江苏省南京市、盐城市2027届高三物理第一学期期中学业水平测试模拟试题含解析

江苏省南京市、盐城市2027届高三物理第一学期期中学业水平测试模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、关于物理学中的贡献，下列说法正确的是（）A．奥斯特最先发现电流的磁效应且首先制造出最原始的发电机B．法拉第通过大量的实验研究发现电磁感应现象且首先制造出最原始的发电机C．惠更斯发现单摆具有等时性，他由此制造出第一台摆钟D．伽利略发现单摆具有等时性，他由此制造出第一台摆钟2、倾角为θ，高为0.8m的斜面如图所示，在其顶点水平抛出一石子，它刚好落在这个斜面底端的B点，则石子抛出后，石子的速度方向刚好与斜面平行时。经过的时间是（）A．3s B．2s C．0.3s D．0.2s3、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'<2a4、如图所示，水平地面上放置一静止斜面体P，P上有一小物块Q；P与Q之间、P与地面之间均存在摩擦。开始Q、P均处于静止状态。现给P和Q一个共同向右的初速度，P、Q之间始终保持相对静止状态，P和Q滑行过程中与P和Q都静止时相比，则A．P与Q之间的压力不变B．P与Q之间的压力增大C．P与Q之间的压力减小D．P与Q之间的压力可能增大也可能减小5、如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水平面的夹角为θ时，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则（）A．人拉绳行走的速度为vsinθB．人拉绳行走的速度为C．船的加速度为D．船的加速度为6、地球表面上两极的重力加速度约为9.83m/s2，而赤道上的重力加速度约为9.78m/s2，即赤道上的重力加速度比两极的重力加速度小1200。地球是一个很接近球体的椭球体，若把地球看成球体，半径为6.4×103km，且质量分布均匀，取200A．5.12×104km B．4.48×104kmC．3.2×104km D．6.4×103km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，小车板面上的物体质量为m＝8kg，它被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住而静止在小车上，这时弹簧的弹力为6N．现沿水平向右的方向对小车施以作用力，使小车由静止开始运动起来，运动中加速度由零逐渐增大到1m/s2，随即以1m/s2的加速度做匀加速直线运动．以下说法正确的是()A．物体与小车始终保持相对静止，弹簧对物体的作用力始终没有发生变化B．物体受到的摩擦力一直减小C．当小车加速度(向右)为0.75m/s2时，物体不受摩擦力作用D．如小车以0.5m/s2的加速度向左做匀加速直线运动时，物体受到的摩擦力一定为10N8、2022年第24届冬季奥林匹克运动会将在北京举行，跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一．如图所示为一简化后的跳台滑雪的雪道示意图，运动员从O点由静止开始，在不借助其他外力的情况下，自由滑过一段圆心角为60°的光滑圆弧轨道后从A点水平飞出，然后落到斜坡上的B点．已知A点是斜坡的起点，光滑圆弧轨道半径为40m，斜坡与水平面的夹角θ＝30°，运动员的质量m＝50kg，重力加速度g＝10m/s2，忽略空气阻力．下列说法正确的是()A．运动员从O点运动到B点的整个过程中机械能守恒B．运动员到达A点时的速度为20m/sC．运动员到达B点时的动能为10kJD．运动员从A点飞出到落到B点所用的时间为s9、如图所示，窗子上、下沿间的高度H＝1.6m，墙的厚度d＝0.4m，某人在离墙壁距离L＝1.4m、距窗子上沿h＝0.2m处的P点，将可视为质点的小物件以v的初速度水平抛出，要求小物件能直接穿过窗口并落在水平地面上，不计空气阻力．则可以实现上述要求的速度大小是A．4m/sB．6m/sC．8m/sD．10m/s10、如图a所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体（物体与弹簧不连接），初始时物体处于静止状态．现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移x之间的关系如图b所示（g=12m/s2），则下列结论正确的是（）A．物体的质量为3kgB．物体的加速度大小为5m/s2C．弹簧的劲度系数为1．5N/cmD．物体与弹簧分离时动能为2．4J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）如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．(1)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是可以通过仅测量________(填选项前的序号)，间接地解决这个问题．A．小球开始释放的高度hB．小球抛出点距地面的高度HC．小球做平抛运动的水平位移(2)用天平测量两个小球的质量m1、m2.图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影，实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放；然后把被碰小球m2静止于轨道水平部分的右侧末端，再将入射小球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相撞，并重复多次，分别找到小球的平均落点M、P、N，并测量出平均水平位移OM、OP、ON.(3)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为________[用(2)中测量的量表示]；若碰撞是弹性碰撞，那么还应该满足的表达式为________[用(2)中测量的量表示]．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，把一个带正电荷Q的小球A固定在绝缘支座上，另一个质量为m，带电量也为Q的带正电的小球B，用绝缘细线悬于O点，B球处于静止状态，细线与竖直方向的夹角为，A、B均视为点电荷，已知A和B位于距地面高为h的水平线上，且OA=OB．求：(1)小球B所受到的库仑力的大小及A、B两小球间的距离；(2)A、B两小球在O点产生的合场强的大小及方向．14．（16分）如图所示，两个可导热的气缸竖直放置，它们的底部由一细管连通（忽略细管的容积）．两气缸各有一个活塞，质量分别为m1和m2，活塞与气缸无摩擦．活塞的下方为理想气体，上方为真空．当气体处于平衡状态时，两活塞位于同一高度h.（已知m1＝3m，m2＝2m）（1）在两活塞上同时各放一质量为m的物块，求气体再次达到平衡后两活塞的高度差（假定环境温度始终保持为T0）；（2）在达到上一问的终态后，环境温度由T0缓慢上升到1.25T0，试问在这个过程中，气体对活塞做了多少功？（假定在气体状态变化过程中，两物块均不会碰到气缸顶部）．15．（12分）人民网北京7月6日电据中国航天科技集团公司官网消息，6月19日，长征三号乙遥二十八火箭发射中星9A卫星过程中运载火箭出现异常，未能将卫星送入预定轨道．中航科技集团公司在西安卫星测控中心的密切配合下，通过准确实施10次轨道调整，卫星于7月5日成功定点于东经101.4°赤道上空的预定轨道．目前，卫星各系统工作正常，转发器已开通，后续将按计划开展在轨测试工作．如图所示，卫星圆轨道Ⅰ通过椭圆轨道Ⅱ调整至圆轨道Ⅲ，P点是圆轨道Ⅰ和椭圆轨道Ⅱ的切点，Q点椭圆轨道Ⅱ调和圆轨道Ⅲ的切点．已知中星9A卫星的质量为m=700kg，地球质量为M=5.98×1024kg，地球表面重力加速度g=9.80m/s2，地球半径为R0=6400km，圆轨道Ⅰ的轨道半径为1.5R0，圆轨道Ⅰ的轨道半径为2.5R0，地面附近物体所受重力等于万有引力，=1.41，=1.73，=2.34，地球同步卫星的轨道半径为6.6R0、环绕周期为T0=8.64×104s．求：(1)卫星在圆轨道I、Ⅲ上运行的速度v1、v4各是多大？(2)将卫星从圆轨道I送到圆轨道Ⅲ，至少要对卫星做多少功？(3)以距离地球无限远处为势能零点，质量为m卫星距离地心为R时，其引力势能为，且卫星在P点和Q点时，，则卫星在椭圆轨道P点、Q点的速度各是多大？

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】

奥斯特最先发现电流的磁效应，法拉第首先制造出最原始的发电机，故A错误；法拉第通过大量的实验研究发现电磁感应现象且首先制造出最原始的发电机，故B正确；伽利略最先发现单摆做微小摆动的等时性，惠更斯利用其等时性制作了摆钟，故CD错误．2、D【解析】

根据，代入数据解得：则初速度为：当石子的速度方向与水平方向成成45度时，竖直分速度为：

解得：A．3s。故A不符合题意。B．2s。故B不符合题意。C．0.3s。故C不符合题意。D．0.2s。故D符合题意。3、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。4、C【解析】

设Q的质量为m，斜面的倾角为θ，依题意，开始Q、P均处于静止状态，则Q对P的压力为mgcosθ；若给P和Q一个共同向右的初速度，P、Q之间始终保持相对静止状态，由于P与地面间有摩擦，当给P一个向右的初速度后，P开始向右做减速运动，而Q由于受到P的作用力后也向右做减速运动，则Q的加速度一定水平向左，如图将加速度分解为垂直斜面与平行于斜面，则垂直斜面方向，mgcosθ-FN=may，即支持力FN=mgcosθ-may，FN小于mgcosθ，与都静止时比较，Q与P间的压力减少。故B正确故选：B本题关键是运用整体法判定P、Q加速度的方向，然后用隔离法对Q物块的加速度进行分解，同时要能结合牛顿运动定律求解。5、D【解析】

AB．人和船沿绳子方向的速度相等，因此AB错误；CD．将绳子拉力分解到水平和竖直两个方向，根据牛顿第二定律因此船的加速度C错误，D正确。故选D。6、C【解析】

由题意可知物体m在两极时万有引力提供重力有：G而物体m在赤道上时万有引力提供重力和向心力，有：G设同步卫星离地面的高度为h，同步卫星和地球自转角速度相同，则有：GMm联立以上各式代入数据解得：h=3.2×104km，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、AC【解析】初始时物块静止在小车上，说明物块受到的摩擦力为6牛，所以最大静摩擦大于等于6N;当小车加速度增大时，假设物块和小车一起运动，则加速度也逐渐增大到1m/s2,即物块受到的静摩擦力先减小到零，后又增加到反向的2N，静摩擦力一直小于最大静摩擦，所以假设成立，小车和物块一直保持相对静止，AB错；D对；当小车加速度（向右）为0.75m/s2时，物块受到的弹力恰好提供加速度，所以此时所受摩擦力为零，C对．8、AB【解析】运动员在光滑的圆轨道上的运动和随后的平抛运动的过程中只受有重力做功，机械能守恒．故A正确；运动员在光滑的圆轨道上的运动的过程中机械能守恒，所以：mvA2=mgh=mgR（1-cos60°）所以：，故B正确；设运动员做平抛运动的时间为t，则：x=vAt；y=gt2

由几何关系：，联立得：，运动员从A到B的过程中机械能守恒，所以在B点的动能：EkB=mgy+mvA2，代入数据得：EkB=×105J．故CD错误．故选AB.点睛：本题是常规题，关键要抓住斜面的倾角反映位移的方向，知道平抛运动水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，难度适中.9、AB【解析】

由题意可知考查平抛运动规律，找出临界条件，根据平抛规律计算可得．【详解】物体抛出速度最大时，刚好沿窗子上沿的右侧飞过，竖直方向做自由落体运动水平方向做匀速运动代入数值联立可得物体抛出时速度最小时，刚好沿窗子下沿的左侧飞过，竖直方向估自由落体运动水平方向做匀速运动代入数值联立可得综上所述抛出速度应满足3m/s<v<7m/AB．选项中的数值在3m/s<v<7m/范围内，故AB正确；CD．选项中的数值不在3m/s<v<7m/范围内，故CD错误．找出平抛初速度的最大值和最小值对应的临界条件，根据平抛运动规律列式计算可得．10、BD【解析】试题分析：物体与弹簧分离时，弹簧恢复原长，故A错误；刚开始物体处于静止状态，重力和弹力二力平衡，有mg=kx，拉力F1为12N时，弹簧弹力和重力平衡，合力等于拉力，根据牛顿第二定律，有F1+kx-mg=ma，物体与弹簧分离后，拉力F联立三式，代入数据解得m=2kg,k=500N/m=5N/cm,a=5m/s2，AC错误B正确；当物体与弹簧分离时，弹簧恢复原长，根据x=v22a考点：考查了牛顿第二定律与图像【名师点睛】在使用牛顿第二定律时，一般步骤为：1、确定研究对象；2、分析物体运动状态；3、对研究对象受力分析；4、建立坐标系；5、选取正方向；6、根据牛顿第二定律列方程求解，必要时对结果进行讨论分析三、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、（1）C（3）【解析】（1）验证动量守恒定律实验中，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是通过落地高度不变情况下水平射程来体现速度，故选C．（3）若两球相碰前后的动量守恒，则，又OP=v0t，OM=v1t，ON=v1t，代入得：；若碰撞是弹性碰撞，满足能量守恒：，代入得；m1OP1=m1OM1+m1ON1．12、=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)，；(2)，方向沿AB的中垂线向上【解析】

(1)B球受到重力、线的拉力和电场力而平衡，根据B球受力平衡，由平衡条件求出库仑力，然后由库仑定律即可求出距离；

(2)根据库仑定律分析即可求出在O点产生的合场强的