2027届山西省大同铁路第一中学高三上物理期中学业水平测试试题含解析

2027届山西省大同铁路第一中学高三上物理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、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、如图所示，AO、BO、CO是完全相同的绳子，并将钢梁水平吊起，若钢梁足够重时，绳子AO先断，则（）A．θ=120°B．θ＞120°C．θ＜120°D．不论θ为何值，AO总是先断2、如图所示

，O

为半径为

R

的圆的圆心

，ac、

bd为圆的两个互相垂直的直径．在圆心O

处固定一电荷量为

Q

的负点电荷，在

a

点固定一电荷量为

4Q

的正点电荷．e

为

Oc

连线上一点，f

为

Oc

延长线上的一点，且

ec＝cf．则下列说法正确的是（）A．b、d

两点场强相同B．b、c、d

三点中，c点场强最大C．b、c、d

三点中，c点电势最高D．将一负的点电荷从

e

点沿直线移到

f

点，电势能先减小后增大3、在静电场中，关于场强、电势和电势差的说法正确的是（）A．电势为零的地方场强也一定为零，场强为零的地方电势也一定为零B．电势降落的方向必定是电场强度的方向，场强在数值上等于单位距离上的电势差C．电势高的地方电场强度不一定大，电场强度大的地方电势不一定高D．沿着电场线方向，任何相同距离上的电势降落必定相同4、质疑“越重的物体下落得越快”这一观点，并解释落体运动规律的科学家是A．亚里士多德 B．伽利略C．牛顿 D．爱因斯坦5、某飞行员的质量为m，驾驶飞机在竖直面内以速度v做匀速圆周运动，圆的半径为R，在圆周的最高点和最低点比较，飞行员对坐椅的压力最低点比最高点大(设飞行员始终垂直坐椅的表面)（）A．mg B．2mg C．mg+ D．6、某人划船渡河，当划行速度和水流速度一定，且划行速度大于水流速度时．过河的最短时间是t1；若以最小位移过河，需时间t1．则划行速度v1与水流速度v1之比为（）A．t1：t1 B．C．t1：（t1﹣t1） D．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、某空间区域的竖直平面内存在电场，其中竖直的一条电场线如图甲所示，一个质量为m、电荷量为q的带正电小球，在电场中从O点由静止开始沿电场线竖直向下运动．以O为坐标原点，取竖直向下为x轴的正方向，小球的机械能E与位移x的关系如图乙所示，则(不考虑空气阻力)()A．电场强度大小恒定，方向沿x轴负方向B．从O到x1的过程中，小球的速率越来越大，加速度越来越大C．从O到x1的过程中，相等的位移内，小球克服电场力做的功越来越大D．到达x1位置时，小球速度的大小为8、在一次投球游戏中，黄同学将球水平抛出放在地面的小桶中，结果球沿如图所示的弧线飞到小桶的前方，不计空气阻力，则下次再投时，可作出的调整为（）A．减小初速度，抛出点高度不变B．增大初速度，抛出点高度不变C．初速度大小不变，降低抛出点高度D．初速度大小不变，提高抛出点高度9、如图所示，斜面上放有两个完全相同的物体a、b，两物体间用一根细线连接，在细线的中点加一与斜面垂直的拉力F，使两物体均处于静止状态。则下列说法正确的是（）A．无论F如何改变，a、b两物体均受四个力作用B．a、b两物体对斜面的压力相同C．a、b两物体受到的摩擦力大小一定相等D．当逐渐增大拉力F时，地面对斜面的静摩擦力增大10、在倾角为θ的斜面上以速度v水平抛出一球，当球与斜面的距离最大时，下列说法中正确的是（已知重力加速度为g）（）A．球与斜面距离最大时，小球速度方向与斜面垂直B．球与斜面距离最大时，小球的速度为C．球与斜面距离最大时，小球飞行时间为D．球与斜面距离最大时，小球飞行的水平距离为三、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）某同学设计了如图甲所示的装置来研究小车的加速度与所受合力的关系．将装有力传感器的小车放置于水平长木板上，缓慢向小桶中加入细砂，直到小车刚开始运动为止，记下传感器的最大示数再将小车放回原处并按住，继续向小桶中加入细砂，记下传感器的示数释放小车，记录小车运动时传感器的示数．（1）接通频率为50Hz的交流电源，释放小车，打出如图乙所示的纸带．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离，则小车的加速度______．（2）同一次实验中，______选填“”、“”或“”．（3）改变小桶中砂的重力，多次重复实验，获得多组数据，描绘小车加速度a与F的关系如图丙．不计纸带与计时器间的摩擦．图象中F表示的是实验中测得的______．A.B.C.

（4）关于该实验，下列说法中正确的是______．A.小车和传感器的总质量应远大于小桶和砂的总质量B.实验中需要将长木板倾斜以平衡摩擦力C.实验中需要测出小车和传感器的总质量D.用加细砂的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，可更方便地获取多组实验数据．12．（12分）某同学用如图1所示的实验装置来测定重力加速度，同时研究重物在下落过程中机械能是否守恒。他认为如果实验中测量重力加速度的相对误差不超过5%，即可认为重物下落过程机械能守恒。请你帮他完成以下问题。(1)该同学在一次实验中得到了如图2所示的纸带，他选取了纸带上清晰连续的8个实际的点来进行数据分析，这8个点分别标记为A、B、C、D、E、F、G、H，各点与A点的距离已在图中标出．已知打点计时器所用交变电流的频率为f，则G点速度的表达式为___________(2)该同学用同样的方法继续算出B、C、D、E、F的速度，作出了如图3所示的图，由图可得重力加速度的测量值为=______m/s2(3)如果当地的重力加速度的实际值为，通过计算相对误差可知重物下落过程机械能___________（填写“守恒”或“不守恒”）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，在粗糙的水平面上一木板B正向右运动，当其速度为时，将一小木块A无初速度地放在其右端，从此时开始计时，A、B的的速度随时间变化的部分图象如图所示.已知A、B的质量分别为，，重力加速度，木块始终没有离开木板.求：（1）木板的初速度；（2）木板的最小长度.14．（16分）如图，质量为m=1kg，长为L=1.7m的平板车，以速度v0=4m/s向右做匀速直线运动，A、B是其左右两个端点．从某时刻起对平板车施加一个大小为5N的水平向左的恒力F，并同时将一个小球轻放在平板车上的P点（小球可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零），PB=．经过一段时间，小球从平板车上脱离后落到地面上．不计所有摩擦力，g取10m/s1．求：（1）小球从放到平板车上开始至脱离平板车所用的时间；（1）小球脱离平板车瞬间平板车的速度．15．（12分）如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸竖直放置，在距汽缸底部l=36cm处有一与汽缸固定连接的卡环，活塞与汽缸底部之间封闭了一定质量的气体当气体的温度T0=300K、大气压强p0=1.0×105Pa时，活塞与汽缸底部之间的距离l0=30cm，不计活塞的质量和厚度现对汽缸加热，使活塞缓慢上升，求：（1）活塞刚到卡环处时封闭气体的温度T1；（1）封闭气体温度升高到T1=540K时的压强p1．

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】

以结点O为研究对象，分析受力，作出力图如图．根据对称性可知，BO绳与CO绳拉力大小相等．由平衡条件得：FAO=2FBOcos，当钢梁足够重时，AO绳先断，说明FAO＞FBO，则得到2FBOcos＞FBO，解得：θ＜120°，故C正确，ABD错误。2、D【解析】根据电场线的分布情况知，b、d两点场强大小相等，但方向不同，则电场强度不等，根据场强的叠加原理可知两电荷在c点产生的场强等大反向，合场强为零，而b、d两点均不为零，所以c点场强最小，故AB错误；b、d到正电荷的距离相等，由于b、d两点场强大小相等，所以b、d两点电势相等；由电场强度叠加可知，正负电荷在ac连线上的合场强向右，因为沿电场线的方向电势逐渐降低，所以c点电势最低，故C错误；将负的点电荷从e点沿直线移到f点，电场力先做正功后做负功，所以点电荷的电势能先减小后增大，故D正确．所以D正确，ABC错误．3、C【解析】

场强与电势没有直接关系．场强越大的地方电势不一定越高，场强为零的地方电势不一定为零．电势为零是人为选取的．匀强电场中场强和电势差的关系式是U=Ed，d是沿电场线方向两点间的距离．沿着电场线方向，任何相同距离上的电势降落U必定相等．电势降低最快的方向一定是电场强度的方向．【详解】A项：电势为零是人为选取的，则电势为零的地方场强可以不为零；同样场强为零的地方电势不一定为零，因为电势为零是人为选取的，故A错误；B项：沿电场线方向电势逐渐降低，电势降低的方向，不一定是电场强度方向，在匀强电场中场强在数值上等于沿电场线方向单位距离上的电势差，在非匀强电场中或在匀强电场中不沿电场线方向，场强在数值上不等于单位距离上的电势差，故B错误；C项：沿着电场线的方向电势逐渐降低，电场线密的地方，电场强度大，电场线疏的地方电场强度小．电势高的地方电场强度不一定大，电场强度大的地方，电势不一定高，故C正确；D项：在匀强电场中，沿电场线方向任何相同距离上的电势降落相同，如果是非匀强电场，沿电场线方向相等距离的电势降落不一定相等，故D错误．故应选：C．对于电势与场强的大小关系：两者没有关系，可根据电势高低看电场线的方向，场强大小看电场线疏密来理解．4、B【解析】

伽利略是最早对对亚里士多德“物体越重下落得越快”的观点提出质疑，并对落体运动进行系统研究并得出正确结论的科学家．A.亚里士多德，与分析不符，故A项错误；B.伽利略，与分析相符，故B项正确；C.牛顿，与分析不符，故C项错误；D.爱因斯坦，与分析不符，故D项错误．5、B【解析】

在最高点有：F1+mg＝m；解得：F1＝m−mg；在最低点有：F2−mg＝m，解得：F2＝mg+m，所以F2-F1=2mg，故选B．6、B【解析】试题分析：设河宽为h，将小船过河的运动分解到沿河方向和垂直河岸方向．当船速垂直河岸时，用时最少，所以过河最短时间为：于是得：；当船速大于水速时，合速度垂直河岸，位移最小，如图所示，最小位移过河：解得：所以：．故选B．考点：本题考查考生对运动的合成与分解的理解和应用．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、BD【解析】

A.小球的机械能变化是由电场力做功引起的，由题图乙可知，从O到x1机械能在减小，即电场力做负功，又因为小球带正电，故场强方向沿x轴负方向，E－x图线切线的斜率的绝对值为电场力大小，由图象可知，从O到x1斜率的绝对值在减小，故F电在减小，即场强减小，故A错误．B.由牛顿第二定律mg－F电＝ma可知a在增大，故B正确．C.因为电场力逐渐减小，故相等位移内，小球克服电场力做的功越来越小，故C错误．D.从O到x1由动能定理得mgx1＋E1－E0＝mv2－0，v＝，D正确．8、AC【解析】设小球平抛运动的初速度为v0，抛出点离桶的高度为h，水平位移为x，则平抛运动的时间水平位移x=v0t=v0AB.由上式分析可知，要减小水平位移x，可保持抛出点高度h不变，减小初速度v0.故B错误，A正确；CD.由上式分析可知，要减小水平位移x，可保持初速度v0大小不变，降低抛出点高度h.故C正确，D错误．故选AC.点睛：小球做平抛运动，飞到小桶的前方，说明水平位移偏大，应减小水平位移才能使小球抛进小桶中．将平抛运动进行分解，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，由运动学公式得出水平位移与初速度和高度的关系式，再进行分析选择．9、BD【解析】

AC．对ab进行受力分析，如图所示：b物体处于静止状态，当绳子沿斜面向上的分量与重力沿斜面向下的分量相等时，摩擦力为零，所以b可能只受3个力作用，而a物体必定受到摩擦力作用，肯定受4个力作用，则b的摩擦力可以为零，而a的摩擦力一定不为零，故AC错误；B．ab两个物体，垂直于斜面方向受力都平衡，则有：解得物体受到的支持力大小相等，则由牛顿第三定律可得，a、b两物体对斜面的压力相同，故B正确；D．对ab以及斜面体组成的整体为研究对象，则整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及拉力F的作用，由于F有竖直向上的分力，所以逐渐增大拉力F时，地面对斜面的支持力逐渐减小，摩擦力逐渐增大，故D正确。故选BD。对ab进行受力分析，ab两个物体都处于静止状态，受力平衡，把绳子和力T和重力mg都分解到沿斜面方向和垂直于斜面方向，根据共点力平衡列式分析即可。10、BC【解析】

小球做平抛运动，当速度方向与斜面方向平行时，距离斜面最远，根据平行四边形定则求出质点距离斜面最远时的速度的竖直分速度，结合速度时间公式求出运动的时间，再求解水平距离．【详解】小球做平抛运动，当小球的速度与斜面方向平行时，距离斜面最远，此时速度与水平方向的夹角为θ，根据平行四边形定则可得此时的速度：，故A错误，B正确；竖直分速度vy=vtanθ，根据vy=gt，可得飞行时间，故C正确；球与斜面距离最大时，小球飞行的水平距离：，故D错误．所以BC正确，AD错误．本题主要考查了平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道速度方向与斜面平行时，距离斜面最远．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、0.16>DD【解析】

（1）根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小；（2）对小桶受力分析，根据牛顿第二定律求解；（3）由于已经平衡摩擦力，图象过原点的倾斜直线，则F表示合力；（4）在该实验中力传感器可以直接得出力的大小，实验中不需要将长木板右端垫高，因为已经测量了小车所受摩擦力的大小，用加砂的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，可更方便地获取多组实验数据．【详解】（1）从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔，根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，得：，（2）对小桶受力分析，设小桶重力为mg，木板释放前力传感器的示数，所以，设小车的重力为Mg，小车在加速运动时力传感器的示数，根据牛顿第二定律得：，所以，（3）图象是过原点的一条倾斜的直线，已经平衡摩擦力，所以F应该表示小车受到的合力，即，故D正确；故选D.（4）在该实验中力传感器可以直接得出力的大小，不需要使小车和传感器的总质量应远大于小桶和砂的总质量，故A错误；实验中不需要将长木板倾斜，因为已经测量了小车所受摩擦力的大小，故B错误；实验中不需要测出小车和传感器的总质量，只需要保证小车和传感器的总质量不变，故C错误；用加砂的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，可更方便地获取多组实验数据，故D正确；故选D．本题借助实验考查了匀变速直线的规律以及推论的应用，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力．解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚．12、（1）(x7−x5)f；（1）9.40；（3）守恒．【解析】

（1）根据匀变速直线运动的推论，结合