湖南省东安县天成实验学校2027届物理高三上期中学业水平测试模拟试题含解析

湖南省东安县天成实验学校2027届物理高三上期中学业水平测试模拟试题考生须知：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，两小球P、Q从同一高度分别以和的初速度水平抛出，都落在了倾角的斜面上的A点，其中小球P垂直打到斜面上，则、大小之比为（）A．9：8 B．8：9 C．3：2 D．2：32、如图，理想变压器的原、副线圈电路中接有四只规格相同的灯泡，原线圈电路接在电压恒为U0的交变电源上．当S断开时，L1、L2、L3三只灯泡均正常发光；若闭合S，已知灯泡都不会损坏，且灯丝电阻不随温度变化，则（）A．灯泡L1变亮 B．灯泡L2变亮C．灯泡L3亮度不变 D．灯泡L4正常发光3、如图甲所示，x轴上固定两个点电荷Q1、Q2（Q2位于坐标原点O），其上有M、N、P三点，间距MN=NP，Q1、Q2在轴上产生的电势ϕ随x变化关系如图乙．则A．M点电势和电场强大小均为零B．N点电势和电场强大小均不为零C．一正试探电荷从P移到M过程中，电场力做功|WPN|=|WNM|D．由图可知，Q1为负电荷，Q2为正电荷，且Q1电荷量大于Q24、如图所示，质子和α粒子）以相同的初动能垂直射入偏转电场（不计粒子重力），则这两个粒子射出电场时的偏转位移y之比为（）A． B． C． D．5、在物理学发展过程中，有许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是（）A．牛顿通过多年观测记录行星的运动，提出了行星运动的三大定律B．卡文迪许发现万有引力定律，被人们称为“能称出地球质量的人”C．伽利略利用“理想斜面”得出“力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因”的观点D．开普勒从理论和实验两个角度，证明了轻、重物体下落一样快，从而推翻了古希腊学者亚里士多德的“小球质量越大下落越快”的错误观点6、2013年6月20日上午，神舟十号航天员王亚平进行了我国首次太空授课。航天员通过质量测量、单摆运动、陀螺运动、水膜和水球等5个基础物理实验，让同学们领略奇妙的太空世界。神舟十号中水滴成球状，这是因为（）A．神舟十号做匀速直线运动B．神舟十号的速度超过7.9km/sC．神舟十号相对地面静止D．神舟十号处于失重环境中二、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、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度同时水平抛出，已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等，斜面底边长是其竖直高度的2倍，若小球a能落到半圆轨道上，小球b能落到斜面上，则下列说法正确的是A．a球可能先落在半圆轨道上B．b球可能先落在斜面上C．两球可能同时落在半圆轨道上和斜面上D．a球可能垂直落在半圆轨道上8、如图，在光滑水平面上有一质量为的物体，在与水平方向成角的恒定拉力作用下运动，则在时间内（）A．重力的冲量为B．拉力的冲量为C．拉力的冲量为D．物体动量的变化量等于9、如图所示，一质量为m的小球用两根不可伸长的轻绳a、b连接，两轻绳的另一端分别系在竖直杆的A、B两点上，当两轻绳伸直时，a绳与杆的夹角为30°，b绳水平，已知a绳长为2L，当竖直杆以自己为轴转动，角速度从零开始缓慢增大过程中，则下列说法正确的是()A．从开始至b绳伸直但不提供拉力时，绳a对小球做功为0B．b绳伸直但不提供拉力时，小球的向心加速度大小为C．从开始至b绳伸直但不提供拉力时，小球的机械能增加了D．当时，b绳未伸直10、如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T，小球在最高点的速度大小为v，其T­v2图象如图乙所示，则（）A．轻质绳长为B．当地的重力加速度为C．当v2＝c时，轻质绳的拉力大小为＋aD．只要v2≥b，小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为6a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）用如图甲装置来验证机械能守恒定律。带有刻度的玻璃管竖直放置，光电门的光线沿管的直径并穿过玻璃管，小钢球直径略小于管的直径，该球从管口由静止释放。完成下列相关实验内容：（1）如图乙用螺旋测微器测得小球直径d=_________mm；如图丙某次读得光电门测量位置到管口的高度h=________cm。（2）设小球通过光电门的挡光时间为，当地重力加速度为g，若小球下落过程机械能守恒，则h可用d、、g表示为h=___________。（3）实验中多次改变h并记录挡光时间，数据描点如图丁，请在图丁中作出图线________________。12．（12分）如题图甲为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图，实验步骤如下：①用天平测量物块和遮光片的总质量M、重物的质量m，用游标卡尺测量遮光片的宽度d：用米尺测量两光电门之间的距离s；②调整轻滑轮，使细线水平；③让物块从光电门A的左侧由静止释放：用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间Δt1和Δt2，求出加速度a：④多次重复步骤③，求加速度的平均值；⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数μ.回答下列问题：(1)测量d时，某次游标卡尺(主尺的分度值为1mm)的示数如图乙所示，其读数为________cm.(2)物块的加速度a可用d、s、Δt1和Δt2，表示为a＝___________．(3)动摩擦因数μ可用M、m、和重力加速度g表示μ＝________．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，真空室中电极K发出的电子(初速不计）经过电势差为U1的加速电场加速后，沿两水平金属板C、D间的中心线射入两板间的偏转电场，最后打在荧光屏上．CD两板间的电势差UCD随时间变化如图所示，设C、D间的电场可看作是均匀的，且两板外无电场．已知电子的质量为m、电荷量为e(重力不计)，C、D极板长为L,板间距离为d,偏转电压U2,荧光屏距C、D右端的距离为L/6,不同时刻从K极射出的电子都能通过偏转电极且不计电子间的相互作用．求：（1）电子通过偏转电场的时间t0（2）若UCD的周期T=t0,荧光屏上电子能够到达的区域的长度；（3）若UCD的周期T=2t0,到达荧光屏上O点的电子的动能？14．（16分）固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动，推力F与小环速度v随时间变化规律如图所示，取重力加速度g＝10m/s1．求：（1）小环的质量m；（1）细杆与地面间的倾角a．15．（12分）许多相互作用力做功，都与两物体间相对位置的变化有关，因此可以通过研究相互作用力做功得到物体能量变化的许多信息．下面通过两个情景进行讨论．（2）在光滑水平桌面上放着一块木板B，木块A以一定的速度（速度大小未知）冲上木板B．木块A质量为m，木块A与木板B之间的滑动摩擦因数为μ，木板的长度为L．已知下述两种情况下，木块A都从右端滑离了木板B．a.若B用外力固定在地面上保持不动，求A、B之间的摩擦力对A、B做的功WA、WB；以及这一对摩擦力对A、B系统做的功W2b.接（2）a，若B在桌面上无摩擦地滑动，A、B之间的一对摩擦力对A、B系统做的功为W2．求（2）在光滑水平桌面上放着质量相等的A、B两个物块，两个物块用一根伸长的轻弹簧连接在一起，用外力使两个物块都处于静止状态．弹簧的劲度系数为k，弹簧的伸长量为xa.若将A与地面固定，撤去B上外力，从功的定义角度求从撤去外力到弹簧恢复到原长的过程中弹簧弹力对B所做的功为W2．b.若A、B都不固定，同时撤去A、B上的外力，从功的定义角度求从撤去外力到弹簧恢复到原长的过程中弹簧弹力对A、B所做的功的和W2,及

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】

两球抛出后都做平抛运动，两球从同一高度抛出落到同一点，它们在竖直方向的位移相等，小球在竖直方向做自由落体运动，由于竖直位移h相等，它们的运动时间相等；对球Q解得球P垂直打在斜面上，则有则故选A。2、A【解析】当S接通后，副线圈回路电阻变小，输出功率变大，输出电流变大，变压器的输入功率等于输出功率，所以变压器的输入功率变大，输入电流变大，灯泡L1的电压增大，L1变亮；原线圈电压减小，匝数比不变故副线圈电压减小，所以灯泡L2、L3两端的电压变小，灯泡L2、L3亮度变暗；L2、L3、L4电压相等比S断开时电压小，S断开时灯泡正常发光，S闭合时L4不能正常发光，故A正确，BCD错误；故选A.3、D【解析】φ-x图线的切线斜率表示电场强度的大小，所以M处的场强不为零，N处场强为零，故AB错误；由图象可知，UMN＞UNP，故电场力做功qUMN＞qUNP，从P移到M过程中，电场力做负功，故|WPN|＜|WNM|，故C错误；因为N点的场强为0，所以两点的电荷在N点产生的场强大小相等，方向相反，两电荷为异种电荷，根据沿电场线方向电势逐渐降低，Q1带负电、Q2带正电．因为N点的场强为0，所以两点的电荷在N点产生的场强大小相等，方向相反，根据E=kQr2，知距离大的电量大，所以Q1的电荷量大于Q2的电荷量．故D正确；

点睛：φ-x图象中：①电场强度的大小等于φ-x图线的斜率大小，电场强度为零处．②在φ-x图象中可以直接判断各点电势的大小，并可根据电势大小关系确定电场强度的方向．③在φ-x图象中分析电荷移动时电势能的变化，可用W=qU，进而分析WW的正负，然后作出判断．4、B【解析】

水平方向：x=v0t竖直方向：而初动能：，联立可得：可知y与q成正比，两个粒子射出电场时的偏转位移y之比为1:2，故B正确，ACD错误。故选：B5、C【解析】解:A、开普勒提出了行星运动的三大定律,牛顿在此基础上发现了万有引力定律,故A错误.

B、牛顿发现万有引力定律后,英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了万有引力常量G,所以B选项是错误的.

C、伽利略利用“理想斜面”否定了“力是维持物体运动的原因”的观点,得出了“力是改变物体运动状态的原因”的观点,故C正确.

D、伽利略从理论和实验两个角度,证明了轻、重物体下落一样快,从而推翻了古希腊学者亚里士多德的“小球质量越大下落越快”的错误观点.故D错误.

所以C选项是正确的6、D【解析】

分子在完全失重的状态下，由于分子表面张力的作用，将成球状。【详解】神舟十号在太空中，绕地球做匀速圆周运动，万有引力充当向心力，物体处于完全失重状态，故水在分子表面张力的作用下成球状，故D正确。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、ABC【解析】

ABC.将圆轨道和斜面轨道重合在一起，如图所示，交点为初速度合适，可知小球做平抛运动落在点，则运动的时间相等，即同时落在半圆轨道和斜面上；若初速度不适中，由图可知，可能小球先落在斜面上，也可能先落在圆轨道上，故A、B、C正确；D.若球垂直落在半圆轨道上，根据几何关系知，速度方向与水平方向的夹角是位移与水平方向的夹角的2倍，而在平抛运动中，某时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，两者相互矛盾，所以球不可能垂直落在半圆轨道上，故D错误。8、BD【解析】重力的冲量，故A错误；拉力的冲量，所以B正确，C错误；各力的冲量，根据动量定理知，合力的冲量等于动量的变化量，则动量的变化量为，所以D正确．故选BD．点睛：解决本题的关键知道冲量等于力与时间的乘积，知道合力的冲量等于动量的变化量．9、BCD【解析】当b绳刚要伸直时，对小球，由牛顿第二定律和向心力公式得水平方向有：，竖直方向有，解得，小球的机械能增加量为，由功能关系可知，从开始至b绳伸直但不提供拉力时，绳a对小球做功为，故A错误C正确；b绳刚好伸直无拉力时，小球的角速度为，当，所以b未伸直，小球的向心加速度为，故BD正确．10、BD【解析】

设绳长为L，最高点由牛顿第二定律得：T＋mg＝，则T＝－mg。对应图象有：mg＝a得g＝，斜率：得：L＝，故A错误，B正确；C.当v2＝c时，，故C错误；D.当v2≥b时，小球能通过最高点，恰好通过最高点时速度为v，则，在最低点的速度v′，则，F－mg＝，可知小球在最低点和最高点时绳的拉力差为6mg，即6a，故D正确。故选：BD。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、【解析】

（1）[1]螺旋测微器的固定刻度的度数为，可动刻度的度数为，则小球的直径的度数为；[2]光电门的测量位置到管口的高度为。（2）[3]小球通过光电门的时间很短，可用该过程的平均速度表示小球通过光电门位置的瞬时速度，若小球下落过程机械能守恒，设小球的质量为，则，即：。（3）[4]使尽可能多的点落在直线上，不能落在直线上的点尽可能的分布在直线的两侧，如图12、(1)1.132cm(2)(3)【解析】

（1）由图（b）所示游标卡尺可知，主尺示数为1．1cm，游标尺示数为6×2．25mm=2．32mm=2．232cm，则游标卡尺示数为1．1cm+2．232cm=1．132cm．（2）物块经过A点时的速度，物块经过B点时的速度，物块做匀变速直线运动，由速度位移公式得：vB2-vA2=2as，加速度；（3）以M、m组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律得：mg-μMg=（M+m），解得四、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】

（1）电子先AB板间电场加速，后进入CD板间电场偏转做类平抛运动，最后离开电场而做匀速直线运动．先由动能定理求出加速获得的速度．电子在偏转电场中，水平方向做匀速直线运动，由公式求时间；（2）当时，所有电子在偏转电场中运动过程，竖直方向加速半个周期，减速半个周期，最终水平飞出射出电场．t=0时刻进入的电子向上侧移距离最大．根据牛顿第二定律和运动学公式结合求出最大的偏转距离，向下偏转的最大距离等于向上偏转的最大距离．即可得到荧光屏上电子能够到达的区域的长度；（3）当时，电子要到达O点必须在竖直方向有先加速后减速再反向加速过程，并且加速大小相等，整个过程向上的位移和向下的位移大小相等，根据位移相等，由运动学公式求出向上加速的时间，求得竖直方向偏转的距离，根据动能定理求解到达荧光屏上O点的电子的动能．【详解】（1）电子在电场中加速过程：在偏转电场中运动，水平方向做匀速运动：联立解得：（2）当时，所有电子在偏转电场中运动过程，竖直方向加速半个周期，减速半个周期，最终水平飞出．可知，时刻进入的电子向上侧移距离最大．同理得向下侧移距离最大值：所以电子达到的区域长：（3）当时，电子要到达O点必须在竖直方向有先加速后减速再反向加速过程，并且加速