电场线条数之比为：（1）（A）令望远镜能接收到射电信号的有效面积为S，A、B两个天体的辐射功率为P，天体A距离地球1万光年，则望远镜接收到A发出的电磁波功率为：同理，望远镜B接受到B发出的电磁波功率为：联立可得：（B）直径为D的望远镜能够接受到的射电信号的有效面积为：则有：，根据题意得：，可得：考察库仑定律和电场强度定义式。14、(1)m/s或4m/s(2