山西省晋中市平遥二中2027届物理高三上期中预测试题含解析

山西省晋中市平遥二中2027届物理高三上期中预测试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、两个质量分别为2m和m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a到转轴OO′的距离为L，b到转轴的距离为2L，a、b之间用长为L的强度足够大的轻绳相连，两木块与圆盘间的最大静摩擦力均为各自所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，开始时轻绳刚好伸直但无张力，用ω表示圆盘转动的角速度，在加速转动过程中，下列说法正确的是（）A．a比b先达到最大静摩擦力 B．a、b所受的摩擦力始终相等C．是b开始滑动的临界角速度 D．当时，a所受摩擦力的大小为2、如图所示，A、B并排紧贴着放在光滑水平面上，用水平力同时推A和B,如F1=10N，F2=6N，mA＜mB，则A、B间压力值FN应满足A．8N＜N＜10NB．6N＜N＜8NC．6N＜N＜10N，不能确定N比8N大还是比8N小D．FN=10N3、如图所示，有一只重为G的蜻蜓在空中沿虚线方向匀速直线飞行，在此过程中，蜻蜓受到空气对它的作用力的方向是()A．a方向 B．b方向C．c方向 D．d方向4、用如图甲所示的电路研究光电效应中光电流与照射光的强弱、频率等物理量的关系.图中A、K两极间的电压大小可调，电源的正负极也可以对调，分别用a、b、c三束单色光照射，调节A、K间的电压U，得到光电流I与电压U的关系如图乙所示，由图可知()A．单色光a和c的频率相同，且a光更弱些，b光频率最大B．单色光a和c的频率相同，且a光更强些，b光频率最大C．单色光a和c的频率相同，且a光更弱些，b光频率最小D．单色光a和c的频率不同，且a光更强些，b光频率最小5、将一个小球从报废的矿井口由静止释放后做自由落体运动，5s末落到井底．该小球开始下落后第2s内和第5s内的平均速度之比是A．1∶3 B．1∶5 C．2∶5 D．3∶76、如图所示，在水平面上固定一点光源，在点光源和右侧墙壁的正中间有一小球自水平面以初速度v0竖直上抛，已知重力加速度为g，不计空气阻力，则在小球竖直向上运动的过程中，关于小球的影子在竖直墙壁上的运动情况，下列说法正确的是A．影子做初速度为v0，加速度为g的匀减速直线运动B．影子做初速度为2v0，加速度为g的匀减速直线运动C．影子做初速度为2v0，加速度为2g的匀减速直线运动D．影子做初速度为v0，加速度为2g的匀减速直线运动二、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、假设地球可视为质量均匀分布的球体.已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球半径为R，引力常数为G，则()A．地球的质量为B．地球密度为C．地球的第一宇宙速度为D．地球同步卫星距地表的高度为8、如图所示，甲图为光滑水平面上质量为M的物体，用细线通过定滑轮与质量为m的物体相连，由静止释放，乙图为同一物体M在光滑水平面上用细线通过定滑轮竖直向下受到拉力F的作用，拉力F的大小与m的重力相等，由静止释放，开始时M距桌边的距离相等，则A．甲、乙两图中M的加速度相等为B．甲图中M的加速度比乙图中M的加速度大C．乙图中绳子受到的拉力较大D．甲图中M到达桌边用的时间较长，速度较小9、下列说法正确的是__________A．一定质量的理想气体温度不变，若从外界吸收热量，则气体体积一定增大B．分子动能是由于物体机械运动而使内部分子具有的能C．一切自发的宏观过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行D．较大的颗粒不做布朗运动是因为液体温度太低，液体分子不做热运动E.分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小10、已知金星绕太阳公转的周期小于1年，则可判定（）A．金星到太阳的距离小于地球到太阳的距离 B．金星的质量大于地球的质量C．金星的密度大于地球的密度 D．金星的向心加速度大于地球的向心加速度三、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）(1)甲同学用如图(a)所示的装置来验证动量守恒定律。①实验中质量为m1的入射小球和质量为m2的被碰小球的质量关系是m1______m2（选填“大于”“等于”或“小于”）；②图(a)中O点是小球抛出点在地面上的投影。实验时，先将入射小球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量水平射程OP。然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复本操作。接下来要完成的必要步骤是______；（填选项前的字母）A．用天平测量两个小球的质量m1、m2B．测量小球m1开始释放的高度hC．测量抛出点距地面的高度HD．分别通过画最小的圆找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE．测量水平射程OM、ON③若两球相碰前、后的动量守恒，其表达式可表示为______（用②中测量的量表示）。(2)乙同学也用上述两球进行实验，但将实验装置改成如图(b)所示。将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中小球1、小球2与木条的撞击点。实验时先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射小球1从斜轨上起始位置由静止释放，撞击点为B′；然后将木条平移到图中所示位置，入射小球1从斜轨上起始位置由静止释放，确定其撞击点P；再将入射小球1从斜轨上起始位置由静止释放，与小球2相撞，撞击点为M和N，测得B′与N、P、M各点的高度差分别为h1、h2、h3。只要满足关系式______，则说明碰撞中动量是守恒的；只要再满足关系式______，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞（用所测物理量的字母表示）。12．（12分）某同学“验证平行四边形定则”实验时，把橡皮条的一端用图钉固定于A点，同时用两个弹簧测力计将橡皮条的另一端拉到位置O，如图甲所示，记录相关数据；再用一个弹簧测力计把它拉到同一位置O，记录相关数据．在白纸上根据实验数据做出力的图示，画出的实验结果如图乙所示．（1）本实验采用的研究方法是_____．A．理想实验法B．等效替代法

C．控制变量法D．建立物理模型法（2）如果没有操作失误，图乙中的F与F'两力中，方向一定沿AO的是________．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）如图甲所示，校园中的“喷泉”从水面以相同倾斜角度和速度大小喷射而出，水滴下落击打水面形成层层涟漪甚为美观。水滴的运动为一般的抛体运动，它的受力情况与平抛运动相同，在水平方向不受力，在竖直方向只受重力，我们可以仿照研究平抛运动的方法来研究一般的抛体运动。图甲中所示喷泉水滴的运动轨迹如图乙中所示，上升的最大高度为h，水滴下落在水面的位置距喷水口的距离为d。已知喷出口的水流量Q（流量Q定义为单位时间内喷出水的体积），水的密度为ρ，重力加速度为g。（1）求上述喷泉中水从喷水口喷出时的速度大小v。（2）如图乙所示，若该“喷泉”是采用水泵将水先从距水面下深度为H处由静止提升至水面，然后再喷射出去。已知：H=h，d=2h，水泵提升水的效率为η，求水泵抽水的平均功率P。14．（16分）如图所示，质量M=2.5kg的一只长方形铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数μ1=0.3.这时铁箱内一个质量m=0.5kg的木块（可视为质点）恰好能静止在后壁上。木块与铁箱内壁间的动摩擦因数μ2=0.2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。(1)求水平拉力F的大小；(2)减小拉力F，经过一段时间，木块沿铁箱左侧壁落到底部且没有反弹，再当铁箱的速度为3.2m/s时撤去拉力，最终木块恰好到达铁箱的右侧壁，求铁箱的长度。15．（12分）用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为m，所带电荷量为q．现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘轻绳与竖直方向成30°角（如图所示）．求（1）这个匀强电场的电场强度（2）剪短细绳，小球运动距离S时的速度（一直在电场中运动）

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】

A．木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律可知，a、b木块受到的静摩擦力大小为Ffa=2mω2LFfb=mω22L即a、b转动所需向心力大小相等，且a、b的最大静摩擦力Ffma=k2mgFfmb=kmg所以当圆盘从静止开始绕转轴缓慢加速转动时，b的最大静摩擦力先达到最大值，A错误；B．在木块b的摩擦力没有达到最大值前，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律可知Ff=mω2ra和b质量分别是2m和m，a与转轴距离为L，b与转轴距离为2L，所以a和b受到的摩擦力是相等的，当b受到的静摩擦力达到最大值后，b受到的摩擦力与绳的拉力的合力提供向心力，即kmg+F=mω22L而a受力为Ff＇−F=2mω2L联立以上两式解得Ff＇=4mω2L−kmg综合得出，a、b受到的摩擦力不是一直相等，B错误；C．当b刚要滑动时，有2kmg+kmg=2mω2L+mω22L解得C错误；D．当时，a所受摩擦力的大小为Ff＇=4mω2L−kmg=D正确。故选D。2、A【解析】

整体的加速度．隔离对B分析，根据牛顿第二定律得，N-F2=mBa，解得Q=F2+mBa=6+．因为mA＜mB，知10N＞Q＞8N．故A正确．故选A．3、A【解析】

蜻蜓做匀速直线运动，加速度为零，合力为零；蜻蜓受重力和空气的作用力而平衡，故空气作用力竖直向上，沿着a方向；故选A．4、B【解析】a、c两光照射后遏止电压相同，根据，可知产生的光电子最大初动能相等，可知a、c两光的频率相等，光子能量相等，由于a光的饱和电流较大，则a光的强度较大，单色光b照射后遏止电压较大，根据，可知b光照射后产生的光电子最大初动能较大，根据光电效应方程得，b光的频率大于a光的频率，故ACD错误，B正确；故选B.【点睛】根据遏止电压的大小比较光电子的最大初动能，从而结合光电效应方程比较入射光的频率．根据饱和电流的大小比较入射光的强度．5、A【解析】

由速度与时间公式可得：，，，，再由可得小球开始下落后第2s内的平均速度：小球开始下落后第5s内的平均速度：该小球开始下落后第2s内和第5s内的平均速度之比是：A.与分析相符，故A正确；B.与分析不符，故B错误；C.与分析不符，故C错误；D.与分析不符，故D错误。6、C【解析】

如图所示，设经过时间t影子的位移为x，根据相似三角形的知识有：，

解得：x＝2v0t−gt2，故影子做初速度为2v0，加速度为2g的匀减速直线运动。A.影子做初速度为v0，加速度为g的匀减速直线运动，与结论不相符，选项A错误；B.影子做初速度为2v0，加速度为g的匀减速直线运动，与结论不相符，选项B错误；C.影子做初速度为2v0，加速度为2g的匀减速直线运动，与结论相符，选项C正确；D.影子做初速度为v0，加速度为2g的匀减速直线运动，与结论不相符，选项D错误；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、BCD【解析】

A.根据万有引力等于重力，则有：，解得：，故A错误；B.地球的密度：故B正确；卫星在地球表面附近运行时的环绕速度等于第一宇宙速度，受到的万有引力等于重力，则：可得：故C正确；D.在赤道，引力为重力和向心力的矢量和，故：同步卫星受到的万有引力提供向心力，则：联立解得：故D正确。8、CD【解析】试题分析：对甲图：以两个物体整体为研究对象，根据牛顿第二定律求解加速度，再对M研究，求出绳子的拉力．对乙图：由牛顿第二定律求解加速度，根据两者的加速度分析问题．甲图：以两个物体整体为研究对象，根据牛顿第二定律得：；乙图：，且，AB错误；乙图中绳子拉力大小为，而甲图中，对M：，则乙图中绳子受到的拉力较大，C正确；由公式和得知，甲图中加速度较小，甲图中M到达桌边用的时间较长，速度较小，D正确．9、ACE【解析】

A．一定质量的理想气体温度不变，内能不变，若从外界吸收热量，则气体对外做功，则气体体积一定增大，故A正确；B．微观分子的动能与宏观物体机械运动无关，故B错误；C．根据热力学第二定律可知，一切自发的宏观过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行，选项C正确；D．液体中较大的悬浮颗粒不做布朗运动的原因是大颗粒容易受力平衡，布朗运动不明显，故D错误；E．分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小，选项E正确。故选ACE。10、AD【解析】

根据得，周期，由于地球公转的周期大于金星公转周期，则地球的轨道半径大于金星的轨道半径，故A正确。金星和地球属于环绕天体，根据万有引力定律理论无法求出环绕天体的质量，则无法比较金星的质量和地球质量的大小关系，故B错误。由于金星和地球的质量无法比较，半径也未知，无法比较密度的大小关系，故C错误。根据得，，由于地球的轨道半径大，则地球的向心加速度小，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、大于ADE【解析】

(1)[1]为防止碰撞后入射球反弹，实验中入射小球的质量m1应大于被碰小球的质量m2。[2]设碰撞前入射小球的速度为v1，碰撞后入射小球的速度为v2，被碰小球的速度为v3，如果碰撞过程系统动量守恒，以水平向右为正方向，由动量守恒定律得小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得即实验需要测量两球的质量、两球落点的水平位移，ADE均正确。[3]由以上可知，实验需要验证的表达式为(2)[4]小球做平抛运动，在竖直方向上平抛运动时间设轨道末端到木条的水平位置为x，小球做平抛运动的初速度如果碰撞过程动量守恒，则将v1、v1′、v2′代入，可得若为弹性碰撞，则满足动能守恒，即代入速度表达式，化简可得12、使两次力的作用效果相同

F′【解析】

实验在实验中F和分别由平行四边形定则及实验得出，明确理论值和实验值的区别即可正确答题，本实验中采用了两个力合力与一个力效果相同来验证的平行四边形定则，因此采用“等效法”，注意该实验方法的应用．【详解】（1）本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同，采用的科学方法是等效替代法；故选