云南省昆明黄冈实验学校2027届物理高三第一学期期中综合测试模拟试题含解析

云南省昆明黄冈实验学校2027届物理高三第一学期期中综合测试模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、氢原子能级示意图如图所示，大量处于n＝4能级的氢原子，辐射出光子后，能使金属钨发生光电效应，已知钨的逸出功为4.54eV，下述说法中正确的是（）A．氢原子辐射的光子都能使钨发生光电效应B．光电子的最大初动能为8.21eVC．一个钨原子能吸收两个从n＝４到n＝2能级跃迁的光子而发生光电效应D．氢原子辐射一个光子后，氢原子核外电子的速率减小2、在同一点O抛出的三个物体做平抛运动的轨迹如图所示，则三个物体做平抛运动的初速度vA、vB、vC的关系和三个物体做平抛运动的时间tA、tB、tC的关系分别是()A．vA>vB>vC，tA>tB>tC B．vA=vB=vC，tA=tB=tCC．vA>vB>vC，tA<tB<tC D．vA<vB<vC，tA>tB>tC3、已知做匀加速直线运动的物体在某段时间内的第5s末速度为10m/s，则物体（）A．加速度一定为2m/s2B．前5s内位移一定是25mC．前10s内位移一定为100mD．前10s内位移不一定为100m4、一位同学在某星球上完成自由落体运动实验：让一个质量为2kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第5s内的位移是18m，则（）A．物体在2s末的速度是20m/sB．物体在第5s内的平均速度是3.6m/sC．物体在前2s内的位移是20mD．物体在前5s内的位移是50m5、如图所示，大气球质量为100kg，载有质量为50kg的人，静止在空气中距地面20m高的地方，气球下方悬一根质量可忽略不计的绳子，此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面，为了安全到达地面，则这绳长至少应为（不计人的高度，可以把人看作质点）（）A．10m B．30m C．40m D．60m6、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．F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、2017年4月10日，三名宇航员在国际空间站停留173天后，乘坐“联盟MS–02”飞船从国际空间站成功返回，并在哈萨克斯坦附近着陆．设国际空间站在离地面高度约400km的轨道上绕地球做匀速圆周运动，已知地球同步卫星轨道高度约36000km，地球半径约6400km．下列说法正确的是A．飞船在返回地球的过程中机械能守恒B．经估算，国际空间站的运行周期约为90minC．国际空间站的速度小于地球的第一宇宙速度D．返回时，需先让飞船与国际空间站脱离，再点火加速，然后即可下降8、如图是质谱仪的工作原理示意图，带点粒子被加速电场加速后，进入速度选择器，速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E，平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2，平板S下方有强度为B0的匀强磁场，下列表述正确的是（）A．质谱仪是分析同位素的重要工具B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小D．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于9、如图所示，斜面与水平面之间的夹角为45°，在斜面底端A点正上方高度为6m处的O点，以1m/s的速度水平抛出一个小球，飞行一段时间后撞在斜面上，则可以求出

（

）A．撞击点离地面高度为5mB．撞击点离地面高度为1mC．飞行所用的时间为1sD．飞行所用的时间为2s10、如图所示，AB是带电粒子在电场中运动的径迹，不考虑重力和空气阻力，粒子在由电场中的A点运动到B点的过程中，以下判断正确的是（）A．粒子带正电B．粒子在A点受到的电场力的大小比在B点受到的大C．粒子在A点的动能比在B点的动能大D．粒子在A点的电势能比在B点的电势能大三、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）某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则．实验步骤：①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上,使其轴线沿竖直方向．②如图甲所示,将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上,另一端用圆珠笔尖竖直向下拉,直到弹簧秤示数为某一设定值时,将橡皮筋两端的位置标记为O3、O3,记录弹簧秤的示数F,测量并记录O3、O3间的距离（即橡皮筋的长度l）．每次将弹簧秤示数改变3．53N,测出所对应的l,部分数据如下表所示：F/N

3

3．53

3．33

3．53

3．33

3．53

l/cm

l3

33．99

33．33

33．33

33．98

35．35

③找出②中F=3．53N时橡皮筋两端的位置,重新标记为O、,橡皮筋的拉力记为FOO′．④在秤钩上涂抹少许润滑油,将橡皮筋搭在秤钩上,如图乙所示．用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端,使秤钩的下端达到O点,将两笔尖的位置标记为A、B,橡皮筋OA段的拉力记为FOA,OB段的拉力记为FOB．完成下列作图和填空：（3）利用表中数据在给出的坐标纸上画出F-l图线．（3）测得OA=8．33cm,OB=9．83cm,则FOA的大小为N．（3）根据给出的标度,作出FOA和FOB的合力的图示．（4）通过比较与的大小和方向,即可得出实验结论．12．（12分）在“研究平抛运动”的实验中，得到物体运动的部分轨迹如图所示，a、b、c三点在运动轨迹上（图中已标出），则抛出时小球的初速度为_____m/s，小球运动到b点的速度方向与竖直方向夹角为_____．（取g=10m/s2）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，LMN是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道，MN水平且足够长，LM下端与MN相切。质量为m的带正电小球B静止在水平轨道上，质量为2m的带正电小球A从上距水平轨道高为h处由静止释放。在A球进入水平轨道之前，由于A、B两球相距足够远，相互作用的静电力忽略不计，A、B两球组成的系统的电势能可认为是零，带电小球均可视为质点。己知重力加速度为g。(1)A、B两球相距最近时，求A球的速度大小v.(2)A、B两球相距最近时，求A、B两球组成的系统的电势能EP(3)求A、B两球最终的速度大小vA、vB14．（16分）2017年9月12日晚上11时58分，中国“天舟一号”货运飞船顺利完成与“天宫二号”太空实验室的自主快速交会对接试验，此次试验将中国太空交会对接的两天的准备时间缩短至6.5小时，为中国太空站工程后续研制建设奠定更加坚实的技术基础．图是“天舟”与“天宫”对接过程示意图，已知“天舟1号”与“天宫2号”成功对接后，组合体沿圆形轨道运行．经过时间t，组合体绕地球转过的角度为θ，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑地球自转．求（1）地球质量M；（2）组合体运动的周期T；（3）组合体所在圆轨道离地面高度H．15．（12分）如图所示为一定质量的理想气体状态变化的P-V图像，若已知该气体在状态B时的温度为27℃，求：①气体在状态A和C时的温度分布为多少？②气体从状态A沿图中斜线变化到状态C吸热的热量，比从状态A到状态B再到状态C吸收的热量多多少？

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】

A．从n=4能级向n=3能级跃迁时，辐射出的光子的能量为小于钨的逸出功，不能使钨发生光电效应，A错误；B．设光电子的最大初动能为Ekm解得Ekm=8.21eVB正确；C．根据光电效应的瞬时性可知，一个钨原子只能吸收一个光子，能量不能积累；D．氢原子辐射一个光子后，向低能级跃迁，氢原子核外电子的轨道半径减小解得由上式得，半径减小速率增大，D错误。故选A。2、D【解析】

平抛运动在水平方向上是匀速直线运动，竖直方向上时自由落体，因此决定平抛运动的时间是由高度决定的，根据可知，所以下落高度越高，运动时间越长，则有由于水平方向是匀速运动，且水平距离为，根据结合时间的关系，可得故ABC错误，D正确。故选D。3、C【解析】物体做匀加速直线运动，加速度为，可见，只有当v0=0时，a才等于是1m/s1．故A错误．前5s内位移为，当v0=0时x=15m，故B错误．根据推论可知，物体做匀加速直线运动，第5秒末的瞬时速度等于前10s内的平均速度，所以前10s内平均速度为10m/s，则前10s的位移一定为x=t=100m，故C正确，D错误．故选C.4、D【解析】

A．第5s内的位移是18m，有：t1=5s，t2=4s，解得：g=4m/s2所以2s末的速度：v=gt=8m/s故A错误。B．第5s内的平均速度：故B错误。C．物体在2s内的位移：故C错误；D．物体在前5s内的位移是故D正确。故选D。5、B【解析】人与气球组成的系统动量守恒，设人的速度v1，气球的速度v2，设运动时间为t，以人与气球组成的系统为研究对象，以向下为正方向，由动量守恒得：m1v1-m2v2=0，则，，，则绳子长度L=s气球+s人=10m+20m=30m，即绳子至少长30m长，故选B．【点睛】本题为动量守恒定律的应用，属于人船模型的类别，关键要找出人和气球的速度关系和绳子长度与运动路程的关系．6、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。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、BC【解析】飞船在返回地球的过程中需要控制速度，机械能不守恒，故A错误；根据万有引力提供向心力：，解得：可知，，国际空间站的轨道半径约为7000km，地球同步卫星的轨道半径为36000km，地球同步卫星的周期为24h，可得国际空间站的运行周期约为90min，故B正确；地球的第一宇宙速度是所有地球卫星的最大环绕速度，所以国际空间站的速度小于地球的第一宇宙速度，故C正确；返回时，需先让飞船与国际空间站脱离，然后减速，即可下降，故D错误．所以BC正确，AD错误．8、ABD【解析】

D.能通过狭缝P的带电粒子，在过速度选择器时做直线运动，则：解得：故D正确；A.粒子进入磁场B0后，据牛顿第二定律可得：解得：知道粒子电量后，便可求出粒子的质量m，所以质谱仪可以用来分析同位素，故A正确；B.根据加速电场，可知粒子带正电，则粒子在速度选择器中受到的电场力向右，则洛仑兹力向左，由左手定则可判断磁场方向垂直纸面向外，故B正确；C.由，知R越小，粒子的比荷越大，故C错误．9、BC【解析】

经过t时间撞在斜面上，此时水平位移x=v0t，竖直位移y=gt2，根据tan45°＝，解得t=1s．撞击点离地面的高度h′＝h−gt2＝6m−5m＝1m．故BC正确，AD错误．故选BC．解决本题的关键掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，抓住等时性，运用运动学公式进行求解．10、BC【解析】A、物体做曲线运动时，受到的合力的方向指向轨迹弯曲的内侧，由此可知，该粒子受到的电场力的方向逆着电场线向左，所以粒子带负电，故A错误；B、电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，A点的电场线密，场强大，所以粒子在A点时受到的电场力的大小比在B点受到的大，故B正确；C、D、粒子在由电场中的A点运动到B点的过程中，电场力方向与速度方向的夹角为钝角，电场力对粒子做负功，粒子的动能减小，电势能增加，所以粒子在A点的动能比在B点的动能大，粒子在A点的电势能比在B点的电势能小，C正确，D错误；故选BC.【点睛】对于本题关键是根据粒子运动轨迹来判定电场力方向，由曲线运动条件可知合力偏向曲线内侧，运用力学知识来研究粒子在电场中运动的问题．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、（3）如图所示；（3）3．83（3．93～3．93均正确）；（3）如图所示；（4）FOO′【解析】试题分析：（3）根据表中数据利用描点法得出对应的数据，图象与横坐标的交点即为l3；（3）橡皮筋两端拉力相等，根据题意求得总长度即可求得皮筋上的拉力；（3）通过给出的标度确定力的长度，根据平行四边形得出图象如图所示；（4）根据实验原理可明确应比较实验得出的拉力与通过平行四边形定则得出的合力解：（3）根据表格中数据利用描点法作出图象如图所示：由图可知，图象与横坐标的交点即为l3，由图可知l3=33.3cm；（3）AB的总长度为8.33+9.83cm=33.83cm；由图可知，此时两端拉力F=3.83N；（3）根据给出的标度，作出合力如图所示；（4）只要作出的合力与实验得出的合力F33′大小和方向在误差允许的范围内相等，即可说明平行四边形定则成立；故答案为（3）如图所示；33.3；（3）3.83；（3）如图所示；（4）F33′【点评】本题考查验证平行四边形定则的实验，要注意通过认真分析题意掌握实验原理，注意本题中橡皮筋挂在钩上时，两端的拉力大小相等；根据总长度即可求得拉力大小12、2m/sα=53【解析】

在竖直方向根据：Δh=gT代入数据可解得：T=0.1s水平方向匀速直线运动,则v0=xt=2m/s

在b点,竖直方向的速度为vb=所以α