山东省菏泽市菏泽第一中学2027届高三上物理期中学业水平测试试题含解析

山东省菏泽市菏泽第一中学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、电磁炮是一种理想的兵器,而电容式电磁炮一直是世界各国研究的热点．研究它的主要原理如图．若电容器的电容C=5×10-2F,电磁炮释放前两端电压为2kV,利用这种装置可以把质量m=20g的弹体(包括金属杆EF的质量)在极短的时间内加速到500m/s发射出去,若这种装置的轨道宽L=2m、轨道内充满磁感应强度B=2.5T的匀强磁场,不计轨道摩擦且金属杆EF与轨道始终接触良好,则在这个过程中下列说法正确的是（）A．通过电磁炮的电荷量为2CB．通过电磁炮的电荷量为100CC．电容器两端的电压将变为2.5kVD．电容器两端的电压将变为40V2、由于“潮汐锁定”，月球的自转和公转的周期几乎相同，使月球永远以一面向着地球。2019年Ⅰ月3日，我国发射的嫦娥四号月球探测器成功软着陆在月球背面。若月球和地球的自转周期之比为q，则月球和地球同步卫星绕地球公转的轨道半径之比和加速度之比分别为A．， B．，C．， D．，3、质点做直线运动的速度—时间图象如图所示，该质点A．在第1秒末速度方向发生了改变B．在第2秒末加速度方向发生了改变C．在前2秒内发生的位移为零D．第3秒和第5秒末的位置相同4、滑雪运动深受人民群众的喜爱，某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿AB下滑过程中()A．所受合外力始终为零B．合外力做功一定为零C．所受摩擦力大小不变D．机械能始终保持不变5、宇航员乘坐航天飞船，在距月球表面高度为H的圆轨道绕月运行．经过多次变轨最后登上月球．宇航员在月球表面做了一个实验：将一片羽毛和一个铅球从高度为h处同时以速度v0做平抛运动，二者同时落到月球表面，测量其水平位移为x．已知引力常量为G，月球半径为R，则下列说法不正确的是（）A．月球的质量B．在月球上发射卫星的第一宇宙速度大小C．月球的密度D．有一个卫星绕月球表面运行周期6、（原创）如图所示，足够长的水平传送带以v0=4m/s的速度匀速运行.t=0时，在最左端轻放一质量为m的小滑块，t=4s时，传送带以的加速度减速停下.已知滑块与传送带之间的动摩擦因数μ="0.2."关于滑块相对地面运动的速度v（向右为正）、滑块所受的摩擦力f（向右为正）、滑块所受的摩擦力做功的功率的值P、滑块与传送带间摩擦生热Q的图像正确的是A． B． C． 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、下列说法正确的是_____________。（填正确答案标号，选对一个得2分，选对2分得4分，选对3个得5分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）A．竖直的弹簧振子的回复力，由弹簧的弹力提供B．单摆振动的周期，一定等于它的固有周期C．机械波从一种介质进入另一种介质，如果波速变大，波长一定变大D．在干涉现象中，振动加强点的位移可能比振动减弱点的位移小E.发生多普勒效应时，波源发出的波的频率并没有发生变化8、空间存在着平行于x轴方向的静电场.A、M、O、N、B为x轴上的点，OA<OB，OM＝ON，AB间的电势φ随x的分布如图所示，一个带电粒子在电场中仅在电场力作用下从M点由静止开始沿x轴向右运动，则下列判断中正确的是()A．粒子一定带负电B．粒子从M向O运动过程中所受电场力均匀增大C．粒子一定能通过N点D．AO间的电场强度大于OB间的电场强度9、如图甲所示，在水平路面上有一质量为1×103kg的汽车（可视为质点）以10m/s的速度向右匀速行驶，由于路面发生变化，BC段阻力变小．从汽车到达A位置开始计时，经过20s汽车到达C位置，汽车运动的v−t图像如图乙所示．若行驶过程中汽车发动机的输出功率恒为40kW，且汽车在AB和BC路段上行驶时所受阻力均恒定，则下列说法正确的是（）

A．汽车在AB段所受的阻力为B．汽车在5-15s内作加速度逐渐增大的加速运动C．当汽车速度为16m/s时，汽车的加速度大小为0.5m/s2D．AC间距离为275m10、如图所示，在水平长直轨道上，有一长木板在外力控制下始终保持向右做匀速直线运动，小物块（可视为质点）P、Q由通过定滑轮且不可伸长的光滑轻绳相连处于静止状态，且AQ水平，OP、OQ与竖直方向的夹角均为θ=45°，若物块Q的质量为m，物块P与长木板间的动摩擦因数μ=，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（）A．水平绳AQ的拉力大小为mgB．小物块P的质量为mC．若水平绳被剪断，则在剪断瞬间，小物块Q的加速度大小为gD．长木板对小物块P的作用力与小物块P对长木板的作用力大小相等三、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）如图甲所示，在“探究求合力的方法”实验中，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．（1）某次实验中，拉细绳OB的弹簧测力计指针位置如图乙所示，其读数为______N．（2）关于此实验，下列说法正确的是_________（填字母）．A．两个分力F1、F2的方向一定要垂直B．两个分力F1、F2间夹角越大越好C．两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉至同一位置D．拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行12．（12分）某同学利用如图甲所示的装置来验证力的平行四边形定则．在竖直木板上钉上白纸，固定两个滑轮A和B（绳与滑轮间的摩擦不计），三根绳子的结点为O，在左右及中间的绳端分别挂上个数为N1、N2和N1的钩码，每个钩码的质量相等．当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力F1、F2和F1．甲乙（1）关于本实验，以下说法中正确的是（_______）A．若钩码的个数N1＝N2＝2，N1＝4时可以完成实验B．若钩码的个数N1＝N2＝N1＝4时可以完成实验C．拆下钩码和绳子前应当用量角器量出三段绳子之间的夹角D．拆下钩码和绳子前应当用天平测出钩码的质量E．拆下钩码和绳子前应当标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向（2）在作图时，图乙中正确的是________（选填“A”或“B”）．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，半径R=0.45m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，B为轨道的最低点，B点右侧的光滑的水平面上紧挨B点有一静止的小平板车，平板车质量M=1kg，长度L=1m，小车的上表面与B点等高，距地面高度h=0.2m．质量m=1kg的物块(可视为质点)从圆弧最高点A由静止释放，经B点滑到小车上，物块与平板车上表面间的动摩擦因数=0.2，取g=10m/s2.试求：（1）物块滑到轨道上的B点时对轨道的压力大小；（2）物块落地时距平板车右端的水平距离.14．（16分）如图所示，是一传送装置，其中AB段长为L=1m，动摩擦因数μ=1．5；BC、DEN段均可视为光滑，DEN是半径为r＝1．5m的半圆形轨道，其直径DN沿竖直方向，C位于DN竖直线上，CD间的距离恰能让小球自由通过。其中N点又与足够长的水平传送带的右端平滑对接，传送带以6m/s的速率沿顺时针方向匀速转动，小球与传送带之间的动摩擦因数也为1.5。左端竖直墙上固定有一轻质弹簧，现用一可视为质点的小球压缩弹簧至A点后由静止释放（小球和弹簧不粘连），小球刚好能沿圆弧DEN轨道滑下，而始终不脱离轨道。已知小球质量m=1．2kg

，g

取11m/s2。（1）求小球到达D点时速度的大小及弹簧压缩至A点时所具有的弹性势能；（2）小球第一次滑上传送带后的减速过程中，在传送带上留下多长的痕迹？（3）小球第一次滑上传送带后的减速过程中，小球与传送带因摩擦产生的热量和电动机多消耗的电能？15．（12分）如图所示，粗糙水平地面AB与半径R＝0.4m的光滑半圆轨道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O是BCD的圆心，BOD在同一竖直线上．质量m＝2kg的小物块在9N的水平恒力F的作用下，从A点由静止开始做匀加速直线运动．已知AB＝5m，小物块与水平地面间的动摩擦因数为μ＝0.2.当小物块运动到B点时撤去力F.取重力加速度g＝10m/s2.求：(1)小物块到达B点时速度的大小；(2)小物块运动到D点时，轨道对小物块作用力的大小；

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、A【解析】

A、B项：对电磁炮由动量定理可知，得：，代入数据解得：，故A正确，B错误；C、D项：由公式得：，所以电容器两端电压变为，故C、D错误．故应选：A．2、B【解析】

根据可得，由于月球和地球的自转周期之比为q，所以月球和同步卫星的公转周期之比为q，则月球和地球同步卫星的轨道半径之比为；根据可得，月球和地球同步卫星的向心加速度之比为，故B正确，A、C、D错误；故选B。3、D【解析】试题分析：速度图象的正负表示速度的方向，而在前2s内，运动方向没有变化，故A错；图象的斜率表示加速度，第2秒末斜率不变，所以加速度不变，故B错；前两秒内图象都在时间轴上方，故质点位移为图线与坐标轴所围成的面积，C错；同理，由图象面积可以知道，第4秒内和第5秒内的位移大小相同、方向相反，故D正确．考点：运动学图象4、B【解析】

A、由于物体做曲线运动，所以合外力不为零，指向轨迹内侧，故A错误；B、根据动能定理：W合=ΔEk，可得滑块下滑过程中，速率不变，所以动能不变，因此合外力做功一定为0，C、物体所受摩擦力为滑动摩擦力f=μN，由于运动员速率保持不变，所以向心力大小不变，对物体受力分析如图所示：有N-mgcosθ=mv2R，运动员向下运动的过程中，角度D、沿AB下滑过程中，由于运动员速率不变，所以动能不变，所以重力势能在减小，机械能在减小，故D错误；故选B。5、C【解析】

设平抛运动落地时间为t，根据平抛运动规律；水平方向：；竖直方向：解得月球表面重力加速度为：；在月球表面忽略地球自转时有：，解得月球质量：，故选项A正确；在月球表面运动的卫星的第一宇宙速度为，由万有引力定律提供向心力得到：，解得：，故选项B正确；据密度公式可以得到：，故选项C错误；根据公式可以得到卫星绕月球表面运行的周期：，故选项D正确．此题选择不正确的选项，故选C.本题首先要通过平抛运动的知识求解月球表面的重力加速度，然后结合月球表面的重力等于万有引力、万有引力提供卫星圆周运动的向心力列式分析即可．6、C【解析】

AB、滑块在滑动摩擦力作用下向右匀加速运动时,由牛顿第二定律知产生的加速度大小为，滑块速度与皮带共速历时s，即2s后滑块与皮带以相同的速度向右匀速运动，与皮带间无摩擦力作用；4s后皮带以做匀减速运动，小于滑动摩擦力能使滑块产生的加速度2m/s2则皮带减速运动时，滑块的加速度与皮带的加速度相同，此时滑块受到的静摩擦力，即此时的摩擦力等于滑动摩擦力的，而减速时间为，故AB错误；C、滑块开始在滑动摩擦力作用下做匀加速时，可知，滑动摩擦力的功率与时间成正比，2s~4s无摩擦力，功率为零，4s后滑块在静摩擦力作用下做匀减速运动，由于速度随时间均匀减小至零，故摩擦力的功率也随时间均匀减小至零，故C正确；D、只有开始滑块加速运动时，滑块与皮带间有相对位移，此时满足，位移不与时间成正比，故图象不是倾斜的直线，故D错误．故选C．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、CDE【解析】A、弹簧振动的回复力，由沿振动方向的合力提供，如果是沿竖直方向振动的弹簧振子，其回复力由重力和弹簧的弹力的合力提供，A项错误；B、当单摆做受迫振动时，它振动的周期等于驱动力的周期，不一定等于它的固有周期，B项错误；C、机械波从一种介质进入另一种介质，频率不变，如果波速变大，由可知，波长一定就变大，C项正确；D、在干涉现象中，振动加强点的位移某时会变为零，D项正确；E、发生多普勒效应时，波源发出的波的频率并没有发生变化，只是观察者接收到频率发生了变化，E项正确。故选CDE.【点睛】该题考查简谐振动与机械波的几个比较重要的知识点的内容，都是一些记忆性的知识点，在平时的学习中多加积累即可．8、ACD【解析】

由图可知，两点电势相等，点的电势最高，到是逆电场线，粒子仅在电场力作用下，从点由静止开始沿x轴向右运动即逆电场线方向运动，故粒子一定带负电，A正确；到电势均匀升高，故到的电场是匀强电场，所以粒子向运动过程中所受电场力不变，故B错误；由图可知，两点电势相等，点的电势小于点的电势，故到电场力做的功大于到电场力做的功，所以粒子能通过点，故C正确；到电势均匀升高，图象的斜率大小等于电场强度，故到的电场是匀强电场，故D正确．9、CD【解析】

A、汽车在AB段做匀速直线运动，有，且，解得；故A错误.B、汽车在BC段的阻力变小，由牛顿第二定律可知，结合图象可知做加速度减小的变加速直线运动；B错误.C、当速度时做变加速直线运动，由，得；而速度为20m/s匀速时有，联立可得；故C正确.D、汽车在BC段保持功率恒定，但牵引力为变力，故由动能定理得，其中，，，代入数据解得，则；故D正确.抓住汽车保持功率不变这一条件，利用瞬时功率表达式求解牵引力，同时注意隐含条件汽车匀速运动时牵引力等于阻力；对于变力做功，汽车非匀变速运动的情况，只能从能量的角度求解．10、ABD【解析】试题分析：对Q受力分析，根据合成法求解PQ绳子的拉力；对P受力分析，根据平衡条件即可求出P的质量．绳子的拉力能发生突变，结合受力分析物块Q的加速度；作用力与反作用力总是大小相等，方向相反．对Q分析，受到竖直向下的重力，AQ的拉力，以及OQ的拉力，三力平衡如图，根据力的合成与分解可得水平绳AQ中拉力，A正确；OQ绳子的拉力为，对P分析，受到竖直向下的重力Mg，竖直向上的支持力N，向右的滑动摩擦力，同一条绳子上的拉力相同，所以OP绳子的拉力也是，处于平衡状态；受力如图，又知道，联立解得：，B正确；若水平绳被剪断，则在剪断瞬间，小物块Q只受到重力和绳子OQ的拉力，由于绳子的拉力的大小会发生突变，所以物块Q的加速度的方向与OQ的方向垂直，所以加速度大小为，C错误；长木板对小物块P的作用力和小物块P对长木板的作用力是一对作用力与反作用力，所以它们大小相等，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、2.40CD【解析】

（1）[1]弹簧秤的最小分度为0.1N，则由图可知，指针的示数为2.40N；（2）[2]A.本实验通过作图求解合力，故不需要两力的夹角取特殊值90°，故A项错误；B.实验要方便、准确，两分力适当大点，但不是越大越好；夹角不宜太大，也不宜太小，不需要90°，故B项错误；C.为了效果相同，两次都要将橡皮筋结点O拉至同一位置，故C项正确；D.为了防止细绳出现竖直方向上的拉力，在拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行．故D项正确．12、BEA【解析】

（1）因实验时，三个力之间有夹角，故当钩码的个数N1＝N2＝2，N1＝4时，三个力是不能平衡的，选项A错误；若钩码的个数N1＝N2＝N1＝4时，三个力的夹角都是1200可以平衡，故可以完成实验，选项B正确；拆下钩码和绳子前应当记下结点O的位置、钩码的个数及三条绳子的方向，粗选项C错误，E正确；钩码的质量都是已知的，不必用天平测量，选项D错误；故选BE；（2）在作图时，因理论上两个合力的方向可能偏离实验值，故图乙中正确的是A.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）30N（2）0.2m【解析】（1）物块从圆轨道顶端滑到B点过程中机械能