2027届山西省朔州市应县第一中学物理高三第一学期期中学业水平测试模拟试题含解析

2027届山西省朔州市应县第一中学物理高三第一学期期中学业水平测试模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、一物体在同样的恒力作用下，分别沿粗糙水平地面和光滑水平地面由静止开始移动相同距离，两种情形下恒力做的功和平均功率分别为W1、P1和W2、P2，则下列选项正确的是A．W1>W2,P1>P2 B．W1=W2,P1=P2C．W1=W2,P1<P2 D．W1<W2,P1<P22、如图所示，“天舟一号”与“天宫二号”于2017年4月22日成功交会对接，形成组合体后绕地球做匀速圆周运动．已知近地卫星绕地球运行的线速度大小为7.9km/s，由此可知，组合体运行的线速度A．大于7.9km/s B．等于7.9km/s C．小于7.9km/s D．大于11.2km/s3、电梯在t=0时由静止开始上升，运动的a-t图象如图所示（选取向上为正），电梯内乘客的质量m0=50kg，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（）A．第9s内电梯速度的增加量为0.5m/sB．第9s内电梯对人的支持力对人做负功C．第9s内乘客处于失重状态D．第9s内电梯对人的支持力大小小于人对电梯的压力大小4、在两个坡度不同的斜面顶点以大小相同的初速度同时水平向左，向右抛出两个小球A和B，两斜坡的倾角分别是30°和60°，小球均落在斜坡上，则A、B两小球在空中运动的时间之比为A．1： B．1：3 C．：1 D．3：15、如图所示，三颗人造地球卫星，A和B的质量都为m，C的质量为2m，B和C的轨道半径是A的2倍，下列说法正确的是()A．卫星B的周期是A的2倍B．卫星A的速率是B的2倍C．C的向心力是B的2倍D．B和C的角速度相等，是A的2倍6、一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮，绳的一端系一质量m=15kg的重物，重物静止于地面上，有一质量m'=10kg的猴子，从绳子的另一端沿绳向上爬，如图所示，不计滑轮与绳子间的摩擦，在重物不离开地面的条件下，猴子向上爬的最大加速度为（g取10m/s2）（A．25m/s2 B．5m/s2二、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，甲为演示光电效应的实验装置；乙图为a、b、c三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线；丙图为氢原子的能级图；丁图给出了几种金属的逸出功和极限频率关系。以下说法正确的是（）A．若b光为绿光，c光可能是紫光B．若a光为绿光，c光可能是紫光C．若b光光子能量为2.81eV，用它照射由金属铷构成的阴极，所产生的大量具有最大初动能的光电子去撞击大量处于n＝3激发态的氢原子，可以产生6种不同频率的光D．若b光光子能量为2.81eV，用它直接照射大量处于n＝2激发态的氢原子，可以产生6种不同频率的光8、太阳系中的第二大行星是土星，它的卫星众多，目前已发现的卫星达数十颗．根据下表所列土卫五个土卫六两颗卫星的相关参数，可以比较（）土星的卫星距离土星距离半径发现者发现年份土卫五卡西尼土卫六惠更斯A．这两颗卫星公转的周期大小 B．这两颗卫星公转的速度大小C．这两颗卫星表面的重力加速度大小 D．这两颗卫星公转的向心加速度大小9、质量均为0.5kg的木块P、M、N叠放在水平桌面上，用一根细线分别拴接在M和N右侧，在细线中点用水平轻质细绳绕过固定在桌面右端的光滑定滑轮悬挂一质量为0.5kg的重物．系统整体处于静止状态，细线与竖直方向夹角θ=60°，取g=10m/s2，则下列说法正确的是（）A．木块M受到木块P的摩擦力水平向左B．木块M和N之间的摩擦力为2.5NC．细线中的拉力为D．若其它条件不变，θ变小，木块N对桌面的压力增大，系统仍将处于平衡状态10、如图甲所示为某同学研究物体加速度与力和质量关系的实验装置示意图，图乙是该装置的俯视图。两个相同的小车，放在水平桌面上，前端各系一条轻细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里可放砝码。两个小车通过细绳用夹子固定，打开夹子，小盘和砝码牵引小车同时开始做匀加速直线运动，闭合夹子，两小车同时停止运动。实验中平衡摩擦力后，可以通过在小盘中增减砝码来改变小车所受的合力，也可以通过增减小车中的砝码来改变小车的总质量。该同学记录的实验数据如下表所示，则下列说法中正确的是实验次数小车1总质量m1/g小车2总质量m2/g小车1受合力F1/N小车2受合力F2/N小车1位移x1/cm小车2位移x2/cm12502500.100.2020.139.822502500.100.3015.244.532502500.200.3019.830.842505000.100.1020.039.753004000.100.1020.315.163005000.100.1030.018.0A．研究小车的加速度与合外力的关系可以利用1、2、3三次实验数据B．研究小车的加速度与小车总质量的关系可以利用2、3、6三次实验数据C．对于“合外力相同的情况下，小车质量越大，小车的加速度越小”的结论，可以由第1次实验中小车1的位移数据和第6次实验中小车2的位移数据进行比较得出D．通过对表中数据的分析，可以判断出第4次实验数据的记录存在错误三、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）某研究性学习小组在做“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。查得当地的重力加速度g=9.80m/s2。一重物从静止释放，测得所用重物的质量为1.00kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带，把计时器打下的第一个点记作O，每两个计数点间还有四个点未画出，另选连续的3个计数点A、B、C作为测量的点，如图所示。经测量知道A、B、C各点到O点的距离分别为48.95cm，84.20cm，128.95cm。根据以上数据，计算出打B点时重物的瞬时速度=①__________m/s；重物由O点运动到B点，重力势能减少了②__________J，动能增加了③__________J。根据所测量的数据，还可以求出物体在下落的过程中所受到的阻力为④__________N。（以上计算结果均保留2位小数）

12．（12分）某同学在研究性学习中用如图装置来验证机械能守恒定律，轻绳两端系着质量相等的物体A、B，物体B上放一金属片C，铁架台上固定一金属圆环，圆环处在物体B的正下方，系统静止时，金属片C与圆环间的高度差为h，由静止释放后，系统开始运动，当物体B穿过圆环时，金属片C被搁置在圆环上，两光电门固定在铁架台P1、P2处，通过数字计时器可测出物体B通过P1、P2这段距离的时间。（1）若测得P1、P2之间的距离为d，物体B通过这段距离的时间为t，则物体B刚穿过圆环后的速度v=______。（2）若物体A、B的质量均用M表示，金属片C的质量用m表示，该实验中验证下面__________（填正确选项的序号）等式成立，即可验证牛顿第二定律。A．mgh=12MC．mgh=12(2M+m)v（3）本实验中的测量仪器除了刻度尺、数字计时器外，还需要___________。（4）若M>>m，改变金属片C的质量m，使物体B由同一高度落下穿过圆环，记录各次的金属片C的质量m，以及物体B通过P1、P2这段距离的时间t，以mg为横轴，以__________（选填“t2”或“1四、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）半径为R的半圆柱形玻璃砖的截面如图所示，O为圆心，光线I沿半径方向从a点射入玻璃砖后，恰好在O点发生全反射，另一条光线II平行于光线I从最高点b射入玻璃砖后，在底边MN上的d点射出，若测得Od＝R/4，则该玻璃砖的折射率为多少？（可以使用根式）14．（16分）碰撞在宏观、微观世界中都是十分普遍的现象。(1)如图1所示，在水平光滑的桌面上有两个大小相同的小球A、B，质量分别是m1、m2，A球以v1的速度与静止的B球相碰。碰撞后A、B的速度分别是v1'、v2'。如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞；如果碰撞过程中机械能不守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞。若m1=2kg、m2=1kg，某次碰撞满足v1=2m/s、v2'=2m/s。通过计算碰撞前后的机械能说明该次碰撞属于弹性碰撞还是非弹性碰撞。(2)裂变反应可以在人工控制下进行，用慢化剂中的原子核跟中子发生碰撞，使中子的速率降下来，从而影响裂变反应的反应速度。如图2所示，一个中子以速度v与慢化剂中静止的原子核发生弹性正碰，中子的质量为m，慢化剂中静止的原子核的质量为M，而且M＞m。为把中子的速率更好地降下来，现有原子核质量M大小各不相同的几种材料可以作为慢化剂，通过计算碰撞后中子速度的大小，说明慢化剂中的原子核M应该选用质量较大的还是质量较小的。15．（12分）如图所示，长为L的绝缘轻杆两端连接A、B两小球，其质量分别为m1、m2,带电量分别为-q、+q．将小球B置于水平光滑绝缘轨道内并固定，整个个装置处于水平向右的匀强电场中，轻杆从图中竖直位置由静止释放，可绕小球B无摩擦转动，顺时针转过的最大角度为1270(sin37°=0.6,cos37°=0.8)（1）求匀强电场的场强大小E；（2）当轻杆转过90°时，求杆对A球的作用力的大小（不计A、B球间的库仑力)；（3）若解除固定，小球B在轨道内可自由移动，轻杆仍从图中竖直位置由静止释放，当轻杆转过90°时，小球B的速度恰好为零，求小球A的速度大小；（4）在（3)的情形下，求杆对小球A做的功．

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】

据题两次水平恒力相等，物体的位移大小相等，根据功的公式知，恒力F所做的功相等，即为：；在光滑水平面上运动的加速度大，根据位移时间公式知在光滑水平面上的运动时间短，根据功率公式知：；故ABD错误，C正确。2、C【解析】根据万有引力提供向心力可知：，则：，可知当半径越大，则线速度越小，已知近地卫星绕地球运行的线速度大小为7.9km/s，则形成组合体后绕地球做匀速圆周运动的半径较大，故其线速度小于，故选项C正确，ABD错误．点睛：本题需要掌握万有引力提供向心力，半径越大，则线速度越小．3、A【解析】

A、由a-t图象的面积表示Δv，可求得第9s内Δv=1×12m/s=0.5m/s，即速度的增量为0.5m/s；故B、第9s内的加速度为正向，速度也向上正在向上加速，则支持力与位移同向，支持力做正功；B错误.C、由a-t图可知，0~9s内电梯加速度方向向上，则乘客一直处于超重状态；故C错误.D、人对电梯的压力和电梯对人的支持力是一对相互作用力，始终等大反向，与其它力和运动状态无关；故D错误.故选A.解决本题的关键要掌握超重和失重的条件，运用牛顿运动定律分析乘客的状态，由数学知识分析图象面积的意义．4、B【解析】

两个小球都落在斜面上，根据：解得：则A、B两小球在空中运动的时间之比为1：3，故B对；ACD错；故选B平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，小球落在斜抛上，结合竖直位移和水平位移的关系求出运动的时间，从而得出A、B的运动时间之比．

解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合竖直位移和水平位移比值为定值进行求解．5、C【解析】卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，；A、根据,所以，A错误；B、根据，所以，B错误；C、根据万有引力提供向心力，，C正确；D、根据，B和C的角速度相等，，D错误。故选：C。6、B【解析】

小猴以最大加速度向上爬行时，重物对地压力为零，故小猴对细绳的拉力等于重物的重力，即F=mg；小猴对细绳的拉力等于细绳对小猴的拉力F′=F；对小猴受力分析，受重力和拉力，根据牛顿第二定律，有F'-m'g=m'a，解得故选B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】

考查光电效应方程，能级跃迁，光电效应实验规律。【详解】AB．由光电效应方程：Ek＝hν－W0及eU＝Ek联立解得：eU＝hν－W0即光束照射同一块金属的时候，只要遏止电压一样，说明入射光的频率一样，遏止电压越大，入射光的频率越大，因此可知b光和c光的频率一样且均大于a光的频率，故A错误，B正确；C．用光子能量为2.81eV的b光照射由金属铷构成的阴极，产生的光电子的最大初动能为：Ek＝hν－W0＝2.81eV－2.13eV＝0.68eV大量具有最大初动能的光电子去撞击大量处于n＝3激发态的氢原子，这些氢原子吸收能量：ΔE＝－0.85eV－(－1.51eV)＝0.66eV从而跃迁到n＝4能级，当大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可向外辐射C＝6种频率的光，C正确；D．氢原子只能吸收光子的能量恰好为能级之差的光子，若用b光光子直接照射氢原子，2.81eV不满足氢原子第2能级与其他更高能级间的能级差，因此b光光子不被吸收，不会自发辐射其他频率的光，D错误。故选BC。8、ABD【解析】

设土星的质量为M，A.由开普勒第三定律，半径越大，周期越大，所以土卫五的公转周期小．故A正确；B.由卫星速度公式，公转半径R越大，卫星的线速度越小，则土卫六的公转线速度小．故B正确；C.由卫星表面的重力加速度公式，由于卫星的质量未知，无法比较卫星表面的重力加速度，故C错误；D.由卫星向心加速度角公式，公转半径R越小，向心加速度a越大，则土卫五的向心加速度大．故D正确．故选ABD.9、BC【解析】A、对P进行受力分析可知，P只受到重力和支持力，水平方向没有引起P产生运动趋势的力，所以P不受摩擦力，则M也不受P的摩擦力，故A项错误．B、水平绳子拉力细线与竖直方向夹角θ=60°，将倾斜细线的拉力分解成水平方向与竖直方向，则细线水平分力大小：将P、M作为整体，N对M的摩擦力等于倾斜细线拉力的水平分量，木块M和N之间的摩擦力为2.5N，故B项正确．C、细线与竖直方向夹角θ=60°，则细线的拉力大小：，故C项正确．D、当看成整体时，无论θ变小，还是变大，整体受力情况不变．木块N对桌面的压力不变，系统仍将处于平衡状态．故D项错误．点睛：整体法和隔离法的问题，要恰当选择研究对象进行分析．10、AD【解析】

A．研究小车的加速度与合外力的关系，要保证两小车的质量相同，则可以利用1、2、3三次实验数据，选项A正确；B．研究小车的加速度与小车总质量的关系，要保证两小车所受的拉力相同，可以利用4、5、6三次实验数据，选项B错误；C．对于“合外力相同的情况下，小车质量越大，小车的加速度越小”的结论，可以由第5、6次实验中小车2的位移数据进行比较得出，选项C错误；D．第4组数据中，两小车所受外力相同，但是质量大的小车位移较大加速度较大，这不符合实验结论，即可以判断出第4次实验数据的记录存在错误，选项D正确。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、4.008.258.000.30【解析】

[1]B点瞬时速度等于AC间的平均速度vB==10-2m/s=4.00m/s[2]O点到B点重力势能减小量为EP=mghOB=1.009.884.2010-2J=8.25J[3]动能的增量为EK=mvB2=1.004.02J=8.00J[4]由运动学知识有vB2=2ahOB所以物体实际下落的加速度a==m/s2=9.50m/s2根据牛顿第二定律mg-f=ma解得f=mg-ma=0.30N12、dtC天平1【解析】

（1）[1]B通过圆环后将匀速通过光电门，则B刚穿过圆环后的速度为：v=d（2）[2]