陕西省西安市阎良区2027届物理高三第一学期期中学业水平测试试题含解析

陕西省西安市阎良区2027届物理高三第一学期期中学业水平测试试题注意事项：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、甲、乙两个质点沿同一直线运动，其中质点甲以6m/s的速度匀速直线运动，质点乙做初速度为零的匀变速直线运动，它们的位置x随时间t的变化如图所示．已知t=3s时，甲、乙图线的斜率相等．下列判断正确的是A．最初的一段时间内，甲、乙的运动方向相反B．t=3s时，乙的位置坐标为-11mC．图t=6s时，两车相遇D．乙经过原点的速度大小为m/s2、某篮球运动员将篮球竖直向上抛出，篮球在最高点离接球的手距离1.8m，该运动员接球的整个过程时间约为0.1s，(忽略空气阻力，g取10m/s2)则下列说法正确的是A．接球时球的速度大小为3m/sB．篮球自由下落时间约为1.2sC．手受到的平均作用力的大小是篮球重力大小的7倍D．手接篮球的整个过程，篮球处于失重状态3、如图所示，固定的半圆形竖直轨道，AB为水平直径，O为圆心，质量不等的甲、乙两个小球同时从A点水平抛出，速度分别为v1、v2，经时间t1、t2，分别落在等高的C、D两点，OC、OD与竖直方向的夹角均为37°（sin37°=0.6，cos37°=0.8），则A．v1:v2=1:3B．t1:t2=1:4C．甲、乙两球下落到轨道上C、D两点时重力的瞬时功率相等D．甲、乙两球从抛出到下落至轨道上的速度变化量相同4、如图所示,水平面上O点的左侧光滑,O点的右侧粗糙．有8个质量均为m的完全相同的小滑块(可视为质点),用轻质的细杆相连,相邻小滑块间的距离为L,滑块1恰好位于O点左侧,滑块2、3……依次沿直线水平向左排开．现将水平恒力F作用于滑块1上．经观察发现,在第3个小滑块完全进入粗糙地带后到第4个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,小滑块做匀速直线运动,已知重力加速度为g,则下列判断中正确的是()．A．粗糙地带与滑块间的动摩擦因数为B．滑块匀速运动时,各段轻杆上的弹力大小相等C．第2个小滑块完全进入粗糙地带到第3个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,8个小滑块的加速度大小为D．第1个小滑块完全进入粗糙地带到第2个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,5和6两个小滑块之间的轻杆上的弹力大小为5、近年来，一些高级轿车的设计师在关注轿车的加速性能的同时，提出了“加速度的变化率”的概念，用这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢，轿车的加速度变化率越小，乘坐轿车的人感觉越舒适．图示是一辆汽车在水平公路上行驶时加速度随时间变化的关系图象，取t=0时速度方向为正方向，则关于加速度变化率以及汽车的运动，下列说法正确的是（

）A．依据运动学定义方法，“加速度的变化率”的单位是m/s2B．在2秒内，汽车做匀减速直线运动C．在2秒内，汽车的速度减小了3m/sD．若汽车在t=0时速度为5m/s，则汽车在2秒末速度的大小为8m/s6、一质点做直线运动的v–t图象如图所示．下列说法正确的是A．质点在0~1s的位移与1~2s的位移可能相等B．质点在1~2s做加速度逐渐减小的直线运动C．质点在1~2s中某时刻的加速度等于质点在2~3s的加速度D．质点在1s时刻，离出发点最远，在2s时刻，返回出发点二、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，物体A放在物体B上，物体B放在光滑的水平面上，已知mA=4kg，mB=2kg．A、B间动摩擦因数μ=0.3，A物上系一细线，细线能承受的最大拉力是30N，水平向右拉细线，下述中正确的是（g=10m/s2）（）A．当拉力F<24N时，A静止不动B．当拉力F>24N时，A相对B滑动C．当拉力F=24N时，B受A的摩擦力等于8ND．在绳可以承受的范围内，无论拉力F多大，A相对B始终静止8、发射地球同步卫星时，先将卫星发射到近地圆轨道1，然后经变轨使其沿椭圆轨道2运行，最后再次变轨，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1与2相切于Q点，轨道2与3相切于P点，如图所示，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是A．卫星在轨道3上的速率大于它在轨道1上的速率B．卫星在轨道3上的角速度小于它在轨道1上的角速度C．卫星在轨道1上经过Q点时的速率小于它在轨道2上经过Q点时的速率D．卫星在轨道2上经过P点时的速率小于它在轨道3上经过P点时的速率9、以下说法中正确的是（）A．上午十时，教室内空气中的水蒸气分子和氧气的分子平均动能是相同的B．液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力C．水中的水分子总是在永不停息地做杂乱无章的运动，当两个水分子运动到适当的位置使分子力为零时，它们具有的分子势能一定最小D．一定质量的水蒸气发生等温膨胀时，可能会向外散热E.熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增大的方向进行10、在有大风的情况下，一小球自A点竖直上抛，其运动轨迹如图所示，小球运动轨迹上的A、B两点在同一水平直线上，M点为轨迹的最高点．若风力的大小恒定，方向水平向右，小球在A点抛出时的动能为4J，在M点时它的动能为2J，落回到B点时动能记为EkB，小球上升时间记为t1，下落时间记为t2，不计其他阻力，则A．x1：x2＝1：3 B．t1<t2 C．EkB＝6J D．EkB＝12J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）三个同学根据不同的实验条件，进行了探究平抛运动规律的实验：(1)甲同学采用如图甲所示的装置．用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明_________．(2)乙同学采用如图乙所示的装置．两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端可看作与光滑的水平板相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度使AC＝BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等．现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出．实验可观察到的现象应是_____________．仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明______________．(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片，图中每个小方格的边长为L＝2.5cm，则由图可求得拍摄时每__________s曝光一次，该小球做平抛运动的初速度大小为__________m/s.(g取10m/s2)12．（12分）为了测定一节干电池的电动势和内阻，某实验小组按图（甲)所示的电路图连好实验电路，合上开关，电流表和电压表的读数正常，当将滑动变阻器的滑片由A端向B端逐渐滑动时，发现电流表的示数逐渐增大，而电压表的示数接近1.5V且几乎不变，直到当滑片滑至临近B端时电压表的示数急剧变化，这种情况很难读出数值分布均匀的几组不同的电流值、电压值．(1)出现上述情况的原因是________，改进方法是________．(2)改进后，测出几组电流、电压的数值，并画出如图（乙)所示的图象，由图象可知，这个电池的电动势E=______V，内阻r=_____Ω(均保留三位有效数字）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，一定质量的理想气体被活塞封闭在气缸内，活塞质量为m、横截面积为S，可沿气缸壁无摩擦滑动并保持良好的气密性，整个装置与外界绝热，初始时封闭气体的温度为T1，活塞距离气缸底部的高度为H，大气压强为P0.现用一电热丝对气体缓慢加热，若此过程中电热丝传递给气体的热量为Q，活塞上升的高度为，当地重力加速度为g。求∶(1)此时气体的温度；(2)气体内能的增加量。14．（16分）如图所示，半径的两圆柱体A和B，转动轴互相平行且在同一水平面内，轴心间的距离为s=3.2m．两圆柱体A和B均被电动机带动以=6rad/s的角速度同方向转动，质量均匀分布的长木板无初速地水平放置在A和B上，其重心恰好在B的正上方．从木板开始运动计时，圆柱体转动两周，木板恰好不受摩擦力的作用，且仍沿水平方向运动．设木板与两圆柱体间的动摩擦因数相同．重力加速度g=10.0m/s2，取．求：（1）圆柱体边缘上某点的向心加速度；（2）圆柱体A、B与木板间的动摩擦因数；（3）从开始运动到重心恰在A的正上方所需的时间．15．（12分）在水平长直的轨道上，有一长度为L的平板车在外力控制下始终保持速度v0做匀速直线运动。某时刻将一质量为m的小滑块轻放到车面的中点，滑块与车面间的动摩擦因数为μ，此时调节外力，使平板车仍做速度为v0的匀速直线运动。（1）若滑块最终停在小车上，滑块和车之间因为摩擦产生的内能为多少？（结果用m，v0表示）（2）已知滑块与车面间动摩擦因数μ=0.2，滑块质量m=1kg，车长L=2m，车速v0=4m/s，取g=10m/s2，当滑块放到车面中点的同时对该滑块施加一个与车运动方向相同的恒力F，要保证滑块不能从车的左端掉下，恒力F大小应该满足什么条件？（3）在（2）的情况下，力F取最小值，要保证滑块不从车掉下，力F的作用时间应该在什么范围内？

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】

A.位移时间图象的斜率表示速度，则最初的一段时间内，甲、乙的斜率都为正方向，所以运动方向相同，故A不符合题意；B.质点乙作初速度为零的匀变速直线运动，t=3s时，甲、乙图线的斜率相等，所以，t=3s时乙的速度是6m/s，乙的加速度0-3s，乙的位移所以t=3s时，乙的位置坐标为故B符合题意．C.设过t两车相遇解得：故C不符合题意．D.根据v2-0=2ax，乙经过原点时的速度大小为，故D不符合题意．2、C【解析】

AB.由运动规律可得，篮球下落到该运动员手处的速度，由v2=2gh解得v=6m/s，篮球的下落时间t1=v/g=0.6s，故A、B错误；C.从接触该运动员手到停止运动，篮球的加速度a=v/t2=60m/s2，根据牛顿定律：F－mg=ma可得，F=7mg，故C正确;D.运动员接篮球的整个过程，篮球做减速运动，加速度方向向上，篮球处于超重状态，故D错误。3、D【解析】

B.由图可知，两个物体下落的高度是相等的，根据h可知，甲、乙两球下落到轨道的时间相等；故B错误；A.设圆形轨道的半径为R．则A、C的水平位移为，则；由，可知t相同，则由可知，，故A错误；C.根据可知，甲、乙两球下落到轨道的时间相等，故速度的竖直分量相等，根据，故重力的瞬时功率不相等，故C错误；D.两个球的速度速度变化量等于，由于t相等，故速度变化量相等，故D正确；4、D【解析】

A.将匀速运动的8个小滑块作为一个整体，有，解得，故A项错误；B.当滑块匀速运动时，处在光滑地带上的滑块间的轻杆上的弹力都为零，处在粗糙地带上的滑块间的轻杆上的弹力不为零，且各不相同，故B项错误；C.对8个滑块，有，代入，解得，故C项错误；D.对8个滑块，有，解得再以6、7、8三个小滑块作为整体，由牛顿第二定律有，故D项正确;5、D【解析】

加速度的变化率为，a的单位是m/s2，所以，“加速度的变化率”的单位应该是m/s3，故A错误．在2秒内，汽车的加速度在减小，但2s内加速度一直为正，加速度与速度同向，则汽车作加速运动，所以汽车做加速度减小的变加速直线运动，故B错误．由△v=a△t，知在a-t图象中，图象与时间轴所围图形的面积表示物体速度的变化量△v，则得：在2秒内，汽车的速度增加△v=m/s=3m/s．故C错误．若汽车在t=0时速度为5m/s，在2秒内，汽车的速度增加3m/s，则汽车在2秒末速度的大小为8m/s，故D正确．故选D．本题主要考查物体运动时加速度的定义，知道在a-t图象中图象与时间轴所围图形的面积表示物体速度的变化量，能理解加速运动与减速运动由加速度与速度方向决定，而不是由加速度的大小变化决定．6、C【解析】在v–t图象中，图线下的面积表示位移，质点在0~1s的位移小于在1~2s的位移，选项A错误；在v–t图象中，图线的斜率表示加速度，质点在1~2s做加速度逐渐增大的直线运动，选项B错误；质点在1~2s中某时刻的斜率等于质点在2~3s的斜率，质点在1~2s中某时刻的加速度等于质点在2~3s的加速度，选项C正确；质点在3s时刻，离出发点最远，在2s时刻，没有返回出发点，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、CD【解析】解：假设绳子不断裂,则当绳子拉力增大到某一值时B物体会开始滑动,此时A、B之间达到最大静摩擦力．以B为研究对象,最大静摩擦力产生加速度,由牛顿第二定律得:

以整体为研究对象,由牛顿第二定律得

即当绳子拉力达到36N时两物体才开始相对滑动．所以A、B错．

当拉力为16N时,由再由，故C、D正确．8、BCD【解析】

根据可知，卫星在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率，选项A错误；根据可知卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度，选项B错误；卫星从轨道1进入轨道2要在Q点点火加速，则卫星在轨道1上经过Q点时的速度小于它在轨道2上经过Q点时的速度，选项C正确；根据可知，卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度，选项D错误；故选C.9、ACE【解析】温度相同的物体的分子平均动能都相同，则上午十时，教室内空气中的水蒸气分子和氧气的分子平均动能是相同的，选项A正确；液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力，选项B错误；水中的水分子总是在永不停息地做杂乱无章的运动，当两个水分子运动到适当的位置使分子力为零时，它们具有的分子势能一定最小，选项C正确；一定质量的水蒸气发生等温膨胀时，对外做功，内能不变，则气体吸热，选项D错误；熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增大的方向进行，选项E正确；故选ACE.10、AD【解析】

将小球的运动沿水平和竖直方向正交分解，水平分运动为初速度为零的匀加速直线运动，竖直分运动为匀变速直线运动；

AB.竖直上抛运动上升过程与下降过程具有对称性，故t1=t2，对于初速度为零的匀加速直线运动，在连续相等的时间间隔内位移之比为1：3，故A正确，B错误；CD.在M点时它的动能为2J，说明在从抛出到最高点的过程中，风对物体的功为2J，因s1：s2=1：3，所以整个过程，风对物体的功为8J，整个过程重力做功为零，所以有：EKB=EKA+F（s1+s2）=4J+8J=12J故C错误，D正确．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、平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动P球击中Q球平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动0.051.0【解析】：（1）在甲图中,A球做平抛运动,B球做自由落体运动,无论打击的力度多大,两球都同时落地,则A球竖直方向上的运动规律与B球相同,即平抛运动在竖直方向上做自由落体运动.故甲可以研究平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动；（2）在乙图中,P球到达底M端后做平抛运动,Q球到达N端做匀速直线运动观察到的现象是P、Q两球将相撞,从而得知P球水平方向上的运动规律与Q球相同,即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动.（3）设频闪摄影每隔拍摄一次照片则平抛运动的水平方向上：竖直方向上：解得：综上所述本题答案是：（1）平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动（2）P球击中Q球；平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动（3）0.05；1.012、滑动变阻器阻值太大，有效调节部分太短选择阻值较小的滑动变阻器1.482.40【解析】

(1)[1][2]滑动变阻器串联在电路中，电压表测量路端电压，刚开始滑动触头P由A端向B端逐渐滑动时，电压表的示数几乎不变，说明随着电阻的变小，滑动变阻器的电阻占整个电路电阻的比例变化不大，直到当滑动触头P滑至临近B端时，电压表的示数急剧变化，说明滑线变阻器的总电阻太大。所以原因是：滑动变阻器阻值太大，有效使用的部分短，改进方法为：选择阻值更小的滑动变阻器。(2)[3][4]U-I图象的纵轴截距表示电源的电动势，故E=1.48V，内电阻等于图线的斜率，故四、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)【解析】

(1)气体加热缓慢上升过程中，处于等压过程，