2027届浙江金兰教育合作组织物理高三第一学期期中学业水平测试试题含解析

2027届浙江金兰教育合作组织物理高三第一学期期中学业水平测试试题请考生注意：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,可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接,跨过固定在地面上半径为R有光滑圆柱,A的质量为B的三倍.当B位于地面时,A恰与圆柱轴心等高.将A由静止释放,B上升的最大高度是(

)A．2RB．2R/3C．4R/3D．3R/22、如图所示，轻质弹簧上端固定，下端系一小球。小球在M处时，弹簧处于原长状态．现用力F作用于小球使它从M处缓慢下降，到达N处时，力F刚好为零。此过程中，力F对小球做的功的大小为W，不考虑空气阻力。关于此过程，下列说法不正确的有（）A．小球与弹簧组成的系统机械能减少量为WB．小球重力势能减小量一定大于WC．若将小球从M处由静止释放，则小球到达N处时的动能为2WD．弹簧弹性势能增加量一定等于W3、伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合，下图可大致表示其实验和思维的过程．让小球由倾角为的光滑斜面滑下，然后在不同的时分别进行多次实验，最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动．对这一过程的分析，下列说法中不正确的是A．采用图甲的斜面实验，可“冲淡”重力的作用，使时间更容易测量B．让不同质量的球沿相同斜面下滑，可证实小球均做加速度相同的匀变速运动C．伽利略通过实验直接测量了物体自由下落的位移与时间的平方的关系D．图甲是实验现象，图丁的情景是经过合理的外推得到的结论4、一物体做匀变速直线运动。当t=0时，物体的速度大小为12m/s，方向向东;当t=2s时，物体的速度大小为8m/s，方向仍向东。当物体的速度变为向东的2m/s时，t为()A．5s B．3s C．7s D．9s5、如图所示，物块A放在倾斜的木板上，木板的倾角α分别为和时物块所受摩擦力的大小恰好相等，则物块和木板间的动摩擦因数为()A．B．C．D．6、引力波探测于2017年获得诺贝尔物理学奖。双星的运动是产生引力波的来源之一，假设宇宙中有一双星系统由P、Q两颗星体组成，这两颗星绕它们连线的某一点在二者万有引力作用下做匀速圆周运动，测得P星的周期为T，P、Q两颗星的距离为l，P、Q两颗星的轨道半径之差为△r（P星的轨道半径大于Q星的轨道半径），引力常量为G，则下列结论错误的是A．Q、P两颗星的质量差为B．Q、P两颗星的线速度大小之差为C．Q、P两颗星的运动半径之比为D．Q、P两颗星的质量之比为二、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、如图所示，固定的光滑竖直杆上套一个滑块A，与滑块A连接的细线绕过光滑的轻质定滑轮连接滑块B，细线不可伸长，滑块B放在粗糙的固定斜面上，连接滑块B的细线和斜面平行，滑块A从细线水平位置由静止释放（不计轮轴处的摩擦），到滑块A下降到速度最大（A未落地，B未上升至滑轮处）的过程中A．滑块A和滑块B的加速度大小一直相等B．滑块A减小的机械能等于滑块B增加的机械能C．滑块A的速度最大时，滑块A的速度大于B的速度D．细线上张力对滑块A做的功等于滑块A机械能的变化量8、天文学家发现某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其做匀速圆周运动，并测出了行星的轨道半径和运行周期．由此可推算出（）A．恒星的质量B．恒星的平均密度C．行星的质量D．行星运行的速度大小9、如图所示，质量为2m、m的小滑块P、Q，P套固定竖直杆上，Q放在水平地面上。P、Q间通过铰链用长为L的刚性轻杆连接，一轻弹簧左端与Q相连，右端固定在竖直杆上，弹簧水平，当α=30°时，弹簧处于原长。当α=30°时，P由静止释放，下降到最低点时α变为60°，整个运动过程中，P、Q始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g。则P下降过程中（）A．P、Q组成的系统机械能守恒B．弹簧弹性势能最大值为C．竖直杆对P的弹力始终大于弹簧弹力D．P下降过程中动能达到最大前，Q受到地面的支持力小于3mg10、如图所示，一螺旋千斤顶手柄长为L，顶台上放有一质量为m的物体．用大小不变方向始终垂直于手柄的力作用于柄端，推动手柄每转一圈，物体缓慢上移h高度，推动手柄的角速度恒定为，设千斤顶工作效率为50%，则A．该力的大小为B．该力的大小为C．千斤顶克服重力做功的功率为D．千斤项克服重力做功的功率为三、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）某同学欲运用牛顿第二定律测量滑块的质量M，其实验装置如图甲所示，设计的实验步骤为：（1）调整长木板倾角，当钩码的质量为m0时滑块恰好沿木板向下做匀速运动；（2）保持木板倾角不变，撤去钩码m0，将滑块移近打点计时器，然后释放滑块，滑块沿木板向下做匀加速直线运动，并打出点迹清晰的纸带如图乙所示(打点计时器的工作频率为50Hz)．请回答下列问题：①打点计时器在打下D点时滑块的速度vD=__________m/s；(结果保留3位有效数字)②滑块做匀加速直线运动的加速度a=_____m/s2；(结果保留3位有效数字)③滑块质量M=___________(用字母a、m0和当地重力加速度g表示)．（3）保持木板倾角不变，挂上质量为m(均小于m0)的钩码，滑块沿木板向下匀加速运动，测出滑块的加速度；多次改变钩码的质量，分别求出相应的加速度．（4）若绳的拉力与所挂钩码的重力大小相等，作出a—mg图象如图丙所示，则由图丙可求得滑块的质量M=______kg．(取g=10m/s2，结果保留3位有效数字)12．（12分）在研究小车匀变速运动规律时,某同学根据所学知识设计了如下实验步骤:A．把打点计时器固定在斜面上,连接好电路；B．把小车停放在靠近打点计时器处,接通电源后放开小车；C．换上纸带,重复三次,选择一条理想的纸带；D．把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车车尾；E.断开电源,取下纸带.(1)合理的实验顺序应为_____________________.若如图是该实验得到的一条纸带,从0点开始每5个计时点取一个记数点,依照打点的先后顺序依次编为1、2、3、4,5、6,测得:s(2)相邻两记数点间的时间间隔为________s.(3)物体的加速度大小__________ms2，方向与物体运动方向______(选填“相同”或“(4)打点计时器打下记数点3时,物体的速度大小v3=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，倾角θ=37°的斜面位于水平地面上，小球从斜面顶端A点以初速度v0水平向右抛出，经t1=0.6s小球恰好落到斜面底端B点处。空气阻力忽略不计，取重力加速度g=10m/s2，tan(1)求小球平抛的初速度v0(2)在小球水平抛出的同时，使斜面在水平面上也向右做匀速直线运动，经t2=0.3s小球落至斜面上，求斜面运动的速度大小。14．（16分）如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管，上部有长l1=25cm的水银柱，封有长l2=25cm的空气柱，此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强为p0=75cmHg，如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动60°，求此时管中空气柱的长度。（封入的气体可视为理想气体，在转动过程中气体温度保持不变，没有发生漏气，取，重力加速度为g）15．（12分）如图，倾角为37°的粗糙斜面AB底端与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BC平滑相连，O点为轨道圆心，BC为圆轨道直径且处于竖直方向，A、C两点等高．质量m=1kg的滑块从A点由静止开始下滑，恰能滑到与O点等高的D点，g取10m/s2。(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数μ；(2)若使滑块能到达C点，求滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0的最小值；(3)若滑块离开C点的速度大小为10m/s，求滑块从C点飞出至落到斜面上所经历的时间t。

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、D【解析】设B的质量为m，则A的质量为3m，A球落地前，A、B组成的系统机械能守恒，有：，解得：，对B运用动能定理得：，解得：，则B上升的最大高度为：点睛:解决本题的关键理清AB组成的系统在什么过程中机械能守恒，求出A球落地时B球的速度大小是解决本题的关键2、C【解析】

A．因为力F对小球做负功，其大小等于小球与弹簧组成的系统机械能的减少量，则系统机械能减小量为W，选项A正确，不符合题意；B．重物在向下运动的过程中，要克服弹簧拉力做功W弹力，根据动能定理知mgh-W-W弹力=0故物体重力势能减小量一定大于W，故B正确，不符合题意；C．重物从静止下落到N的过程中，根据动能定理，有结合B选项知Ek=W，故C错误，符合题意；D．由mgh-W-W弹力=0可知W弹力=mgh-W而F=kh=mg则则W弹力=mgh=W则弹簧弹性势能增加量一定等于W，选项D正确，不符合题意。3、C【解析】

A.伽利略的时代无法直接测定瞬时速度，就无法验证v与t成正比的思想，伽利略通过数学运算得到，若物体初速度为零，且速度随时间均匀变化，即v正比于t，那么它通过的位移与所用时间的二次方成正比，只要测出物体通过不同位移所用的时间就可以验证这个物体的速度是否随时间均匀变化．由于伽利略时代靠滴水计时，不能测量自由落体所用的时间，伽利略让铜球沿阻力很小的斜面滚下，由于沿斜面下滑时加速度减小，所用时间长得多，所以容易测量．这个方法叫“冲淡”重力．所以A正确，C错误．B.不同质量的球沿相同斜面下滑，下落时间相同，可证实小球均做加速度相同的匀变速运动，故B正确；D．选项中，甲乙丙均是实验现象，丁图是经过合理的外推得到的结论，故D正确．本题选择错误答案，故选C.4、A【解析】

由可得物体的加速度为故当物体速度变为向东2m/s需要的时间为故A正确；BCD错误。故选A。5、C【解析】

当木板倾角是时，物块受到是静摩擦力，其大小等于mgsin，当木板倾角是时，物块受到是滑动摩擦力，其大小等于，由题意可得解得故C正确。6、C【解析】

A、双星系统靠相互间的万有引力提供向心力，角速度大小相等，向心力大小相等，则有：，解得，则Q、P两颗星的质量差为，故A正确；B、P、Q两颗星的线速度大小之差为，故B正确；C、双星系统靠相互间的万有引力提供向心力，角速度大小相等，则周期相等，所以Q星的周期为T，根据题意可知，解得：，则P、Q两颗星的运动半径之比，C错误。D、P、Q两颗星的质量之比为，故D正确。本题选错误的故选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、CD【解析】

根据沿绳的加速度相同分析两滑块的关系；由系统的机械能守恒的条件判断；由沿绳的速度相等分析两滑块的速度关系；由动能定理或能量守恒分析机械能的变化.【详解】A、两滑块与绳构成绳连接体，沿绳方向的加速度相等，则A的分加速度等于B的加速度；故A错误.B、绳连接体上的一对拉力做功不损失机械能，但B受到的斜面摩擦力对B做负功，由能量守恒可知滑块A减小的机械能等于滑块B增加的机械能和摩擦生热之和；B错误.C、绳连接体沿绳的速度相等,则A沿绳的分速度等于B的运动速度，如图所示，即滑块A的速度大于B的速度；故C正确.D、对A受力分析可知，除重力外，只有细线的张长对滑块做功，由功能原理可知，细线上张力对滑块A做的功等于滑块A机械能的变化量；故D正确.故选CD.绳连接体抓住五同原理解题.(沿绳的拉力相同，沿绳的加速度相同，沿绳的速度相同，沿绳的功率相同，沿绳的做功相等).8、AD【解析】根据行星绕恒行圆周运动的向心力由万有引力提供，令恒量的质量为，行星的质量为，则：；已知周期和轨道半径，可以求出恒星的质量，A正确；因为不知道恒星的体积，故无法求出恒量的密度，B错误；根据表达式可以知道两边的m抵消，无法求出行星的质量，C错误；根据线速度与周期的关系知，，D正确的．9、BD【解析】

A．根据能量守恒可知，P、Q、弹簧组成的系统机械能守恒，故A错误；B．根据系统机械能守恒可得弹簧弹性势能最大值为故B正确；C．对Q，水平方向的合力先做加速运动后做减速运动，所以竖直杆对Q的弹力不一定始终大于弹簧弹力，所以竖直杆对P的弹力不一定始终大于弹簧弹力，故C错误；D．P下降过程中动能达到最大前，P加速下降，以P、Q为整体，在竖直方向上根据牛顿第二定律有则有故D正确。故选BD。10、BC【解析】

AB.在整个过程中，推力所做的功的50%转化为重物的重力势能，则，解得，故A错误，B正确；CD.上升h所需时间，故千斤顶克服重力做功的功率为，故C正确，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、①；②，③；（4）【解析】试题分析：根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小；根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小；当取下细绳和钩码时，由于滑块所受其它力不变，因此其合外力与撤掉钩码的重力等大反向；根据牛顿第二定律有mg=Ma，由此可解得滑块的质量．从图乙中可知，，，（2）①相邻计数点间的时间间隔为，根据匀变速直线运动过程中的中间时刻速度推论可得，②根据逐差法可得，联立即得③滑块做匀速运动时受力平衡作用，由平衡条件得，撤去时滑块做匀加速直线运动时，受到的合外力，由牛顿第二定律得，解得．（4）滑块做匀速运动时受力平衡作用，由平衡条件得，挂上质量为m的钩码时滑块沿木板向下做匀加速直线运动，受到的合外力为，由牛顿第二定律得，解得，由图丙所示图象可知，解得M=0.200kg．12、（1）ADBEC；（2）0.1；（3）0.78，相反；（4）0.1．【解析】

（1）安排实验步骤要本着先安装器材，然后进行实验，实验完毕整理器材的思路进行，一般每完成一次实验，都要进行重复实验．

（2）打点计时器每隔0.02s打一次点，根据打点间隔可以求出记数点之间的时间间隔；

（3）利用逐差法可以求出加速度的大小，根据减速还是减速判断加速度的方向；

（4）在匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度，据此可求出打各点时的瞬时速度大小．【详解】（1）实验步骤的安排要符合逻辑，要符合事物发展的进程，一般都是先要安装器材，准备实验，然后进行实验的总体思路进行，据此可知该实验的顺序为：ADBEC．

（2）打点计时器每隔0.02s打一次点，由于两个记数点之间有5个间隔，因此相邻两记数点间的时间间隔为：T=5T0=0.1s．

（3）根据△x=aT2，将△x=0.78cm，T=0.1s带入得：a=△xT2＝0.78×四、计算题：本题共