甘肃省张掖市高台第一中学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

甘肃省张掖市高台第一中学2027届高三物理第一学期期中学业水平测试模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展．利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升．斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3，根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是A．如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置B．如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态C．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小2、如图所示，质量分别为、的两个物块间用一轻弹簧连接，放在倾角为的粗糙斜劈上，物块与斜劈间的动摩擦因数均为，用平行于斜面、大小为的拉力作用在上，使、一起向上作匀加速度运动，斜劈始终静止在水平地面上，则（）．A．弹簧的弹力为B．弹簧的弹力为C．地面对斜劈的摩擦力水平向右D．地面对斜劈无摩擦作用3、假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，那么（）A．地球的公转周期小于火星的公转周期B．地球的公转线速度小于火星公转的线速度C．地球的公转加速度小于火星公转的加速度D．地球的公转角速度小于火星公转的角速度4、发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道1．轨道1、2相切于Q点，轨道2、1相切于P点，则A．卫星在轨道1上的速率大于在轨道1上的速率B．卫星在轨道1上的角速度等于在轨道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点时的加速度大于它在轨道1上经过P点时的加速度5、如图所示的虚线呈水平方向，图中的实线为与虚线成30°角的匀强电场的电场线，图中OM与电场线垂直，且OM=ON。现从电场中的M点沿与虚线平行的方向抛出一质量为m、电荷量为+q可视为质点的物体，经时间t物体恰好落在N点。已知物体在M、N两点的速率相等，重力加速度为g，不计空气阻力。则下列说法正确的是A．该匀强电场的方向垂直OM斜向上B．该匀强电场的场强大小为mgC．物体由M点到N点的过程中电场力做功为-1D．M、N两点在竖直方向的高度差为36、据报道，2020年前我国将发射8颗海洋系列卫星，包括2颗海洋动力环境卫星和2颗海陆雷达卫星(这4颗卫星均绕地球做匀速圆周运动)，以加强对黄岩岛、钓鱼岛及西沙群岛全部岛屿附近海域的监测。设海陆雷达卫星的轨道半径是海洋动力环境卫星的n倍，下列说法正确的是()A．在相同时间内，海陆雷达卫星到地心的连线扫过的面积与海洋动力环境卫星到地心的连线扫过的面积相等B．海陆雷达卫星做匀速圆周运动的半径的三次方与周期的平方之比等于海洋动力环境卫星做匀速圆周运动的半径的三次方与周期的平方之比C．海陆雷达卫星与海洋动力环境卫星角速度之比为D．海陆雷达卫星与海洋动力环境卫星周期之比为二、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、设地面附近重力加速度为g，地球半径为R0，人造地球卫星圆形运行轨道半径为R，那么以下说法正确的是（）A．卫星在轨道上向心加速度大小为 B．卫星在轨道上运行速度大小为C．卫星运行的角速度大小为 D．卫星运行的周期为8、一个质点沿x轴做匀加速直线运动．其位置﹣时间图象如图所示，则下列说法正确的是（）A．该质点的加速度大小为4m/B．该质点在t=1s时的速度大小为2m/sC．该质点在t=0到t=2s时间内的位移大小为8mD．该质点在t=0时速度为1m/s9、光滑的水平轨道AB，与半径为R的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点，其中圆轨道在竖直平面内，B为最低点，D为最高点.一质量为m的小球以初速度沿AB运动，恰能通过最高点，则()A．R越大，过D点后平抛的水平位移最大B．R越大，小球经过B点后的瞬间对轨道的压力越大C．小球过D点后可能做自由落体运动D．m与R同时增大，初动能增大10、如图为某着陆器经过多次变轨后登陆火星的轨迹图，着陆器先在轨道Ⅰ上运动，然后改在圆轨道Ⅱ上运动，最后在椭圆周轨道Ⅲ上运动，P点是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的交点的交点，轨道上的P、S、Q三点与火星中心在同一直线上，P、Q两点分别是椭圆轨道的远火星点和近火星点．且PQ=2QS=2a，着陆器在轨道1上经过P点的速度为v1，在轨道2上经过P点的速度为v2，在轨道3上经过P点的速度为v3，下列说法正确的是（）A．着陆器在P点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要点火加速B．着陆器在轨道Ⅱ上由P点运动到S点的时间是着陆器在轨道Ⅲ上由P点运动到Q点的时间之比是C．着陆器在在轨道Ⅲ上经过P点的加速度可表示为D．着陆器在轨道Ⅱ上S点与在轨道Ⅲ上P点的加速度大小相等三、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）某同学用光电门验证机械能守恒定律。如图甲所示，将某种铁质横杆固定在铁架台上方，在横杆侧放置一磁铁，在横杆正下方将光电门固定在铁架台上，将质量为m的小佚球吸至横杆下方，多次释放并调整小铁球释放位置和光电门位置，使小铁球球心恰好与光电门中心在同一竖直线上，标记小铁球释放点，用直尺测量出横杆下边缘到光电门中心间的距离L。拿开磁铁后，铁质横杆的磁性立即消失。(1)用游标卡尺测出小铁球直径，测量结果如图乙所示，则小铁球的直径D=_________cm。(2)甲同学多次改变横杆下边缘到光电门中心间的距离L，重复上述实验。以L为横轴，以为纵轴画出了如图所示的图线。正确的是（______）(3)乙同学用刻度尺测出横杆下边缘到光电门中心间的距离L，已知当地的重力加速度为g，若重力势能的减少量与动能的增加量相等就可以证明在自由落体过程中小球的机械能是守恒的。若不考虑空气的阻力，乙同学为了减小实验误差，提高测量精度，其中一项有效的措施是：将光电门上下移动。你认为___________(填“向上”或“向下”)移动才能减小实验误差，提高测量精度。12．（12分）某实验小组的同学利用落体法验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，该小组的同学完成了如下的操作：（1）首先利用螺旋测微器测出小圆柱的高度，螺旋测微器如图乙所示．在测量小圆柱高度时先将小圆柱轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，先旋动粗调旋钮，当测微螺杆快靠近被测物休时，停上使用粗调旋钮，再旋动__________（选填“A”、“B”或“C”），直到听见“喀喀"的庐音，为固定刻度应旋转_________（选填“A”、“B”或“C”）后再读数．（2）螺旋测微器的示数如图丙所示，则该小圆柱的高度d=___________cm；（3）将该小圆柱竖直，由光电门1的正上方无初速释放，测得小圆柱先后通过光电门2所用的时间为△t1和△t2，则小圆柱通过两光电门的速度分别为v1=________；v2=__________；（用测量的物理量表示）：（4）该小组的同学测出了两光电门之间的距离为H，重力加速度用g表示，若小圆柱的机械能守恒，则需要验证的关系式为_______________（结果用所测量的物理量表示），（5）某同学开始实验时，光电门1和光电门2安装得比较近，这样做实验产生的误差会比较____________________（选填“大”、“小”或“一样”）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，质量为m的木块放在光滑的水平桌面上，用轻绳绕过桌边光滑的定滑轮与质量为2m的砝码相连．把绳拉直后，使砝码从静止开始下降h的距离时砝码未落地，木块仍在桌面上，求此时砝码的速度大小以及轻绳对砝码做的功．14．（16分）一飞船沿近地轨道绕地球做匀速圆周运动，周期为T。已知地球半径为R。求：（1）地球的第一宇宙速度；（2）距离地球表面高为3R处运行的人造卫星的周期。15．（12分）如图所示，一辆载重卡车沿平直公路行驶，车上载有质量均为m的A、B两块长方体水泥预制件．已知预制件左端与车厢前挡板的距离为L，A、B间以及B与车厢间的动摩擦因数分别为（），各接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，卡车以速度匀速行驶时，因前方出现障碍物而制动并做匀减速直线运动．（1）卡车制动的加速度满足什么关系时，预制件A相对B滑动，而B相对车厢底板静止？（2）卡车制动后为保证司机安全，在B相对车厢静止的情况下，预制件A不与车厢前挡板碰撞，则卡车从开始制动到停止所经历的时间应满足什么条件？

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、A【解析】

从实验中小球的三种运动情况可以得到，斜面的阻力越小，小球上升的位置越高，根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是：如果不受阻力，就会升到与O点相等的高度，A项符合题意；而其他选项都不是由该实验直接得到的，需要进一步推理或其它实验验证，BCD三项不符合题意．2、A【解析】AB．对整体分析，根据牛顿第二定律得，，隔离对分析，根据牛顿第二定律得，，计算得出，所以A正确；B错误；CD．以斜面为研究对象，分析受力情况：重力、、的压力和滑动摩擦力、地面的支持力，则由平衡条件可以知道，地面对斜面的摩擦力必定水平向左，斜面才能保持平衡，故C、D错误；故选：A．3、A【解析】

A．设太阳质量为M，根据则地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，地球的公转周期小于火星的公转周期，A正确；B．根据则地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，地球的公转线速度大于火星公转的线速度，B错误；C．根据则地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，地球的公转加速度大于火星公转的加速度，C错误；D．根据则地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，地球的公转角速度大于火星公转的角速度，D错误。故选A。4、C【解析】A、卫星绕地球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力得：GMmr2=mv2r，得v=GMB、由万有引力提供向心力得：GMmr2=mω2C、从轨道1到轨道2，卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须使卫星加速，使其所需向心力大于万有引力，所以卫星在轨道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．C正确；D、卫星运行时只受万有引力，由GMmr2=maa得：加速度a故选C。5、D【解析】

A、物体在M、N两点的速率相等，则物体在M、N两点的动能相等，由于重力做正功，则电场力做负功，又物体带正电，所以电场线的方向垂直OM斜向下，故A错误；B、对物体由M运动到N的过程，由动能定理可得：mg·OMsin60°=qE·ONcos30°，由于OM=ON，解D、将电场力分解为沿水平方向和竖直方向的分力，则竖直方向上的分力大小为Fy=qEcos60°=mgcos60°=12mg，则物体在坚直方向上的合力大小F=mg+12mg=32mg，由牛顿第二定律可知，C、由几何关系可知,物体由M运动到N的过程中沿电场线方向的位移大小为s=34gt2，则电场力做功的值为故选D。关键是物体在M、N两点的速率相等，则物体在M、N两点的动能相等，由于重力做正功，则电场力做负功，又物体带正电，所以电场线的方向垂直OM斜向下，根据动能定理可得匀强电场的场强大小，在竖直方向上做匀加速运动，根据牛顿第二定律和运动学公式求出M、N两点在竖直方向的高度差。6、B【解析】根据可得，卫星到地心的连线扫过的面积为，半径不同，面积不同，A错误；由可知，是一个定值，B正确；根据可知角速度之比为，C错误；根据可知周期之比为，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、ABD【解析】

在地球表面有得卫星环绕地球圆周运动有A．卫星的向心加速度故A正确；B．卫星运行的速度大小为故B正确；C．卫星的角速度故C错误；D．卫星运行的周期故D正确。故选ABD。8、AC【解析】质点做匀加速直线运动，则x=v0t+12at2，由图可知，第1s内的位移为x1=0-（-2）=2m，前2s内的位移为x2=6-（-2）=8m，代入得：2=v9、AD【解析】

小球恰能通过最高点时，由重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出小球经最高点时的速度，根据动能定理求出初速度v0与半径R的关系，小球经过B点后的瞬间由重力和轨道的支持力的合力提供向心力，由牛顿运动定律研究小球对轨道的压力与半径的关系，利用动能定理来解决初动能；【详解】A、小球恰能通过最高点时，由重力提供向心力，则有：，即：做平抛运动，则有：，，整理可以得到：，可知：R越大，过D点后平抛的水平位移最大，故选项A正确，C错误；B、由于，根据动能定理得，，得到：，小球经过B点后的瞬间根据牛顿第二定律有：，得到轨道对小球的支持力为：，则N与R无关，则小球经过B点后瞬间对轨道的压力与R无关，故B错误；D、初动能，得知m与R同时增大，初动能增大，故D正确。动能定理与向心力知识综合是常见的题型，小球恰好通过最高点时速度与轻绳模型类似，轨道对小球恰好没有作用力，由重力提供向心力，求出临界速度，做选择题时可直接运用。10、CD【解析】

A.着陆器由轨道I进入轨道Ⅱ做的是向心运动，需点火制动减速，使万有引力大于所需要的向心力，故A错误；B.根据开普勒第三定律可知：着陆器在轨道Ⅱ与轨道Ⅲ上的周期之比：；则着陆器在轨道Ⅱ上由P点运动到S点的时间与着陆器在轨道Ⅲ上由P点运动到Q点的时间之比是，选项B错误；C.着陆器在轨道Ⅲ上经过P点的加速度等于轨道Ⅱ上经过P点的加速度，大小为可，选项C正确；D.着陆器在轨道Ⅱ上S点与在轨道Ⅲ上P点距离火星中心的距离相等，则其加速度大小相等，方向相反，选项D正确；故选CD.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、1.090C向下【解析】

游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读；根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出小球通过光电门时的速度，依据动能的增加量来自于重力势能的减小量，再结合图线，即可判定；减小实验误差，可让平均速度更能接近瞬时速度，则减小挡光片宽度，也可以增大两挡光片间距，从而即可求解.【详解】(1)主尺读数为1.0cm，游标读数为0.02×45=0.90mm，所以最终读数为10.90mm=1.090cm.(2)要验证机械能守恒，即判断重力势能的减小量与动能的增加量是否相等，重力势能的减小量为△Ep=mgh，动能的增加量为：，而速度，但，因此，整理得：，结合以L为横轴，以为纵轴画出了的图线可知，故C正确，A，B错误.(3)为减小实验误差，结合上式，可得：可以减小挡光片宽度，也可以增大下落的高度，因此将光电门向下移动；解决本题的关键掌握游标卡尺的读数方法，主尺读数加上游标读数，不需估读；解决本题的关键掌握验证机械能守恒定律的实验原理，知道极短时间的平均速度可以表示瞬时速度.12、CA0.3798cm大【解析】

（1）[1][2]考察螺旋测微器的使用方法，当测微螺杆快靠近被测物休时，停上使用粗调旋钮，再旋动微调旋钮C，