山西省大同市2027届高三上物理期中学业水平测试模拟试题含解析

山西省大同市2027届高三上物理期中学业水平测试模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、研究人员让外层覆盖锌的纳米机器人携带药物进入老鼠体内，机器人到达胃部后，外层的锌与消化液反应，产生氢气气泡，从而推动机器人前进，速度可达60若机器人所受重力和浮力忽略不计，当纳米机器人在胃液中加速前进时，下列判断正确的是A．机器人由原电池提供的电能直接驱动B．机器人对胃液的作用力比胃液对机器人的作用力大C．氢气气泡对机器人做的功比机器人克服胃液作用力做的功多D．氢气气泡对机器人作用力的冲量比胃液对机器人作用力的冲量小.2、如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t的变化图象如图乙所示，则（）A．t1时刻小球速度最大B．t2至t3时间内，小球速度一直增大C．t3时刻小球处于超重状态D．t2至t3时间内，小球速度先增大后减小3、如图所示，斜劈静止在水平地面上，有一物体沿斜劈表面向下运动，重力做的功与克服力F做的功相等．则下列判断中正确的是（）A．物体可能加速下滑B．物体可能受三个力作用，且合力为零C．斜劈受到地面的摩擦力方向一定水平向左D．撤去F后斜劈一定受到地面的摩擦力4、质量为2kg的物体受到水平拉力F的作用，在光滑的水平面上由静止开始做直线运动，运动过程中物体的加速度随时间变化的规律如图所示，则下列判断正确的是A．第1s末物体的动能为4JB．第4s末拉力反向C．第4s末速度为7m/sD．前6s内拉力做功为05、一汽车的额定功率为P，设在水平公路行驶所受的阻力恒定，最大行驶速度为vm。则（）A．无论汽车以哪种方式启动，加速度与牵引力成正比B．若汽车匀加速启动，则在刚达到额定功率时的速度等于vmC．汽车以速度vm匀速行驶，若要减速，则要减少实际功率D．若汽车以额定功率启动，则做匀加速直线运动6、质量为M的木块位于粗糙水平桌面上，若用大小为F的水平恒力拉木块，其加速度为a，当拉力方向不变，大小变为2F时，木块的加速度为a'，则（）A．a'＝a B．a'＝2a C．a'>2a D．a'<2a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，光滑地面上有P，Q两个固定挡板，A，B是两挡板连线的三等分点．A点有一质量为m2的静止小球，P挡板的右侧有一质量为m1的等大小球以速度v0向右运动．小球与小球、小球与挡板间的碰撞均没有机械能损失，两小球均可视为质点．已知两小球之间的第二次碰撞恰好发生在B点处，则两小球的质量之比m1：m2可能为（

）A．3：1 B．1：3 C．1：5 D．1：78、2018年2月2日，我国成功将电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空，标志我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一．通过观测可以得到卫星绕地球运动的周期，并已知地球的半径和地球表面的重力加速度．若将卫星绕地球的运动看作是匀速圆周运动，且不考虑地球自转的影响，根据以上数据可以计算出卫星的（）A．密度 B．向心力的大小 C．离地高度 D．线速度的大小9、如图所示，D、E、F、G为地面上水平间距相等的四点，三个质量相等的小球A、B、C分别在E、F、G的正上方不同高度处，以相同的初速度水平向左抛出，最后均落在D点．若不计空气阻力，则可判断A、B、C三个小球()A．落地时的速度大小之比为1∶2∶3B．落地时重力的瞬时功率之比为1∶2∶3C．初始离地面的高度比为1∶4∶9D．从抛出到落地的过程中，动能的变化量之比为1∶4∶910、如图所示，一块质量为M的木板停在光滑的水平面上，木板的左端有挡板，挡板上固定一个小弹簧．一个质量为m的小物块（可视为质点）以水平速度υ0从木板的右端开始向左运动，与弹簧碰撞后（弹簧处于弹性限度内），最终又恰好停在木板的右端．根据上述情景和已知量，可以求出（）A．弹簧的劲度系数B．弹簧的最大弹性势能C．木板和小物块之间的动摩擦因数D．木板和小物块组成的系统最终损失的机械能三、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）某实验小组利用如图所示装置，探究木块在木板上滑动至停止的过程中，摩擦力做的功与木块滑上木板时初速度的关系．实验步骤如下：A．将弹簧左端固定在平台上，右端自然伸长到平台右侧O点，木板紧靠平台，其上表面与P，Q在同一水平面上．使木块压缩弹簧自由端至P点后由静止释放，木块最终停在木板上的B点，记下P点并测出OB间的距离L．B．去掉木板再使木块将弹簧压缩至P点并由静止释放，测出木块做平抛运动的水平位移x．C．改变由静止释放木块的位置，以获取多组L，x数据．D．用作图象的办法，探求L—x关系，得出结论．①A，B两步中，均使弹簧压缩到同一点P的目的是____________②本实验中，是否必须测出图中h的具体数值___________?(填“是”或“否”)．③实验小组根据测得数据，作出L—x2图象如右图所示，据此，实验小组便得出结论：摩擦力对木块做的功形与木块滑上木板时的初速度平方成正比．请写出其推理过程_____：12．（12分）某同学欲运用牛顿第二定律测量滑块的质量M，其实验装置如图甲所示，设计的实验步骤为：（1）调整长木板倾角，当钩码的质量为m0时滑块恰好沿木板向下做匀速运动；（2）保持木板倾角不变，撤去钩码m0，将滑块移近打点计时器，然后释放滑块，滑块沿木板向下做匀加速直线运动，并打出点迹清晰的纸带如图乙所示(打点计时器的工作频率为50Hz)．请回答下列问题：①打点计时器在打下D点时滑块的速度vD=__________m/s；(结果保留3位有效数字)②滑块做匀加速直线运动的加速度a=_____m/s2；(结果保留3位有效数字)③滑块质量M=___________(用字母a、m0和当地重力加速度g表示)．（3）保持木板倾角不变，挂上质量为m(均小于m0)的钩码，滑块沿木板向下匀加速运动，测出滑块的加速度；多次改变钩码的质量，分别求出相应的加速度．（4）若绳的拉力与所挂钩码的重力大小相等，作出a—mg图象如图丙所示，则由图丙可求得滑块的质量M=______kg．(取g=10m/s2，结果保留3位有效数字)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，在倾角为37°的斜坡上有一人，前方有一动物沿斜坡匀速向下奔跑，速度v＝15m/s，在二者相距L＝30m时，此人以速度v0水平抛出一石块，击打动物，石块和动物都可看成质点(已知sin37°＝0.6，g＝10m/s2)(1)若动物在斜坡上被石块击中，求v0的大小；(2)若动物离斜坡末端较近，设其在水平面上匀速运动速度的大小与其在斜面上的相同，试分析该动物在水平面上被石块击中的情况下，人抛石块的速度v0的取值范围．14．（16分）如图，ABCD为竖直放在场强为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆形轨道，轨道的水平部分与其半圆相切，A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg、带电荷量q=+l×10-4C的小球放在水平轨道的A点由静止开始释放，小球在轨道的内侧运动（g取10m/s2)．求：(1)小球到达C点时对轨道压力是多大？(2)小球能否能沿圆轨道到达D点？(3)若小球释放点离B的距离为1.0m，则小球从D点飞出后落地点离B的距离是多少？（结果可以含有根号）15．（12分）如图所示，LMN是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道，MN水平且足够长，LM下端与MN相切。质量为m的带正电小球B静止在水平轨道上，质量为2m的带正电小球A从上距水平轨道高为h处由静止释放。在A球进入水平轨道之前，由于A、B两球相距足够远，相互作用的静电力忽略不计，A、B两球组成的系统的电势能可认为是零，带电小球均可视为质点。己知重力加速度为g。(1)A、B两球相距最近时，求A球的速度大小v.(2)A、B两球相距最近时，求A、B两球组成的系统的电势能EP(3)求A、B两球最终的速度大小vA、vB

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】

A．纳米机器人由外层的锌与消化液中的盐酸反应，产生氢气气泡作为推进动力，故A错误；B．根据相互作用力的特点可知，机器人对胃液的作用力等于胃液对机器人的作用力，故B错误；C．机器人在胃液中加速前进，根据动能定理可知，氢气气泡对机器人做的功比机器人克服胃液作用力做的功多，故C正确；D．氢气气泡对机器人作用力大于胃液对机器人作用力，故前者的冲量大，故D错误。故选C。2、D【解析】

A、t1时刻小球刚与弹簧接触；当弹簧弹力与重力平衡时速度最大，故A错误；B、D、t2时刻小球受到的弹力最大，处于最低点，合力向上，速度为零，故先加速向上运动，当重力与弹力平衡时，速度最大，之后做减速运动，故B错误，D正确；C、t3时刻弹力为零，合力向下，故小球处于失重状态，重物C错误．故选D．关键要将小球的运动分为自由下落过程、向下的加速和减速过程、向上的加速和减速过程进行分析处理，同时要能结合图象分析．3、B【解析】对物体进行受力分析，重力做的功与克服力F做的功相等，说明重力和F在沿斜面的分力相等，若物体不受摩擦力作用，则做匀速运动，若受摩擦力作用，则做减速运动，故A错误；若不受摩擦力，则物体可能受三个力作用，物体匀速运动，合力为零，故B正确；当F与斜面的夹角与重力与斜面的夹角相等时，支持力为零，即斜劈不受力，即摩擦力为零，此时地面对斜面没有摩擦力，故C错误；撤去F后，物体对斜面可能有摩擦力f和弹力N，这2个力的水平分力是可以抵消的，因此斜劈可能不受地面的摩擦力，故D错误．故选B.4、C【解析】

A．a-t图象与时间轴围成面积表示速度的变化量，故第1秒末物体的速度为故第1s末物体的动能为故A错误；B．由图象可知，图象一直在时间轴上方，即a＞0，由牛顿第二定律知，拉力方向没有变化，故B错误；C．a-t图象与时间轴围成面积表示速度的变化量，故第4秒末物体的速度为故C正确；D．a-t图象与时间轴围成面积表示速度的变化量，故第6秒末物体的速度为根据动能定理可知，拉力做功不为零，故D错误。5、C【解析】A、根据牛顿第二定律得，可知加速度与牵引力不成正比关系，故A错误；B、若汽车匀加速启动，功率达到额定功率时，速度没有达到最大，然后做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，速度最大，故B错误；C、汽车匀速行驶时，牵引力等于阻力，若要减速，则需减小牵引力。速度不变，减小实际功率，牵引力减小，故C正确。D、若汽车以额定功率启动，汽车先做加速度减小的加速运动，加速度减为零后做匀速直线运动，故D错误。故选：C。点睛：根据牛顿第二定律得出加速度与牵引力的表达式，从而判断加速度与牵引力的关系；汽车以恒定加速度启动，当功率达到额定功率时，在匀加速直线运动中，速度最大，然后做变加速直线运动，加速度为零时，速度达到最大；当汽车以恒定功率启动，结合牵引力的变化，根据牛顿第二定律判断加速度的变化。6、C【解析】

由牛顿第二定律得：F-Ff=ma；2F-Ff=ma′；由于物体所受的摩擦力：Ff=μFN=μmg，即Ff不变，所以有：，故选C。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】

若碰后球1的速度方向与原来的方向相同，可知1球的速度小于2球的速度，两球在B点相遇，是球2反弹后在B点相遇，有：v2t=3v1t，即：v2=3v1．根据动量守恒得，m1v0=m1v1+m2v2，根据机械能守恒得：联立解得m1=3m2若碰撞后球1的速度方向与原来的方向相反，与挡板碰后反弹在B点追上球2，

则有：v1t=3v2t，即：v1=3v2根据动量守恒得：m1v0=-m1v1+m2v2，根据机械能守恒得：联立解得：m2=7m1若碰撞后球1的速度方向与原来的方向相反，与挡板碰后反弹、球2与挡板碰后反弹在B点相遇，则有：v1t=v2t，即：v1=v2，

根据动量守恒得：m1v0=-m1v1+m2v2，

根据机械能守恒得联立解得：m2=3m1综上所述，故A、B、D正确．点晴：解决本题的关键知道弹性碰撞的特点，动量守恒，机械能守恒，结合两球碰后的速度大小的关系和方向，运用动量守恒和机械能守恒综合求解．8、CD【解析】根据题意，已知卫星运动的周期T，地球的半径R，地球表面的重力加速度g，卫星受到的外有引力充当向心力，故有，卫星的质量被抵消，则不能计算卫星的密度，更不能计算卫星的向心力大小，AB错误；由解得，而，故可计算卫星距离地球表面的高度，C正确；根据公式，轨道半径可以求出，周期已知，故可以计算出卫星绕地球运动的线速度，D正确；【点睛】解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要理论：1、万有引力等于重力（忽略自转），2、万有引力提供向心力，并能灵活运用．9、BCD【解析】

C、相同的初速度抛出，而A、B、C三个小球的水平位移之比1:2:3，可得运动的时间之比为1:2:3，再由h=12gt2可得，A、B、CA、由于相同的初动能抛出，根据动能定理12mv2-12mv02B、相同的初速度抛出，运动的时间之比为1:2:3，由vy=gt可得竖直方向的速度之比为1:2:3，由P=Gvy可知落地时重力的瞬时功率之比D、根据动能定理12mv2-故选BCD。研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，由于抛出速度相同，根据水平位移可确定各自运动的时间之比，从而求出各自抛出高度之比；由功率表达式可得重力的瞬时功率之比即为竖直方向的速度之比．由动能定理可求出在抛出的过程中的动能的变化量。10、BD【解析】小木块m与长木板M构成的系统动量守恒,设小木块滑到最左端和最右端的速度分别为v1、v2

以向左为正方向,小木块从开始位置滑动到最左端的过程,由动量守恒定律得:

mv0=(M+m)v1

小木块从开始位置滑动到最后相对长木板静止过程:mv0=(M+m)v2

计算得出:v1=mv0(M+m)

v2=mv由以上各式可以解出Ep、Q、Q',故BC正确,

求出Q后,如果已知木板长度L:Q=μmgL,可以求出木板和小物块间的动摩擦因数,所以D选项是正确的;因为缺少弹簧的压缩量,无法求出弹簧的劲度系数,故A错误综上所述本题答案是：BCD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、保证木块做平抛运动的初速度与木块滑上木板时的初速度相等否设木块做平抛运动的初速度为v，运动时间为t，则木块的水平位移x=vt，木块在水平木板上运动时，由动能定理得：-fL=0-mv2，解得：L=x2，m，f，t是常数，设=k，则L=kx2，k是常数，则L与x2成正比【解析】

①实验要保证木块的初速度相等，A，B两步中，均使弹簧压缩到同一点P的目的是保证木块做平抛运动的初速度与木块滑上木板时的初速度相等．②木块离开平台后做平抛运动，由于抛出点的高度一定，木块在空中的运动时间相等，木块的水平位移与时间成正比，实验不需要测出平台的高度h．③设木块做平抛运动的初速度为v，运动时间为t，则木块的水平位移x=vt，木块在水平木板上运动时，由动能定理得：-fL=0-mv2，解得：L=x2，m，f，t是常数，设=k，则L=kx2，k是常数，则L与x2成正比．12、①；②，③；（4）【解析】试题分析：根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小；根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小；当取下细绳和钩码时，由于滑块所受其它力不变，因此其合外力与撤掉钩码的重力等大反向；根据牛顿第二定律有mg=Ma，由此可解得滑块的质量．从图乙中可知，，，（2）①相邻计数点间的时间间隔为，根据匀变速直线运动过程中的中间时刻速度推论可得，②根据逐差法可得，联立即得③滑块做匀速运动时受力平衡作用，由平衡条件得，撤去时滑块做匀加速直线运动时，受到的合外力，由牛顿第二定律得，解得．（4）滑块做匀速运动时受力平衡作用，由平衡条件得，挂上质量为m的钩码时滑块沿木板向下做匀加速直线运动，受到的合外力为，由牛顿第二定律得，解得，由图丙所示图象可知，解得M=0.200kg．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）20m/s（2）20m/s＜v0≤27.65m/s【解析】【分析】动物沿斜面做匀速运动，石块做平抛运动，将石块的运动分解到水平方向和竖直方向，列出公式，即可求得结论；因题目仅仅说：若动物离斜坡末端