2027届安徽省芜湖市无为县开城中学物理高三上期中学业水平测试试题含解析

2027届安徽省芜湖市无为县开城中学物理高三上期中学业水平测试试题考生须知：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、用水平力拉一物体在水平地面上从静止开始做匀加速运动，到秒末撤去拉力F，物体做匀减速运动，到秒末静止。其速度图像如图所示，且。若拉力F做的功为W，平均功率为P；物体在加速和减速过程中克服摩擦阻力做的功分别为和，它们的平均功率分别为和，则下列选项正确的是（）A．B．C．D．2、有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近的近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图所示，则有（）A．a的向心加速度等于重力加速度gB．b在相同时间内转过的弧长最长C．c在4h内转过的圆心角是D．d的运动周期有可能是20小时3、如图所示，在点电荷+Q产生的电场中，引入一个带电量较小的电荷-q．当将-q移近+Q的过程中A．a点的电场不会改变B．b点的电场不会改变C．+Q在b点产生的电场会改变D．+Q在a点产生的电场不会改变4、做简谐运动的单摆，其摆长不变，若摆球的质量增加为原来的倍，摆球经过平衡位置的速度减为原来的，则单摆振动的（）A．周期不变，振幅不变 B．周期不变，振幅变小C．周期改变，振幅不变 D．周期改变，振幅变大5、如图所示，虚线表示某点电荷Q所激发电场的等势面，已知a、b两点在同一等势面上，c、d两点在另一个等势面上．甲、乙两个带电粒子以相同的速率，沿不同的方向从同一点a射入电场，在电场中沿不同的轨迹adb曲线、acb曲线运动．则下列说法中正确的是A．两粒子电性相同B．甲粒子经过c点时的速率大于乙粒子经过d点时的速率C．两个粒子的电势能都是先减小后增大D．经过b点时，两粒子的动能一定相等6、如图所示，在光滑水平面上有一轻质弹簧左端固定，右端与一质量为m的小球相连，构成一个水平弹簧振子，弹簧处于原长时小球位于O点．现使小球以O点为平衡位置，在A、B两点间沿光滑水平面做简谐运动，关于这个弹簧振子做简谐运动的过程，下列说法中错误的是（）A．小球从O位置向B位置运动过程中做减速运动B．小球每次通过同一位置时的加速度一定相同C．小球从A位置向B位置运动过程中，弹簧振子所具有的势能持续增加D．小球在A位置弹簧振子所具有的势能与在B位置弹簧振子所具有的势能相等二、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，斜面上放有两个完全相同的物体a、b，两物体间用一根细线连接，在细线的中点加一与斜面垂直的拉力F，使两物体均处于静止状态。则下列说法正确的是（）A．无论F如何改变，a、b两物体均受四个力作用B．a、b两物体对斜面的压力相同C．a、b两物体受到的摩擦力大小一定相等D．当逐渐增大拉力F时，地面对斜面的静摩擦力增大8、如图所示，AB为固定水平长木板，长为L，C为长木板的中点，AC段光滑，CB段粗糙，一原长为的轻弹簧一端连在长木板左端的挡板上，另一端连一物块，开始时将物块拉至长木板的右端B点，由静止释放物块，物块在弹簧弹力的作用下向左滑动，已知物块与长木板CB段间的动摩擦因数为μ，物块的质量为m，弹簧的劲度系数为k，且，物块第一次到达C点时，物块的速度大小为v0，这时弹簧的弹性势能为E0，不计物块的大小，则下列说法正确的是()A．物块最终会做简谐运动，振幅为B．物块可能会停在CB面上某处C．弹簧开始具有的最大弹性势能为D．最终系统损失的机械能为9、如图所示，一质量为M、上表面为一半径为R的半球面凹槽静止于水平面上，凹槽的最低点放一质量为m的小球，不计一切摩擦和空气阻力，现给小球一瞬时水平冲量，小球获得初速度v0，在以后运动过程中，下列说法正确的是()A．若小球无法冲出凹槽，小球上升的最大高度H一定小于vB．若小球能冲出凹槽，小球上升的最大高度H=C．若小球能冲出凹槽，小球有可能不会落回凹槽中D．小球第12次返回凹槽的最低点时，凹槽的速度最大10、如图所示，平行板电容器与恒压电源连接，下极板接地，a、b是两极板中心，p是a、b连线的中点，有一带电油滴恰好悬停于p点．现让两极板分别绕着过a、b点并垂直于纸面的轴同时转过一小角度．不计转动时间，则从转动前到转动后的一小段时间内A．电容器的电容不变B．p点的电势不变C．带电油滴的电势能不变D．带电油滴的重力势能不变三、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）在家中，某同学利用1个电子秤、1个水杯、若干细线、墙钉、白纸等物品，做验证力的平行四边形定则的实验。请你把他设计的实验步骤补充完整：(1)如图甲，在电子秤的下端悬挂一装满水的水杯，记下水杯静止时电子秤的示数F；(2)如图乙，将三根细线L1、L2、L3的一端打结，另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉A和水杯带上。水平拉开细线L1，在贴在竖直墙上的白纸上，记下结点的位置O、___________和电子秤的示数F1；(3)如图丙，将另一颗墙钉B钉在与O同一水平位置上，并将L1拴在其上。手握电子秤沿着步骤(2)中L2的方向拉开细线L2，使_______及三根细线的方向与步骤(2)的记录重合，记录电子秤的示数F2；(4)在白纸上按一定标度作出电子秤拉力F、F1、F2的图示，根据平行四边形定则作出F1、F2的合力的图示，若_______，则力的平行四边形定则得到验证。12．（12分）如图甲所示,在验证动量守恒定律实验时,小车的前端粘有橡皮泥,推动小车使之做匀速运动．然后与原来静止在前方的小车相碰并粘合成一体,继续匀速运动,在小车后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为,长木板右端下面垫放小木片用以平衡摩擦力．(1).若获得纸带如图乙所示,并测得各计数点间距(已标在图上)．为运动起始的第一点,则应选__________段来计算的碰前速度,应选__________段来计算和碰后的共同速度(填“”或“”或“”或“”)．(2).已测得小车的质量,小车的质量为,由以上测量结果可得碰前系统总动量为__________,碰后系统总动量为__________．(结果保留四位有效数字)(3).实验结论:__________．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）有尺寸可以忽略的小物块A，放在足够长的水平地面上．取一无盖的长方形木盒B将A罩住．B的左右内壁间的距离为L．B的质量与A相同．A与地面间的滑动摩擦系数μA，B与地面间的滑动摩擦系数为μB，且μB>μA．开始时，A的左端与B的左内壁相接触（如图所示），两者以相同的初速度υ0向右运动．已知A与B的内壁发生的碰撞都是完全弹性的，且碰撞时间都极短．A与B的其它侧面之间均无接触，重力加速度为g．（1）经过多长时间A、B发生第一次碰撞（设碰撞前A、B均未停下）（2）A和B右侧第一次相碰后，若A还能够和B的左端相遇，试通过定量讨论说明此次相遇时A、B两个物体的速率哪个大些？还是等大？（3）要使A、B同时停止，而且A与B间轻轻接触（即无作用力），求初速υ0的所有可能的值。（用含有L、μB、μA和g的代数式表示）14．（16分）如图所示，质量为M的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量也为M的小球B相连.今用跟水平方向成α=30°角的力F=Mg拉小球并带动木块一起向右匀速运动，运动中A、B相对位置保持不变，g取10m/s2.求：（1）运动过程中轻绳与水平方向夹角θ；（2）木块与水平杆间的动摩擦因数μ；（3）若增大θ角，当无论如何改变F的大小和方向再也无法拉动物体A时，θ为多大？15．（12分）如图所示，一定质量的理想气体被活塞封闭在气缸内，活塞质量为m、横截面积为S，可沿气缸壁无摩擦滑动并保持良好的气密性，整个装置与外界绝热，初始时封闭气体的温度为T1，活塞距离气缸底部的高度为H，大气压强为P0.现用一电热丝对气体缓慢加热，若此过程中电热丝传递给气体的热量为Q，活塞上升的高度为，当地重力加速度为g。求∶(1)此时气体的温度；(2)气体内能的增加量。

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】

AB．根据动能定理，整个过程中，只有拉力和摩擦力做功，所以有所以有速度时间图像与坐标围成的面积表示位移，从图中可得摩擦力在两个过程中的位移不同，所以，A正确，B错误；CD．因为，根据所以有加速过程的平均速度为减速过程中的平均速度为故根据公式可得带入可得CD错误。故选A。考点：考查动能定律，功率的计算由动能定理可得出物体拉力做的功与克服摩擦力做功的关系，由功的公式可求得加速和减速过程中克服摩擦力做功的大小；由摩擦力做功利用可求得摩擦力的功率关系。2、B【解析】

A．同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据a=ω2r可知，c的向心加速度大于a的向心加速度；根据万有引力等于重力可得卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则c的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，所以知a的向心加速度小于重力加速度g，故A错误；B．根据万有引力提供向心力解得卫星的半径越大，速度越小，则有；对c和a有因为c的半径大于a的半径，故，故b的速度最大，在相同时间内转过的弧长最长，故B正确；

C．c是地球同步卫星，周期是24h，则c在4h内转过的圆心角是，故C错误；D．根据开普勒第三定律可知，卫星的半径越大，周期越大，d的半径大于c的，所以d的运动周期大于c的周期24h，所以不可能为20h，故D错误。故选B。3、D【解析】

A．a点的电场为点电荷+Q和电荷-q在a点产生电场的叠加，将-q移近点电荷+Q的过程中，电荷-q到a点的距离发生变化，在a点产生的电场发生变化。所以a点的电场发生改变，故A项错误；B．b点的电场为点电荷+Q和电荷-q在b点产生电场的叠加，将-q移近点电荷+Q的过程中，电荷-q到b点的距离发生变化，在b点产生的电场发生变化。所以b点的电场发生改变，故B项错误；C．点电荷+Q到b点的距离及电量不变，所以点电荷+Q在b点产生的电场不会改变，故C项错误；D．点电荷+Q到a点的距离及电量不变，所以点电荷+Q在a点产生的电场不会改变，故D项正确。4、B【解析】

由单摆的周期公式可知，单摆摆长不变，则周期不变；摆球经过平衡位置的速度减为原来的2/3，由于振动过程中机械能守恒，故：mgh=mv2，据此式可知，速度变小，高度减小，所以偏离平衡位置的最大距离变小，即振幅减小；故选B．单摆的摆长和重力加速度的大小决定单摆的周期的大小，单摆的能量决定单摆的振幅的大小．5、B【解析】根据曲线运动时质点所受的合力指向轨迹的内侧可知，甲受到引力，乙受到斥力，则甲与Q是异种电荷，而乙与Q是同种电荷，故两粒子所带的电荷为异种电荷．故A错误．甲粒子从a到c过程，电场力做正功，动能增加，而乙从a到d过程，电场力做负功，动能减小，两初速度相等，则知甲粒子经过c点时的速度大于乙粒子经过d点时的速度．故B正确．甲粒子从a到b过程，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大；电场力对乙粒子先做负功后做正功，电势能先增大后减小．故C错误．a到b时，电场力对两粒子的做的功都是0，两个粒子的速率再次相等，由于不知道质量的关系，所以不能判定两个粒子的动能是否相等．故D错误．故选B．6、D【解析】小球在O点弹簧弹性势能是0，所以小球的动能最大，小球从O位位置向B位置运动过程中受到弹簧的向左的拉力，与小球速度的方向相反，所以小球做减速运动．故A正确；小球每次通过同一位置时的回复力，F=-kx都是相等的，所以加速度一定相同，故B正确；小球从A位置向O位置运动过程中，速度增大，所以动能逐渐增大，弹簧振子所具有的势能逐渐减小，从O位置向B位置运动过程中，速度减小，所以动能逐渐减小，弹簧振子所具有的势能逐渐增大，故C错误；小球在运动的过程中，动能与弹性势能相互转化．由于小球在A点与在B点的速度都是0，所以小球在A位置弹簧振子所具有的势能与在B位置弹簧振子所具有的势能相等，故二、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】

AC．对ab进行受力分析，如图所示：b物体处于静止状态，当绳子沿斜面向上的分量与重力沿斜面向下的分量相等时，摩擦力为零，所以b可能只受3个力作用，而a物体必定受到摩擦力作用，肯定受4个力作用，则b的摩擦力可以为零，而a的摩擦力一定不为零，故AC错误；B．ab两个物体，垂直于斜面方向受力都平衡，则有：解得物体受到的支持力大小相等，则由牛顿第三定律可得，a、b两物体对斜面的压力相同，故B正确；D．对ab以及斜面体组成的整体为研究对象，则整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及拉力F的作用，由于F有竖直向上的分力，所以逐渐增大拉力F时，地面对斜面的支持力逐渐减小，摩擦力逐渐增大，故D正确。故选BD。对ab进行受力分析，ab两个物体都处于静止状态，受力平衡，把绳子和力T和重力mg都分解到沿斜面方向和垂直于斜面方向，根据共点力平衡列式分析即可。8、ACD【解析】

AB.物块在C位置时弹簧的弹力大小为：所以物块无法静止在BC板上，物块反复振动几次后最后在光滑板AC上做振幅为的简谐运动，故A正确B错误。C.物块由B第一次至C过程能量守恒，则有：弹簧弹性势能转化为动能、摩擦生热故C正确。D.物块最终在AC板上振动，振动过程机械能守恒，此时机械能为E0，初始状态的机械能就是弹簧最大弹性势能所以损失机械能为故D正确。9、AB【解析】

A、若小球的初速度v0较小，在小球相对凹槽上升最高点时“相对静止”，两者水平共速，而球的竖直速度为零；系统水平方向动量守恒，有：mv0=(m+M)vx，系统只有重力做功，机械能守恒有：12B、若小球的初速度v0较大，小球能相对凹槽向上运动，满足水平共速vx，竖直方向有速度vy≠0，由系统水平方向动量守恒mv0=(m+M)vx，系统机械能守恒有：12mv02=C、若小球能离开凹槽，则做斜上抛运动，但离开时球和凹槽具有相同的水平速度，故小球一定能落回凹槽；C错误.D、根据运动的重复性可知，奇数次返回凹槽底端时速度向左，正经历了压力向右下而让槽向右加速的过程，凹槽的速度达到最大；偶数次返回凹槽底端时速度向右，经历了压力向左下而让槽向右减速的过程，速度变小；故第12次次返回凹槽的最低点时，凹槽的速度最小；D错误.故选AB.小球和凹槽组成的系统在水平方向上动量守恒，抓住系统只有重力做功得出系统机械能守恒.10、BCD【解析】

A、根据电容器电容的决定式，板间距离变为,所以电容减小，A错误；B、因电容器与电源始终相接，故电压不变，由知，电容器极板旋转后，所以场强变为，又因电容器下极板接地且油滴在中间，故电势，电势不变，B正确；C、D、不计转动时间，带电油滴的位置不变，带电油滴的电势不变，电势能不变，重力势能也不变，CD正确；故选BCD．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、三细线的方向结点F′、F图示长度相等、方向相同【解析】

(2)[1]要画出平行四边形，则需要记录分力的大小和方向，所以在白纸上记下结点O的位置的同时也要记录三细线的方向以及电子秤的示数F1(3)[2]已经记录了一个分力的大小，还要记录另一个分力的大小，则结点O点位置不能变化，力的方向也都不能变化，所以应使结点O的位置和三根细线的方向与②中重合，记录电子秤的示数F2(4)[3]根据平行四边形定则作出合力，若F′、F图示长度相等、方向相同，则力的平行四边形定则得到验证12、BCDE1.0351.030在实验误差允许范围内,碰前和碰后的总动量相等,系统的动量守恒【解析】（1）A与B碰后粘在一起，速度减小，相等时间内的间隔减小，可知通过BC段来计算A的碰前速度，通过DE段计算A和B碰后的共同速度．

（2）A碰前的速度：碰后共同速度：．

碰前总动量：P1=m1v1=0.3×3.450=1.035kg