安徽省淮南市第二中学2027届高三物理第一学期期中学业水平测试试题含解析

安徽省淮南市第二中学2027届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、如图所示，A、B两物体质量分别为mA=5kg和mB=4kg，与水平地面之间的动摩擦因数分别为μA=0.4和μB=0.5，开始时两物体之间有一压缩的轻弹簧（不拴接），并用细线将两物体拴接在一起放在水平地面上．现将细线剪断，则两物体将被弹簧弹开，最后两物体都停在水平地面上．下列判断正确的是（）A．在弹簧弹开两物体以及脱离弹簧后两物体的运动过程中，两物体组成的系统动量不守恒B．在弹簧弹开两物体以及脱离弹簧后两物体的运动过程中，整个系统的机械能守恒C．在两物体被弹开的过程中，A、B两物体的机械能先增大后减小D．两物体一定不会同时停在地面上2、将物体以某一速度竖直向上抛出，经过时间t0到达最高点，之后返回。运动过程中所受空气阻力大小与速率成正比。则此物体从抛出到返回抛出点的过程中，速率随时间变化的图象可能正确的是（）A．B．C．D．3、某物体在三个共点力的作用下处于静止状态，若把其中一个力F1的方向沿顺时针转过60°角而保持其大小不变，其余两力保持不变，则此时物体所受的合力大小为A．F1B．F1C．2F1D．无法确定4、如图所示，一个圆形框架以竖直的直径为转轴匀速转动．在框架上套着两个质量相等的小球A、B，小球A、B到竖直转轴的距离相等，它们与圆形框架保持相对静止．下列说法正确的是（）A．小球A的合力小于小球B的合力B．小球A与框架间可能没有摩擦力C．小球B与框架间可能没有摩擦力D．圆形框架以更大的角速度转动，小球B受到的摩擦力一定增大5、假设轮船行驶时，所受阻力与船速成正比。当船以速度v匀速行驶时，发动机输出功率为P1；当船以速度2v匀速行驶时，发动机输出功率为P2。P1、P2均不超过额定功率。则A．P2=2P1B．P2=4P1C．P1=2P2D．P1=P26、如图所示，从A点由静止释放一弹性小球，一段时间后与固定斜面上B点发生碰撞，碰后小球速度大小不变，方向变为水平方向，又经过相同的时间落于地面上C点，已知地面上D点位于B点正下方，B、D间的距离为h，则()A．A、B两点间的距离为B．A、B两点间的距离为C．C、D两点间的距离为2hD．C、D两点间的距离为二、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、一轻质弹簧，上端悬挂于天花板，下端系一质量为的平板，处在平衡状态．一质量为的均匀环套在弹簧外，与平板的距离为，如图所示．让环自由下落，撞击平板．己知碰后环与板以相同的速度向下运动，使弹簧伸长．下列说法正确的是（）A．若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总动量守恒B．若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总机械能守恒C．环撞击板后，板的新的平衡位置与的大小无关D．在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的动能等于克服弹簧力所做的功8、如图，一物体从光滑斜面AB底端A点以初速度v0上滑，沿斜面上升的最大高度为h。下列正确的是（设下列情境中物体从A点上滑的初速度仍为v0）A．若把斜面AB变成光滑曲面AEB，物体沿此曲面上升仍能到达B点B．若把斜面CB部分截去，物体冲过C点后上升的最大高度仍为hC．若把斜面弯成光滑圆如图中的弧形D，物体仍沿圆弧升高hD．若把斜面AB与水平面的夹角稍变大，物体上升的最大高度仍为h9、如图所示，一根粗细和质量分布均匀的细绳，两端各系一个质量都为m的小环，小环套在固定水平杆上，两环静止时，绳子过环与细绳结点P、Q的切线与竖直方向的夹角均为θ，已知绳子的质量也为m，重力加速度大小为g，则两环静止时（）A．.每个环对杆的压力大小为mgB．绳子最低点处的弹力的大小为mgtanθC．当两环间距离增大，环静止时，杆对环的摩擦力增大D．在绳的最低点施加竖直向下的力使绳的最低点缓慢下降（环仍保持静止），则绳重心将下降10、图甲中，两滑块A和B叠放在光滑水平地面上，A的质量为m1，B的质量为m2.设A、B间的动摩擦因数为μ，作用在A上的水平拉力为F，最大静摩擦力等于滑动摩擦力.图乙为FA．μ和F的值位于a区域时，A、B相对滑动B．μ和F的值位于a区域时，A、B相对静止C．μ和F的值位于b区域时，A、B相对滑动D．μ和F的值位于b区域时，A、B相对静止三、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）为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：如图甲所示，在木块A和木板B上贴上待测的纸，将木板B固定在水平桌面上，沙桶通过细线与木块A相连。（1）调节沙桶中沙的多少，使木块A匀速向左运动．测出沙桶和沙的总质量为m，以及贴纸木块A的质量M，则两纸间的动摩擦因数μ=_____________；（2）在实际操作中，发现要保证木块A做匀速运动比较困难，有同学对该实验进行了改进：实验装置如图乙所示，木块A的右端接在力传感器上（传感器与计算机相连接，从计算机上可读出对木块的拉力），使木板B向左运动时，木块A能够保持静止．若木板B向左匀速拉动时，传感器的读数为F1，则两纸间的动摩擦因数μ=_________；当木板B向左加速运动时，传感器的读数为F2_______F1（填“＞”、“=”或“＜”）。12．（12分）在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图1所示的装置。实验操作的主要步骤如下：A．在一块平木板上钉上复写纸和白纸，然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前，木板与槽口之间有一段距离，并保持板面与轨道末端的水平段垂直B．使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹C．将木板沿水平方向向右平移一段动距离，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下的痕迹D．将木板再水平向右平移同样距离，使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再在白纸上得到痕迹若测得间距离为，间距离为，已知当地的重力加速度为。（1）关于该实验，下列说法中正确的是________A．斜槽轨道必须尽可能光滑B．每次释放小球的位置可以不同C．每次小球均需由静止释放D．小球的初速度可通过测量小球的释放点与抛出点之间的高度，之后再由机械能守恒定律求出（2）根据上述直接测量的量和已知的物理量可以得到小球平抛的初速度大小的表达式=___________。（用题中所给字母表示）（3）实验完成后，该同学对上述实验过程进行了深入研究，并得出如下的结论，期中正确的是________。A．小球打在点时的动量与打在点时的动量的差值为，小球打在点时的动量与打在点时动量的差值为，则应由：B．小球打在点时的动量与打在点时的动量的差值为，小球打在点时的动量与打在点时动量的差值为，则应由：C．小球打在点时的动能与打在点时的动能的差值为，小球打在点时的动能与打在点时动能的差值为△，则应由D．小球打在点时的动能与打在点时的动能的差值为，小球打在点时的动能与打在点时动能的差值为△，则应由（4）另外一位同学根据测量出的不同情况下的和，令，并描绘出了如图所示的图象。若已知图线的斜率为，则小球平抛的初速度大小与的关系式为__________。（用题中所给字母表示）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，汽车货箱的长度l=6m，货箱中有一质量m=40kg的货物（可视为质点），它到货箱后壁的距离l1=1m。已知货物与货箱底板间的动摩擦因数μ=0.3，重力加速度g=10m/s2。(1)若汽车以2m/s2加速度启动，求货物所受摩擦力的大小。(2)若汽车缓慢启动，货物与汽车无相对滑动，汽车以36km/h的速度在平直公路上匀速行驶，因为前方红灯，司机以4m/s2加速度开始刹车直到停止（可视为匀减速直线运动）。假设不考虑司机的反应时间，通过计算判断汽车从开始刹车到停止的过程中，货物是否与货箱前壁发生碰撞，若未发生碰撞，此时货物与货箱前壁的距离是多少？14．（16分）如图是一个用折射率的透明介质做成的四棱柱镜的截面图，其中∠A=∠C=90°，∠B=60°，AD=DC=L．棱镜放在真空中，真空中的光速为c，一束平行光垂直入射到棱镜的AB面，求：①从棱镜中射出的光与出射镜面间的夹角多大？（本问题只写出结论）②光在棱镜中运动的最短时间为多少？15．（12分）在水平地面上有一质量为2kg的物体，在水平拉力F的作用下由静止开始运动，10s后拉力大小减为零，该物体的运动速度随时间t的变化规律如图所示．(g取10m/s(1)前10s内物体的加速度和位移大小(2)物体与地面之间的动摩擦因数(3)物体受到的拉力F的大小．

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、C【解析】解:A、在弹簧弹开两物体以及脱离弹簧后两物体的运动过程中,A物体所受的滑动摩擦力大小为,方向水平向右;B物体所受的滑动摩擦力大小为,方向水平向左,可以知道两物体组成的系统合外力为零,故两物体组成的系统动量守恒.故A错误.

B、在弹簧弹开两物体以及脱离弹簧后两物体的运动过程中,整个系统克服摩擦力做功,机械能减小转化为内能,故B错误.

C、在两物体被弹开的过程中,弹簧的弹力先大于摩擦力,后小于摩擦力,故物体先做加速运动后做减速运动,机械能先增大后减小,所以C选项是正确的.

D、对任一物体,根据动量定理得:,得物体运动的时间为,由上分析可以知道,两个物体的动量P的大小相等,所受的摩擦力f大小相等,故滑行时间相等,应同时停止运动.故D错误.

所以C选项是正确的2、D【解析】物体竖直向上抛出，受重力和向下的空气阻力，又空气阻力大小与速率成正比，则，物体上升时做加速度减小的减速运动。物体从最高点返回，受重力和向上的空气阻力，又空气阻力大小与速率成正比，则，物体上升时做加速度减小的加速运动。上升过程中的加速度大于下降过程中的加速度，且上升和下降过程中物体运动的距离相同，由速率随时间变化的图象的切线的斜率表示物体的加速度及速率随时间变化的图象与坐标轴围成面积表示对应的运动距离，故选D。点睛：图象类问题要注意图象的截距、切线斜率、与坐标轴围成面积等对应的物理意义。3、A【解析】

力平衡中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故除F1外的两个力的合力大小等于F1，方向与F1反向，故等效成物体受两个互成120°的大小等于F1的力作用；根据平行四边形定则可知，两个大小相等且互成120°的力合成时，合力在两个分力的角平分线上，大小等于分力，故此时物体所受到的合力大小为F1；

A．F1，与结论相符，选项A正确；B．F1，与结论不相符，选项B错误；C．2F1，与结论不相符，选项C错误；D．无法确定，与结论不相符，选项D错误；故选A。4、C【解析】试题分析：小球受到的合力充当向心力，因为到竖直转轴的距离相等，所以两小球的速度大小相等，半径相同，根据公式，两小球受到的合力大小相等，A错误；小球A受到的重力竖直向下，受到的支持力垂直该点圆环切线方向指向圆心，故两个力的合力不可能指向竖直转轴，所以一定受到摩擦力作用，小球B受到竖直向下的重力，受到的垂直该点切线方向指向圆心的支持力，合力可能指向竖直转轴，所以B可能不受摩擦力作用，B错误C正确；因为B可能不受摩擦力作用，所以无法判断摩擦力变化，故D错误．考点：考查了匀速圆周运动规律的应用5、B【解析】

当船以速度v匀速行驶时,阻力f1=kv,牵引力F1=f1,发动机输出功率P1=F1v=kv2当船以速度2v匀速行驶时,阻力f2=k∙2v,牵引力F2=f2,发动机输出功率P2=F2∙2v=k(2v)2=4kv2=4P1，故A、C、D错误，B正确。故选：B6、C【解析】

由A到B，小球做自由落体运动，，；由B到C，小球做平抛运动，，；由A到B和由B到C所用时间相同，A、B两点间的距离，故A、B错误；由上可知，故C正确，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、AC【解析】圆环与平板碰撞过程，若碰撞时间极短，内力远大于外力，外力可忽略不计，则系统总动量守恒，故A正确；由于碰后速度相同，为完全非弹性碰撞，机械能不守恒，减小的机械能转化为内能，故B错误；碰撞后平衡时，有即碰撞后新平衡位置与下落高度无关，故C正确；碰撞后环与板共同下降的过程中，它们动能和重力势能的减少量之和等于弹簧弹性势能的增加量，故D错误．故选AC．8、AD【解析】

A.若把斜面AB换成光滑曲面AEB，此过程由机械能守恒可知，所以上升高度仍为h，故A正确；B.若把斜面CB部分截去，物体冲过C点后做斜抛运动，到达最高点后物体还有一部分动能，根据机械能守恒可知物体不能上升到h，故B错误；C.把斜面弯成竖直光滑圆形轨道AD，物体沿圆弧能上升的最大高度时有最小速度故动能没有全部转化为重力势能，故上升高度小于h，故C错误；D.若把斜面AB与水平面的夹角稍变大，上升最高点速度为零，根据机械能守恒知仍上升到h，故D正确。9、BC【解析】

AB．对绳子受力分析，受重力、水平拉力和天花板的拉力，如图甲所示，根据平衡条件，有水平方向竖直方向联立解得，对环进行受力分析如图乙，水平方向竖直方向故A错误，B正确；C．当两环之间的距离增大，θ变大，故f变大，故C正确；D．在绳的最低点施加竖直向下的力使绳的最低点缓慢下降，力做正功，由功能关系可知，绳的机械能增大，所以绳的重心上升，故D错误。故选BC。10、AD【解析】由牛顿第二定律得μm1g=m2a，得a=μm1gm2；以整体为研究对象，由牛顿第二定律得F=(m1+m2)a=m1(m1+m2)gm2μ；μ和F的值位于a区域时，即有F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、=【解析】

（1）[1]物体A在沙桶的拉力作用下匀速下滑，则说明A受到拉力F与滑动摩擦力相等即化简则（2）[2][3]控制A匀速下滑比较难判断，所以通过乙图，不管将B怎样抽出，A受到滑动摩擦力，且保持静止，即受力平衡，所以因此不管B如何运动，A均保持静止，因此12、CA【解析】

（1）[1]AB.只要保证小球每次从同一位置释放，每次摩擦力做功相同，故不需要斜槽尽量光滑，A、B错误；C.必须保证小球每次从同一位置、静止释放，才能保证每次小球平抛的速度相同，C正确；D.小球从释放点到抛出点，有摩擦力做负功，故不能用机械能守恒定律求解，D错误；故选C。（2）[2