湖北省武汉市六校联考2027届高三上物理期中学业水平测试模拟试题含解析

湖北省武汉市六校联考2027届高三上物理期中学业水平测试模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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、2018年2月，我国500m口径射电望远镜（天眼）发现毫秒脉冲星“J0318+0253”，其自转周期T=5.19ms，假设星体为质量均匀分布的球体，已知万有引力常量为．以周期T稳定自转的星体的密度最小值约为（）A． B．C． D．2、将一右端带有固定挡板的长薄板放在水平面上，一质量不计的弹簧右端拴接在挡板上，左端拴接一可视为质点的滑块，当弹簧原长时滑块位于长薄板的O点，将滑块拉至图中的A点，整个装置处于静止状态．现将长薄板的右端缓缓地抬起直到滑块将要沿长薄板下滑．滑块所受的摩擦力以及支持力的大小分别用Ff、FN表示．则在上述过程中下列叙述正确的是（）A．Ff先减小后增大、FN一直减小B．Ff先增大后减小、FN一直增大C．Ff一直增大、FN先减小后增大D．Ff保持不变、FN一直减小3、2016年10月19日，天宫二号空间实验室与神舟十一号载人飞船在距地面393公里的轨道高度交会对接成功。由此消息对比神舟十一号与地球同步卫星的认识，正确的是（）A．神舟十一号载人飞船中宇航员没有受到力的作用B．神舟十一号载人飞船的周期为24小时C．神舟十一号载人飞船的周期小于同步卫星的周期D．神舟十一号载人飞船中天平可以正常使用4、如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火将卫星送入椭圆轨道2，然后再次点火，将卫星送入同步轨道3,轨道1、2相切于Q点，2、3相切于P点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常绕行时，下列说法中正确的是()A．卫星在轨道3上的绕行的速率大于在轨道1上绕行的速率B．卫星在轨道3上的周期大于在轨道2上的周期C．卫星在轨道1上经过Q点时的速度大于它在轨道2上经过Q点时的速度D．卫星在轨道2经过P点时的加速度大于它在轨道3上经过P点时的加速度5、一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，下列说法正确的是()A．A点的电场强度比B点的大B．小球表面的电势比容器内表面的低C．B点的电场强度方向与该处内表面垂直D．将检验电荷从A点沿不同路径移到B点，电场力所做的功不同6、如图，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g．质点自P滑到Q的过程中，克服摩擦力所做的功为（）A．mgR B．mgR C．mgR D．mgR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，A是静止在赤道上的物体，随地球自转而做匀速圆周运动；B、C是同一平面内两颗人造卫星，B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星．已知第一宇宙速度为υ，物体A和卫星B、C的线速度大小分别为、、，周期大小分别为TA、TB、TC，则下列关系正确的是（）A． B．＜＜＜C．＝＞ D．＜＜8、如图所示，足够长传送带与水平方向的倾角为θ，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻质定滑轮与物块b相连，b的质量为m，开始时，a、b及传送带均静止，且a不受传送带摩擦力作用，现让传送带顺时针匀速转动，则在b下降h高度（a未与滑轮相碰）过程中下列说法正确的是（）A．物块a重力势能增加mghB．物块b的机械能减少mghC．摩擦力对a做的功大于a机械能的增加D．摩擦力对a做的功等于物块a、b系统机械能增加两量9、汽车以恒定功率P、初速度冲上倾角一定的斜坡时，汽车受到地面的阻力恒定不变，则汽车上坡过程中的v-t图可能是图中的（）A． B． C． D．10、如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某一初速度由底端冲上倾角为30°的固定斜面，上升的最大高度为h，其加速度大小为g，在这个过程中，有关该物体的说法中正确的是（）A．重力势能增加了 B．动能损失了C．动能损失了 D．机械能损失了三、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）在验证牛顿第二定律的实验中，测量长度的工具是________，精度是________mm；测量时间的工具是_____________；测量质量的工具是_________．实验中砂和桶的总质量m和车与砝码的总质量M间必须满足的条件是__________________．实验中打出的纸带如图所示，相邻计数点间的时间是0.1s，图中长度单位是cm，由此可以算出小车运动的加速度是______m/s1．12．（12分）如图甲所示，为“探究外力做功与物体动能变化之间关系”的实验装置，较长的小车的前端固定有力传感器，能测出小车所受的拉力，小车上固定两个完全相同的遮光条A、B，小车、传感器及遮光条的总质量为M，小车放在安装有定滑轮和光电门的轨道D上，光电门可记录遮光条A、B通过它时的挡光时间。用不可伸长的细线将小车与质量为m的重物相连，轨道放在水平桌面上，（滑轮质量、摩擦不计）。(1)用螺旋测微器测遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度d=______mm；(2)实验过程中______满足M远大于m（填“需要”或“不需要”）；(3)以下操作必要的是______（选填选项前的字母）．A．在未挂钩码时，将木板的左端垫高以平衡摩擦力B．在悬挂钩码后，将木板的左端垫高以平衡摩擦力C．调节木板右端定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行D．所加钩码的质量尽可能大一些(4)若在某次测量中，测得两遮光条间的距离为L，按图甲正确连接器材，由静止释放小车，小车在细线拉动下运动，记录传感器的示数F及遮光条A、B

经过光电门的挡光时间t1和t2，则需要探究的表达式为___________（用题目中表示物理量的字母表示）。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，一气缸竖直放在水平地面上，缸体质量M=10kg，活塞质量m=4kg，活塞横截面积S=2×10-3m2，活塞上面封闭了一定质量的理想气体，活塞下面与劲度系数k=2×103N/m的竖直轻弹簧相连，气缸底部有气孔O与外界相通，大气压强p0=1.0×105Pa．当气缸内气体温度为127℃时，弹簧为自然长度，此时活塞距离气缸顶部的高度为L1=20cm．g取10m/s2，缸体始终竖直，活塞不漏气且与缸壁无摩擦．①当活塞距离气缸顶部的高度为L2=24cm时，缸内气体温度为多少？②缸内气体温度上升到T0以上，气体将做等压膨胀，则T0为多少？14．（16分）如图所示，一辆载重卡车沿平直公路行驶，车上载有质量均为m的A、B两块长方体水泥预制件．已知预制件左端与车厢前挡板的距离为L，A、B间以及B与车厢间的动摩擦因数分别为（），各接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，卡车以速度匀速行驶时，因前方出现障碍物而制动并做匀减速直线运动．（1）卡车制动的加速度满足什么关系时，预制件A相对B滑动，而B相对车厢底板静止？（2）卡车制动后为保证司机安全，在B相对车厢静止的情况下，预制件A不与车厢前挡板碰撞，则卡车从开始制动到停止所经历的时间应满足什么条件？15．（12分）如图所示，内壁光滑的直圆筒固定在水平地面上，一轻质弹簧一端固定在直圆筒的底端，其上端自然状态下位于O点处．将一质量为m、直径略小于直圆筒的小球A缓慢的放在弹簧上端，其静止时弹簧的压缩量为x1．现将一与小球A直径等大的小球B从距A小球3x1的P处释放，小球B与小球A碰撞后立即粘连在一起向下运动，它们到达最低点后又向上运动，并恰能回到O点．已知两小球均可视为质点，弹簧的弹性势能为kx2，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量．求：（1）弹簧的劲度系数k；（2）小球B的质量mB；（3）小球A与小球B一起向下运动时速度的最大值vm．

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】试题分析;在天体中万有引力提供向心力，即，天体的密度公式，结合这两个公式求解．设脉冲星值量为M，密度为根据天体运动规律知：代入可得：，故C正确；故选C点睛：根据万有引力提供向心力并结合密度公式求解即可．2、A【解析】假设滑块的重力为G，长薄板与水平之间的夹角大小为，弹簧的弹力大小用F表示，静摩擦力的大小用表示，由题意可知，当右端缓缓抬起时，逐渐增大，当滑块将要沿长薄板下滑时，弹簧的拉力一直不变，滑块的重力沿薄板向下的分力先小于弹簧的弹力、后大于弹簧的弹力，滑块所受的静摩擦力方向先沿长薄板向下再沿长薄板向上，当滑块的重力沿长薄板向下的分力小于弹簧的弹力时，则有，当增大时F不变，减小；当滑块的重力沿长薄板向下的分力大于弹簧的弹力时，则有，增大时，F不变，增大，则滑块所受的静摩擦力先减小后增大；而滑块所受的支持力等于重力垂直斜面向下的分力，则增大时，一直减小．综合得A正确．故选A.【点睛】受力分析是前提，动态平衡是特点，静摩擦力和滑动摩擦力大小以及方向要区别对待．3、C【解析】飞船绕地球做匀速圆周运动，宇航员仍然受到万有引力，只是万有引力提供圆周运动的向心力；故A错误；神舟十一号的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则由可知，神舟十一号的运行周期小于同步卫星的周期，即小于24小时．故B错误，C正确；神舟十一号载人飞船中天平处于完全失重状态，不能正常使用；故D错误；故选C.点睛：解决本题的关键是理解宇宙员处于完全失重状态，靠地球的万有引力提供向心力，做圆周运动；明确飞船上所有天体均做匀速圆周运动．4、B【解析】

设卫星和地球的质量分别为m和M，卫星速率为v，轨道半径为r，则有，得到，可见半径小，速率大。故A错误。根据开普勒第三定律可知可知，卫星在轨道3上的轨道半径大于在轨道2上的半长轴，则卫星在轨道3上的周期大于在轨道2上的周期，选项B正确；卫星在轨道1上经过Q点时要通过加速才能进入轨道2，则卫星在轨道1上经过Q点时速度小于它在轨道2上经过Q点时的速度，选项C错误；根据牛顿第二定律，可知，卫星在轨道2经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度，故D错误。5、C【解析】试题分析：依据电场线越疏，电场强度越弱，而电场线越密的，则电场强度越强，由图可知，则A点的电场强度比B点的小，故A错误；根据沿着电场线方向电势是降低的，可知，小球表面的电势比容器内表面的高，故B错误；因容器内表面为等势面，且电场线总垂直于等势面，因此B点的电场强度方向与该处内表面垂直，故C正确；因A、B在同一等势面上，将检验电荷从A点沿不同路径到B点，电场力所做的功相同，均为零，故D错误；故选C．考点：电场线；电场强度；电势【名师点睛】本题考查电场线的疏密与电场强度的强弱的关系，掌握电场线的方向与电势的高低的关系，理解电场线总垂直等势面，注意同一等势面上移送电荷时，电场力不做功．6、C【解析】试题分析：据题意，质点在位置P是具有的重力势能为：；当质点沿着曲面下滑到位置Q时具有的动能为：，此时质点对轨道压力为：，由能量守恒定律得到：，故选项C正确．考点：能量守恒定律、圆周运动【名师点睛】本题分析的关键是找出质点在初始位置是的机械能和在末位置时的机械能，两个位置机械能只差就等于摩擦力做的功的大小即；但在球末位置时的动能时需要用到圆周运动规律，，由此式可以求出在末位置的速度，也就可以求解此位置的动能大小了．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】

AB．地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以ωA=ωC，根据v=rω，C的线速度大于A的线速度．根据得B的线速度大于C的线速度，故A错误，B正确；CD．卫星C为同步卫星，所以TA=TC，根据得C的周期大于B的周期，故C正确，D错误．地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度和周期，根据v=rω，a=rω2比较线速度的大小和向心加速度的大小，根据万有引力提供向心力比较B、C的线速度、角速度、周期和向心加速度大小．8、AD【解析】试题分析：通过开始时，a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力作用，根据共点力平衡得出a、b的质量关系．根据b下降的高度得出a上升的高度，从而求出a重力势能的增加量，根据能量守恒定律判断摩擦力功与a、b动能以及机械能的关系．解：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，有magsinθ=mbg，则masinθ=mb．b下降h，则a上升hsinθ，则a重力势能的增加量为mag×hsinθ=mgh．故A正确．B、物块b的机械能减少等于减少的势能减去增加的动能，△E=mgh，故B错误；C、D、根据功能关系，系统机械能增加等于除重力以外的力做功，所以摩擦力对a做的功等于a、b机械能的增量．所以摩擦力做功大于a的机械能增加．故C错误，D正确；故选AD【点评】本题是力与能的综合题，关键对初始位置和末位置正确地受力分析，以及合理选择研究的过程和研究的对象，运用能量守恒进行分析．9、BCD【解析】

A．汽车受到地面的阻力恒定不变，假如速度均匀增大，则根据牛顿第二定律可知汽车的牵引力不变，根据汽车的功率将不断的增大，这不符合题目的要求汽车的功率是恒定，故A错误；B．对汽车受力分析可知，在车上坡时，汽车受到地面的阻力和汽车的重力沿着斜面向下的分力都是不变的，当汽车的牵引力的大小等于汽车受到地面的阻力和汽车的重力沿着斜面向下的分力之和的时候，汽车恰好做匀速直线运动，故B正确；C．汽车的功率一定，当汽车的牵引力大于汽车受到的阻力和汽车的重力沿着斜面向下的分力的时候，汽车的速度先要增加，在速度增大的同时，根据汽车的牵引力要减小，根据牛顿第二定律则加速度变小，当牵引力和汽车受到的沿斜面向下的力相等时，汽车的速度到达最大值，之后匀速运动，故C正确；D．汽车的功率一定，若汽车一开始的牵引力就小于汽车受到的沿斜面向下的力，汽车做减速运动，根据则汽车的牵引了变大，当牵引力和汽车受到的沿斜面向下的力相等时，汽车的速度减小到最小，之后汽车做匀速运动，故D正确。故选BCD。10、ABD【解析】

A．上升过程中，重力做负功，重力势能增大，则A正确；BC．合力做负功，由动能定理可得即动能减小，B正确C错误；D．规定沿斜面向下为正，根据牛顿第二定律可得解得机械能减少量等于克服摩擦力做的功所以机械能减少，D正确。故选ABD。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、刻度尺；1；打点计时器；天平；m<<M；0.69；【解析】

“验证牛顿第二定律”实验用的控制变量法，本实验首先要平衡摩擦力，还必须满足小车质量M远大于砂和砂桶的质量m，实验中还要注意拉力沿着平行于木板的方向．【详解】在验证牛顿第二定律的实验中，测量长度的工具是刻度尺，最小刻度为1mm，则精度是1mm；测量时间的工具是打点计时器；测量质量的工具是天平．在验证牛顿第二定律实验中砂和桶的总质量m和车与砝码的总质量M间必须满足的条件是M≫m，这样可认为小车所受的拉力近似等于砂和砂桶的重力；根据∆x=aT1可得，x3-x1=1aT1，小车运动的加速度为：a=(2.62-1.24)×10-2故答案为刻度尺；1；打点计时器；天平；M≫m；0.6912、0.400不需要AC【解析】（1）由图所示螺旋测微器可知，其示数为0mm+4.0×0.01mm=0.400mm；（2）本实验要外力做功与小车动能变化的关系，而小车的动能为，较长的小车的