2027届河北省定州市、博野县物理高三第一学期期中学业水平测试模拟试题含解析

2027届河北省定州市、博野县物理高三第一学期期中学业水平测试模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、不计空气阻力，以一定的初速度竖直上抛一物体，物体从被抛出至回到抛出点的运动时间为t.现在物体上升的最大高度的一半处设置一块挡板，物体撞击挡板前后的速度大小相等、方向相反，撞击所需时间不计，则这种情况下物体上升和下降的总时间约为()A．0.5t B．0.4t C．0.3t D．0.2t2、下列说法正确的是()A．卢瑟福α粒子散射实验表明原子存在中子B．外界温度越高，放射性元素的半衰期越短C．核聚变反应方程H＋H→He＋A中，A表示质子D．U原子核衰变为一个Pb原子核的过程中，发生6次β衰变3、2019年1月3日10时26分，“嫦娥四号”探测器在月球背面成功软着陆。若将发射过程简化如下：“嫦娥四号”探测器从地球表面发射后,进入地月转移轨道,经过M点时变轨进入距离月球表面3R（R为月球的半径）的圆形轨道Ⅰ,在轨道Ⅰ上经过P点时再次变轨进入椭圆轨道Ⅱ,之后又变轨进入近月轨道Ⅲ，最后择机在Q点着陆月球表面。下列说法正确的是A．“嫦娥四号”探测器在轨道Ⅰ、Ⅲ上的运行速度大小之比为2：1B．“嫦娥四号”探测器沿轨道Ⅰ、Ⅱ运行经过P点时速度大小相同C．“嫦娥四号”探测器沿轨道Ⅱ、Ⅲ运行的周期之比为D．“嫦娥四号”探测器在地月转移轨道上经过M点的动能小于轨道Ⅰ上经过M点的动能4、如图所示为多用电表电阻的原理图，表头内阻为，调零电阻为，电池的电动势为，内阻为，则下列说法中错误的是（）A．它是根据闭合电路欧姆定律制成的，并且由表改装的B．接表内电池负极的应是红表笔，测量时遵循“红进黑出”原则C．电阻挡对应的刻度不均匀，且“”刻度一般在刻度盘的右端D．每次换电阻倍率挡时，都需重新欧姆调零，调零后刻度盘中央刻度值是5、如图所示，弹簧秤一端固定在墙壁上，另一端与小木块A相连，当用力匀速抽出长木板B的过程中，观察到弹簧秤的示数为4.0N，若以a=g匀加速抽出木板B，弹簧秤的示数大小()A．一定大于4.0N B．一定等于4.0NC．一定小于4.0N D．一定为零6、甲、乙、丙三辆汽车同时以相同的速度经过某一路标，此后甲一直做匀速直线运动，乙先加速后减速，丙先减速后加速，它们经过下一路标时的速度仍相同，则A．甲车先经过下一个路标 B．乙车先经过下一个路标C．丙车先经过下一个路标 D．无法判断谁先经过下一个路标二、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、2016年9月15日,我国的空间实验室天宫二号在酒泉成功发射．9月16日,天宫二号在椭圆轨道Ⅰ的远地点A开始变轨，变轨后在圆轨道Ⅱ上运行，如图所示，A点离地面高度约为380km，地球同步卫星离地面高度约为36000km．若天宫二号变轨前后质量不变，则下列说法正确的是:A．天宫二号在轨道Ⅰ上运行通过远地点A点的速度一定小于7.9km/sB．天宫二号在轨道Ⅰ上运行的周期可能大于在轨道Ⅱ上运行的周期C．天宫二号在轨道Ⅰ上运行通过近地点B的速度一定大于Ⅱ轨道的速度D．天宫二号在轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ机械能减少8、低碳、环保是未来汽车的发展方向．某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机，将减速时的部分动能转化并储存在蓄电池中，以达到节能的目的．某次测试中，汽车以额定功率行驶一段距离后关闭发动机，测出了汽车动能Ek与位移x的关系图象如图所示，其中①是关闭储能装置时的关系图线，②是开启储能装置时的关系图线．已知汽车的质量为1t，设汽车运动过程中所受地面阻力恒定，空气阻力不计，根据图象所给的信息可求出（）A．汽车行驶过程中所受地面的阻力为1000NB．汽车的额定功率为80kwC．汽车在此测试过程中加速运动的时间为22.5sD．汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为5×105J9、如图所示，倾角θ＝30°的固定斜面上固定着挡板，轻弹簧下端与挡板相连，弹簧处于原长时上端位于D点．用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑定滑轮连接物体A和B，使滑轮左侧轻绳始终与斜面平行，初始时A位于斜面的C点，C、D两点间的距离为L．现由静止同时释放A、B，物体A沿斜面向下运动，将弹簧压缩到最短的位置E点，D、E两点间的距离为．若A、B的质量分别为4m和m，A与斜面间的动摩擦因数，不计空气阻力，重力加速度为g，整个过程中，轻绳始终处于伸直状态，则()A．A在从C至E的过程中，先做匀加速运动，后做匀减速运动B．A在从C至D的过程中，加速度大小为C．弹簧的最大弹性势能为D．弹簧的最大弹性势能为10、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）（1）图a是用来“显示桌（或支持）面的微小形变”的演示实验；图b是用来测量___________________的实验。（2）由图可知，两个实验共同的物理思想方法是（__________）（A）极限的思想方法（B）放大的思想方法（C）控制变量的方法（D）猜想的思想方法12．（12分）在做“验证动量守恒定律”实验中，装置如图1.(1)需要的测量仪器或工具有____________.A．秒表B．天平C．刻度尺D．重锤线E.打点计时器F.圆规(2)必须要求的条件是____________.A．两小球碰撞时，球心必须在同一高度上B．斜槽轨道末端的切线必须水平C．入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同D．入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下(3)某次实验中得出的落点情况如下图2所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球质量m1和被碰小球质量m2之比为____________.(4)在做“验证动量守恒定律”实验中，对产生误差的主要原因表述正确的是____________.A．碰撞前入射小球的速度方向，碰撞后两小球的速度方向不是在同一直线上B．倾斜部分轨道对入射小球的摩擦力作用C．没有测量高度，算出具体的平抛时间D．测量长度的误差四、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，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，弹簧处于自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的内表面光滑、粗细可忽略不汁的圆管轨道MNP，其形状为半径R=1．8m的圆剪去了左上角的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R。用质量ml=1．2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点（B点为弹簧原长位置）时的速度为v1=6m/s，物块与桌面间的动摩擦因数μ=1．4，物块从桌面右边缘D点飞离桌面后，恰在P点无碰撞地进入圆管轨道。运动过程中，物块可视为质点，g=11m/s2（1）求m1运动至D点时的速度大小；（2）求BP间的水平距离；（3）计算分析m1经圆管轨道能否到达最高点M，若能则求到达最高点M时m1对轨道壁的压力.14．（16分）如图所示，在绝缘光滑的水平面上，建立一平面直角坐标系xoy，整个空间有一垂直水平面向下的匀强磁场B=0.10T。在y轴正半轴3.0m到9.0m之间有一厚度不计的固定弹性绝缘板。在原点O处静止一个质量m1=2.0×10-4kg，带正电，电量为q=1.0×10-2C的物体。在x轴负半轴某一位置有一个m2=3.0×10-4kg的不带电物体，以一定速率沿x轴向正方向运动并与m1物体发生碰撞并粘在一起。两物体都作为质点处理，碰撞时没有电量损失。求：（1）若m2的速率v0=5.0m/s，则碰后粘在一起系统损失的动能是多少？（2）若两物体粘在一起后，先与绝缘板发生一次碰撞后经过坐标为x=-3.0m，y=9.0m的位置P，则m2与m1相碰前的速率v是多少？（与绝缘板碰撞没有能量和电量损失）15．（12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．

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】

物体做竖直上抛运动，从抛出至回到原点的时间为t，根据对称性可得，物体下降时间为0.5t，故高度为物体自由落体运动0.5h过程，有联立解得故第二次物体上升和下降的总时间故选C。2、D【解析】卢瑟福α粒子散射实验确定了原子核核式结构理论，选项A错误；放射性元素的半衰期与外界因素无关，选项B错误；核聚变反应方程中A的电荷数为0，质量数为2+3-4=1，故A表示中子，选项C错误；原子核衰变为一个原子核的过程中设经过m次α衰变，n次β衰变，则有：4m=32，2m-n=10，解得：m=8，n=1．选项D正确；故选D.3、C【解析】

A．探测器在轨道Ⅰ、Ⅲ上均做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，有：可得：而Ⅰ轨道的轨道半径为，Ⅲ轨道的轨道半径为，故线速度比值为：故A项错误。B．根据探测器由轨道Ⅰ换到轨道II做向心运动，则需要探测器减速，故沿轨道Ⅰ过P点的速度大于轨道Ⅱ经过P点时速度，故B项错误；C．由几何关系可知，II轨道的半长轴为，Ⅲ轨道的半径为，根据开普勒第三定律：带入数据可得：故C正确.D．“嫦娥四号”探测器在地月转移轨道上经过M点若要进入轨道I需要减速，所以在地月转移轨道上经过M点的动能大于轨道Ⅰ上经过M点的动能，D项错误。4、C【解析】

A.欧姆表的工作原理是闭合电路的欧姆定律，欧姆表是由灵敏电流计G改装成的，故A正确；B.欧姆表内置电源的负极与红表笔相连，黑表笔与正极相连，故B正确；C.欧姆表零刻度线在最右侧，最大刻度线在最左侧，故C错误；D.欧姆表的内阻等于其中值电阻，欧姆表内阻为：，其中值电阻也为：，故D正确．5、B【解析】

根据滑动摩擦力的影响因素可知摩擦力的大小与运动状态无关，则可由平衡条件可知弹簧弹力的变化。【详解】当用力加速抽出木板B时，A物体保持静止，故可知A受B的摩擦力，因A对B物体的压力不变，故A、B间的摩擦力不会发生变化，故匀速拉动时摩擦力也为4.0N；物体A在弹簧秤的作用下仍保持静止，故弹簧秤对A的拉力仍为4.0N，即弹簧秤的示数大小仍等于4.0N，B正确。考察对滑动摩擦力的理解。6、B【解析】

设甲做匀速直线运动的速度为v，乙先加速后减速，在运动的过程中速度大于v，则整个过程中的平均速度大于v；丙先减速后加速，在运动过程中的速度小于v，则整个过程中的平均速度小于v．根据，知乙的运动时间最短，所以乙车先经过下一个路标．A．甲车先经过下一个路标，与结论不相符，选项A错误；B．乙车先经过下一个路标，与结论相符，选项B正确；C．丙车先经过下一个路标，与结论不相符，选项C错误；D．无法判断谁先经过下一个路标，与结论不相符，选项D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、AC【解析】

7.9km/s为第一宇宙速度，也为最大轨道环绕速度，故天宫二号在轨道Ⅰ上运行通过远地点A点的速度一定小于7.9km/s，A正确；根据开普勒第三定律，因为轨道Ⅰ的半长轴小于圆轨道Ⅱ的半径，所以“天宫二号”在轨道Ⅰ上运行的周期小于在轨道Ⅱ上运行的周期，B错误；根据可得，即轨道半径越大，线速度越小，若轨道I为圆周，则在轨道I上的速度大于在轨道II上的速度，而轨道I为椭圆，即在B点需要点火加速，所以在B点的速度一定大于Ⅱ轨道的速度，C正确；从轨道I变轨到轨道II，需要在A点点火加速逃逸，即外力做正功，机械能增大，D错误．8、BD【解析】

A．对于图线①，根据动能定理得：-fx=0-Ek得到阻力为：故A错误。B．设汽车匀速运动的速度为v，则有得汽车的额定功率为：P=Fv=fv=2×103×40W=80kW．故B正确。C．对于加速运动过程，根据动能定理得：Pt-fS=Ek2-Ek1得到故C错误。D．根据功能关系得到：汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为：E=Ek-fS=8×105J-2×103×1.5×102J=5×105J．故D正确。故选BD。9、BD【解析】

AB．对AB整体，从C到D的过程受力分析，根据牛顿第二定律得加速度为可知a不变，A做匀加速运动，从D点开始与弹簧接触，压缩弹簧，弹簧被压缩到E点的过程中，弹簧弹力是个变力，则加速度是变化的，所以A在从C至E的过程中，先做匀加速运动，后做变加速运动，最后做变减速运动，直到速度为零，故A错误，B正确；CD．当A的速度为零时，弹簧被压缩到最短，此时弹簧弹性势能最大，整个过程中对AB整体应用动能定理得解得，则弹簧具有的最大弹性势能为故C错误，D正确。故选BD。10、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．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、万有引力恒量B【解析】

（1）装置B是卡文迪许扭秤，卡文迪许用该装置测出万有引力恒量。（2）第一个装置是当支持面发生微小形变时，镜面法线也会改变一定角度，这一变化通过电光源投影进行放大．第二个装置都是球m，受到m对它的引力会使竖直悬线发生扭转，从而使镜面M的法线转过微小角度，从而电光源的投影会在标尺上移动一定距离，从而将微小形变放大将微小形变进行放大，故都是利用放大的思想方法．这两个装置都是将微小形变进行放大，故都是利用放大的思想方法。本题主要考查弹性形变的原因以及万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定。12、（1）BCDF（2）ABD（3）19：5（4）AD【解析】

1.实验原理在一维碰撞中，测出物体的质量m和碰撞前后物体的速度v、v′，找出碰撞前的动量p=m1v1+m2v2及碰撞后的动量p′=m1v1′+m2v2′，看碰撞前后动量是否守恒．2.实验器材斜槽、小球（两个）、天平、复写纸、白纸等．3.实验步骤(1)用天平测出两小球的质量，并选定质量大的小球为入射小球．(2)按照实验原理图甲安装实验装置．调整、固定斜槽使斜槽底端水平．(3)白纸在下，复写纸在上且在适当位置铺放好．记下重垂线所指的位置O．(4)不放被撞小球，让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下，重复10次．用圆规画尽量小的圆把小球所有的落点都圈在里面．圆心P就是小球落点的平均位置．(5)把被撞小球放在斜槽末端，让入射小球从斜槽同一高度自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验10次．用步骤(4)的方法，标出碰后入射小球落点的平均位置M和被撞小球落点的平均位置N．如实验原理图甲所示．(6)连接ON，测量线段OP、OM、ON的长度．将测量数据填入表中．最后代入，看在误差允许的范围内是否成立．(7)整理好实验器材放回原处．(8)实验结论：在实验误差允许范围内，碰撞系统的动量守恒．【详解】(1)本实验需要天平称量物体的质量，需要刻度尺测量长度，需要中垂线调节轨道末端水平，需要圆规找物体的平均落点，故选BCDF．(2)A、要保证碰撞是一维的，即保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动，故A正确；B、要保证碰撞后两个球做平抛运动，故斜槽轨道末端的切线必须水平，故B正确；C、入射球质量要大于被碰球质量，即m1＞m2，防止碰后m1被反弹，故C错误；D、为保证碰撞的初速度相同，入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下，故D正确；故选ABD．(3)根据动量守恒定律，有：,代入数据有：m1×0.2550=m1×0.1550+m2×0.3800,解得:m1：m2=19：5(4)A、要保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动，碰撞之后还沿这条直线运动；若碰撞前入射小球的速度方向，碰撞后两小球的速度方向不是在同一直线上会产生较大的误差，故A正确；B、倾斜部分轨道对入射小球的摩擦力作用，但只要入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下，即可保证碰撞的初速度相同，故B错误；C、小球做平抛运动的时间由高度差决定，由于高度差一定，故平抛的时间都相同，故水平射程与平抛的初速度成正比，故不需要测量高度差，只要满足：，就一定有m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′，故C错误；D、测量长度的误差对最终动量是否守恒的验证会有影响，故D正确；故选AD.实验注意事项：(1)前提条件：保证碰撞是一维的，即保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动，碰撞之后还沿这条直线运动．(2)利用斜槽进行实验，入射