江苏省盐城市东台市创新学校2027届物理高三第一学期期中学业水平测试模拟试题含解析

江苏省盐城市东台市创新学校2027届物理高三第一学期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，a为放在地球赤道上随地球表面一起转动的物体，b为处于地面附近近地轨道上的卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，若a、b、c、d的质量相同,地球表面附近的重力加速度为g。则下列说法正确的是()A．d是三颗卫星中动能最小，机械能最大的B．c距离地面的高度不是一确定值C．a和b的向心加速度都等于重力加速度gD．a的角速度最大2、如图，一物体在水平面上受到向右、大小为8N的恒力F作用，在4s时间内，向右运动2m，则在此过程中，力F对物体所做的功和平均功率分别为（）A．32J，4W B．32J，8WC．16J，8W D．16J，4W3、在一根绳上串着两个质量不同的小球1、2，已知两小球的质量关系m1<m2，当手提着绳的上端使两小球沿水平方向一起向右做匀加速直线运动时（空气阻力忽略不计），则下图中正确的是（）A． B． C． D．4、国际单位制（缩写SI）定义了米（m）、秒（s）等7个基本单位，其他单位均可由物理关系导出。例如，由m和s可以导出速度单位m·s–1。下列几个物理量的单位正确的是A．滑动摩擦因数μ的单位N/kgB．功W的单位是kg•m/s2C．万有引力恒量G的单位是N•kg2/m2D．劲度系数k的单位是kg/s25、如图所示，一带铁芯线圈置于竖直悬挂的闭合铝框右侧，与线圈相连的导线abcd内有水平向里变化的磁场．下列哪种变化磁场可使铝框向左偏离()A． B．C． D．6、所示，质量相等的A、B两物体（可视为质点）放在圆盘上，到圆心的距离之比是3：2，圆盘绕圆心做匀速圆周运动，两物体相对圆盘静止．则A、B两物体做圆周运动的向心力之比为（）A．1：1 B．3：2 C．2：3 D．4：9二、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，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔的水平桌面上．小球在某一水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆）．现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动（图上未画出），两次金属块Q都保持在桌面上静止．则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是（）A．Q受到桌面的支持力变大B．Q受到桌面的静摩擦力变大C．小球P运动的角速度变大D．小球P运动的周期变大8、如图所示，足够长传送带与水平方向的夹角为θ，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮，与木块b相连，b的质量为m，开始时a、b及传送带均静止，且a不受传送带的摩擦力作用，现将传送带逆时针匀速转动，则在b上升h高度(未与滑轮相碰)的过程中，下列说法不正确的是（）

A．物块a的质量为B．摩擦力对a做的功大于物块a、b动能增加量之和C．任意时刻，重力对a、b做功的瞬时功率大小不相等D．摩擦力对a做的功等于物块a、b构成的系统机械能的增加量9、如图所示，水平转台上有一个质量为m的小物块，用长为L的轻细绳将物块连接在通过转台中心的转轴上，细绳与竖直转轴的夹角为θ，系统静止时细绳绷直但张力为零．物块与转台间动摩擦因数为μ（μ＜tanθ），设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．当物块随转台由静止开始缓慢加速转动且未离开转台的过程中A．物块受转台的静摩擦力方向始终指向转轴B．至绳中出现拉力时，转台对物块做的功为C．物块能在转台上随转台一起转动的最大角速度为D．细绳对物块拉力的瞬时功率始终为零10、机场使用的货物安检装置如图所示，绷劲的传送带始终保持v=1m/s的恒定速率运动，AB为传送带水平部分且长度L=2m，现有一质量为m=1kg的背包（可视为质点）无初速度的放在水平传送带的A端，可从B端沿斜面滑到地面．已知背包与传送带的动摩擦因数μ=0.5，，下列说法正确的是A．背包从A运动到B所用的时间为2.1sB．背包从A运动到B所用的时间为2.3sC．背包与传送带之间的相对位移为0.3mD．背包与传送带之间的相对位移为0.1m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）某实验小组利用如图所示的实验装置来探究机械能守恒定律，将一端带有光滑的定滑轮的长木板另一端抬起放置在水平桌面上，并在长木板上合适的位置固定两光电门A和B．现将一带有遮光条的物块放在长木板上，并用质量不计的细绳连接一质量为m的钩码Q，然后将滑块由静止释放，已知两光电门之间的距离为L，物块和遮光条的总质量为M，挡光宽度为d（且d远小于L），物块经过两光电门时的挡光时间分别为．通过以上的叙述回答下列问题：(1)如果该小组的同学利用上述的实验装置来探究加速度与质量、外力的关系时，平衡摩擦力后，还需满足______时物块的合外力近似等于钩码的重力，则物块在长木板上下滑时加速度的关系式为_____（用题中的物理量表示）；(2)实验前，该小组的同学已经平衡了摩擦力，如图所示，不挂Q，滑块能匀速滑行，则_________（填“可以”或“不可以”）用该装置验证PQ组成的系统的机械能守恒，其原因为_____________．12．（12分）在做“研究平抛运动”的实验中，为了测量小球平抛运动的初速度，实验用如图所示的装置．实验操作的主要步骤如下：(ⅰ)在一块平木板上钉上复写纸和白纸，将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前，木板与槽口之间有一段初始距离d，并保持板面与轨道末端的水平段垂直．(ⅱ)使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹A(ⅲ)将木板沿水平方向向右平移一段动距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹B(ⅳ)将木板再水平向右平移相同距离x，使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再在白纸上得到痕迹C(ⅴ)测得A、B、C三点距地面的高度为y1、y2、y1，已知当地的重力加速度为g．请回答下列问题(1)关于该实验，下列说法中正确的是_______A．斜槽轨道必须尽可能光滑B．每次小球均须由静止释放C．每次释放小球的位置可以不同D．步骤(ⅰ)初始距离d必须与步骤(ⅲ)中距离x相等(2)根据上述直接测量的量和已知的物理量可以得到小球平抛的初速度大小的表达式为v0＝________．(用题中所给字母表示)(1)某同学做进一步的研究，改变小球释放的初始位置的高度h，每改变一次高度，重复上述步骤(ⅰ)-(ⅴ)(其它条件不变)，并记录每次的h、y1、y2、y1．在同一坐标系中画出、、图象．根据你的分析，下列哪个图最接近该同学的实验结果______（图中直线a表示图象，直线b表示图象，直线c表示图象）．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）如图所示为一列简谐横波沿x轴传播在t=0(实线)和t=0.5s(虚线)时刻的波形图。(1)若t=0时刻，x=2.5m处质点正沿y轴负方向振动，求该质点第一次回到t=0时刻的位置所经过的最长时间；(2)若波动的周期T≤0.5s≤2T，则在1s内波形传播的距离为多少?14．（16分）如图所示，一细U型管两端均开口，用两段水银柱封闭了一段空气柱在管的底部，初始状态气体温度为T1=280K,各段的长度分别为L1=20cm,L2＝15cm，L3＝10cm，h1＝4cm，h2＝20cm；现使气体温度缓慢升高，（大气压强为p0＝76cmHg）求：①若当气体温度升高到T2时，右侧水银柱开始全部进入竖直管，求此时左侧水银柱竖直部分有多高？并求出此时管底气柱的长L1′②求第一问中的温度T2等于多少K?③在T2的基础上继续升温至T3时,右侧水银柱变成与管口相平，求T3等于多少K?15．（12分）如图，小球a、b用等长细线悬挂于同一固定点O．让球a静止下垂，将球b向右拉起，使细线水平．从静止释放球b，两球碰后粘在一起向左摆动，此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60°．忽略空气阻力，求(1)两球a、b的质量之比；(2)两球在碰撞过程中损失的机械能与球b在碰前的最大动能之比．

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．卫星做圆周运动万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：卫星的动能：三颗卫星中d的轨道半径最大，则d的动能最小，以无穷远处为零势能面，机械能：d的轨道半径最大，d的机械能最大，故A正确；B．c是同步卫星，同步卫星相对地面静止，c的轨道半径是一定的，c距离地面的是一确定值，故B错误；C．同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据a=ω2r知，a的向心加速度小于c的向心加速度。由牛顿第二定律得：解得：卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则同步卫星c的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，故知a的向心加速度小于重力加速度g，故C错误；D．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：解得：由于rb＜rc＜rd，则ωb＞ωc＞ωd，a与c的角速度相等，则b的角速度最大，故D错误；2、D【解析】力F所做的功为，平均功率为，故D正确．点睛：本题主要考查了功和平均功率的求法，属于基础问题．3、C【解析】

手提着绳端沿水平方向一起做匀加速直线运动，对整体分析，整体受到重力和拉力，两个力的合力水平向右，根据平行四边形定则知，则拉力的方向斜向右上方，对下面小球m2，利用牛顿第二定律，则在水平方向有而在竖直方向则有对上面小球同理有联立解得则而则故选C。4、D【解析】

A．滑动摩擦因数μ没有单位，故A错误；B．由功公式可知，功的单位为，故B错误；C．由公式得所以G的单位是，故C错误；D．由胡克定律可得所以劲度系数k的单位故D正确。5、A【解析】

由楞次定律可知，要使铝框向左远离，则螺线管中应产生增大的磁场，即螺线管中电流应增大；而螺线管中的电流是由abcd区域内的磁场变化引起的，故abcd中的磁场变化率应增大，故A正确，BCD错误．6、B【解析】

A、B两物体的角速度相等，根据Fn=mrω2知，质量相等，半径之比为3：2，则向心力之比为3：2，故B正确，ACD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、BC【解析】

试题分析：对小球分析，设绳子拉力为F，绳子与竖直方向夹角为θ，绳子长度为l，则有Fcosθ=mg，Fsinθ=m（2π/T）2r,r=lsinθ，解得T2=4π2lcosθ/g,当小球位置升高时，周期减小，角速度增大，C正确，D错误．Q物块处于平衡状态，有N=Mg+Fcosθ=（M+m）g，支持力不变，A错误；f=Fsinθ=mgtanθ，物块位置升高，θ增大，f增大，B正确．考点：本题考查圆周运动向心力分析和物体平衡．8、AD【解析】

A．开始时，a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力作用，则有则故A正确；B．b上升h，则a下降hsinθ，则a重力势能的减小量为即物块a重力势能减少量等于物块b重力势能的增加量，则系统重力势能不变，所以摩擦力做功等于物块a、b动能增加之和，故B错误；C．任意时刻a、b的速率相等，对b，克服重力的瞬时功率对a有所以重力对a、b做功的瞬时功率大小相等，故C错误；D．根据功能关系得知，摩擦力对a做的功等于a、b机械能的增量，故D正确。9、CD【解析】

A．物体做加速圆周运动，所以开始时物体受到的摩擦力必定有一部分的分力沿轨迹的切线方向，起到加速的作用，故A错误；B．对物体受力分析知物块离开圆盘前，由摩擦力和拉力的合力提供向心力在竖直方向上N+Tcosθ=mg根据动能定理知当弹力T=0，半径为r=Lsinθ联立以上解得至绳中出现拉力时，转台对物块做的功为，故B错误；C．当N=0，f=0时加速度最大，根据牛顿第二定律Tcosθ=mg半径为r=Lsinθ联立可得所以当物块的角速度增大到时，物块与转台间恰好无相互作用，故C正确；D．根据几何关系可知，物体在做圆周运动的过程中受到的绳子的拉力方向与物体运动的方向始终垂直，所以细绳对物块拉力的瞬时功率始终为零，故D正确．故选CD。10、AD【解析】背包在水平传送带上由滑动摩擦力产生加速度，由牛顿第二定律得，得，背包达到传送带的速度v=1m/s所用时间，此过程背包对地位移，所以共速后背包与传送带相对静止，没有相对位移，所以背包对于传送带的相对位移为，背包匀速运动的时间，所以背包从A运动到B所用的时间为：；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、M远大于m不可以有摩擦力做功【解析】(1)设绳子拉小车的力为F，重物Q与小车P加速度大小相，对于小车有F=Ma；对于重物mg-F=ma；解得，只有当M远大于m时，才可以认为物块P受到外力的合力等于Q重物的重力．物块经过两光电门的速度分别为，根据匀变速运动的规律可得，解得；(2)虽然平衡了摩擦力，但摩擦力并没有消失，在物块运动的过程中有摩擦力做功，故系统机械能不守恒，所以不能用些装置验证系统机械能守恒．【点睛】本题考查了实验注意事项、实验数据处理，本题是一道基础题，掌握基础知识即可解题，知道实验原理是解题的前提与关键；平时要注意基础知识的学习．12、BC【解析】

（1）为了保证小球的初速度相等，每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放，斜槽轨道不需要光滑，故A错误，C错误，B正确，步骤(ⅰ)初始距离d必须与步骤(ⅲ)中距离x无关，只要保证，连续水平移动的位移x相等即可，故D错误．（2）在竖直方向上，；水平方向上，可得小球平抛的初速度．（1）设小球离地高度为，小球平抛运动阶段水平位移为，距离地面高度为，小球从斜槽的由h处静止释放，忽略摩擦力的影响，，由以上分析可得，当由木板水平向右平移时，对逐渐变大，图象斜率变小，故C正确．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）10m或14m【解析】

①据在t=0时刻，x=2.5m处的质点向y轴负方向运动，根据波形平移法得到该波的传播方向；由两个时刻的波形可知时间与周期的关系，求出周期的通项，根据周期通项，读出波长，求出波速。

②简谐波传播过程中，振动在一个周期内传播一个波长的距离。根据波形的平移法可知，若波向左传播，且T＜△t＜2T，则波传播的距离是1λ；若波向右传播，且T＜△t＜2T，波传播的距离是1λ，从而求得波速，进而即可求解1s内波形平移的距离。【详解】（1）已知在t=0时刻，x=2.5m处的质点向y轴负方向运动，波形向左平移，所以该波沿x轴的负方向传播。结合图像可知，该质点回到t=0时刻的位置波形传播的最小距离为x=1m，波传播的速度（k=0，1，2，…），k=0时波速最小，最小速度为v=6m/s；x=2.5m处质点回到t=0时刻的位置所用最长时间

（2）由于T≤0.5s≤2T，若波沿x轴正向传播，则0.5s内波传播的距离为x1=5m；波在1s内传播的距离为10m；若波沿x轴负向传播，则0.5s内波传播的距离为x2=7m；波在1s内传播的距离为14m；本题是多解问题，关键是会通过波形微