2027届山东省沂源县二中高三上物理期中学业水平测试模拟试题含解析

2027届山东省沂源县二中高三上物理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，B木块沿固定斜面匀减速下滑，此时将A木块完全吻合地叠加在B木块上能保持相对静止一起下滑，木块A和B接触面是水平的，B与斜面和A之间的动摩擦因数因分别为μ1和μ2，斜面倾角为θA．A与B一起运动时，B的受力个数为4B．μ2C．μD．B单独运动与A、B一起运动时加速度不同2、有一个质量较小的黑洞与另一个质量较大的天体构成双星，相互缠绕，其间距始终不变，且质量较小的黑洞不断从质量较大的天体中吸取质量，在这一过程中，下列判断正确的是A．它们绕转的周期变小 B．它们之间的引力变小C．它们之间的引力变大 D．它们绕转的周期不变3、如图所示为山边公路的横截面，实线EF表示倾角为的软层面，沿着这个层面可能产生滑动．质量为1.0×107kg的石块B与上面的岩石之间有一大裂缝（称为节理），仅靠与层面间的摩擦力使它不致滑落，石块与层面间的滑动摩擦因数为0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．若有水渗入节理，会结冰膨胀，对石块施加一个平行于EF层面的作用力，导致石块向下滑动．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，则（）A．没有水渗入节理时，石块共受两个力的作用B．没有水渗入节理时，石块所受摩擦力大小为6.4×107NC．当有水渗入节理时，层面对石块支持力跟原来相比变小了D．当有水渗入节理时，至少需要4×106N平行力才能使石块滑动4、按照我国整个月球探测活动的计划，在第一步“绕月”工程圆满完成各项目标和科学探测任务后，将开展第二步“落月”工程，预计在2013年以前完成.假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0，飞船沿距月球表面高度为3R的圆形轨道I运动，到达轨道的A点.点火变轨进入椭圆轨道II，到达轨道的近月点B再次点火进入月球近月轨道Ⅲ绕月球作圆周运动.下列判断错误的是（）A．飞船在A点处点火时，动能减少B．飞船在轨道Ⅲ绕月球运动一周所需的时间T=2πC．飞船从A到B运行的过程中处于完全失重状态D．飞船在轨道I上的运行速率v5、篮球运动员通常要伸出两臂迎接传来的篮球，接球时，两臂随球迅速收缩至胸前．这样做可以（）A．减小球对手的冲量 B．减小球对人的冲击力C．减小球的动量变化量 D．减小球的动能变化量6、下列关于核反应的说法中正确的是（）A．铀核裂变的核反应是：92B．组成92235C．压力、温度对放射性元素衰变的快慢具有一定的影响D．在α粒子散射的实验中，绝大多数α粒子几乎直线穿过金箔，这可以说明金原子内部绝大部分是空的二、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、图中，轻质弹簧的一端固定在地面上，另一端放有一小物块(可视为质点)，物块与弹簀不连接.通过物块向下压缩弹簧，当物块与地面相距0.1m时由静止释放物块，通过传感器测得物块的动能Ek与其离地高度h的变化关系如图所示，其中0.2m-0.35m范围内图象为直线，其余部分为曲线．以地面为重力势能参考平面，取g=10m/s2，可知()A．物块的质量为0.2kgB．弹簧的最大弹性势能为0.5JC．物块开始运动时，弹簧、物块、地球组成的系统具有的机械能为0.7JD．物块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为0.4J8、有一宇宙飞船到了某行星上(假设该行星没有自转运动)，以速度v贴近行星表面匀速飞行，测出运动的周期为T，已知引力常量为G，则可得()A．该行星的半径为B．该行星的平均密度为C．无法求出该行星的质量D．该行星表面的重力加速度为9、如图所示，质量和电荷量均相同的两个小球A、B分别套在光滑绝缘杆MN、NP上，两杆固定在一起，NP水平且与MN处于同一竖直面内，∠MNP为钝角．B小球受一沿杆方向的水平推力F1作用，A、B均处于静止状态，此时A、B两球间距为L1．现缓慢推动B球，A球也缓慢移动，当B球到达C点时，水平推力大小为F2，A、B两球间距为L2，则()A．F1＜F2 B．F1＞F2 C．L1＜L2 D．L1＞L210、如图所示，为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=4的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为1.90ev的金属铯，下列说法正确的是A．这群氢原子能发出六种频率不同的光，其中从n=4跃迁到n=3所发出的光波长最长B．这群氢原子能发出频率不同的光，其中从n=4跃迁到n=1所发出的光频率最高C．金属铯表面所发出的光电子的初动能最大值为12.75evD．金属铯表面所发出的光电子的初动能最大值为10.19ev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）利用如图1所示图装置做“验证机械能守恒定律”实验．(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是______A．交流电源B．刻度尺C．天平（含砝码）(2)实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图2所示的一条纸带．在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC．已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T．设重物的质量为m．从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep=______，动能变化量△Ek=______(3)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是______A．利用公式v=gt计算重物速度B．利用公式v=计算重物速度C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响D．没有采用多次实验取平均值的方法(4)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2-h图象，并做如下判断：若图象是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒．请你分析论证该同学的判断依据是否正确______（回答正确或不正确）12．（12分）某同学用如图所示装置测量重力加速度g,所用交流电频率为50Hz。在所选纸带上取某点为0号计数点，然后每3个点取一个计数点，所以测量数据及其标记符号如下所示。该同学用两种方法处理数据(T为相邻两计数点的时间间隔)：方法A：由a=(S4+S5方法B：由L=25mL>25mL=25m取平均值g=8.673m/s2。从数据处理方法看，选择方法________（A或B）更合理，这样可以减少实验的________(系统或偶然)误差。本实验误差的主要来源_________________________（试举出两条）。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，重物A、B的质量分别为mA=3kg、mB=1kg，A与B之间及A与地面之间动摩擦因数均为μ=0.5，滑轮和绳质量及其间的摩擦均不计．设最大摩擦力的大小等于滑动摩擦力的大小，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s1．(1)要使整个装置保持静止，重物C的质量不能超过多大?(1)当C的质量最大时，地面对A的摩擦力是多大?14．（16分）现代科学仪器常利用电场、磁场控制带电粒子的运动，某装置可用于气体中某些有害离子进行收集，如图1所示。Ⅰ区为加速区，Ⅱ区为离子收集区，其原理是通过板间的电场或磁场使离子偏转并吸附到极板上，达到收集的目的。已知金属极板CE、DF长均为d，间距也为d，AB、CD间的电势差为U，假设质量为m、电荷量为q的大量正离子在AB极均匀分布。离子由静止开始加速进入收集Ⅱ区域，Ⅱ区域板间有匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，离子恰好沿直线通过Ⅱ区域；且只撤去电场时，恰好无离子从Ⅱ区域间射出，收集效率（打在极板上的离子占离子总数的百分比）为100%，（不考虑离子间的相互作用力、重力和极板边缘效应）。（1）求离子到达Ⅱ区域速度大小；（2）求Ⅱ区域磁感应强度B的大小（3）若撤去Ⅱ区域磁场，只保留原来的电场，则装置的收集效率是多少？（4）现撤去Ⅱ区域的电场，保留磁场但磁感应强度大小可调。假设AB极上有两种正离子，质量分别为m1、m2，且m1≤4m2，电荷量均为q1。现将两种离子完全分离，同时收集更多的离子，需在CD边上放置一探测板CP（离子必须打在探测板上），如图2所示。在探测板下端留有狭缝PD，离子只能通过狭缝进入磁场进行分离，试求狭缝PD宽度的最大值。15．（12分）如图所示，质量均为m的A、B两物体分别固定在质量不计的轻弹簧的两端，当A静止时弹簧的压缩量为L，现用一竖直向下的恒力F=3mg作用于A上，当A运动一段距离x后撤去F，结果B刚好不离开水平面，则L/x的值是多少？

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、B【解析】

物体减速下滑，加速度沿斜面向上，根据牛顿第二定律对整体列方程；隔离物体a，根据静摩擦力小于最大静摩擦力列方程，联立即可；【详解】A与B一起运动时，物体B受重力，斜面的支持力和摩擦力，物体A的压力和摩擦力，共受5个力作用，选项A错误；对AB整体，由牛顿第二定律：μ1(mA+mB)gcosθ-(mA+mB)gsinθ=(mA+mB)a；对物体A:f=mAacosθ≤μ2mAg；联立解得μ2≥(μ1cosθ-sinθ)cosθ，选项B正确；由μ1(mA+mB)gcosθ-(mA+mB)gsinθ=(mA+mB)a>0可得μ1>tanθ，选项C错误；B单独运动时加速度:μ1mBgcosθ-mBgsinθ=mBa′，则a=a′，则选项D错误；故选B.2、D【解析】根据万有引力定律可得，解得；，相加可得：，因两黑洞的质量和一定，则角速度一定，周期不变，选项A错误，D正确；根据，当质量较小的黑洞不断从质量较大的天体中吸取质量时，两黑洞的质量不断接近，由数学知识可知，两黑洞质量乘积变大，引力变大，选项C正确，B错误；故选CD.3、D【解析】

A.没有水渗入节理时，石块受到重力、支持力和摩擦力3个力的作用，A错误；B.没有水渗入节理时，石块所受摩擦力大小和重力沿斜面向下的分力相等，即为：NB错误；C.当有水渗入节理时，层面对石块支持力仍等于重力垂直于斜面向下的分力，保持不变，C错误；D.当有水渗入节理时，最大静摩擦力：N至少需要：N平行力才能使石块滑动，D正确．4、D【解析】

A、在A点点火导致飞船从外面的圆轨道进入里面的椭圆轨道，即向心运动，所以在A点应该减速，故A对；B、飞船在轨道Ⅲ上运动时，万有引力提供了向心力GMmR解得：T=2πRg0，故C、飞船从A到B运行的过程中只受重力作用，所以飞船处于完全失重状态，故C对；D、飞船在轨道I上运行时：GMm4R在地球表面时：GMmR联立解得：v=g0R2本题选错误的，故选D在月球表面,重力等于万有引力,在任意轨道,万有引力提供向心力,联立方程即可求解；卫星变轨也就是近心运动或离心运动,根据提供的万有引力和所需的向心力关系确定；飞船在近月轨道Ⅲ绕月球运行,重力提供向心力,根据向心力周期公式即可求解.5、B【解析】

试题分析：根据动量定理，，篮球以一定得速度减小为零，因此当动量的变化一定，则冲量也一样，因速度变化一样，因此动能变化一样，增大作用时间可减少作用力；运动员接篮球时，篮球的动量由某一值减到零，接球时，两手随球迅速收缩至胸前，这样可以增加篮球和运动员的作用时间，从而减少篮球对运动员的冲击力，选项B正确．考点：动量定理的应用．6、D【解析】

核裂变中反应物中应该有多个中子参与，选项A错误；核力是核子间强相互作用力，核力是短程力，作用范围在1.5×10-15m，原子核的半径数量级在10-15m，所以核力只存在于相邻的核子之间，故B错误；压力、温度对放射性元素衰变的快慢没有影响，选项C错误；在α粒子散射的实验中，绝大多数α粒子几乎直线穿过金箔，这可以说明金原子内部绝大部分是空的，选项D正确；故选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、ABC【解析】

在从0.2m上升到0.35m范围内，△Ek=△EP=mg△h，图线的斜率绝对值为：，则m=0.2kg，选项A正确；在Ek-h图象中，图线的斜率表示滑块所受的合外力，由于高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线，其余部分为曲线，说明滑块从0.2m上升到0.35m范围内所受作用力为恒力，所以从h=0.2m，滑块与弹簧分离，弹簧的原长的0.2m，根据图象可知，此时物块动能为0.30J，重力势能为EP=mgh=2×0.2=0.4J，总机械能为0.3J+0.4J=0.7J；物块在最低点时，弹性势能最大，此时的重力势能EP0=mgh0=2×0.1J=0.2J，则弹性势能为：0.3J+0.4J-0.2J=0.5J，故BC正确；物块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小时，动能最大，由图可知，动能的最大值大于0.3J，则重力势能与弹簧的弹性势能总和最小值小于0.4J，选项D错误；故选ABC.本题考查了能量守恒定律和图象的理解与应用问题，根据该图象的形状得出滑块从0.2m上升到0.35m范围内所受作用力为恒力，说明物体不再受到弹簧的弹力的作用是解题的关键．8、AB【解析】

A、根据周期与线速度的关系，可得行星的半径为：，故A正确；BC、根据万有引力提供向心力可得行星的质量为：，由可得：，故B正确，C错误；D、行星表面的万有引力等于重力，，解得：，故D错误；故选AB．研究宇宙飞船到绕某行星做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式表示出所要比较的物理量即可解题．9、BC【解析】

CD．对A受力分析如图所示，A受到重力mg、支持力FA和库仑力F库，根据平衡条件可知，重力mg和库仑力F库的合力FA′与支持力FA等值反向，可以把重力mg、支持力FA和库仑力F库之间的关系转变为mg、FA′、F库′之间的三角形关系，如图所示．当B球向C移动的过程中，库仑力的方向在改变，即图中α角变小，由矢量三角形可知，库仑力在变小．根据库仑定律可知L变大，即AB之间的距离变大；故C正确、D错误．AB．对B球受力分析如图所示，B受到重力mg、支持力FB、库仑力F库和推力F，根据平衡条件可知，F=F库cosβ，当B球向C移动的过程中，库仑力的方向在改变，即β在变大，则cosβ变小，库仑力又在减小，故推力F变小，即F1＞F2；故A错误、B正确．10、AB【解析】

A、一群氢原子处于n=4的激发态，可能发出Cn2=4×(4-1)2=6种不同频率的光子，从n=4跃迁到B、因为n=4和n=1间能级差最大，所以从n=4跃迁到n=1发出的光子频率最高，波长最短，故B正确。C、从n=4跃迁到n=1发出的光子频率最高，发出的光子能量为13.6ev-0.85eV=12.75ev，根据光电效应方程EKm=hv-W0得，金属铯表面所发出的光电子的最大初动能Ekm=12.75ev-1.90ev=10.85ev，故C、D错误。故选：A、B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-mghBC不正确【解析】

(1)[1]A.打点计时器使用的是交流电源，故A正确；B.在该实验中需要测量点迹间的距离，需要刻度尺，故B正确；C.在验证机械能守恒时，mgh=既需要验证gh=即可，与质量无关，故不需要天平，故C错误．(2)[2][3]从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量△Ep=mghBB点的速度为：则增加的动能为：(3)[4]大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是重物在下落过程中存在空气阻力和摩擦阻力的影响，故ABD错误，C正确．(4)[5]若机械能守恒，有mgh=则v2=2gh可知v2-h图线为过原点的一条倾斜直线，且斜率为2g才能说明机械能守恒，故不正确．12、B偶然阻力、测量【解析】按照方法A：

×

=

，只利用上了两个数据和；方法B：

×

利用上了六个数据，S

1

、S

2

、S

3

、S

4

、S

5

、S

6利用数据越多，可以尽量避免偶然误差，合理的是方法B；本实验误差的主要来源空气的阻力，打点计时器与纸带的摩擦，测量等等。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）1.1kg（1）6N,水平向左【解析】

（1）绳中拉力的最大值为F，对C由力的平衡条件可知：1Fcos530=mCgA与B间的摩擦力恰好达到最大静摩擦力fm时，整个装置保持静止，重物C的质