2027届安徽省定远县四中高三上物理期中学业水平测试模拟试题含解析

2027届安徽省定远县四中高三上物理期中学业水平测试模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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两个木块用轻弹簧相连接，它们静止在光滑水平面上，A和B的质量分别是99m和100m，一颗质量为m的子弹以速度v0水平射入木块A内没有穿出，则在以后的过程中弹簧弹性势能的最大值为A． B． C． D．2、如图所示，细绳一端固定在A点，跨过与A等高的光滑定滑轮B后在另一端悬挂一个沙桶Q．现有另一个沙桶P通过光滑挂钩挂在AB之间，稳定后挂钩下降至C点，∠ACB=120°，下列说法正确的是（）A．若只增加Q桶的沙子，再次平衡后C点位置降低B．若只增加P桶的沙子，再次平衡后C点位置不变C．若在两桶内增加相同质量的沙子，再次平衡后沙桶Q位置上升D．若在两桶内增加相同质量的沙子，再次平衡后C点位置不变3、如图，水平传送带以恒定速度顺时针转动，传送带右端上方的挡板上固定着一轻弹簧．将小物块P轻放在传送带左端，P在接触弹簧前速度已达到v，与弹簧接触后弹簧的最大形变量为d．P的质量为m，与传送带之间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．从P开始接触弹簧到弹簧第一次达到最大形变的过程中A．P的速度一直减小B．传送带对P做功的功率一直减小C．传送带对P做的功W<μmgdD．弹簧的弹性势能变化量△Ek=mv2+μmgd4、图示为一个质点做直线运动的图象，则下列说法中正确的是()A．质点在0～5s内的位移为10mB．质点在整个0～12s内的运动过程中，10s～12s内的加速度最大C．质点在10s末离出发点最远D．质点在8s～12s内的平均速度为4m／s5、如图所示，用一根长为l的细绳一端固定在O点，另一端悬挂质量为m的小球A，为使小球A处于静止状态时细绳与竖直方向成角且绷紧，则对小球施加的最小外力的大小是（）A． B． C． D．6、质量m=1kg的物体静止放在粗糙水平地面上。现对物体施加一个随位移变化的水平外力F时物体在水平面上运动。已知物体与地面间的滑动摩擦力与最大静摩擦力相等。若F-x图象如图所示。且4～5m内物体匀速运动。x=7m时撤去外力，取g=10m/s2，则下列有关描述正确的是（）A．物体与地面间的动摩擦因数为0.1B．撤去外力时物体的速度为m/sC．x=3m时物体的速度最大D．撤去外力后物体还能在水平面上滑行3s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、一物体做直线运动的的v­t图像如图所示，图像为四分之一圆弧，则下列说法正确的是A．物体做匀减速直线运动B．物体在10s末的速度为15m/sC．物体在20s内速度的变化量大小为20m/sD．物体在10s末的加速度大小为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、在2017年6月，我国又成功发射一颗“墨子号”量子科学实验卫星，实现远距离光子纠缠，刷新世界纪录。“墨子号”的轨道低于地球同步卫星的轨道，关于“墨子号”科学实验卫星，下列说法中正确的是A．“墨子号”科学实验卫星相对于地面是静止的B．“墨子号”科学实验卫星的轨道平面一定通过地球的球心C．“墨子号”科学实验卫星运行的线速度大于地球通讯卫星的线速度D．“墨子号”科学实验卫星运行的质量一定大于地球通讯卫星的质量10、如图甲所示，匝数为N匝的矩形闭合导线框abced,电阻不计，处于磁感应强度大小为0.2T的水平匀强磁场中，导线框面积为0.5m2.导线框绕垂直于磁场的轴匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，变压器原、副线圈匝数比为10:1,副线圈接有一滑动变阻器R,副线圈两端的电压随时间的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是A．导线框abcd线圈的匝数N=200B．若导线框的转速加倍，变压器的输出功率将加倍C．若滑动变阻器的滑片P向上移动，u-t图像的峰值不变D．导线框abcd线圈中产生的交变电压的表达式为u=200sin100t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）某同学用下面的实验装置测量小车的质量，他的部分实验步骤如下：（1）将轨道倾斜适当角度以平衡摩擦力；（2）将两个光电门G1、G2固定在轨道侧面（不影响小车在轨道上运行），测得两光电门之间的距离为L；（3）测得遮光条的宽度为d，并将遮光条（质量不计）固定在小车上：（4）将质量未知的钩码用跨过定滑轮的细绳与小车连接，将小车从适当位置由静止释放，遮光条先后通过两个光电门；（5）计时器记录下遮光条通过G1、G2时遮光的时间分别为△t1和△t2，若L=0.75m，d=0.5cm、△t1=5.0×l0-3s、△t2=2.5×10-3s，则通过计算可得：a1=-m/s2；（计算结果保留2位有效数字）（6）保持钩码质量不变,在小车上加入质量为m的砝码后进行第二次试验，并测得小车运动的加速度大小为a2；（7）若钩码质量较小，可认为两次试验中钩码质量均满足远小于小车质量的条件，则小车质量可表示为M=（用a1、a2、m表示）；若所用钩码质量较大，明显不满足远小于小车质量的条件，则小车质量可表示为M=（用a1、a2、m及重力加速度g表示）．12．（12分）某同学利用如图装置来研究机械能守恒问题，设计了如下实验．A、B是质量均为m的小物块，C是质量为M的重物，A、B间由轻弹簧相连，A、C间由轻绳相连．在物块B下放置一压力传感器，重物C下放置一速度传感器，压力传感器与速度传感器相连．当压力传感器示数为零时，就触发速度传感器测定此时重物C的速度．整个实验中弹簧均处于弹性限度内，重力加速度为g．实验操作如下：(1)开始时，系统在外力作用下保持静止，细绳拉直但张力为零．现释放C，使其向下运动，当压力传感器示数为零时，触发速度传感器测出C的速度为v．(2)在实验中保持A，B质量不变，改变C的质量M，多次重复第(1)步．①该实验中，M和m大小关系必需满足M______m（选填“小于”、“等于”或“大于”）②为便于研究速度v与质量M的关系，每次测重物的速度时，其已下降的高度应______（选填“相同”或“不同”）③根据所测数据，为得到线性关系图线，应作出______（选填“v2-M”、“v2-”或“v2-”）图线．④根据③问的图线知，图线在纵轴上截距为b，则弹簧的劲度系数为______（用题给的已知量表示）．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）质量为的飞机模型，在水平跑道上由静止匀加速起飞，假定起飞过程中受到的平均阻力恒为飞机所受重力的倍，发动机牵引力恒为，离开地面起飞时的速度为，重力加速度为．求：（1）飞机模型的起飞距离（离开地面前的运动距离）以及起飞过程中平均阻力的冲量．（2）若飞机起飞利用电磁弹射技术，将大大缩短起飞距离．图甲为电磁弹射装置的原理简化示意图，与飞机连接的金属块（图中未画出）可以澡两根相互靠近且平行的导轨无摩擦滑动．使用前先给电容为的大容量电容器充电，弹射飞机时，电容器释放储存电能所产生的强大电流从一根导轨流入，经过金属块，再从另一根导轨流出；导轨中的强大电流形成的磁场使金属块受磁场力而加速，从而推动飞机起飞．①在图乙中画出电源向电容器充电过程中电容器两极板间电压与极板上所带电荷量的图象，在此基础上求电容器充电电压为时储存的电能．②当电容器充电电压为时弹射上述飞机模型，在电磁弹射装置与飞机发动机同时工作的情况下，可使起飞距离缩短为．若金属块推动飞机所做的功与电容器释放电能的比值为，飞机发动的牵引力及受到的平均阻力不变．求完成此次弹射后电容器剩余的电能．14．（16分）如图，一个质量为m=0.6kg的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力，进入圆弧时速度不变)，已知圆弧的半径R=0.5m，θ=53∘，小球到达A点时的速度

vA=5m/s(sin53∘=0.8，cos53∘=0.6,取g=10m/s2).求：(1)P点与A点的水平距离和竖直高度；(2)小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力。15．（12分）如图所示，圆心在O点，半径为R的圆弧支架竖直放置，支架底边ab离地距离为4R，Oc与Oa夹角为60°．圆弧边缘c处有一小滑轮，圆弧边缘a处切线水平；一轻绳两端系着质量分别为m1和m2的小球，挂在定滑轮两边，开始时，m1和m2均静止，且都可视为质点，不计一切摩擦，（1）为使m1能够沿圆弧下滑到a点，m1和m2之间必须满足什么关系（连线足够长，此时m2没有到达c点）？（2）已知m1=3m2，若m1到达圆弧最低点a时，（此时m2没有到达c点），绳子恰好与m1断开，则m1落地点离a点的水平距离是多少？

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、A【解析】

系统全过程动量守恒：子弹打入木块过程损失的动能转化为系统内能，A、B速度相同时弹性势能有最大值：故选A。2、D【解析】

A.平衡时绳子的拉力等于Q的重力，若只增加Q桶的沙子，绳子拉力增大。绳子再次平衡后，AC段和BC段绳子拉力的合力等于P的重力，合力大小不变，夹角增大，所以C点位置升高，故A错误；B.若只增加P桶的沙子，AC段和BC段绳子拉力大小不变，合力增大，则夹角减小。再次平衡后C点位置降低，故B错误；CD.由于稳定时∠ACB=120∘，根据平衡条件可得绳子的拉力大小等于P的重力、又等于Q的重力，所以在两桶内增加相同质量的沙子，再次平衡后C点位置不变，故C错误，D正确；3、C【解析】

A项：P与弹簧接触后在水平方向受弹簧力作用，P受的静摩擦力向右，P做匀速运动，运动到弹力与最大摩擦力相等时，P物体由惯性P继续压缩弹簧，P接下来做减速运动直到速度为零，故A错误；B项：由公式可知，由于P先做匀速后做减速，由于静摩擦力增大，速度不变，所以功率先增大，后滑动摩擦力不变，速度减小，所以功率减小，故B错误；C项：由于P开始到弹力与最大静摩擦力相等的过程中P受的为静摩擦力，后来为滑动摩擦力，所以传送带对P做的功小于μmgd，故C正确；D项：对滑块由动能定理得：，由于，所以弹簧的弹性势能变化量小于mv2+μmgd，故D错误．故选C．4、B【解析】

在0～5s内，质点的位移x=×5×2m＝5m；故A错误。质点在整个0～12s内的运动过程中，10s～12s内图线的斜率绝对值最大，则加速度最大。故B正确。质点在11s末图线与时间轴围成的面积最大，则11s末距离出发点最远。故C错误。质点在8s～12s内的位移与8～10s内的位移相等，则x=×(2+6)×2m＝8m，则平均速度．故D错误。故选B。5、C【解析】

以小球为研究对象，分析受力，作出力图如图，

根据作图法分析得到，当小球施加的力F与细绳垂直时，所用的力最小。根据平衡条件得

F的最小值为Fmin=Gsin30°=mg所以ABD错误、C正确；

故选C。6、B【解析】

A.由图象知4~5m内外力恒定，又物体匀速运动，由知动摩擦因数为0.3，故A不符合题意；B.前7m内外力和阻力共同作用，物体做变速运动，且F−x图围成的面积表示外力所做的功，由动能定理解得，故B符合题意；C.由图知前3m内物体做加速度逐渐增大的加速运动，3~4m内做加速度逐渐减小的加速运动，匀速运动时速度最大，故C不符合题意；D.撤去外力后物体匀减速停下，由动量定理有解得，故D不符合题意。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】试题分析：根据图像的斜率表示加速度分析加速度的变化以及10s时的加速度，根据圆方程分析10s末的速度．图像的斜率表示加速度，故从图中可知斜率越来越大，做加速度增大的减速运动，A错误；物体在20s内速度的变化量大小为，C正确；根据圆方程可知，故在10s末物体的速度为，此时图像的斜率为，故B错误D正确．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】

AC.地球同步卫星相对于地面是静止的，“墨子号”的轨道低于地球同步卫星的轨道，由知“墨子号”科学实验卫星运行的线速度大于地球通讯卫星的线速度，地球通讯卫星是一种地球同步卫星，相对于地球静止，所以“墨子号”科学实验卫星相对于地面是运动的，故A错误C正确。B.根据卫星的轨道特点知“墨子号”科学实验卫星的轨道平面一定通过地球的球心，故B正确。D.两卫星的质量关系不能确定，故D错误。10、CD【解析】

A．由乙图可知，输出电压的最大值Um2=20V，周期为，角速度输入端的最大值发电机输出的最大电压值解得故A错误；B．若转速度加倍，则最大值加倍，有效值加倍；输出端的有效值也会加倍，则由可知，，输出功率将变成原来的4倍；故B错误；C．理想变压器，输出电压由输入电压、原副线圈匝数比决定，原线圈无变化，输入电压无变化，输出电压无变化，将导线框的滑片P向上移动时，u-t图象的峰值不变；故C正确；D．表达式应为故D正确。故选CD。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、（5）（7）;【解析】试题分析:（5）遮光条通过第一个光电门的速度为:、通过第二个光电门的速度为:，根据速度位移公式得：．（7）两次试验中钩码质量均满足远小于小车质量，则钩码的重力等于拉力，设钩码质量为m0，则有：，，联立解得:.若所用钩码质量较大，明显不满足远小于小车质量的条件，对整体分析，有：，，联立解得:.考点：本题考查探究牛顿第二定律．12、大于相同v2-【解析】试题分析：①根据题意，确保压力传感器的示数为零，因此弹簧要从压缩状态到伸长状态，那么C的质M要大于A的质量m；②要刚释放C时，弹簧处于压缩状态，若使压力传感器为零，则弹簧的拉力为，因此弹簧的形变量为，不论C的质量如何，要使压力传感器示数为零，则A物体上升了，则C下落的高度为，即C下落的高度总相同；③选取AC及弹簧为系统，根据机械能守恒定律，则有：，整理得，，为得到线性关系图线，因此应作出图线．④由上表达式可知，，解得．考点：验证机械能守恒定律【名师点睛】理解弹簧有压缩与伸长的状态，掌握依据图象要求，对表达式的变形的技巧．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、（1）．（2）；【解析】（1）平均阻力为，依据牛顿第二定律和运动学规律有，，设飞机的起飞距离为，依据运动学公式，解得．设飞机的起飞时间为，依据运动学公式平均阻力的冲量，解得，平均阻力冲量的方向与飞机运动方向相反．②电容器电压为时，电容器储存电能，设电容器释放的电能为，由动能定理有…，解得，电容器剩余的电能，解得（2）①见答图依据图像可得电容器储存电能的规律，由于，则电容器充电