2027届湖北省创新发展联盟物理高三上期中学业水平测试模拟试题含解析

2027届湖北省创新发展联盟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、下列关于物理学思想方法的叙述错误的是()A．探究加速度与力和质量关系的实验中运用了控制变量法B．加速度、功率P=W/t的定义都运用了比值定义法C．千克、米、秒都是基本单位D．平均速度、合力、有效值等概念的建立运用了等效替代法2、一颗运行中的人造地球卫星，到地心的距离为r时，所受万有引力为F；到地心的距离为2r时，所受万有引力为()A．F B．3F C．F D．F3、下列说法中正确的是A．贝克勒尔通过α粒子轰击铍核的实验，发现了中子的存在B．卢瑟福发现了电子并提出了原子结构的“枣糕”模型C．利用玻尔理论可以准确计算出氦原子发光时放出的可见光的频率D．β衰变的本质是原子核内的一个中子释放一个电子变为质子4、一小球以一定的初速度从图示5P位置进入光滑的轨道，小球先进入圆轨道1，再进入圆轨道2，圆轨道1的半径为R，圆轨道2的半径是轨道1的1.8倍，小球的质量为m，若小球恰好能通过轨道2的最高点B，则小球在轨道1上经过A处时对轨道的压力为(重力加速度为g)()A．2mg B．3mg C．4mg D．5mg5、如图所示，在水平光滑地面上有A、B两个木块，之间用一轻弹簧连接．A靠在墙壁上，用力F向左推B使两木块之间弹簧压缩并处于静止状态。若突然撤去力F，则下列说法中正确的是（）A．木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒B．木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，机械能也不守恒C．木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒D．木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，但机械能守恒6、如图所示，x轴在水平地面上，y轴在竖直方向．图中画出了从y轴上不同位置沿x轴正向水平抛出的三个质量相等小球a、b和c的运动轨迹．小球a从(0，2L)抛出，落在(2L，0)处；小球b、c从(L，0)抛出，分别落在(2L，0)和(L，0)处．不计空气阻力，下列说法正确的是A．b的初速度是a的初速度的两倍B．b的初速度是a的初速度的2倍C．b的动能增量是c的动能增量的两倍D．a的动能增量是c的动能增量的2倍二、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、甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其图像如图所示。已知两车在时并排行驶，则（）A．在时，甲车在乙车后B．在时，甲车在乙车前C．两车另一次并排行驶的时刻是D．甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为8、质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力作用，下落的加速度为25g，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是（A．物体重力做的功为mghB．合外力对物体做功为35C．物体重力势能增加了mghD．物体的机械能减少了359、如图所示，A、B、C三物块叠放并处于静止状态，水平地面光滑，其他接触面粗糙，以下受力分析正确的是()A．A与墙面间有压力B．A与墙面间没有静摩擦力C．A物块共受3个力作用D．B物块共受4个力作用10、如图，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P.它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W.重力加速度大小为g.设质点P在最低点时，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为N，则()A．a＝ B．a＝C．N＝ D．N＝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）某小组做“探究求合力的方法”的实验时得出如图所示的图（F与A、O共线），其中A为固定橡皮条的固定点、O为橡皮条与细绳的结合点．（1）以下实验操作正确是______A．B．C．D．（2）图甲中小齐同学在做“探究求合力的方法”实验时，可用手拉动______（从A、B、C、D中选）对弹簧秤进行调零．（3）该同学在做“探究求合力的方法”的实验采取了下面哪种常用的研究方法______A、控制变量法B、等效替代法C、小量放大法D、建立理想模型法（4）图乙中______是与合力的真实值（填“F”或“”）（5）在实验中，采取下列哪些措施可减小实验误差______A．两个分力、间夹角必须为90B．两个分力、的大小要适当大些C．拉橡皮条的细绳要尽量短一些D．实验前先检查弹簧测力计的指针是否指零12．（12分）为了验证碰撞中动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞(碰撞过程中没有机械能损失)，某同学选取了两个体积相同、质量不相等的小球，按下述步骤做了如下实验:(1)用天平测出两个小球的质量(分别为m1和m2，且m1＞m2)．(2)按照如图所示的那样，安装好实验装置．将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点的切线水平．将一斜面BC连接在斜槽末端．(3)先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置．(4)将小球m2放在斜槽前端边缘处，让小球m1从斜槽顶端A处滚下，使它们发生碰撞，记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置．(5)用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离．图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点距离分别为L0、L1、L2根据该同学的实验，回答下列问题：(1)小球m1与m2发生碰撞后，m1的落点是图中的_________点，m2的落点是图中的_________点．(2)用测得的物理量来表示，只要满足关系式____________，则说明碰撞中动量是守恒的．(3)用测得的物理量来表示，只要再满足关系式__________，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞．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）嘉年华上有一种回力球游戏，如图所示，A、B分别为一固定在竖直平面内的光滑半圆形轨道的最高点和最低点，B点距水平地面的高度为h，某人在水平地面C点处以某一初速度抛出一个质量为m的小球，小球恰好水平进入半圆轨道内侧的最低点B，并恰好能过最高点A后水平抛出，又恰好回到C点抛球人手中．若不计空气阻力，已知当地重力加速度为g，求：（1）半圆形轨道的半径；（2）小球在C点抛出时的速度。14．（16分）如图，在注满水的游泳池的池底有一点光源A，它到池边的水平距离为1.0m．从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为4/1．（i）求池内的水深；（ii）一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到地面的高度为2.0m．当他看到正前下方的点光源A时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45°．求救生员的眼睛到池边的水平距离（结果保留1位有效数字）．15．（12分）如图所示，将一质量为的小球自水平平台右端点以初速度．水平抛出，小球飞离平台后由点沿切线落入竖直光滑圆轨道，并沿轨道恰好通过最高点，圆轨道的形状为半径的圆截去了左上角的圆弧，为其竖直直径，（，重力加速度取）求：（1）小球经过点的速度大小；（2）小球运动到轨道最低点时小球轨道的压力大小；

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、B【解析】在探究牛顿第二定律实验时，需要控制质量一定，研究加速度与外力的关系，控制外力一定，研究加速度和质量的关系，故用到了控制变化量法，A正确；公式是加速度的决定式，不是比值法定义，B错误；g、m、s为基本量的单位，C正确；等效替代法是一种常用的方法，它是指用一种情况来等效替换另一种情况．如“平均速度”、“合力与分力”等，D正确．2、C【解析】

根据万有引力定律，有距离为2r时可得故C正确，ABD错误。3、D【解析】查德威克通过α粒子轰击铍核实验发现了中子，A错误；汤姆生发现了电子，并提出了原子结构为“枣糕模型”，B错误；玻尔理论具有局限性，无法解释氦原子发光光谱，C错误；原子核里虽然没有电子，但是核内的中子可以转化成质子和电子，产生的电子从核内发射出来，这就是衰变，D正确．4、C【解析】在B点由重力提供向心力，由牛顿第二定律得：，小球从A到B的过程，由机械能守恒得：，在A点，由牛顿第二定律得：，联立得：N=4mg，由牛顿第三定律知，小球在轨道1上最高点A处对轨道的压力为，选C.【点睛】小球刚好能通过轨道2的最高点B时，由重力提供向心力，由牛顿第二定律求出B点的速度，再由机械能守恒求出小球通过A点的速度，即可由牛顿运动定律求解对轨道的压力．5、C【解析】撤去F后，木块A离开竖直墙前，竖直方向两物体气所受的重力与水平面的支持力平衡，合力为零；而墙对A有向右的弹力，所以系统的合外力不为零，系统的动量不守恒，这个过程中，只有弹簧的弹力对B做功，系统的机械能守恒，AB错误；A离开竖直墙后，系统水平方向不受外力，竖直方向外力平衡，所以系统所受的合外力为零，系统的动量守恒，只有弹簧的弹力做功，系统机械能也守恒，C正确，D错误．选C．【点睛】根据系统动量守恒的条件：系统不受外力或所受合外力为零，分析系统所受的外力情况，判断动量是否守恒．根据是否是只有弹簧的弹力做功，判断系统的机械能是否守恒．6、B【解析】ab的水平位移相同，但时间不同，根据t=2hg可知tatb=21，根据v0=xt可知v0bv0a=21，故A错误，B正确；bc的竖直位移相同，根据动能定理ΔEk=mgh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、BD【解析】

B.由于在图像中，图线与坐标轴围成的面积表示位移，两车在时并排行驶，此时所以时甲车在前距乙车的距离为B项正确；AC．当时，此时所以另一次并排行驶的时刻为，故AC项错误；D．两次并排行驶的位置沿公路方向相距，故D项正确。故选BD。8、AD【解析】

AC．质量为m的物体，在物体下落h的过程中，物体重力做的功WG=mgh，物体的重力势能减少mgh．故A项正确，B．质量为m的物体，下落的加速度为25F方向竖直向下，合外力对物体做功W故B项错误．D．合外力对物体做功W合=25mgh，物体动能增加25mgh；物体的重力势能减少故选AD.点睛：重力对物体所做的功等于物体重力势能的减少量；合力对物体所做的功等于物体动能的增加量；除重力（弹簧弹力）其他力对物体所做的功等于物体机械能的增加量．9、BCD【解析】以三个物体组成的整体为研究对象，水平方向上：地面光滑，对C没有摩擦力，根据平衡条件得知，墙对A没有压力，因而也没有摩擦力，AB错误；对A：受到重力、B的支持力和摩擦力三个力作用，C正确；先对A、B整体研究：水平方向上：墙对A没有压力，则由平衡条件分析可知，C对B没有摩擦力；再对B分析：受到重力、A的压力和摩擦力、C的支持力，共四个力作用，D错误．【点睛】①整体法：以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解．在许多问题中用整体法比较方便，但整体法不能求解系统的内力．

②隔离法：从系统中选取一部分（其中的一个物体或两个物体组成的整体，少于系统内物体的总个数）进行分析．隔离法的原则是选取受力个数最少部分的来分析．

③通常在分析外力对系统作用时，用整体法；在分析系统内各物体之间的相互作用时，用隔离法．有时在解答一个问题时要多次选取研究对象，需要整体法与隔离法交叉使用1、当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时，宜用整体法；而在分析系统内各物体（或一个物体各部分）间的相互作用时常用隔离法．

2、整体法和隔离法不是独立的，对一些较复杂问题，通常需要多次选取研究对象，交替使用整体法和隔离法．10、AC【解析】试题分析:质点P下滑的过程，由动能定理得，可得；在最低点，质点P的向心加速度；根据牛顿第二定律得,解得；故A、B、C正确，D错误．故选ABC．考点：考查动能定理；向心力．【名师点睛】解决本题的关键掌握动能定理解题，以及知道质点在B点径向的合力提供圆周运动的向心力．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、BDCBBD【解析】

(1)[1]A．两个弹簧秤应尽量和纸面平行，故A错误。B．用两个弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置，读出两个弹簧秤的示数，其中F1、F2方向夹角不能太小或太大，适当即可．故B正确．C.固定橡皮条的固定点和结点位置不能变动，故C错误。D．只用一只弹簧秤，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向．故D正确．(2)[2]使用前要检查弹簧测力计的指针是否指到零位置．如果没有指在零位置就需要调零．调零一般方法是通过移动指针来调零，即调节图示中的部件C．(3)[3]实验中两次要求效果相同，故实验采用了等效替代的方法．所以B正确，ACD错误．(4)[4]F1、F2合力的理论值是指通过平行四边形定则求出的合力值，而其实验值是指一个弹簧拉橡皮条时所测得的数值，由此可知F是F1、F2合力的理论值，F′是合力的实验值；该实验的实验目的就是比较F1、F2合力的理论值和实验值是否相等．(5)[5]A．根据平行四边形定则可知夹角太小将会导至合力过大，导致一个弹簧拉时可能超过量程，故夹角不能太小或太大，适当即可．故A不符合题意．B．实验是通过作图得出结果，故在不超出量程的情况下为了减小误差应让拉力尽量大些．故B符合题意．C．为了准确记下拉力的方向，故采用两点描线时两点应尽量距离大一些，故细绳应长些．故C符合题意．D．弹簧秤使用前应先校零，即实验前先检查弹簧测力计的指针是否指零．故D符合题意．12、DF【解析】

考查验证碰撞中动量守恒。【详解】（1）小球m1和小球m2相撞后，小球m2的速度增大，小球m1的速度减小，都做平抛运动，所以碰撞后m1球的落地点是D点，m2球的落地点是F点；

（2）碰撞前，小于m1落在图中的E点，设其水平初速度为v1．小球m1和m2发生碰撞后，m1的落点在图中的D点，设其水平初速度为v1′，m2的落点是图中的F点，设其水平初速度为v2．设斜面BC与水平面的倾角为α，

由平抛运动规律得：解得：

同理可解得：，所以只要满足,即，说明两球碰撞过程中动量守恒；（3）若为弹性碰撞，则碰撞前后机械能守恒，则需满足关系式：即。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）2h（2）【解析】

(1)设半圆形轨道的半径为R，小球经过A点时的速度为，小球经过B点时的速度为，小球经过B点时轨道对小球的支持力为在A点，则有：从B点到A点的过程中，根据动能定理有：C到B的逆过程为平抛运动，有：，A到C的过程，有：，解得：R＝2h（2）从C点到B点的过程中，竖直方向