河北省忠德学校衡水教学部2027届物理高三上期中学业水平测试模拟试题含解析

河北省忠德学校衡水教学部2027届物理高三上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、已知某质点的位移图象如图所示，则它的速度图象应是图中的取原运动方向为正A． B．C． D．2、下列说法中正确的是（）A．物体运动时速度的变化量越大，它的加速度一定越大B．速度很大的物体，其加速度可以为零C．某时刻物体速度为零，其加速度不可能很大D．加速度很大时，运动物体的速度一定很快变大3、如图所示，“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室对接后，组合体在时间t内沿圆周轨道绕地球转过的角度为θ，组合体轨道半径为r，引力常量为G，不考虑地球自转．则（）A．组合体做圆周运动的线速度为B．可求出组合体受到地球的万有引力C．地球的质量为D．可求出地球的平均密度4、读下表：0T/4T/23T/4T甲零正向最大零负向最大零乙零负向最大零正向最大零丙正向最大零负向最大零正向最大丁负向最大零正向最大零负向最大如果表中给出的是做简谐运动的物体的位移x或速度与时刻的对应关系，T是振动周期，则下列选项中正确的是（）A．若甲表示位移x，则丙表示相应的速度vB．若乙表示位移x，则甲表示相应的速度vC．若丙表示位移x，则甲表示相应的速度vD．若丁表示位移x，则乙表示相应的速度v5、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．6、在“研究平行板电容器的电容与哪些因素有关”的实验中，用电容表可以直接测量出该平行板电容器的电容大小。某同学在测量中，记录了一些测量结果，参看下表，表中的数据是测量出的电容大小。在实验误差的允许范围内，可以得到的最直接的结论是（）实验次数极板材料介质材料板间距离正对面积S①铜橡胶d680pF530pF380pF230pF②铁橡胶d660pF520pF380pF240pF③铝亚克力板2d330pF280pF230pF160pFA．通过①和②数据，可知极板材料不影响平行板电容器的电容B．通过①和③数据，可知极板材料和介质材料都影响平行板电容器的电容C．通过②和③数据，可知介质材料影响平行板电容器的电容D．通过②和③数据，可知极板的不同正对面积和板间距离影响平行板电容器的电容二、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、一小球在竖直方向的升降机中，由静止幵始竖直向上做直线运动，运动过程中小球的机械能E与其上升高度h关系的图象如图所示，其中0〜h1过程的图线为曲线，h1〜h2过程的图线为直线.根据该图象，下列说法正确的是（）A．0〜h1过程中，小球的动能可能先增加后减少B．0〜h1过程中，升降机对小球的支持力一定做正功C．h1〜h2过程中，小球的重力势能可能不变D．h1〜h2过程中，小球的动能可能不变8、如图所示，叠放在一起的A、B两物体放置在光滑的水平地面上，A、B的质量分别为6kg、2kg，A、B两物体间的动摩擦因数为1．2，若用一水平向右的拉力F作用与物体A上，则下列说法正确的是（g=10m/sA．无论拉力多大时，A相对B始终静止B．当拉力F>48N时，A将开始相对B滑动C．当拉力F为8N时，B对A的摩擦力等于2ND．当拉力F<12N时，A静止不动9、某娱乐项目中，参与者抛出一小球去撞击触发器，从而进入下一关．现在将这个娱乐项目进行简化，假设参与者从触发器的正下方以速率v竖直上抛一小球，小球恰好击中触发器．若参与者仍在刚才的抛出点，沿A、B、C、D四个不同的光滑轨道分别以速率v抛出小球，如图所示．则小球能够击中触发器的可能是)A． B．C． D．10、动车是怎样爬坡的?西成高铁从清凉山隧道开始一路上坡，釆用25‰的大坡度穿越秦岭，长达45公里，坡道直接落差1100米，为国内之最。动车组就是几节自带动力的车辆加几节不带动力的车辆编成一组，就是动车组。带动力的车辆叫动车，不带动力的车辆叫拖车。动车爬坡可以简化如图所示，在沿斜面向上的恒力F作用下，A、B两物块一起沿倾角为θ的斜面向上做匀加速直线运动，两物块间用与斜面平行的轻弹簧相连，已知两物块与斜面的动摩擦因数相同，则下列方法能保证A、B两物块的距离不变的是A．只增加斜面的粗糙程度B．只增加物块B的质量C．只增大沿斜面向上的力FD．只增大斜面的倾角θ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）如图甲所示为阿特武德机的示意图，它是早期测量重力加速度的器械，由英国数学家和物理学家阿特武德于1784年制成．他将质量均为M的两个重物用不可伸长的轻绳连接后，放在光滑的轻质滑轮上，处于静止状态．再在一个重物上附加一质量为m的小物块，这时，由于小物块的重力而使系统做初速度为零的缓慢加速运动并测出加速度，完成一次实验后，换用不同质量的小物块，重复实验，测出不同m时系统的加速度．⑴所产生的微小加速度可表示为a=________(用M、m、重力加速度g表示)；⑵若选定如图甲所示左侧重物从静止开始下落的过程进行测量，想要求出重力加速度g则需要测量的物理量有：__________A．小物块的质量mB．重物下落的距离及下落这段距离所用的时间C．绳子的长度D．滑轮半径⑶经过多次重复实验，得到多组a、m数据，作出图像，如图乙所示，已知该图像斜率为k，纵轴截距为b，则可求出当地的重力加速度g=_____，并可求出每个重物质量M=_______．12．（12分）如图A．为“用DIS研究物体的加速度与质量的关系”实验装置．（1）实验中应保持轨道___________且摩擦力足够小；为了研究小车的加速度与质量的关系，应保持_______________不变．（2）若测得小车和发射器的总质量为0.3千克，则跨过滑轮的细绳下悬挂的钩码质量最适合用（______）A．20克B．50克C．100克D．200克（3）某同学用正确的实验方法测得实验数据，作出a-m图线如图B．．他观察到a-m图线为曲线，于是得出物体的加速度与质量成反比．你认为他的做法正确吗？如果认为正确，请说明理由．如果认为不正确，请给出正确的处理方法_______________．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．（10分）公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离．当前车突然停止时，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰．通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s．当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时，安全距离为120m．设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2/5，若要求安全距离仍为120m，求汽车在雨天安全行驶的最大速度．14．（16分）四旋翼无人机是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用．一架质量m=2kg的无人机，其动力系统所能提供的最大升力F=36N，运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4N．(g取10m／s2)(1)无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞．求在t=5s时离地面的高度h；(2)当无人机悬停在距离地面高度H=100m处，由于动力设备故障，无人机突然失去升力而坠落．求无人机坠落到地面时的速度v；(3)接(2)问，无人机坠落过程中，在遥控设备的干预下，动力设备重新启动提供向上最大升力．为保证安全着地（到达地面时速度为零），求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t1．15．（12分）如图所示，在同一竖直平面内，一轻质弹簧一端固定，另一端自由恰好与水平线AB平齐，静止放于倾角为53°的光滑斜面上，一长为L=0.45m的轻质细绳一端固定在O点，另一端系一质量为m=1kg的小球，将细绳拉至水平，使小球在位置C由静止释放，小球到达最低点D时，细绳刚好被拉断，之后小球在运动过程中恰好沿斜面方向切入并将弹簧压缩，最大压缩量为x=5cm（g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6），求：（1）小球运动到D点的速度；（2）小球运动到斜面顶端A点时的速度。（3）弹簧所获得的最大弹性势能EP；

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】

由位移图象可知，0～2s内，v1＝＝3m/s；2s～4s内，v2＝0；4s～5s内，v3＝＝－6m/s，则图象A正确．2、B【解析】

物体运动时的加速度等于物体的速度变化量和变化时间的比值．于速度的大小、速度变化的大小都没有必然联系．因此AC错误，B正确．加速度很大说明物体的速度变化一定很快，但是物体的速度时变大还是变小，与加速度的大小无关．故D错误．选择B项．3、C【解析】A、组合体在时间t内沿圆周轨道绕地球转过的角度为,则角速度:

所以，故A错误；B、因为不知道组合体的质量,所以不能求出组合体受到的万有引力，故B错误；C、万有引力提供组合体的向心力,则:

所以:故C正确；D、根据，，但不知道星球自身的半径，所以无法求地球的平均密度，故D错误；综上所述本题答案是：C4、A【解析】

以弹簧振子为例，如图所示，当振子在平衡位置O时位移为零，速度最大；当振子在最大位移B、C时，速度为零。A.若甲表示位移x，以向右为正方向，振子的运动为，则振子的速度由正向最大减小到零后负向增大到最大再减小到零然后再正向增大到最大，即丙表示相应的速度v，选项A正确；B.若乙表示位移x，以向右为正方向，振子的运动为，则振子的速度由负向最大减小到零后正向增大到最大再减小到零然后再负向增大到最大，即丁表示相应的速度v，选项B错误；C.若丙表示位移x，以向右为正方向，振子的运动为，则振子的速度由零增大到负向最大后减小到零，然后正向由零增大到正向最大后减小到零，即乙表示相应的速度v，选项C错误；D.若丁表示位移x，以向右为正方向，振子的运动为，则振子的速度由零增大到正向最大后减小到零，然后负向由零增大到负向最大后减小到零，即甲表示相应的速度v，选项D错误。5、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。6、A【解析】

本题考查控制变量法的应用。【详解】ABCD.通过①和②数据，控制了介质材料相同，虽极板材料不同，但不影响平行板电容器的电容大小；但BCD选项有多个变量，故无法得出结论。故A正确BCD错误。故选A。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、ABD【解析】

A、B、设升降机对物体的支持力大小为F，由功能关系得：F△h=△E，即F=ΔEΔh，所以E-h图象切线斜率的绝对值等于小球所受支持力的大小，由图可知在0～h1内斜率的绝对值逐渐减小，故在0～h1内小球所受的支持力逐渐减小，若支持力先大于重力后小于重力，物体先做加速运动后做减速运动，动能会先增加后减小；故AB、0～h1过程中，升降机对小球的支持力方向与位移相同均向上，则支持力对小球的支持力一定做正功；故B正确.C、由于小球在h1～h2内重力势能随高度的增大而增大；故C错误.D、由于小球在h1～h2内E-h图的斜率不变，所以小球所受的支持力保持不变，可能与重力平衡，故物体可能做匀速运动，动能不变；故D正确.故选ABD.本题关键要掌握功能关系，并能列式分析图象斜率的物理意义，知道E-h图象的斜率的绝对值等于支持力．8、BC【解析】试题分析：由于水平面光滑，所以B在A给的向前的摩擦力作用下向前做加速运动，A能给B最大的加速度为a=μmAgmB=6m/s2，此时对A分析可知F-μmAg=mAa，解得F=48N，如果F>48N，则A的加速度将大于6m/考点：考查了牛顿第二定律【名师点睛】本题是连接体问题，关键是选择研究对象，常常有两种方法：隔离法和整体法，要灵活选择．9、CD【解析】

竖直上抛时小球恰好击中触发器，则到达最高点的速度为零；A．沿图A中轨道以速率v抛出小球，小球沿光滑圆弧内表面做圆周运动，到达最高点的速率应大于或等于，所以不能到达圆弧最高点，即不能击中触发器，选项A错误．B．沿图B中轨道以速率v抛出小球，小球沿光滑斜面上滑一段后做斜抛运动，最高点具有水平方向的速度，所以也不能到达触发器的高度，即不能击中触发器，选项B错误．CD．图C及图D中小球在轨道最高点速度均可以为零，由机械能守恒定律可知小球能够击中触发器，选项CD正确．10、AD【解析】

对AB整体应用牛顿第二定律求得加速度，然后对物体A或B应用牛顿第二定律求得弹簧弹力，即可根据弹簧弹力的表达式得到弹簧弹力的变化，从而得到两物块距离变化.【详解】A和B两物块的距离不变，则弹簧弹力T不变；

对AB整体应用牛顿第二定律可得：，所以匀加速直线运动的加速度；对物块B应用牛顿第二定律可得：，所以弹簧弹力；所以，改变斜面粗糙程度和斜面倾角，弹簧弹力不变，两物体的距离不变；增加物体B的质量，增大，故弹簧弹力增大，两物体的距离增大；增大拉力F，弹簧弹力增大，两物体距离增大，故A，D正确，B，C错误；故选AD.物体爬坡做匀加速运动，加速度沿斜面向上，对B进行受力分析可得对B的弹簧弹力沿斜面向上，所以，弹簧伸长，弹簧弹力增大，距离增大.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、AB;【解析】

(1)[1]对整体分析，根据牛顿第二定律得：，解得：a=（2）[2]根据h=，则有：g=所以需要测量的物理量有：小重物的质量m，重物下落的距离h及下落这段距离所用的时间t．故AB正确，CD错误故选AB.(3)[3]因为a=，则，知图线斜率k=，b=，解得;.12、（1）水平；小车所受拉力（或钩码个数）；（2）A；（3）某同学做法不正确．正确的处理方法是计算质量的倒数，然后作出a—图线，如所得图线为过原点的直线，则a与m成反比．否则则a与m不成反比．（或正确的做法是检验这条曲线是否为反比例曲线，如每组数据的a×m的值都在误差范围内相等，则a与m成反比．否则则a与m不成反比．）【解析】（1）实验中应保持轨道水平且摩擦力足够小；为了研究小车的加速度与质量的关系，应保持小车所受拉力（或钩码个数）不变．（2）要想使得小车受到的拉力等于钩码的重力，则必须使得钩码的质量远小于小车的质量，则钩码质量最适合用20g，故选A.（3）这位同学做法不正确．正确的处理方法是计算质量的倒数，然后作出a—图线，如所得图线为过原点的直线，则a与m成反比．否则则a与m不成反比．（或正确的做法是检验这条曲线是否为反比例曲线，如每组数据的a×m的值都在误差范围内相等，则a与m成反比．否则则a与m不成反比．）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、20