2027届河北省石家庄市精英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届河北省石家庄市精英中学物理高三第一学期期中学业水平测试模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、一位质量为m的运动员从下蹲状态向上跳起，经Δt时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v，在此过程中，下列说法正确的是(重力加速度为g)()A．地面对他的冲量为mv＋mgΔt，地面对他做的功为B．地面对他的冲量为mv－mgΔt，地面对他做的功为零C．地面对他的冲量为mv，地面对他做的功为D．地面对他的冲量为mv＋mgΔt，地面对他做的功为零2、天津市新建了几个滑雪场，如图所示为某滑雪道示意图，四分之一圆弧轨道半径为R，质量为m的运动员(含滑板)从A点由静止开始滑下，到达最低点B时，运动员对轨道的压力为2mg，已知重力加速度为g，则在运动员(可视为质点)下滑的过程中A．机械能守恒B．重力的功率一直变大C．先失重后超重D．阻力做功为3、下列关于功、功率的说法，正确的是（）A．只要力作用在物体上，则该力一定对物体做功B．由P=知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率C．摩擦力一定对物体做负功D．由P=Fv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比4、如图所示，从同一竖直线上不同高度A、B两点处，分别以速率v1、v2同向水平抛出两个小球，P为它们运动轨迹的交点。则下列说法正确的有（）A．两球在P点一定具有相同的速率B．若同时抛出，两球可能在P点相碰C．若同时抛出，落地前两球竖直方向的距离逐渐变大D．若同时抛出，落地前两球之间的距离逐渐变大5、一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的9倍．该质点的加速度为A．3s/t2 B．4s/t2 C．s/t2 D．8s/t26、质量为2m的物块A和质量为m的物块B相互接触放在水平面上，如图所示。若对A施加水平推力F，则两物块沿水平方向作加速运动。关于A对B的作用力，下列说法正确的是（）A．若水平面光滑，物块A对B的作用力大小为FB．若水平面光滑，物块A对B的作用力大小为C．若物块A与地面无摩擦，B与地面的动摩擦因数为，则物块A对B的作用力大小为D．若物块A与地面无摩擦，B与地面的动摩擦因数为，则物块A对B的作用力大小为二、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、2017年4月10日，三名宇航员在国际空间站停留173天后，乘坐“联盟MS–02”飞船从国际空间站成功返回，并在哈萨克斯坦附近着陆．设国际空间站在离地面高度约400km的轨道上绕地球做匀速圆周运动，已知地球同步卫星轨道高度约36000km，地球半径约6400km．下列说法正确的是A．飞船在返回地球的过程中机械能守恒B．经估算，国际空间站的运行周期约为90minC．国际空间站的速度小于地球的第一宇宙速度D．返回时，需先让飞船与国际空间站脱离，再点火加速，然后即可下降8、2019年1月3日10时26分，我国的嫦娥四号探测器成功着陆月球背面，实现世界首次月球背面软着陆、首次月背与地球的中继通信。预计2019年年底前后将发射嫦娥五号，实现区域软着陆及采样返回，探月工程将实现“绕、落、回”三步走目标。已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g，引力常量为G，嫦娥四号绕月运行时离月球中心的距离为r，绕月周期为T。根据以上信息可求出A．“嫦娥四号”绕月运行的速度为B．“嫦娥四号”绕月运行的速度为C．月球的平均密度为D．月球的平均密度为9、如图所示，左侧为一个固定在水平桌面上的半径为R的半球形碗，碗口直径AB水平，O点为球心，碗的内表面及碗口光滑。右侧是一个足够长的固定光滑斜面。一根不可伸长的轻质细绳跨过碗口及竖直固定的轻质光滑定滑轮，细绳两端分别系有可视为质点的小球m1和物块m2，且m1＞m2。开始时m1恰在A点，m2在斜面上且距离斜面顶端足够远，此时连接m1、m2的细绳与斜面平行且恰好伸直，C点在圆心O的正下方。将m1由静止释放开始运动，则下列说法正确的是A．在m1从A点运动到C点的过程中，m1与m2组成的系统机械能守恒B．当m1运动到C点时，m1的速率是m2速率的倍C．m1不可能沿碗面上升到B点D．m2沿斜面上滑过程中，地面对斜面的支持力始终保持恒定10、如图甲所示的电路中理想变压器原、副线圈匝数比为，、均为理想电表，、和分别是光敏电阻（其阻值随光强增大而减小）、理想线圈和灯泡．原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压，下列说法正确的是（）A．有光照射时，的示数变大B．电压U的频率为C．的示数为D．抽出中的铁芯，变亮三、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）某研究小组做“验证力的平行四边形定则”的实验所用器材有：方木板一块，白纸，量程为5.0N的弹簧测力计，两个橡皮条（带两个较长的细绳套），刻度尺，图钉（若干个）。（1）下面关于实验操作的建议，正确的是_____A．每次实验时结点O的位置不能改变B．每次实验时结点O的位置可以改变（2）如图1所示，甲、乙两组同学用同一套器材各做一次实验，白纸上留下的标注信息有结点位置O、力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点如图2所示。对减少实验误差较有利的是_____组同学（选填“甲”或“乙”）（3）在给出的方格纸上按作图法的要求画出这两个力的合力，并利用作图法求出合力大小为_____N。12．（12分）如图所示，为“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹．以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有_________（填序号即可）a．安装斜槽轨道，使其末端保持水平b．每次小球应从同一高度由静止释放c．每次小球释放的初始位置可以任意选择d．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接四、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，半径的光滑圆弧轨道BCD与足够长的传送带DE在D处平滑连接，O为圆弧轨道BCD的圆心，C点为圆弧轨道的最低点，半径OB、OD与OC的夹角分别为和，传送带以的速度沿顺时针方向匀速转动，将一个质量的煤块视为质点从B点左侧高为处的A点水平抛出，恰从B点沿切线方向进入圆弧轨道．已知煤块与轨道DE间的动摩擦因数，重力加速度g取，，求：煤块水平抛出时的初速度大小；煤块第一次到达圆弧轨道BCD上的D点的速度大小；煤块在传送带上向上滑行的最大位移？14．（16分）如图所示，一根被锁定的压缩轻弹簧下端固定在水平地面上，上端固定着一质量为m的薄木板A，弹簧的压缩量为h．图中P点距地面高度正好等于弹簧原长，在P点上方有一距它高度为2h、质量为2m的物块B．现解除弹簧的锁定，木板A上升到P点时恰好与自由下落的物块B发生正碰(碰撞时间极短)，并一起无粘连地向下运动．B与A第一次分开后能达到的最高位置在P点上方的处．已知重力加速度为g，整个过程中弹簧始终处于弹性限度内并保持竖直．求：(1)A、B第一次分开瞬间B的速度大小(2)A、B第一次碰撞后一起向下运动到A的初始位置时速度的大小．15．（12分）如图，一个质量为m的T型活塞在气缸内封闭一定量的理想气体，活塞体积可忽略不计，距气缸底部ho处连接一U形细管（管内气体的体积忽略不计）．初始时，封闭气体温度为T0，活塞距离气缸底部为1.5h0，两边水银柱存在高度差．已知水银密度为ρ，大气压强为P0，气缸横截面积为S，活塞竖直部分高为1.2h0，重力加速度为g，求：（i）通过制冷装置缓慢降低气体温度，当温度为多少时两边水银面恰好相平；（ii）从开始至两水银面恰好相平的过程中，若气体放出的热量为Q，求气体内能的变化

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】

人的速度原来为零，起跳后变为v，以向上为正方向，由动量定理可得I－mgΔt＝mv－0故地面对人的冲量为I=mv＋mgΔt人在跳起时，地面对人的支持力竖直向上，在跳起过程中，在支持力方向上没有位移，地面对运动员的支持力不做功，故D正确，ABC错误。故选D。2、C【解析】

AD．在最低点B的速度为vB，根据牛顿第二定律可得：解得：，从A到B根据动能定理可得：，解得阻力做功为：，说明下滑过程中阻力做负功，机械能不守恒，故AD错误；B．竖直方向的速度先增大、后减小，根据可知，重力的功率先增大、后减小，故B错误；C．竖直方向的速度先增大、后减小，说明先加速下降后减速下降，所以运动员先失重后超重，故C正确；3、D【解析】只有同时满足功的两个条件，力才做功，即：物体受力，同时在力的方向上发生了位移，故A错误；公式P=W/t只能计算平均功率，不能计算瞬时功率，故B错误；恒力做功的表达式W=FScosα，滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，但与运动方向可以相同，也可以相反，物体受滑动摩擦力也有可能位移为零，故可能做负功，也可能做正功，也可以不做功；静摩擦力的方向与物体相对运动趋势方向相反，但与运动方向可以相同，也可以相反，还可以与运动方向垂直，故静摩擦力可以做正功，也可以做负功，也可以不做功，故C错误；据P=Fv可知，当功率恒定时，牵引力与速度成反比，故D正确．故选D．点睛：解答此题的关键是：①理解做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离．二者缺一不可；②理解平均功率和瞬时功率的概念，会用控制变量法讨论；③同时要明确恒力做功的求法．4、D【解析】

A．两球的初速度大小关系未知，在P点，A的竖直分速度大于B的竖直分速度，而A的水平分速度小于B的水平分速度，根据平行四边形定则知，两球在P点的速度大小不一定相同，A错误；B．若同时抛出，在P点，A下落的高度大于B下落的高度，则A下落的时间大于B下落的时间，可知两球不可能在P点相碰，B错误；C．若同时抛出，根据知，经过相同的时间下落的高度相同，则竖直方向上的距离保持不变，C错误；D．若同时抛出，由图可知，下落相同的高度，B的水平位移大于A的水平位移，可知B的初速度大于A的初速度，由于两球在竖直方向上的距离不变，水平距离逐渐增大，则两球之间的距离逐渐增大，D正确。5、C【解析】

设初速度为，因为动能变为原来的9倍，所以末速度为，根据位移速度公式可得，根据加速度的定义可得，联立解得，故C正确；故选C。6、D【解析】

AB．根据牛顿第二定律，对整体对B：物块A对B的作用力大小为故AB项错误；CD．对整体由牛顿第二定律有对B由牛顿第二定律得代入解得：故C项错误，D项正确。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、BC【解析】飞船在返回地球的过程中需要控制速度，机械能不守恒，故A错误；根据万有引力提供向心力：，解得：可知，，国际空间站的轨道半径约为7000km，地球同步卫星的轨道半径为36000km，地球同步卫星的周期为24h，可得国际空间站的运行周期约为90min，故B正确；地球的第一宇宙速度是所有地球卫星的最大环绕速度，所以国际空间站的速度小于地球的第一宇宙速度，故C正确；返回时，需先让飞船与国际空间站脱离，然后减速，即可下降，故D错误．所以BC正确，AD错误．8、BD【解析】

根据万有引力提供向心力、万有引力等于重力求解卫星的绕行速度；根据卫星绕行的周期计算月球的质量，根据密度公式求解月球的密度。【详解】AB．卫星绕月球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力：又根据：联立两式得：，故B正确，A错误；CD．卫星绕月球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力计算月球的质量：解得月球的质量：月球的体积：月球的密度：解得月球的密度：，故D正确，C错误。绕行中心天体做匀速圆周运动的物体由万有引力完全提供向心力，在不考虑星球自转的情况下，万有引力和重力相等。9、ACD【解析】

A.在m1从A点运动到C点的过程中，m1与m2组成的系统只有重力做功，系统的机械能守恒。故A正确。B.设小球m1到达最低点C时m1、m2的速度大小分别为v1、v2，由运动的合成分解得：v1cos45°=v2则故B错误。C.在m1从A点运动到C点的过程中，对m1、m2组成的系统由机械能守恒定律得：结合可知若m1运动到C点时绳断开，至少需要有的速度m1才能沿碗面上升到B点，现由于m1上升的过程中绳子对它做负功，所以m1不可能沿碗面上升到B点。故C正确。D.m2沿斜面上滑过程中，m2对斜面的压力是一定的，斜面的受力情况不变，由平衡条件可知地面对斜面的支持力始终保持恒定。故D正确。10、AD【解析】A．有光照射时，阻值随光强增大而减小，根据，得到线圈输出功率增大，所以原线圈输入功率增大，所以的示数变大，故A正确．B．原线圈接入如图乙，，所以频率，B错误．C．原线圈接入电压最大值，所以原线圈接入电压的有效值，理想变压器原、副线圈匝数比为，所以副线圈电压，所以的读数为，故C错误．D．抽出中的铁芯，理想线圈自感系数减小，理想线圈对电流的阻碍减小，所以D变亮，故D正确．故选AD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、A乙4.70N【解析】

(1)[1]同一次实验时，需要让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同，则必定结点O的位置要相同；而在重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同，故A正确，B错误故选A。(2)[2]为了便于确定拉力的方向，在纸上描点时，所描的点不要太靠近结点，该甲组图中所描的点太靠近结点；该图中所描的点到结点的距离适中，力的大小适中，而且两个力的角度的大小也适中，故乙组图中的有利于减小误差；(3)[3]取如图所示的两格表示0.5N，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，由图可求得12、ab【解析】

保证小球做平抛运动必须通过调节使斜槽的末端保持水平，因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，最后轨迹应连成平滑的曲线；【详解】A、调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球初速度水平，从而做平抛运动，故A正确；

B、因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，故B错误，C正确；

D、描点法描绘运动轨迹时，应将各点连成平滑的曲线，不能练成折线或者直线，故D错误．解决平抛实验问题时，要特别注意实验的注意事项，在平抛运动的规律探究活动中不一定局限于课本实验的原理，要注重学生对探究原理的理解，提高解决问题的能力．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）（3）【解析】

(1)煤块做平抛运动，由自由落体运动的规律求出煤块落在A时的竖直分速度，然后应用运动的合成与分解求出煤块的初速度大小v1．(2)通过计算分析清楚煤块的运动过程，由动能定理求出煤块在D点的速度；(3)先分析煤块的运动情况