甘肃省武威市第一中 2027届高三上物理期中学业水平测试试题含解析

甘肃省武威市第一中2027届高三上物理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，一根长为L不可伸长的轻绳跨过光滑的水平轴O，两端分别连接质量为2m的小球A和质量为m的物块B，由图示位置释放后，当小球转动到水平轴正下方时轻绳的中点正好在水平轴O点，且此时物块B的速度刚好为零，则下列说法中正确的是()A．物块B一直处于静止状态B．小球A从图示位置运动到水平轴正下方的过程中机械能守恒C．小球A运动到水平轴正下方时的速度大小为D．小球A从图示位置运动到水平轴正下方的过程中，小球A与物块B组成的系统机械能守恒2、如图所示，一根长为L的轻杆OA，O端用铰链固定在水平面上，轻杆靠在一个高为h的物块上，某时刻杆与水平方向的夹角为θ，物块水平向右运动的速度为v，则此时A点速度为()A．LvsinθC．Lvsin23、如图所示为甲、乙两物体从同一地点沿同一方向的直线运动的v－t图象和x－t图象(速度与位移的正方向相同)，则下列说法中正确的是()A．t＝0时甲、乙两物体运动方向相同B．物体甲先做加速度减小的减速运动，t＝t1时开始做匀减速运动，t＝t2时刻后做匀速运动C．物体乙先做减速运动，t＝t1时开始做反方向的匀加速运动，t＝t2时刻后做匀速运动D．t＝t1时物体甲开始反向运动，而物体乙的运动方向不变4、2019年春节期间，中国科幻电影里程碑的作品《流浪地球》热播。影片中为了让地球逃离太阳系，人们在地球上建造特大功率发动机，使地球完成一系列变轨操作，其逃离过程如图所示，地球在椭圆轨道I上运行到远日点B变轨，进入圆形轨道Ⅱ。在圆形轨道Ⅱ上运行到B点时再次加速变轨，从而最终摆脱太阳束缚。对于该过程，下列说法正确的是A．沿轨道I运动至B点时，需向前喷气减速才能进入轨道ⅡB．沿轨道I运行时，在A点的加速度小于在B点的加速度C．沿轨道I运行的周期小于沿轨道Ⅱ运行的周期D．在轨道I上由A点运行到B点的过程，速度逐渐增大5、质量为M的小车静止在光滑水平面上，车上是一个四分之一圆周的光滑轨道，轨道下端切线水平．质量为m的小球沿水平方向从轨道下端以初速度v0滑上小车，重力加速度为g，如图所示．已知小球不从小车上端离开小车，小球滑上小车又滑下，与小车分离时，小球与小车速度方向相反，速度大小之比等于1：3，则m：M的值为()A．1：3 B．3：5 C．3：1 D．5：36、如图所示，木块A,B静止叠放在光滑水平面上,A的质量为m，B的质量为2m，现施水平力F拉B，A、B刚好不发生相对滑动，一起沿水平面运动．若改用水平力拉A，使A，B也保持相对静止，一起沿水平面运动，则不得超过（

）A．2F B． C．3F D．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、2018年2月2日，我国成功将电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空，标志我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一．通过观测可以得到卫星绕地球运动的周期，并已知地球的半径和地球表面的重力加速度．若将卫星绕地球的运动看作是匀速圆周运动，且不考虑地球自转的影响，根据以上数据可以计算出卫星的（）A．密度 B．向心力的大小 C．离地高度 D．线速度的大小8、如图，从半径为R=1m的半圆AB上的A点水平抛出一个可视为质点的小球，经t=0.4s小球落到半圆上，则小球的初速度v0可能为A．1m/s B．2m/s C．3m/s D．4m/s9、随着人类科技的发展，我们已经能够成功发射宇宙飞船取探知未知星球；如图所示为某飞船发射到某星球的简要轨道示意图；该飞船从地面发射后奔向某星球后，先在其圆形轨道Ⅰ上运行，在P点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，Q点为轨道Ⅱ上离星球最近的点，则下列说法正确的是（）A．在P点时飞船需突然加速才能由轨道Ⅰ进入轨道IIB．在P点时飞船需突然减速才能由轨道Ⅰ进入轨道ⅡC．飞船在轨道Ⅱ上由P到Q的过程中速率不断增大D．飞船通过圆形轨道Ⅰ和椭圆轨道Ⅱ上的P点时加速度相同10、如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路．将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态．下列说法正确的是（）A．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动三、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）将橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计．沿着两个不同的方向拉弹簧测力计．当橡皮筋的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如图所示．这时弹簧测力计的读数可从图中读出．(1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为_______N和________N.(2)在图所示的方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力______．(3)图(A)(B)两图是两位同学得到的实验结果，其中哪一个图符合实际？_______若合力测量值F′是准确的，则F与F′有误差的原因可能是哪些？________12．（12分）某冋学利用如图甲所示装置研究匀变速直线运动规律。某次实验通过电磁打点计时器打出纸带的一部分如图乙所示，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，每两个相邻计数点间有4个计时点没有画出，打点计时器所接交流电源频率为50Hz。分别测出A点到B、C、D、E点之间的距离，x1、x2、x3、x4，以打A点作为计时起点，算出小车位移与对应运动时间的比值，并作出－t图象如图丙所示。(1)实验中下列措施必要的是_________(填正确答案标号)A．打点计时器接220V交流电源B．平衡小车与长木板间的摩擦力C．细线必须与长木板平行D．小车的质量远大于钩码的质量(2)由图内中图象求出小车加速度a=_________m/s2，打A点时小车的速度vA=_________m/s。(结果均伓留两位有效数字)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）一质量为0.5kg的小物块放在水平地面上的A点，距离A点5m的位置B处是一面墙，如图所示.物块以v0＝8m/s的初速度从A点沿AB方向运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s，碰后以5m/s的速度反向运动直至静止.g取10m/s2.(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ；(2)若碰撞时间为0.05s，求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F；(3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W.14．（16分）2019年1月4日上午10时许，科技人员在北京航天飞行控制中心发出指令，嫦娥四号探测器在月面上空开启发动机，实施降落任务。在距月面高为H=102m处开始悬停，识别障碍物和坡度，选定相对平坦的区域后，先以a1匀加速下降，加速至v1m/s时，立即改变推出力，以a2=2m/s2匀减速下降，至月表高度30m处速度减为零，立即开启自主避障程序，缓慢下降。最后距离月面3m时关闭发动机，探测器以自由落体的方式降落，自主着陆在月球背面南极艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑中，整个过程始终垂直月球表面作直线运动，取竖直向下为正方向。已知嫦娥四号探测器的质量m=40kg，月球表面重力加速度取1.5m/s2。求：（1）嫦娥四号探测器自主着陆月面时的瞬时速度大小v2；（2）匀加速直线下降过程推力F的大小和方向；（3）已知月球的半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，嫦娥四号执行探测任务结束后要返回地球，则在月球表面至少要获得多大的发射速度。（用字母表示）15．（12分）某幼儿园要在空地上做一个滑梯，由于空地大小限制，滑梯的水平跨度确定为x=6m．设计时，考虑儿童裤料与滑板间的动摩擦因数μ=0.4，为使儿童在滑梯上恰能滑下，重力加速度g=10m/s1．（1）求滑梯的高度h；（1）若小明裤料与滑板间的动摩擦因数，求他从滑梯上由静止滑到底端的瞬时速度大小；（3）若体重比小明重，穿相同裤料的小华，从滑梯上由静止滑到底端，有人认为他滑行的时间比小明长．这种说法是否正确?简要说明理由．

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、D【解析】

当小球转动到水平轴正下方时轻绳的中点正好在水平轴O点，所以小球A下降的高度为

，物块B会上升一定的高度，由能量守恒有

所以小球A运动到水平轴正下方时的速度，C错误；由于物块B会上升一定的高度，所以B物体不可能一直静止，故A错误；在整个过程中小球A与物块B组成的系统机械能守恒，B错D对．本题选D．2、C【解析】

根据运动的效果可将物块水平向右运动的速度，沿垂直于杆和沿平行于杆的方向分解成v2和v1，如图所示。根据平行四边形定则可得v1＝vcosθ、v2＝vsinθ，根据几何关系可得LOB＝hsinθ，由于B点的线速度为v2＝vsinθ＝LOBω，所以ω=vsinθLOB=vsin2θ3、D【解析】A．t=0时，甲的速度方向为正，乙的速度方向为负，故A错误；B．物体甲先做加速度减小的减速运动，t＝t1时开始反向做匀加速运动，t＝t2时刻后做匀速运动，故B错误；C．x-t图像的斜率表示速度的大小。物体乙先做减速运动，t＝t1时开始做匀速运动，运动方向没有改变，t＝t2时刻后静止，故C错误，D正确；故选：D。4、C【解析】

A.从低轨道I进入高轨道Ⅱ，离心运动，需要在交点B处点火加速，A错误B.从A到B的过程，根据万有引力提供加速度：，得：B点距太阳更远，加速度更小，B错误C.根据开普勒第三定律得：轨道半长轴越大，周期越长，所以轨道Ⅱ上运行周期长，C正确D.从A到B的过程，引力做负功，动能减小，所以B点速度小于A点速度，D错误5、B【解析】

设小球的初速度方向为正方向，由动量守恒可知：mv0=Mv1-mv2对整体有机械能守恒定律可得：联立解得：A.1：3与分析不符，故A项错误；B.3：5与分析相符，故B项正确；C.3：1与分析不符，故C项错误；D.5：3与分析不符，故D项错误．6、B【解析】力F拉物体B时，A、B恰好不滑动，故A、B间的静摩擦力达到最大值，对物体A受力分析，受重力mg、支持力N1、向前的静摩擦力fm，根据牛顿第二定律，有fm=ma…①

对A、B整体受力分析，受重力3mg、支持力和拉力F，根据牛顿第二定律，有F=3ma…②

由①②解得：fm=F

当F1作用在物体A上时，A、B恰好不滑动时，A、B间的静摩擦力达到最大值，对物体A，有F1-fm=ma1…③

对整体，有：F1=3ma1…④

由上述各式联立解得：F1=F

即F1的最大值是F，则使A、B也保持相对静止，一起沿水平面运动，则F′的可能值不超过F，故选BD.点睛：本题关键抓住恰好不滑动的临界条件，即两物体之间的摩擦力达到最大静摩擦，然后灵活地选择研究对象，运用整体和隔离法，根据牛顿第二定律列式求解．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、CD【解析】根据题意，已知卫星运动的周期T，地球的半径R，地球表面的重力加速度g，卫星受到的外有引力充当向心力，故有，卫星的质量被抵消，则不能计算卫星的密度，更不能计算卫星的向心力大小，AB错误；由解得，而，故可计算卫星距离地球表面的高度，C正确；根据公式，轨道半径可以求出，周期已知，故可以计算出卫星绕地球运动的线速度，D正确；【点睛】解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要理论：1、万有引力等于重力（忽略自转），2、万有引力提供向心力，并能灵活运用．8、AD【解析】小球下降的高度若小球落在左边四分之一圆弧上，根据几何关系有：R2=h2+（R-x）2，解得水平位移x=0.4m，则初速度若小球落在右边四分之一圆弧上，根据几何关系有：R2=h2+x′2，解得x′=0.6m，则水平位移x=1.6m，初速度故应选A、D．点晴：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，根据下降的时间求出下降的高度，通过几何关系求出水平位移，从而求出小球的初速度．9、BCD【解析】解：A、B圆轨道I上的P点进入椭圆轨道，需减速，使得万有引力大于向心力，做近心运动，进入轨道II，故A错误，B正确．C、飞船在轨道Ⅱ上由P到Q的过程中万有引力做正功，动能增加，可知速率不断增大，故C正确．D、根据牛顿第二定律知，飞船通过圆形轨道Ⅰ和椭圆轨道Ⅱ上的P点时加速度相同，故D正确．故选：BCD．10、AD【解析】

A．断出直导线中电流方向为由南向北，由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直纸面向里，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动，A正确；BC．开关闭合并保持一段时间后，左侧线圈中磁通量不变，线圈中感应电动势和感应电流为零，直导线中电流为零，小磁针恢复到原来状态，BC错误；D．开关闭合并保持一段时间后再断开后的瞬间，左侧的线圈中磁通量变化，产生感应电动势和感应电流，由楞次定律可判断出直导线中电流方向为由北向南，由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直纸面向外，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动，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、2.504.00如图；B正确测力计的读数不准确；力的方向画的准确【解析】（1）由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为2.50N和4.00N.（2）取如图所示的两格表示1.0N，则可得出F1、F2，由上图得出两力的方向；作出平行四边形，即其对角线的长度表示力的大小，箭头的指向表示力的方向，故答案如图所示：求得F=4.7N；

（3）图B中的F与F′中，F是由平行四边形得出的，而F′是通过实验方法得出的，其方向一定与橡皮筋的方向相同，一定与AO共线的是F′，故选B．

若合力测量值F′是准确的，则F与F′有误差的原因可能是:测力计的读数不准确；力的方向画的准确.点睛：本题考查弹簧秤的读数及作力的图示，都属对基础技能的考查；应注意读数时要注意精度及题目的要求．本实验采用的是等效替代的方法，即一个合力与几个分力共同作用的效果相同，可以互相替代．12、C5.00.40【解析】

（1）根据实验的原理以及实验注意事项选择必要的措施；（2）根据