福建省南平市邵武市四中2027届物理高三第一学期期中学业水平测试试题含解析

福建省南平市邵武市四中2027届物理高三第一学期期中学业水平测试试题注意事项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、如图所示，斜面体置于粗糙水平面上，光滑小球被轻质细线系住放在斜面上，细线另一端跨过光滑定滑轮，用力拉细线使小球沿斜面缓慢向上移动一小段距离，斜面体始终静止。则在小球移动过程中（）A．细线对小球的拉力变大 B．斜面对小球的支持力变大C．斜面对地面的压力变大 D．地面对斜面的摩擦力变大2、用水平力拉一物体在水平地面上从静止开始做匀加速运动，到秒末撤去拉力F，物体做匀减速运动，到秒末静止。其速度图像如图所示，且。若拉力F做的功为W，平均功率为P；物体在加速和减速过程中克服摩擦阻力做的功分别为和，它们的平均功率分别为和，则下列选项正确的是（）A．B．C．D．3、某重型气垫船，最高时速为72km/h，装有额定输出功率为6000kW的燃气轮机。假设该重型气垫船在海面航行过程所受的阻力与速度v满足（k为定值），下列正确的是A．该重型气垫船的最大牵引力为NB．由题中给出的数据可算出N•s/mC．当以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船所受的阻力大小为ND．当以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船发动机的输出功率为2500kW4、在做“验证力的平行四边形定则”的实验中有同学各自画了以下力的图示，图中F1、F2是用两把弹簧测力计同时拉橡皮筋时各自的拉力，F′是用一把弹簧测力计拉橡皮筋时的拉力；以表示F1、F2的有向线段为邻边画平行四边形，以F1、F2交点为起点的对角线用F表示，在以下四幅图中，只有一幅图是合理的，这幅图是A．B．C．D．5、在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，A、V为理想电流表和电压表．在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是A．电压表示数变小B．电流表示数变小C．电容器C所带电荷量增多D．a点的电势降低6、卢瑟福提出原子核式结构的实验基础是α粒子散射实验，在α粒子散射实验中，大多数α粒子穿越金箔后仍然沿着原来的方向运动，其较为合理的解释是()A．α粒子穿越金箔时距离原子核较近B．α粒子穿越金箔时距离原子核较远C．α粒子穿越金箔时没有受到原子核的作用力D．α粒子穿越金箔时受到原子核与电子的作用力构成平衡力二、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，物块从表面粗糙的固定斜面顶端匀速下滑至底端，下列说法正确的有()A．物块的机械能减少B．物块的机械能守恒C．物块减少的重力势能全部转化为动能D．物块减少的机械能全部转化为内能8、设同步卫星离地心的距离为r，运行速率为v1，加速度为a1；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球的半径为R，则下列正确的是（）A． B． C． D．9、如图所示，顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平地面上，三条细绳结于O点，一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块P，一条绳连接小球Q，P、Q两物体处于静止状态，另一条绳OA在外力F的作用下使夹角θ<90°现缓慢改变绳OA的方向至θ>90°，且保持结点O位置不变，整个装置始终处于静止状态，下列说法正确的是A．绳OA的拉力先减小后增大B．斜面对物块P的摩擦力的大小可能先减小后增大C．地面对斜面体有向右的摩擦力D．地面对斜面体的支持大于物块P和斜面体的重力之和10、如图所示，小车板面上的物体质量为m＝8kg，它被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住而静止在小车上，这时弹簧的弹力为6N．现沿水平向右的方向对小车施以作用力，使小车由静止开始运动起来，运动中加速度由零逐渐增大到1m/s2，随即以1m/s2的加速度做匀加速直线运动．以下说法正确的是()A．物体与小车始终保持相对静止，弹簧对物体的作用力始终没有发生变化B．物体受到的摩擦力一直减小C．当小车加速度(向右)为0.75m/s2时，物体不受摩擦力作用D．如小车以0.5m/s2的加速度向左做匀加速直线运动时，物体受到的摩擦力一定为10N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）利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图1所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动．（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度b，结果如图1所示，由此读出b=_____mm；（1）某次实验测得倾角θ=30°，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为△Ek=_____，系统的重力势能减少量可表示为△Ep=_____，在误差允许的范围内，若△Ek=△Ep则可认为系统的机械能守恒；（用题中字母表示）（3）在上次实验中，某同学改变A、B间的距离，作出的v1﹣d图象如图3所示，并测得M=m，则重力加速度g=_____m/s1．12．（12分）某同学设计了用光电门传感器探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m的关系．（1）如图1所示，在小车上固定宽度为l的挡光片，将两个光电门传感器固定在相距为d的轨道上，释放小车，传感器记录下小车经过光电门1和光电门2的时间分别为、，可以测得小车的加速度a=____________（用题中的符号l、d、、表示）．（2）该同学多次重复测量，作出a—F图，如图2所示，发现该图线不通过坐标原点，其原因可能是__________；此图线的BC段明显偏离直线，其原因可能是__________．A．平衡摩擦力时，轨道右端垫的过高B．轨道保持了水平状态C．所用小车的质量太大D．所挂钩码的总质量太大四、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，在平面直角坐标系xoy中的第一象限内存在磁感应强度大小为B，方向垂直于坐标平面向里的有界圆形匀强磁场区域(图中未画出)：在第二象限内，存在与x轴负方向成α=30°的匀强电场，一粒子源固定在X轴上坐标为(-L，0)的A点。粒子源沿y轴正方向释放出质量为m，电荷量为-q，速度大小为v的带电粒子，粒子垂直y轴通过C点进入第一象限，又经过磁场偏转后垂直x轴进入第四象限(带电粒子的重力不计)。求:(1)匀强电场的电场强度E的大小；(2)带电粒子离开电场时的速度大小；(3)圆形匀强磁场的最小面积.14．（16分）一球形人造卫星的最大横截面积为、质量为，在轨道半径为的高空绕地球做圆周运动．由于受到稀薄空气阻力的作用，导致卫星运行的轨道半径逐渐变小．卫星在绕地球运转很多圈之后，其轨道的高度下降了，由于，所以可以将卫星绕地球运动的每一圈均视为匀速圆周运动．设地球可看成质量为的均匀球体，万有引力常量为．（）求人造卫星在轨道半径为的高空绕地球做圆周运动的周期．（）取无穷远处为零势能点，当卫星的运行轨道半径为时，卫星与地球组成的系统具有的势能可表示为．请估算人造卫星由半径为的圆轨道降低到半径为的圆轨道的过程中，机械能的变化．（）某同学为估算稀薄空气对卫星的阻力大小，做出了如下假设：卫星运行轨道范围内稀薄空气的密度为，且为恒量；稀薄空气可看成是由彼此不发生相互作用的颗粒组成的，所有的颗粒原来都静止，它们与人造卫星在很短时间内发生碰撞后都具有与卫星相同的速度，在与这些颗粒碰撞的前后，卫星的速度可认为保持不变．在满足上述假设的条件下，请估算空气颗粒对卫星在半径为轨道上运行时，所受阻力大小的表达式．15．（12分）如图所示，水平放置的两块平行金属板长为l，两板间距为d，两板间电压为U，且上板带正电，一个电子沿水平方向以速度，从两板中央射入，已知电子质量为m，电荷量为q求电子偏离金属板的侧位移是多少？电子飞出电场时的速度是多少？电子离开电场后，打在屏上的P点，若s已知，求OP的长．

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】

AB．对小球受力分析并合成矢量三角形：重力大小方向不变，支持力方向不变，绳子拉力方向由图中实线变为虚线，绳子拉力增大，斜面对小球的支持力减小，A正确，B错误；CD．对斜面受力分析：正交分解：根据牛顿第三定律，小球对斜面的压力减小，所以斜面对地面的摩擦力减小，地面对斜面的支持力减小，根据牛顿第三定律，斜面对地面的压力减小，CD错误。故选A。2、A【解析】

AB．根据动能定理，整个过程中，只有拉力和摩擦力做功，所以有所以有速度时间图像与坐标围成的面积表示位移，从图中可得摩擦力在两个过程中的位移不同，所以，A正确，B错误；CD．因为，根据所以有加速过程的平均速度为减速过程中的平均速度为故根据公式可得带入可得CD错误。故选A。考点：考查动能定律，功率的计算由动能定理可得出物体拉力做的功与克服摩擦力做功的关系，由功的公式可求得加速和减速过程中克服摩擦力做功的大小；由摩擦力做功利用可求得摩擦力的功率关系。3、C【解析】

A.气垫船的最高速度为v=72km/h=20m/s在额定输出功率下以最高时速航行时，根据P=Fv得：气垫船的牵引力此时匀速运动，由P=Fv知，在速度达到最大前，F＞3.0×105N，即气垫船的最大牵引力大于3.0×105N，故A错误。B.气垫船以最高时速匀速运动时，气垫船所受的阻力为f=F=3.0×105N根据f=kv得：k=1.5×104N•s/m故B错误。CD.以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船所受的阻力为此时气垫船发动机的输出功率为故C正确D错误。4、B【解析】

在实验中，F′是一个弹簧秤单独拉橡皮筋时的拉力，F′应沿橡皮筋方向；F是根据平行四边形定则作出的F1和F2的合力，沿平行四边形的对角线方向，两者存在一定的误差，在误差允许的范围内重合，则平行四边形定则得到验证。符合该特征的B图是最合理的；A．该图与结论不相符，选项A错误；B．该图与结论相符，选项B正确；C．该图与结论不相符，选项C错误；D．该图与结论不相符，选项D错误；5、D【解析】

在滑动变阻器的滑动触头P自a端向b端滑动的过程中，R3接入电路的电阻减小，电路外电阻减小，据闭合电路欧姆定律分析干路电流如何变化，再据欧姆定律分析电阻R1两端电压的变化，可知电压表读数的变化．分析并联部分电压的变化，可知电容器的电压如何变化，电容器所带电量的变化．由并联部分电压的变化及电源的负极接地，可分析a点的电势如何变化．用并联部分电压的变化，得出流过R2的电流如何变化，结合干路电流的变化，分析电流表示数的变化．【详解】A：滑动变阻器的滑动触头P自a端向b端滑动的过程中，R3接入电路的电阻减小，电路外电阻减小，干路电流增大，电阻R1两端电压增大，电压表示数增大．故A项错误．BC：干路电流增大，并联部分电压减小，电容器两板间电压减小，电容器C所带电荷量减小．并联部分电压减小，流过R2的电流减小，又干路电流增大，则流过电流表的电流增大，电流表示数变大．故BC两项错误．D：外电路中顺着电流方向，电势降低，则，b点电势为零，并联部分电压减小，则a点的电势降低．故D项正确．电路动态分析问题，按局部到整体，再对局部分析各元件上电压或电流的变化．灵活应用闭合电路的欧姆定律，电动势、路端电压和内电压关系，串并联电路的电压电流关系是解决动态电路的关键．6、B【解析】

A.当α粒子与核十分接近时，会受到很大库仑斥力，会发生大角度的偏转，故A错误；BCD.当α粒子穿过原子时，电子对α粒子影响很小，影响α粒子运动的主要是原子核，离核较远的α粒子受到的库仑斥力很小，运动方向改变小，故B正确，CD错误．故选B。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】A、由于接触面粗糙，不满足守恒条件，故机械能不守恒，故选项A正确，选项B错误；C、根据能量守恒，可以知道物块减少的重力势能转化为动能和内能，故选项C错误，选项D正确．8、BD【解析】

AD．根据万有引力提供向心力，则有：解得：，则同步卫星，近地卫星联立得，A错误，D正确；BC．同步卫星与在赤道上的物体有相同的周期和角速度，则同步卫星的向心加速度为：赤道上物体的加速度为：联立得，B正确，C错误故选BD。9、ABD【解析】

A．缓慢改变绳OA的方向至>90°的过程，OA拉力的方向变化如图从1位置到2位置到3位置所示，可见OA的拉力先减小后增大，OP的拉力一直增大，故A正确；B．若开始时P受绳子的拉力比较小，则斜面对P的摩擦力沿斜面向上，OP拉力一直增大，则摩擦力先变小后反向增大，故B正确；C．以斜面和PQ整体为研究对象受力分析，根据平衡条件，斜面受地面的摩擦力与OA绳子水平方向的拉力等大反向，故摩擦力方向向左，故C错误；D．以斜面体和P、Q整体为研究对象受力分析，根据竖直方向受力平衡:由上图分析可知F的最大值即为(当F竖直向上方向时)，故Fcos𝛼<，则，故D正确.10、AC【解析】初始时物块静止在小车上，说明物块受到的摩擦力为6牛，所以最大静摩擦大于等于6N;当小车加速度增大时，假设物块和小车一起运动，则加速度也逐渐增大到1m/s2,即物块受到的静摩擦力先减小到零，后又增加到反向的2N，静摩擦力一直小于最大静摩擦，所以假设成立，小车和物块一直保持相对静止，AB错；D对；当小车加速度（向右）为0.75m/s2时，物块受到的弹力恰好提供加速度，所以此时所受摩擦力为零，C对．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、3.85(m+M)b【解析】（1）宽度b的读数为：3mm+16×0.05mm=3.80mm；（1）由于光电门的宽度b很小，故用很短时间内的平均速度代替瞬时速度，则滑块通过光电门B速度为：vB=bt；滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量为：ΔEk=12M+mvB2=M+mb22t2；系统的重力势能减少量可表示为：12、BD【解析】

(1)数字计时器记录通过光电门的时间,由位移公式计算出物体通过光电门的平均速度,用该平均速度代替物体的瞬时速度,故在遮光条经过光电门时滑块的瞬间速度为:以及根据匀变速直线运动的速度位移公式;

计算得出

(2)线性图象不通过坐标原点,当力达到一定值时才开始有加速度，则说明操作过程中可能是没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足.此图线的BC段明显偏离直线，其原因是所挂钩码的总质量太大，小车受到的拉力不再近似等于砝码的重力导致的，故选D故本题答案是：(1).(2).B(3).D常用仪器的读数要掌握,这是物理实验的基础.处理实验时一定要找出实验原理,根据实验原理我们可以寻找需要测量的物理量和需要注意的事项.

利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用,提高解决问题能力.

实验用控制变量法,本实验只有在满足平衡摩擦力和小车质量远大于砂和砂桶质量的双重条件下,才能用砂和砂桶重力代替小车所受的合力!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】

根据牛顿第二定律得到水平和竖直方向的加速度，然后利用运动学公求解即可；根据洛伦兹力提供向心力求解出轨迹的半径，确定磁场的最小半径，得到最小面积；【详解】（1）从A点C的过程中，在