2027届合肥市第四十八中学高三上物理期中学业水平测试模拟试题含解析

2027届合肥市第四十八中学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、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、如图所示，把两个小球a、b分别从斜坡顶端以水平速度v0和3v0依次抛出，两小球都落到斜面后不再弹起，不计空气阻力，则两小球在空中飞行时间之比是（）A．1∶1B．1∶2C．1∶3D．1∶42、如图所示，轻杆长为L.一端固定在水平轴上的O点，另一端系一个小球(可视为质点）小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动，且能通过最高点，g为重力加速度．下列说法正确的是A．小球通过最高点时速度不可能小于B．小球通过最高点时所受轻杆的作用力可能为零C．小球通过最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而增大D．小球通过最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而减小3、如图所示，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态。现有一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动。以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图像正确的是（）A． B．C． D．4、两个质量分别为2m和m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a到转轴OO′的距离为L，b到转轴的距离为2L，a、b之间用长为L的强度足够大的轻绳相连，两木块与圆盘间的最大静摩擦力均为各自所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，开始时轻绳刚好伸直但无张力，用ω表示圆盘转动的角速度，在加速转动过程中，下列说法正确的是（）A．a比b先达到最大静摩擦力 B．a、b所受的摩擦力始终相等C．是b开始滑动的临界角速度 D．当时，a所受摩擦力的大小为5、“嫦娥五号”探测器由轨道器、返回器、着陆器等多个部分组成．探测器预计在2017年由“长征五号”运载火箭在中国文昌卫星发射中心发射升空，自动完成月面样品采集，并从月球起飞，返回地球，带回约2kg月球样品．某同学从网上得到一些信息，如表格中的数据所示，请根据题意，判断地球和月球的密度之比为()地球和月球的半径之比=4地球表面和月球表面的重力加速度之比=6A． B． C．4 D．66、为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯无人乘坐时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速转动一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示，则下列说法正确的是()A．顾客始终受到三个力的作用B．顾客始终处于超重状态C．扶梯对顾客作用力的方向先指向左上方，再竖直向上D．扶梯对顾客作用力的方向先指向右上方，再竖直向上二、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、国家航天局局长许达哲介绍，中国火星探测任务已正式立项，首个火星探测器将于2020年在海南文昌发射场用长征五号运载火箭实施发射，一步实现火星探测器的“绕、着、巡”。假设将来中国火星探测器探测火星时，经历如图所示的变轨过程，则下列说法正确的是()A．飞船在轨道Ⅱ上运动时，在P点的速度大于在Q点的速度B．飞船在轨道Ⅰ上的机械能大于在轨道Ⅱ的机械能C．飞船在轨道Ⅰ上运动到P点时的加速度等于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度D．若轨道Ⅰ贴近火星表面，已知飞船在轨道Ⅰ上运动的角速度，就可以推知火星的密度8、如右图，一根长为l、横截面积为S的闭合软导线置于光滑水平面上，其材料的电阻率为ρ，导线内单位体积的自由电子数为n，电子的电荷量为e，空间存在垂直纸面向里的磁场。某时刻起磁场开始减弱，磁感应强度随时间的变化规律是B=B0-kt，当软导线形状稳定时，磁场方向仍然垂直纸面向里，此时A．软导线将围成一个圆形B．软导线将围成一个正方形C．导线中的电流为klS4πρD．导线中自由电子定向移动的速率为klS9、如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为介质中x＝2m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图像．下列说法正确的是（）A．这列波的传播方向是沿x轴正方向B．这列波的传播速度是20m/sC．经过0.15s，质点P沿x轴的正方向传播了3mD．经过0.1s，质点Q的运动方向沿y轴正方向E.经过0.35s，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离10、2019年1月3日10时26分，在反推发动机和着陆缓冲机构的“保驾护航”下，“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面的预选着陆区，已知“嫦娥四号”的运行过程示意图如图所示，下列说法正确的是A．“嫦娥四号”的发射速度可以小于第一宇宙速度B．“嫦娥四号”从地月转移轨道进入绕月椭圆轨道时必须减速C．“嫦娥四号”在绕月轨道上运行时，轨道降低，周期减小D．“嫦娥四号”在向月球着陆过程中始终处于失重状态三、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）某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，将橡皮筋改为劲度系数为400N/m的轻质弹簧AA'，将弹簧的一端A'固定在竖直墙面上．不可伸长的细线OA、OB、OC，分别固定在弹簧的A端和弹簧秤甲、乙的挂钩上，其中O为OA、OB、OC三段细线的结点，如图1所示．在实验过程中，保持弹簧AA'伸长1.00m不变．（1）若OA、OC间夹角为90°，弹簧秤乙的读数是______N．（如图2所示）（2）在（1）问中若保持OA与OB的夹角不变：逐渐增大OA与OC的夹角，则弹簧秤甲的读数大小将_____，弹簧秤乙的读数大小将_____．12．（12分）某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示．在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连．滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图像．（1）实验前，接通电源，将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的Δt1____Δt2(选填“>”“=”或“<”)时，说明气垫导轨已经水平．（2）用仪器测遮光条宽度d．（3）滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图像如图乙所示，若Δt1、Δt2和d已知，要验证滑块和钩码组成的系统机械能是否守恒，还应测出____________和____________(写出物理量的名称及符号)．（4）若上述物理量间满足关系式__________________________，则表明在上述过程中，滑块和钩码组成的系统机械能守恒．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）如图所示轻弹簧一端固定在水平面上的竖直挡板上,处于原长时另一端位于水平面上B点处,B点左侧光滑,右侧粗糙。水平面的右侧C点处有一足够长的斜面与水平面平滑连接,斜面倾角为37°,斜面上有一半径为R=1m的光滑半圆轨道与斜面切于D点,半圆轨道的最高点为E,G为半圆轨道的另一端点,LBC=2.5m,A、B、C、D、E、G均在同一竖直面内。使质量为m=0.5kg的小物块P挤压弹簧右端至A点,然后由静止释放P,P到达B点时立即受到斜向右上方,与水平方向的夹角为37°,大小为F=5N的恒力,一直保持F对物块P的作用,结果P通过半圆轨道的最高点E时的速度为vE=10m/s。已知P(1)P运动到E点时对轨道的压力大小;(2)弹簧的最大弹性势能;(3)若其它条件不变,增大B、C间的距离使P过G点后恰好能垂直落在斜面上,求P在斜面上的落点距D点的距离。14．（16分）一质量为8.00×104kg的太空飞船从其飞行轨道返回地面．飞船在离地面高度1.60×105m处以7.5×103m/s的速度进入大气层，逐渐减慢至速度为100m/s时下落到地面．取地面为重力势能零点，在飞船下落过程中，重力加速度可视为常量，大小取为9.8m/s2(结果保留两位有效数字)．(1)分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能；(2)求飞船从离地面高度600m处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功，已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的2.0%.15．（12分）水平传送带左端与长度为L=2m的倾斜木板AB的B端紧靠，木板AB与水平方向的夹角记为θ，传送带右端与光滑半圆轨道CD的C端紧靠，圆轨道半径为R=2m；传送带左右端点间距为s=4m，其向右传输的速度为v=20m/s。质量为m=1kg的小物块与木板AB、传送带的动摩擦因数均为，小物块从木板A端以某一初速度沿木板上滑，在B端上方有一小段光滑弧，确保小物块在经过B点时，仅使运动方向变为水平，速率不变，滑上传送带，小物块继续经过传送带，冲上半圆轨道后从最高点D水平抛出。（1）若小物块自D点平抛后恰好落在传送带左端B，其速度方向与水平方向的夹角记为α，求tanα的值；（2）若小物块以另一速度从D点平抛后落在木板A端时的速度方向与水平方向的夹角也为α，求木板AB与水平方向的夹角θ的大小；（3）若木板A端可处与1/4圆弧A1A2间的任意位置，要保证小物块都能经过D点平抛，求小物块在A端初速度的最小值.

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、B【解析】试题分析：设斜面倾角为θ，将平抛运动分解到水平方向和竖直方向，第一次tanθ=12gt12v0考点：平抛运动2、B【解析】

在轻杆小球模型中，小球通过最高点时的最小速度为零，选项A错误；当小球通过最高点的速度时，小球所受轻杆的作用力为零，选项B正确；若小球通过最高点时受到杆的作用力为支持力，则有，，此时小球通过最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而减小，当小球通过最高点受到杆的作用力为拉力时，有，，此时小球通过最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而增大，故选项C、D错误．3、B【解析】

设物块P的质量为m，加速度为a，静止时弹簧的压缩量为x0，弹簧的劲度系数为k，由力的平衡条件得：mg=kx0；以向上为正方向，木块的位移为x时弹簧对P的弹力：F1=k（x0-x），对物块P，由牛顿第二定律得：F+F1-mg=ma，由以上式子联立可得：F=kx+ma。可见F与x是线性关系，且F随着x的增大而增大，当x=0时有：kx+ma=ma＞0，故B正确，ACD错误。4、D【解析】

A．木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律可知，a、b木块受到的静摩擦力大小为Ffa=2mω2LFfb=mω22L即a、b转动所需向心力大小相等，且a、b的最大静摩擦力Ffma=k2mgFfmb=kmg所以当圆盘从静止开始绕转轴缓慢加速转动时，b的最大静摩擦力先达到最大值，A错误；B．在木块b的摩擦力没有达到最大值前，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律可知Ff=mω2ra和b质量分别是2m和m，a与转轴距离为L，b与转轴距离为2L，所以a和b受到的摩擦力是相等的，当b受到的静摩擦力达到最大值后，b受到的摩擦力与绳的拉力的合力提供向心力，即kmg+F=mω22L而a受力为Ff＇−F=2mω2L联立以上两式解得Ff＇=4mω2L−kmg综合得出，a、b受到的摩擦力不是一直相等，B错误；C．当b刚要滑动时，有2kmg+kmg=2mω2L+mω22L解得C错误；D．当时，a所受摩擦力的大小为Ff＇=4mω2L−kmg=D正确。故选D。5、B【解析】

在地球表面，重力等于万有引力，故解得故密度同理．月球的密度故地球和月球的密度之比故选B。6、D【解析】

分加速和匀速两个过程对顾客进行运动分析和受力分析，加速过程合力斜向右上方，故支持力大于重力，静摩擦力水平向右；匀速过程重力和支持力二力平衡。【详解】A、在加速过程中，顾客受重力、支持力和静摩擦力三个力作用，匀速过程中，顾客受重力和支持力两个力作用，故A错误。B、加速过程中，顾客在竖直方向上有加速度，支持力大于重力，处于超重状态，匀速运动过程中，重力和支持力平衡，不是超重状态，故B错误。CD、在慢慢加速的过程中，受力如图，物体加速度与速度同方向，合力斜向右上方，因顾客受到的摩擦力与接触面平行水平向右，电梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上方，当匀速运动时，扶梯对顾客作用力为支持力，竖直向上，故D正确，C错误。故选：D本题关键要分两个过程研究，加速过程可以先找出加速度方向，然后得出合力方向，结合物体的受力分析，可以得知各个力；匀速过程二力平衡，与运动方向无关。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、ACD【解析】A、根据开普勒第二定律可知，飞船在轨道Ⅱ上运动时，在P点速度大于在Q点的速度，故A正确；B、飞船在轨道Ⅰ上经过P点时，要点火加速，使其速度增大做离心运动，从而转移到轨道Ⅱ上运动．所以飞船在轨道Ⅰ上运动时的机械能小于轨道Ⅱ上运动的机械能，故B错误；C、飞船在轨道Ⅰ上运动到P点时与飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时受到的万有引力大小相等，根据牛顿第二定律可知加速度必定相等，故C正确；D、轨道Ⅰ贴近火星表面，已知飞船在轨道Ⅰ上运动的角速度，根据

，解得

火星的质量，火星的密度，故D正确；故选ACD。8、AC【解析】当磁场的磁感应强度减弱时，由楞次定律可知，软管围成的图形的面积由扩大的趋势，结合周长相等时，圆的面积最大可知，最终软导线围成一个圆形，故A正确，B错误；设线圈围成的圆形半径为r，则有：l=2πr，圆形的面积为：S1=πr2，线圈的电阻为：R=ρlS，线圈中产生的感应电动势为：E=ΔBΔtS1=kl24π，感应电流为：【点睛】将圆分成若干段，结合左手定则判定安培力方向，再利用矢量合成法则，即可判定；依据法拉第电磁感应定律，结合闭合欧姆定律，即可求解电流；利用电流的微观表达式求的电流，即可求出导线中自由电子移动的速率。9、ABE【解析】

试题分析：由振动图象读出t=0时刻P点的振动方向，判断波的传播方向．由波动图象读出波长，由振动图象读出周期，可求出波速．分析波动过程，根据时间与周期的关系，判断Q点的运动方向．由乙图读出，t=0时刻质点的速度向下，则由波形的平移法可知，这列波沿x轴正方向传播，A正确；由图知：λ=4m，T=0.2s，则波速，B正确；简谐横波中质点在平衡位置附近振动，并不随着波迁移，C错误；图示时刻Q点沿y轴正方向运动，，质点Q的运动方向沿y轴负方向，D错误；t=0.35s=1.75T，经过0.35s时，质点P到达波峰，而质点Q位于平衡位置与波谷之间，故质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离，E正确．10、BC【解析】

A.第一宇宙速度是最小的发射速度，“嫦娥四号”的发射速度一定大于第一宇宙速度，故A错误；B.“嫦娥四号”从地月转移轨道进入绕月椭圆轨道时，轨道半径减小，做近心运动，必须减速，故B正确；C.嫦娥四号”在绕月轨道上运行时，轨道降低，根据，周期减小，故C正确；D.“嫦娥四号”在向月球着陆过程中，做减速，加速度向上，处于超重状态，故D错误；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、3.00一直变小先变小后变大【解析】

（1）[1]根据弹簧秤的读数方法可知，a的读数为3.00N；（2）[2][3]若保持OA与OB的夹角不变，逐渐增大OA与OC的夹角，力三角形如图中实线变到虚线：由图可知弹簧秤甲的读数将一直变小，而弹簧秤乙的读数将先变小后变大.12、=滑块质量M两光电门间距离L【解析】

（1）[1]如果遮光条通过光电门的时间相等，说明遮光条做匀速运动，即说明气垫导轨已经水平。（3）（4）[2][3][[4]光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法．由于光电门的宽度很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度，滑块和砝码组成的系统动能的增加量为．滑块和砝码组成的系统动能的重力势能的减小量为所以还应测出滑块质量M，两光电门间距离L．如果系统动能的增加量等于系统重力势能的减小量，那么滑块和砝码组成的系统机械能守恒，即四、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）3N(2)1J(3)1m【解析】

(1)P在半圆轨道的最高点E，设轨道对P的压力为，由牛顿运动定律得：mg-Fsin解得：N=3N由牛顿第三定律得，P运动到E点时对轨道的压力FN=3N(2)P从D点到E点，由动能定理得：-mg(R+Rcos解得：vDP从C点到D点，由牛顿运动