广东省广州中科2027届物理高三第一学期期中学业水平测试模拟试题含解析

广东省广州中科2027届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、如图所示，小球甲从A点水平抛出的同时小球乙从B点自由释放，两小球先后经过C点时速度大小相等，方向间夹角为θ=45°，已知BC高h，不计空气的阻力．由以上条件可知A．甲小球做平抛运动的初速度大小为B．甲、乙两小球到达C点所用时间之比为1:2C．A、B两点的高度差为D．A、B两点的水平距离为2、如图所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M′N′的过程中，棒上感应电动势E随时间t变化的图示，可能正确的是()A．B．C．D．3、以下说法正确的是A．电流的定义式是B．我们从教学楼一楼爬到5楼、6楼，楼梯台阶对我们的支持力做了正功C．库仑发现了电荷间相互作用的规律，并由此提出了“场”的概念D．洛伦兹力总是不做功的4、如图所示，一个小球（视为质点）从H=18m高处，由静止开始通过光滑弧形轨道AB，进入半径R=6m的竖直圆环，且与圆环间动摩擦因数处处相等，当到达环顶C时，刚好对轨道压力为零；沿CB圆弧滑下后，进入光滑弧形轨道BD，且到达高度为h的D点时的速度为零，g=10m/s2，所有高度均相对B点而言，则h值可能为（）A．10m B．11m C．12m D．13m5、关于物理学思想方法，下列叙述错误的是（）A．演示微小形变时，运用了放大法B．将带电体看成点电荷，运用了理想模型法C．平均速度体现了极限思想D．加速度是采取比值法定义的物理量6、如图所示，质量为M的框架放在水平地面上，一轻弹簧上端固定一个质量为m的小球，小球上下振动时，框架始终没有跳起.当框架对地面压力为零瞬间，小球的加速度大小为：A．g B．g C．0 D．g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、两个等量点电荷位于x轴上，它们的静电场的电势φ随位置x变化规律如图所示(只画出了部分区域内的电势)，x轴上有两点M、N，且OM>ON，由图可知（）A．N点的电势低于M点的电势B．M、N两点的电场方向相同且M点的场强大小大于N点的场强大小C．仅在电场力作用下，正电荷可以在x轴上M、N之间的某两点做往复运动D．负电荷沿x轴从M点移到N点的过程中电场力一直做正功8、如图所示，质量相同的两个小物体A、B处于同一高度．现使A沿固定的光滑斜面无初速地自由下滑，而使B无初速地自由下落，最后A、B都运动到同一水平地面上．不计空气阻力．则在上述过程中，A、B两物体（）A．所受重力冲量的大小相同B．所受合力冲量的大小相同C．所受重力做的功相同D．所受合力做的功相同9、在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨．如图所示，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为v，重力加速度为g，两轨所在面的倾角为θ，则（）A．该弯道的半径B．当火车质量改变时，规定的行驶速度大小不变C．当火车速率大于v时，内轨将受到轮缘的挤压D．当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压10、如图所示，轻弹簧一端固定在O点，另一端与质量为m的带孔小球相连，小球套在竖直固定杆上，轻弹簧自然长度正好等于O点到固定杆的距离OO′．小球从杆上的A点由静止释放后，经过B点时速度最大，运动到C点时速度减为零．若在C点给小球一个竖直向上的初速度v，小球恰好能到达A点．整个运动过程中弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是（）A．从A下滑到O′的过程中，弹簧弹力做功的功率先增大后减小B．从A下滑到C的过程中，在B点时小球、弹簧及地球组成的系统机械能最大C．从A下滑到C的过程中，小球克服摩擦力做的功为D．从C上升到A的过程中，小球经过B点时的加速度为0三、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）同学们分别利用下图甲、乙所示的两种装置采用不同方法探究“合外力做功与动能改变量的关系”．其中小车A与纸带和打点计时器B相连，托盘C内装有砝码，D为无线测力传感器，可直接测量绳子给小车的拉力．（1）下列说法正确的是__________A．两种方案都需要将导轨的右端垫高以平衡摩擦力B．两种方案都需要测量并记录小车的质量C．两种方案都需要测量并记录托盘及托盘中砝码的总质量D．两种方案都要求托盘及盘中砝码总质量远小于小车A的质量（2）如图丙是某次实验打下的纸带，其中O点是小车由静止释放瞬间打点计时器打下的第一个点，打点周期为T，相邻两点间还有四个点没画出，则打下C点时小车的速度大小为vc=________________（3）若采用方案二进行实验，用天平测得小车的质量为M，传感器D测量得到绳子拉力为F，研究小车从开始运动到打下C点的过程，则根据动能定理，应验证的表达式为(用题目中已知物理量的符号表示)_________________（4）若采用方案一进行实验，并将砝码盘和砝码总重力mg当作绳子拉力，多次实验发现拉力做功总是比小车动能增加量要________一些（填“偏大”或“偏小），造成这种误差最可能的原因是_____________________12．（12分）某同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，可提供输出电压为6V的交流电和直流电两种，交流电的频率为50Hz，重锤从高处由静止开始下落，在重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点测量并分析，即可验证机械能守恒定律．(1)他进行了下面几个操作步骤：

A．按照图示的装置安装器件；B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；C．用天平测出重锤的质量；D．先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带；E．测量纸带上某些点间的距离；F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．其中没有必要进行的步骤是___________,操作不当的步骤是____________．（填选项字母）(2)这位同学进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析，如图乙所示．其中O点为起始点，A、B、C、D、E、F为六个相邻的计时点．根据纸带上的测量数据，当打B点时重锤的速度为______m/s．（保留3位有效数字）(3)他进一步分析，发现本实验存在较大误差，为此对实验设计进行了改进，用如图丙所示的实验装置来验证机械能守恒定律：通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画出）记录挡光时间t，用毫米刻度尺测出AB之间的距离h，用游标卡尺测得小铁球的直径d．重力加速度为g．实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束．则小铁球通过光电门时的瞬时速度v=____________．如果d、t、h、g存在关系式____________，就可验证机械能守恒定律．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）用轻质弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块都以v＝6m/s的速度在光滑的水平地面上运动，弹簧处于原长，质量为4kg的物块C静止于前方，如图所示，B与C碰撞后二者粘在一起运动，求：①当弹簧的弹性势能最大时，物块A的速度多大?②弹簧弹性势能的最大值是多少?14．（16分）如图所示，从A点水平抛出的小物块，到达斜面顶端B处时，其速度方向恰好沿斜面向下，然后沿倾角为的固定斜面滑下，小物块到达C点时速度恰好为，因受到微小扰动，小物块滑上与斜面平滑对接的四分之一光滑圆弧轨道上。已知圆弧轨道的半径，圆心O在C点的正下方，小物块的质量，平抛运动的水平位移，斜面长，取，，，不计空气阻力，求：（1）小物块从点抛出的初速度的大小；（2）小物块沿斜面滑下过程中克服摩擦力做的功；（3）若小物块沿圆弧轨道滑到P点时脱离轨道，求P点离D点的高度。15．（12分）如图所示，—个质量为、电荷量为的带电粒子，在磁感应强度为的匀强磁场中，以垂直于磁场方向的速度做匀速圆周运动．(1)画出粒子此时所受洛伦兹力的方向及运动轨迹示意图．(2)推导轨道半径公式．(3)推导运动周期公式．

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】A、乙球到达C点的速度,则甲球到达C点的速度,根据平行四边形定则知,甲球平抛运动的初速度，故A正确；

B、对甲有:，对乙球有则故B错误.

C、已知BC高h，AC两点的高度差,则A、B的高度差故C错误；D、A、B的水平距离,故D错误.综上所述本题答案是：A2、A【解析】金属棒PQ进入磁场前没有感应电动势，D错误；当进入磁场，切割磁感线有E=BLv，大小不变，可能的图象为A选项、BC错误．3、D【解析】试题分析：电流的定义式是，A错误；我们从教学楼一楼爬到5楼、6楼，楼梯台阶对我们的支持力做不做功，B错误；库仑发现了电荷间相互作用的规律，但没有提出“场”的概念，C错误；洛伦兹力总是不做功的，D正确。考点：本题考查电流、功、场。4、D【解析】

小球到达环顶C时，刚好对轨道压力为零，所以在C点，重力充当向心力，由牛顿第二定律得：.已知圆环半径R=6m，小球在C点动能：，以B所在平面为零势能面，在C点，小球重力势能EP=2mgR=12mg，小球从静止开始运动到到达C点过程中由动能定理得：，解得Wf=-3mg，小球在C点时的机械能：E=EK+EP=15mg.由于克服摩擦力做功，机械能减少，小球到达底端时的机械能小于15mg；小球从C点下滑过程中克服摩擦力做功，机械能减少，到达轨道同一高度处的速度比上升时的速度小，小球对轨道压力变小，摩擦力变小，小球下滑时，克服摩擦力做功小于3mg，故小球到达底端时的机械能大于15mg-3mg=12mg，小球进入光滑弧形轨道BD时，小球机械能的范围为，12mg＜E＜15mg，小球到达最高点时的机械能E=mgh，则12m＜h＜15m，故A，B，C错误，D正确.故选D.本题解题的关键是对小球运动过程的分析，知道小球在两个半圆上的摩擦力做功不等.5、C【解析】演示微小形变时，运用了放大法，选项A正确；将带电体看成点电荷，运用了理想模型法，选项B正确；平均速度体现了等效的思想，选项C错误；加速度是采取比值法定义的物理量，选项D正确；此题选择错误的选项，故选C.6、D【解析】

当框架对地面压力为零瞬间，框架受重力和弹簧的弹力处于平衡，则F=Mg对小球分析，根据牛顿第二定律得，F+mg=ma解得．A.g，与结论不相符，选项A错误；B.g，与结论不相符，选项B错误；C.0，与结论不相符，选项C错误；D.g，与结论相符，选项D正确。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、BD【解析】

A．由题图知，N点的电势高于M点的电势，故A错误；B．由可知，图像的斜率绝对值等于场强大小，可以看出M点的场强大小大于N点的场强大小，斜率都为正值，说明M、N点的电场方向相同，故B正确；C．根据顺着电场线方向电势降低，可知电场线的方向从N指向M，正电荷在x轴上M、N之间所受的电场力始终由N指向M，正电荷做单向直线运动，故C错误；D．负电荷沿x轴从M移到N的过程中，电场力方向从M指向N，电场力方向与位移相同，电场力一直做正功，故D正确。故选BD。8、BCD【解析】A、由匀变速直线运动的位移公式:可以知道,,物体A做匀加速直线运动,B物体做自由落体运动,A的位移大于B的位移,A的加速度小于B的加速度,

则A的运动时间大于B的运动时间,因为mg相等,由可以知道,A重力的冲量大于B重力的冲量,故A错误;

BCD、A、B运动过程只有重力做功,因为m、g、h都相等,则重力做功相同,合外力做功相同,由动能定理得:,计算得出:,物体到达地面时的速度大小相等,由动量定理得：,则合外力的冲量大小相等,故BCD正确;综上所述本题答案是：BCD9、ABD【解析】火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，靠重力和支持力的合力提供向心力，设转弯处斜面的倾角为θ，根据牛顿第二定律得：，解得：，故A正确；根据牛顿第二定律得：，解得：，可知火车规定的行驶速度与质量无关，故B正确；当火车速率大于v时，重力和支持力的合力不能够提供向心力，此时外轨对火车有侧压力，轮缘挤压外轨，故C错误，D正确．所以ABD正确，C错误．10、AC【解析】

A．小球从A下滑到的过程，弹力与运动方向成锐角，弹力做正功，但弹力在减小，速度在增大，而在弹力为零，功率为零，则整个过程弹力的功率先增大后减小，A正确；B．由全过程的运动可知一直有摩擦力做负功，系统的机械能一直减小，故初位置A的机械能最大，而B点仅动能最大，B错误；C．从A到C由动能定理从C到A，由于路径相同和初末位置相同，则、、的大小相同，则有解得，C正确；D．物体从A至C经过B时速度最大可知加速度为零，此时摩擦力向上与弹簧弹力、杆的弹力、重力的合力为零；而从C至A运动时同位置Ｂ的弹簧弹力和重力均相同，但摩擦力向下，故合力不为零，D错误。故选AC。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、AB偏大钩码也做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力,导致拉力的功的测量值偏大或:mg做功不仅增加小车动能，也增加砝码和砝码盘的动能【解析】

（1）两种方案都需要将导轨的右端垫高以平衡摩擦力，这样才能保证拉力的功等于合外力的功，选项A正确；两种方案都需要测量并记录小车的质量，这样才能求解小车的动能变化量，选项B正确；乙装置由于有力传感器，则不需要测量并记录托盘及托盘中砝码的总质量，也不要求托盘及盘中砝码总质量远小于小车A的质量，选项CD错误；故选AB.（2）因纸带上相邻两点间还有四个点没画出，可知t=5T，打下C点时小车的速度大小为；（3）小车从开始运动到打下C点的过程动能的增量为；拉力的功W=Fs3，则应验证的表达式为；（4）钩码也做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力，所以由钩码的重力代替拉力求解的功偏大，即导致拉力的功的测量值偏大；或者mg做功不仅增加小车动能，也增加砝码和砝码盘的动能.本题考查探究功与速度变化的关系实验，解决本题的关键掌握纸带处理的方法，