福建省福州七中2027届物理高三第一学期期中学业水平测试模拟试题含解析

福建省福州七中2027届物理高三第一学期期中学业水平测试模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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，两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一平面内做匀速圆周运动，则它们的（）A．周期不相同B．线速度的大小相等C．角速度的大小相等D．向心加速度的大小相等2、长期以来“卡戎星（Charon）”被认为是冥王星唯一的卫星，它的公转轨道半径r1=19600km，公转周期T1=6.39天．2006年3月，天文学家新发现两颗冥王星的小卫星，其中一颗的公转轨道半径r2=48000km，则它的公转周期T2最接近于（）A．15天 B．25天 C．35天 D．45天3、在轴上O、P两点分别放置电荷量为q1、q2的点电荷，一带负电的试探电荷在两电荷连线上的电势能EP随变化关系如图所示，其中A、两点电势能为零，D段中C点电势能最大，则A．q1是负电荷，是正电荷且q1>q2B．BC间场强方向沿轴负方向C．C点的电场强度大于A点的电场强度D．将一正点电荷从B点移到D点，电场力先做负功后做正功4、如图所示，质量为m的小球用水平轻质弹簧系住，并用倾角为的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态．当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为()A．0 B．g C．g D．g5、如图所示,细线的一端固定于O点,另一端系一小球.在水平拉力作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点.在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大,后减小D．先减小,后增大6、如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘间的动摩擦因数相同，当圆盘转速加快到两物体刚要发生滑动时，烧断细线，则（）A．两物体均沿切线方向滑动B．两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会发生滑动C．物体B发生滑动，离圆盘圆心越来越近D．物体A发生滑动，离圆盘圆心越来越远二、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，在竖直平面内有一光滑水平直轨道与半径为R的光滑半圆形轨道在半圆的一个端点B相切，可视为质点的小球从A点通过B点进入半径为R的半圆，恰好能通过半圆的最高点M，从M点飞出后落在水平面上，不计空气阻力，则A．小球到达M点时的速度大小为0B．小球在A点时的速度为C．小球落地点离B点的水平距离为2RD．小球落地时的动能为8、如图所示，用小锤打击弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，同时B球被松开，自由下落。改变小球距地面的高度和打击的力度，重复这个实验，发现A、B两球总是同时落地。若A、B两球质量相等，且将平抛运动沿水平和竖直两个方向分解。下列说法正确的是A．本实验可验证平抛运动在水平方向上是匀速直线运动B．本实验可验证平抛运动在竖直方向上是自由落体运动C．在同一次实验中，两球落地前瞬间重力的功率相等D．在同一次实验中，两球落地前瞬间动量的大小相等9、质量相等的甲、乙两个球在光滑水平面上沿同一直线向同一方向运动，甲球的动量是8Kg.m/s，乙球的动量是4Kg.m/s，当甲球追上乙球时发生碰撞，则碰撞后甲、乙两球的动量可能值是（）A．甲的动量是—5Kg.m/s，乙的动量是18Kg.m/sB．甲的动量是5Kg.m/s，乙的动量是7Kg.m/sC．甲的动量是3Kg.m/s，乙的动量是10Kg.m/sD．甲的动量是6Kg.m/s，乙的动量是6Kg.m/s10、质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动．已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则航天器的（）A．线速度 B．角速度C．运行周期 D．向心加速度三、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）某同学在研究性学习中用如图装置来验证机械能守恒定律，轻绳两端系着质量相等的物体A、B，物体B上放一金属片C，铁架台上固定一金属圆环，圆环处在物体B的正下方，系统静止时，金属片C与圆环间的高度差为h，由静止释放后，系统开始运动，当物体B穿过圆环时，金属片C被搁置在圆环上，两光电门固定在铁架台P1、P2处，通过数字计时器可测出物体B通过P1、P2这段距离的时间。（1）若测得P1、P2之间的距离为d，物体B通过这段距离的时间为t，则物体B刚穿过圆环后的速度v=______。（2）若物体A、B的质量均用M表示，金属片C的质量用m表示，该实验中验证下面__________（填正确选项的序号）等式成立，即可验证牛顿第二定律。A．mgh=12MC．mgh=12(2M+m)v（3）本实验中的测量仪器除了刻度尺、数字计时器外，还需要___________。（4）若M>>m，改变金属片C的质量m，使物体B由同一高度落下穿过圆环，记录各次的金属片C的质量m，以及物体B通过P1、P2这段距离的时间t，以mg为横轴，以__________（选填“t2”或“112．（12分）“探究力的平行四边形定则”的实验如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细线的结点，OB和OC为细绳，图乙所示是在白纸上根据实验结果画出的图。(1)某同学的实验操作主要步骤如下：A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；B．用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A点，在橡皮筋的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力和的图示，并用平行四边形定则求出合力F；E.只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮筋使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按照同一标度作出这个力的图示；F.比较力和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。上述步骤中，有重要遗漏的步骤的序号是______。(2)该实验中某弹簧测力计显示的读数如图所示，其大小是________N。(3)图乙中的______是力F1和F2合力的理论值；______是力F1和F2合力的实际测量值。(4)同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是______。A．两个分力之间的夹角越大越好B．橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行D．拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些。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，导热气缸(内壁光滑)与导热活塞质量均为m，缸内封闭一定质量的理想气体(气体质量远小于气缸质量可不计)，放在光滑导热的水平面上，静止时缸内气柱长为L0，当用恒力水平向右拉动活塞，缸内气柱稳定时长度为L1，环境气压和温度不变．(1)当用相同的恒力水平向右推气缸，求气柱稳定时的长度；(2)请分析上述两种情况下，气缸内的气体是吸热还是放热？14．（16分）如图，一个质量为m的T型活塞在气缸内封闭一定量的理想气体，活塞体积可忽略不计，距气缸底部ho处连接一U形细管（管内气体的体积忽略不计）．初始时，封闭气体温度为T0，活塞距离气缸底部为1.5h0，两边水银柱存在高度差．已知水银密度为ρ，大气压强为P0，气缸横截面积为S，活塞竖直部分高为1.2h0，重力加速度为g，求：（i）通过制冷装置缓慢降低气体温度，当温度为多少时两边水银面恰好相平；（ii）从开始至两水银面恰好相平的过程中，若气体放出的热量为Q，求气体内能的变化15．（12分）如图所示，轨道ABC的AB段是半径R=1．8m的光滑的圆弧形轨道，BC段为粗糙水平面，物体从A静止开始下滑，在平面上运动了1.6m后停下，求：(1)物体通过B点时的速率为多大？(2)物体与水平面的动摩擦因数μ为多大？(g取11m/s2)．

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】小球做圆周运动的向心力由重力和绳子拉力的合力提供，绳与竖直方向的夹角为θ，对小球受力分析有：在竖直方向有：Tcosθ−mg=0①在水平方向有：Tsinθ=ma==②由①②得：mgtanθ=ma==因为小球在同一平面内做圆周运动，则由题意知，小球圆周运动半径r=htanθ，其中h为运动平面到悬点的距离。AC、运动的角速度ω=，角速度与夹角θ无关，都相同。根据T=2π/ω知，周期相同，故A错误，C正确；B、运动的线速度，知转动半径不同θ不同，线速度不同，B错误；D、向心加速度a=gtanθ，向心加速度不同，故D错误。故选：C.点睛：抓住小球圆周运动的向心力由重力和绳的拉力的合力提供，且在同一平面内做匀速圆周运动，由受力分析确定．2、B【解析】试题分析:根据开普勒行星三定律的周期定律，代入数据可求T2最接近于25天，所以B选项正确；A、C、D错误．考点：天体运动、开普勒定律3、A【解析】

A.由知A点的电势为零，越靠近O点电势越低，越靠近P点电势越高，所以O点的电荷带负电，P点电荷带正电，由图知C点场强为零，根据和电场叠加原理，可以得到q1>q2，故A正确；B.负点电荷从B到C点，电势能增大，根据可知电势能减小，由于沿着电场线电势降低，则有BC间场强方向沿x轴正方向，故B错误；C.图象的斜率为C点的电场强度小于A点的电场强度，故C错误；D.因为BC间电场强度方向沿x轴正方向，CD间电场强度方向沿x轴负方向，则将一正点电荷从B点移到D点，电场力先做正功后做负功，故D错误。4、B【解析】

木板撤去前，小球处于平衡态，受重力、支持力和弹簧的拉力，如图，根据共点力平衡条件，有解得，木板AB突然撤去后，支持力消失，重力和拉力不变，合力等于支持力N，方向与N反向，故加速度为故选B。5、A【解析】试题分析：因为小球是以恒定速率运动，即它是做匀速圆周运动，那么小球受到的重力G、水平拉力F、绳子拉力T三者的合力必是沿绳子指向O点．设绳子与竖直方向夹角是，则（F与G的合力必与绳子拉力在同一直线上），解得，而水平拉力F的方向与速度v的方向夹角也是，所以水平力F的瞬时功率是，则，故从A到B的过程中，是不断增大的，所以水平拉力F的瞬时功率是一直增大的，故A正确考点：考查了功率的计算【名师点睛】根据小球做圆周运动，合力提供向心力，即合力指向圆心，求出水平拉力和重力的关系，根据得出拉力瞬时功率的表达式，从而判断出拉力瞬时功率的变化6、D【解析】当圆盘转速加快到两物体刚要发生滑动时，A物体靠细线的拉力与圆盘的最大静摩擦力的合力提供向心力做匀速圆周运动，B靠指向圆心的静摩擦力和拉力的合力提供向心力，所以烧断细线后，A所受最大静摩擦力不足以提供其做圆周运动所需要的向心力，A要发生相对滑动，离圆盘圆心越来越远，但是B所需要的向心力小于B的最大静摩擦力，所以B仍保持相对圆盘静止状态，做匀速圆周运动，故D正确，ABC错误．故选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、BCD【解析】

A．小球恰好通过最高点，重力恰好提供向心力解得故A错误；B．由动能定理得可得故B正确；C．小球离开最高点后做平抛运动x=vt解得x=2R故C正确；D．小球平抛过程解得故D正确；故选BCD．8、BC【解析】

A球沿水平方向抛出做平抛运动，同时B球被松开，自由下落做自由落体运动，发现每次两球都同时落地，只能说明平抛竖直方向的分运动是自由落体运动。【详解】本实验将A的做平抛运动与竖直方向下落的B的运动对比，只能说明A竖直方向运动情况，不能反映A水平方向的运动情况。本实验中A做平抛运动，B做自由落体运动，每次两球都同时落地，说明A竖直方向的分运动是自由落体运动。故A错误，B正确；两小球落地时的竖直分速度相同，故由P=mgv可知，两球落地时的功率相等，故C正确；由于两球落地时的瞬时速度不同，平抛运动的合速度大于自由落地的速度，故落地时的动量不相等，故D错误。故选BC。本题考查研究平抛运动规律的实验，主要是对分析推理的能力的考查，注意本实验采用对比的方法来研究平抛运动水平方向的分运动情况。9、BD【解析】

两球碰撞过程遵守动量守恒定律，碰撞过程中总动能不增加，动量与动能的关系EK=P2【详解】A、碰撞前质量相等的甲、乙两球的总动量P=12Kgm/s，总能量Ek=822m+4碰撞后甲、乙两球的动量P=—5Kg.m/s+18Kg.m/s=13Kgm/s，动量不守恒；碰撞后甲、乙两球的能量Ek=-522m+1822m=B、碰撞后甲、乙两球的总动量P=5Kg.m/s+7Kg.m/s=12Kgm/s，动量守恒；碰撞后甲、乙两球的能量Ek=522m+722m=C、碰撞后甲、乙两球的总动量P=3Kg.m/s+10Kg.m/s=13Kgm/s，动量不守恒；碰撞后甲、乙两球的能量Ek=322m+1022mD、碰撞后甲、乙两球的总动量P=6Kg.m/s+6Kg.m/s=12Kgm/s，动量守恒；碰撞后甲、乙两球的能量Ek=622m+622m=故选:B、D对于碰撞问题，要掌握碰撞过程的三个基本规律来分析：一、动量守恒；二、系统总动能不增加（爆炸例外）；三、碰撞后如同向运动，后面的物体的速度不大于前面物体的速度，即要符合实际运动情况10、AC【解析】

A.探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，由G=m可得航天器的线速度故A正确；

B.由mg=mω2R可得航天器的角速度ω=故B错误；

C.由mg=mR可得航天器的运行周期故C正确；D.由G=ma可得航天器的向心加速度故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、dtC天平1【解析】

（1）[1]B通过圆环后将匀速通过光电门，则B刚穿过圆环后的速度为：v=d（2）[2]选C。设绳子拉力大小为F，对A由牛顿第二定律得：F-Mg=Ma对B与C整体下落h的过程，由牛顿第二定律得：(M+m)g-F=(M+m)a再由运动学公式应有：v2mg=所以C正确。（3）[3]根据上面的表达式可知需要已知金属片C的质量，所以还需要的器材是天平。（4）[4]在释放至金属片C被搁置在圆环上的过程中，分别对A和B、C由牛顿第二定律可得：对A有F-Mg=Ma对B和C有(M+m)g-F=(M+m)a再由匀变速直线运动公式应有v2=2ah联立解得：1因为M>>m，则1所以，以mg为横轴，以1t12、CE4.20FF′CD【解析】

(1)[1]本实验为了验证力的平行四边形定则，采用的方法是作力的图示法，作出合力和理论值和实际值，然后进行比较，得出结果。所以，实验时，除记录弹簧秤的示数外，还要记下两条细绳的方向，以便确定两个拉力的方向，这样才能作出拉力的图示。步骤C中未记下两条细绳的方向；步骤E中未说明把橡皮条的结点拉到位置O；(2)[2]根据题意，弹簧测力计的读数为4.20N；(3)[3][4]F1与F2合成的理论值是通过平行四边形定则算出的值，而实际值是单独一个力拉O点的时的值，因此F′是F1与F2合成的实际值，F是F1与F2合成的理论值(4)[5]A．画平行四边形时，夹角大的话画出的平行四边形就会准些，而不是要求夹角越大越好，故A错误；B．实验值并不需要橡皮筋与两绳夹角的平分线在同一直线上，即两绳上的拉力可以不相等，故B错误；C．作图时，我们是在白纸中作图，做出的是水平力的图示，若拉力倾斜，则作出图的方向与实际力的方向有有较大差别，同时为了减小因摩擦造成的误差，故应使各力尽量与木板面平行，故C正确；D．为了方便而且更