河南省郑州市郑州一中2027届高三上物理期中学业水平测试试题含解析

河南省郑州市郑州一中2027届高三上物理期中学业水平测试试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，特战队员在进行训练时抓住一不可伸长的绳索，绳索的另一端固定，特战队员从高度一定的平台由静止开始下摆，悬点与平台在同一水平而上，在下摆过程中绳索始终处于绷紧状态，由于悬点位置不同，每次下摆的绳长可以发生变化，在到达竖直状态时特战队员松开绳索，特战队员被水平抛出直到落地。（不计绳索质量和空气阻力，特战队员可看成质点，绳索与队员的运动轨迹在同一竖直面内）下列说法正确的是（）A．绳索越长，特战队员落地时的水平位移越大B．绳索越长，特战队员在到达竖直状态时绳索拉力越大C．绳索越长，特战队员落地时的水平速度越大D．绳索越长，特战队员落地时的速度越大2、如图所示，质量为的物体在水平拉力作用下，沿粗糙水平面做匀加速直线运动，加速度大小为；若其他条件不变，仅将物体的质量减为原来的一半，物体运动的加速度大小为，则（）A． B．C． D．3、金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示。容器内表面为等势面，A、B为容器内表面上的两点，C为空间电场线上的一点，下列说法正确的是（）A．A点的电场强度比B点的大B．C点的电势比B点的电势低C．将检验电荷从A点移到C点，电场力做负功D．将检验电荷从C点沿不同路径移到A点和B点，电场力做的功相同4、如图所示，在水平地面上有两个完全相同的钩码A、B处于静止状态，现在挂钩处分别对A、B施加竖直向上的恒力F1和F2(F1>F2)，使钩码都竖直向上做匀加速直线运动，A、B两个钩码各自运动一段时间后撤去竖直向上的恒力作用，已知A、B向上运动的最大高度相等。忽略空气阻力作用，设Fl对钩码A的冲量大小为I1，F2对钩码B的冲量大小为I2，则A．I1<I2B．I1>I2C．I1=I2D．以上情况都有可能5、一个质量为m的小铁块沿半径为R的固定半圆轨道上边缘由静止滑下，到半圆底部时，轨道所受压力为铁块重力的1.5倍，则此过程中铁块损失的机械能为A． B．C． D．6、科学家在物理学的研究过程中应用了很多科学思想方法，下列叙述正确的是()A．卡文迪许在利用扭秤实验装置测量万有引力常量时，应用了放大法B．用质点代替有质量的物体，采用了微元法C．牛顿首次采用“把实验和逻辑推理结合起来”的科学研究方法D．实验中探究加速度与质量、合外力关系时采用的是等效替代的方法二、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、如图所示，虚线A、B、C、D是某匀强电场中的4个平行且等距的等势面，其中等势面C的电势为0，一电子仅在静电力的作用下运动，经过A、D等势面时的动能分别为26eV和5eV，则下列说法正确的是A．等势面D的电势为-7VB．等勢面B的电势为4VC．该电子不可能到达电势为－10V的等势面D．该电子运动到某一位置，其电势能变为8eV时，它的动能为4eV8、如图所示，两个带等量正电荷的小球A、B(可视为点电荷)被固定在光滑绝缘水平面上．P、N是小球A、B连线的垂直平分线上的点，且PO＝ON．现将一个电荷量很小的带负电的小球C(可视为质点)从P点由静止释放，在小球C向N点运动的过程中，关于小球C的速度图象中，可能正确的是A． B． C． D．9、如图所示，在A、B两物体间有一与物体不连接的轻质弹簧，两物体用轻细线连接在一起并使弹簧处于压缩状态，整体静止在光滑水平面上。现将细线烧断，在弹簧将A、B两物体弹开的过程中，设某一时刻A、B物体的加速度大小为aA和aB，速度大小为vA和vB，弹力做功的功率为PA和PB，A、B两物体的动能为EkA和EkB。若A、B物体的质量关系是mA>mB，则下面关系式中正确的是（）A．aA<aB B．vA<vB C．PA<PB D．EkA<EkB10、如图所示，A、B、C三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，已知三颗卫星的质量关系为mA=mB＜mC，轨道半径的关系为rA＜rB=rC，则三颗卫星（）A．线速度大小关系为B．加速度大小关系为C．向心力大小关系为D．周期关系为TA<TB=TC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）某同学利用如图甲所示的装置探究“弹簧弹力做功”.在水平桌面上固定好弹簧和光电门，将光电门与数字计时器(图中未画出)连接．实验过程如下：(1)如图乙所示，用游标卡尺测量固定于滑块上的挡光片的宽度d=_________mm；(2)用滑块把弹簧压缩到距离光电门为x位置，并从静止释放，数字计时器记下挡光片通过光电门所用的时间t，则此时滑块的速度v=_________(用题中符号表示)；(3)多次改变滑块的质量m，重复(2)的操作，得出多组m与v的值．根据这些数值，作出v2-1/m图象，如图丙．根据图象，可求出滑块每次运行x的过程中弹簧对其所做的功为_________；还可求出的物理量是_________；其值为_________．(用题中符号表示，已知重力加速度为g)12．（12分）要测绘一个标有“3V0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作．已选用的器材有：电池组(电动势为4.5V，内阻约1Ω)；电流表(量程为0～250mA，内阻约5Ω)；电压表(量程为0～3V，内阻约3kΩ)；电键一个、导线若干．①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的________(填字母代号)．A．滑动变阻器(最大阻值20Ω，额定电流1A)B．滑动变阻器(最大阻值1750Ω，额定电流0.3A)②实验的电路图应选用下列的图________(填字母代号)．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）静止在水平地面上的两小物块A、B，质量分别为，；两者之间有一被压缩的微型弹簧，A与其右侧的竖直墙壁距离，如图所示．某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的动能之和为．释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动．A、B与地面之间的动摩擦因数均为．重力加速度取．A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短．（1）求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小；（2）物块A、B中的哪一个先停止？该物块刚停止时A与B之间的距离是多少？（3）A和B都停止后，A与B之间的距离是多少？14．（16分）一次演习中，一空降特战兵实施空降，在飞机悬停180m高的空中后，空降特战兵从机舱中一跃而下，把空降特战兵空降假定为如下过程：空降特战兵出飞机舱后先做自由落体运动，下落了1s后打开辅伞，特战兵立即做匀速运动，过了一段时间后打开主伞，特战兵立即做匀减速直线运动，匀减速运动6s后到达了“敌方”的地面，此时空降特战兵的速度恰好为零，g取10m/s1．求：（1）空降特战兵做自由落体运动下落的距离是多少？（1）空降特战兵匀速运动的速度是多少？（3）空降特战兵从出机舱到着地总共花了多少时间？15．（12分）如图所示，截面积分别为SA=1cm1、SB=0.5cm1的两个上部开口的柱形容器A、B，底部通过体积可以忽略不计的细管连通，A、B两个气缸内分别有两个不计厚度的活塞，质量分别为mA=1.4kg、mB=0.7kg.A气缸内壁粗糙，活塞与气缸间的最大静摩擦力为Ff=3N；B气缸内壁光滑，且离底部1h高处有一活塞销．当气缸内充有某种理想气体时，A、B中的活塞距底部均为h，此时气体温度为T0=300K，外界大气压为P0=1.0×105Pa．现缓慢升高气体温度，（g取10m／s1，）求：①当气缸B中的活塞刚好被活塞销卡住时，气体的温度；②当气缸A中的活塞刚要滑动时，气体的温度T1．

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、C【解析】

A．设绳子长度为L，总高度为H，由动能定理可得特战员到达绳子最低点时的速度可得特战员到达绳子最低点时的速度，而后特战队员做平抛运动可知时，水平位移最大，A错误；B．特战队员在到达竖直状态时，由牛顿第二定律，可得代入速度，可得，B错误；C．特战队员落地时的水平速度为，故绳索越长，特战队员落地时的水平速度越大，C正确；D．整个过程，由动能定理，可得特战队员落地时的速度与绳子长度无关，D错误。故选C。2、D【解析】

对物体，由牛顿第二定律得：解得：故D正确，ABC错误。3、D【解析】A、A点电场线比B点稀疏，则有A点的电场强度比B点的小，故A错误；B、金属容器是等势体，沿电场线方向电势降低，则有C点的电势比B点的电势高，故B错误；C、由于检验电荷的电性不知道，正电荷从A点移到C点，电场力做负功，负电荷从A点移到C点，电场力做正功，故C错误；D、金属容器是等势体，A点的电势比B点的电势相等，检验电荷从C点沿不同路径移到A点和B点，电场力做的功相同，故D正确；故选D。4、A【解析】

设钩码A、B的质量为m，因F1＞F2，由牛顿第三定律知向上做匀加速直线运动的加速度满足：a1＞a2，由于上升的高度相同，则速度图象如图所示；

根据图象可知A上升过程中运动的总时间小于B上升过程中运动的总时间；全过程根据动量定理可得：

对A：I1-mgt1=0对B：I2-mgt2=0所以I1＜I2。A．I1<I2，与结论相符，选项A正确；B．I1>I2，与结论不相符，选项B错误；C．I1=I2，与结论不相符，选项C错误；D．以上情况都有可能，与结论不相符，选项D错误；5、D【解析】

铁块滑到半球底部时，半圆轨道底部所受压力为铁块重力的1.5倍，根据牛顿第二定律，有压力等于支持力，根据题意，有对铁块的下滑过程运用动能定理，得到联立解得：故D正确．6、A【解析】解:A、卡文迪许在利用扭秤实验装置测量万有引力常量时，应用了放大思想，故A正确B、用质点来代替有质量的物体是采用了理想模型的方法.故B错误;C、首次提出“提出假说,数学推理,实验验证,合理外推“的科学推理方法的是伽利略不是牛顿,故C错误;

D、实验中探究加速度与质量、合外力关系时采用的是控制变量法,所以D选项是错误的;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、AD【解析】

（1）因电子仅在静电力的作用下运动，经过A、D等势面的动能分别为26eV和5eV，根据动能定理有，即，又，可得，选项A正确；（2）因匀强电场中，等势面B的电势为7V，选项B错误；（3）因只有静电力做功，动能和电势能之和保持不变．当电子的速度为零时，由能量守恒可得，解得，选项C错误；（4）同理，由能量守恒可得，，选项D正确．故本题选AD．8、AD【解析】

在AB的垂直平分线上，从无穷远处到O点电场强度先变大后变小，到O点变为零，负电荷受力沿垂直平分线运动，电荷的加速度先变大后变小，速度不断增大，在O点加速度变为零，速度达到最大，由速度与时间的图象的斜率先变大后变小，由O点到无穷远，速度变化情况与另一侧速度的变化情况具有对称性，如果PN足够远，则D正确，如果PN很近，则A正确，BC错误。故选AD。9、ABCD【解析】

A．因任意时刻弹簧对AB的作用力大小相等，根据，因mA>mB，则aA<aB，选项A正确；B．根据v=at可知，任意时刻两物体速度关系是vA<vB，选项B正确；C．根据P=Fv，因为vA<vB，且弹簧对两物体的弹力大小相同，则弹力做功的功率为PA<PB，选项C正确；D．因由动量守恒定律可知，两物体动量大小相等，根据，因为mA>mB，则EkA<EkB，选项D正确；故选ABCD.10、BD【解析】

根据万有引力提供向心力：，解得：，由图示可知：rA＜rB=rC，所以vA＞vB=vC，故A错误；根据万有引力提供向心力：，解得：，由图示可知：rA＜rB=rC，所以aA＞aB=aC，故B正确；向心力为，由题意知三颗卫星的质量关系为mA=mB＜mC，轨道半径的关系为rA＜rB=rC，所以可以判断：FA＞FB，FB＜FC，故C错误；根据万有引力提供向心力：，解得：，由图示可知：rA＜rB=rC，所以TA<TB=TC，故D正确．所以BD正确，AC错误．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、5.70mm滑块与桌面之间的动摩擦因数【解析】

(1)据游标卡尺的读数法则读出游标卡尺的读数；(2)滑块通过光电门的速度可认为等于挡光片通过光电门的平均速度；(3)从动能定理推理出图象对应的表达式，利用图象的斜率和纵截距求出弹簧对物块做的功及滑块与桌面之间的动摩擦因数．【详解】(1)游标卡尺的读数为(2)滑块通过光电门的速度可认为等于挡光片通过光电门的平均速度，则(3)设滑块每次运行x的过程中弹簧对其所做的功为，对滑块的运动过程，由动能定理得：，整理得：．由图象的斜率和纵截距可得：、，解得：滑块每次运行x的过程中弹簧对其所做的功、滑块与桌面之间的动摩擦因数12、AB【解析】

（1）由于实验要求电压从零调，变阻器应采用分压式接法，应选择阻值小的变阻器以方便调节，所以应选择A；

（2）由于待测小灯泡阻值较小，满足，所以电流表应用外接法，又变阻器应采用分压式接法，所以应选择B；应明确：①当实验要求电流从零调或变阻器的全电阻远小于待测电阻时变阻器应采用分压式接法，应选择阻值小的变阻器以方便调节；②当待测电阻满足时，电流表应用外接法，满足时，电流表应用内接法；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）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）B先停止；0.50m；（3）0.91m；【解析】

首先需要理解弹簧释放后瞬间的过程内A、B组成的系统动量守恒，再结合能量关系求解出A、B各自的速度大小；很容易判定A、B都会做匀减速直线运动，并且易知是B先停下，至于A是否已经到达墙处，则需要根据计算确定，结合几何关系可算出第二问结果；再判断A向左运动停下来之前是否与B发生碰撞，也需要通过计算确定，结合空间关系，列式求解即可．【详解】（1）设弹簧释放瞬间A和B的速度大小分别为vA、vB，以向右为正，由动量守恒定律和题给条件有①②联立①②式并代入题给数据得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B两物块与地面间的动摩擦因数相等，因而两者滑动时加速度大小相等，设为a．假设A和B发生碰撞前，已经有一个物块停止，此物块应为弹簧释放后速度较小的B．设从弹簧释放到B停止所需时间为t，B向左运动的路程为sB．，则有④⑤⑥在时间t内，A可能与墙发生弹性碰撞，碰撞后A将向左运动，碰撞并不改变A的速度大小，所以无论此碰撞是否发生，A在时间t内的路程sA都可表示为sA=vAt–⑦联立③④⑤⑥⑦式并代入题给数据得sA=1.75m，sB=0.25m⑧这表明在时间t内A已与墙壁发生碰撞，但没有与B发生碰撞，此时A位于出发点右边0.25m处．B位于出发点左边0.25m处，两物块之间的距离s为s=0.25m+0.25m=