2027届四川大学附中高三物理第一学期期中学业水平测试模拟试题含解析

2027届四川大学附中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．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、《道路交通安全法》第四十七条规定：“机动车行经人行横道，应减速行驶；遇行人正在通过人行横道时，应停车让行．”一辆汽车以36km/h的速度匀速行驶，驾驶员发现前方50m处的斑马线上有行人，驾驶员立即刹车使车做匀减速直线运动，若已知行人还需12s才能通过斑马线，则刹车后汽车的加速度大小至少为A．1m/s2B．0.97m/s2C．0.83m/s2D．0.69m/s22、在研究共点力平衡条件的实验中，用三个弹簧测力计通过轻软线对同一个小圆环施加水平拉力作用，三个拉力的方向如图所示，如果小圆环可视为质点，且其所受重力可忽略不计，小圆环平衡时三个弹簧测力计的示数分别为F1、F2和F3，关于这三个力的大小关系，下列说法中正确的是A．F1>F2>F3 B．F3>F1>F2C．F2>F3>F1 D．F3>F2>F13、质量为m的飞行员驾驶飞机在竖直平面内以速度v做半径为r的匀速圆周运动，在轨道的最高点(飞行员在座椅的下方)和最低点时，飞行员对座椅的压力（）A．是相等的B．相差C．相差D．相差4、如图所示，x轴在水平地面上，y轴在竖直方向．图中画出了从y轴上不同位置沿x轴正向水平抛出的三个质量相等小球a、b和c的运动轨迹．小球a从(0，2L)抛出，落在(2L，0)处；小球b、c从(L，0)抛出，分别落在(2L，0)和(L，0)处．不计空气阻力，下列说法正确的是A．b的初速度是a的初速度的两倍B．b的初速度是a的初速度的2倍C．b的动能增量是c的动能增量的两倍D．a的动能增量是c的动能增量的2倍5、跳台滑雪是冬奥会中最具观赏性的项目之一，运动员从长直助滑道的顶端由静止开始下滑，滑到底端后完成各种高难度的滑雪动作．假设某运动员在助滑道上下滑的过程中，重力对他做功2000J，他克服阻力做功200J．在这个过程中（）A．运动员的动能增加了2000JB．运动员的重力势能减少了1800JC．运动员的机械能增加了1800JD．运动员的机械能减少了200J6、质量为2kg的物体受到水平拉力F的作用，在光滑的水平面上由静止开始做直线运动，运动过程中物体的加速度随时间变化的规律如图所示，则下列判断正确的是A．第1s末物体的动能为4JB．第4s末拉力反向C．第4s末速度为7m/sD．前6s内拉力做功为0二、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，光滑水平面上静置一质量为m、长为L的长木板B，木板上表面各处粗糙程度相同，一质量为m的小物块A(可视为质点)从左端以速度冲上木板，当v＝v0时，小物块A历时t0恰好运动到木板右端与木板共速．此过程中A、B系统生热为Q，则()A．若，A、B系统生热为B．若，A、B相对运动时间为C．若，B经历t0时间的位移为D．若，A经历到达木板右端8、.如图所示，卫星在半径为的圆轨道上运行速度为，当其运动经过点时点火加速，使卫星进入椭圆轨道运行，椭圆轨道的远地点B与地心的距离为，卫星经过B点的速度为，若规定无穷远处引力势能为0，则引力势能的表达式，其中G为引力常量，M为中心天体质量，m为卫星的质量，r为两者质心间距，若卫星运动过程中仅受万有引力作用，则下列说法正确的是（）A．B．卫星在椭圆轨道上A点的加速度小于B点的加速度C．卫星在A点加速后的速度为D．卫星从A点运动至B点的最短时间为9、一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时速率为1m/s，从此刻开始在与速度平行的方向上施加一水平作用力F，力F、滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲、乙所示（力F和速度v取同一正方向），g=10m/s2，则A．滑块的质量为1.0kgB．滑块与水平地面间的动摩擦因数为0.05C．第2s内力F的平均功率为3.0WD．第1内和第2s内滑块的动量变化量相同10、如图是滑雪场的一条雪道．质量为70kg的某滑雪运动员由A点沿圆弧轨道滑下，在B点以5m/s的速度水平飞出，落到了倾斜轨道上的C点(图中未画出)．不计空气阻力，θ=30°，g=10m/s2，则下列判断正确的是A．该滑雪运动员腾空的时间为1sB．BC两点间的落差为mC．落到C点时重力的瞬时功率为WD．若该滑雪运动员从更高处滑下，落到C点时速度与竖直方向的夹角不变三、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）某同学为探究加速度与合外力的关系，设计了如图甲所示的实验装置．一端带有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，用轻绳绕过定滑轮及轻滑轮将小车与弹簧测力计相连．实验中改变悬挂的钩码个数进行多次测量，记录弹簧测力计的示数F，并利用纸带计算出小车对应的加速度a．（1）实验中钩码的质量可以不需要远小于小车质量，其原因是_____．A．小车所受的拉力与钩码的重力无关B．小车所受的拉力等于钩码重力的一半C．小车所受的拉力可由弹簧测力计直接测出（2）图乙是实验中得到的某条纸带的一部分．已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，由纸带数据求出小车的加速度a=____m/s²．（3）根据实验数据绘出小车的加速度a与弹簧测力计示数F的关系图像，下列图像中最符合本实验实际情况的是（______）12．（12分）为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量，m0为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。(1)实验时，一定要进行的操作是________。A．用天平测出砂和砂桶的质量B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M(2)甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出a-F图象是一条直线，图线的斜率为k，则小车的质量为______。

A．B．C．D．(3)乙同学根据测量数据做出如右图所示的a-F图线，该同学做实验时存在的问题是_________。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）地球上空有两颗质量均为m的人造卫星，地A.B两颗卫星的轨道半径分别为2R和3R，在同一平面内，运行方向相同，不计两卫星之间的万有引力，地球质量为M、半径为R，万有引力常量为G。(1)试求A．B两卫星的周期TA、TB;(2)若某时刻两卫星与地球中心正好在一条直线上，试求最短经过多长时间，A．B两卫星又和地球在一条直线上且相距最近;(3)如果两颗卫星成为绳系卫星，即用结实的绳连接，它们将可以一起绕地球运动且与地球中心始终在一条直线上，第一颗绳系卫星由意大利航天局研制。求此情况下两颗卫星的运动周期T。14．（16分）如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出．已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为U1．偏转电场可看作匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d．(1)忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时的初速度v1和从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离Δy；(2)分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法．在解决（1）问时忽略了电子所受重力，请利用下列数据分析说明其原因．已知，，，，．(3)极板间既有静电场也有重力场．电势反映了静电场各点的能的性质，请写出电势的定义式．类比电势的定义方法，在重力场中建立“重力势”的概念，并简要说明电势和“重力势”的共同特点．15．（12分）如图所示，一根轻弹簧左端固定于竖直墙上，右端被质量可视为质点的小物块压缩而处于静止状态，且弹簧与物块不栓接，弹簧原长小于光滑平台的长度．在平台的右端有一传送带，长，物块与传送带间的动摩擦因数，与传送带相邻的粗糙水平面长s=1.5m，它与物块间的动摩擦因数，在C点右侧有一半径为R的光滑竖直圆弧与平滑连接，圆弧对应的圆心角为，在圆弧的最高点F处有一固定挡板，物块撞上挡板后会以原速率反弹回来．若传送带以的速率顺时针转动，不考虑物块滑上和滑下传送带的机械能损失．当弹簧储存的能量全部释放时，小物块恰能滑到与圆心等高的点，取．（1）求右侧圆弧的轨道半径为R;（2）求小物块最终停下时与C点的距离;（3）若传送带的速度大小可调，欲使小物块与挡板只碰一次，且碰后不脱离轨道，求传送带速度的可调节范围．

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】

行人的速度，汽车的宽度约为2m，若车与行人不发生碰撞则有刹车后汽车运动时间为，设刹车后汽车的加速度大小为，根据运动学公式对汽车有，代入数值可得，故选项A正确，B、C、D错误．2、B【解析】

对节点受力平衡可知：解得即：F3>F1>F2A．F1>F2>F3，与结论不相符，选项A错误；B．F3>F1>F2，与结论相符，选项B正确；C．F2>F3>F1，与结论不相符，选项C错误；D．F3>F2>F1，与结论不相符，选项D错误；3、D【解析】解：飞行员在最低点有:,飞行员在最高点有:,所以可知在最低点比最高点大2mg,故D正确4、B【解析】ab的水平位移相同，但时间不同，根据t=2hg可知tatb=21，根据v0=xt可知v0bv0a=21，故A错误，B正确；bc的竖直位移相同，根据动能定理ΔEk=mgh5、D【解析】

运动员的动能增加量等于外力对运动员做的总功．重力势能的减小量等于重力做的功．机械能的变化等于除了重力以外的力对他做的功．【详解】A、重力对运动员做功2000J，他克服阻力做功200J，即阻力对他做功﹣200J，则外力对他做的总功为2000J﹣200J=1800J，由动能定理知，运动员的动能增加了1800J，故A错误。B、重力对运动员做功2000J，则运动员的重力势能减少了2000J，故B错误。CD、阻力对运动员做功，所以运动员的机械能要减少，且机械能减少量等于他克服阻力做的功，为200J，故C错误，D正确。故选：D。在解决有关能量问题时，要注意明确做功和能量转化间的关系；合外力做功等于动能的改变量；重力做功等于重力势能的改变量；除了重力以外的力对物体做的功等于机械能的变化量6、C【解析】

A．a-t图象与时间轴围成面积表示速度的变化量，故第1秒末物体的速度为故第1s末物体的动能为故A错误；B．由图象可知，图象一直在时间轴上方，即a＞0，由牛顿第二定律知，拉力方向没有变化，故B错误；C．a-t图象与时间轴围成面积表示速度的变化量，故第4秒末物体的速度为故C正确；D．a-t图象与时间轴围成面积表示速度的变化量，故第6秒末物体的速度为根据动能定理可知，拉力做功不为零，故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、AC【解析】

当v=v1时，取向右为正方向，根据动量守恒定律得：mv1=2mv′，代入数据得：v′=1.5v1．由能量守恒定律得：Q=mv12-×2mv′2=mv12．若，取向右为正方向，根据动量守恒定律得m•=2mv′得：v′=v1．系统生热：，选项A正确；当v=v1时，对B，由动量定理得：ft1=mv′可得：；若，根据动量守恒定律得得：．对B，由动量定理得：，可得：，选项B错误；若v=v1，则由A选项的分析可知：fL=Q=mv12；对物体B：联立解得：，选项C正确；若v=2v1，取向右为正方向，根据动量守恒定律得：m•2v1=mvA+mvB，A、B系统生热等于系统克服摩擦力做功，与木板的长度有关，可知A、B系统生热仍为Q．根据能量守恒定律得：．结合上面解答有：Q=mv12．对B，由动量定理得：ft=mvB-1；联立解得：，（另一值不合理舍去），，故D错误.8、AC【解析】

A.假设卫星在半径为的圆轨道上运行时速度为，由万有引力提供向心力可得：可得卫星的速度公式：可知卫星在半径为的圆轨道上运行时速度比卫星在半径为的圆轨道上运行时速度小，即有：卫星要从椭圆轨道变轨到半径为的圆轨道，在点必须加速，则有：所以有：故A正确；B.卫星在椭圆轨道上点所受的万有引力比在点的大，则卫星在椭圆轨道上点的加速度比点的加速度大，故B错误；C.卫星加速后从运动到的过程，由机械能守恒定律得:解得：故C正确；D.设卫星在半径为的圆轨道上运行时周期为，在椭圆轨道运行周期为，根据开普勒第三定律得：又由于：卫星从点运动到点的过程的最短时间为：联立解得：故D错误。9、BD【解析】由v--t图象的斜率得到加速度为：，由两图知，第一秒内有：，第二秒内有：，代入数据得：．故A错误，B正确；由得第2s内力F的平均功率为，故C错误；由图乙可知第一秒内和第二秒内速度的变化都是，所以动量的变化量都是：，故D正确．故选BD.【点睛】由v--t图象的斜率得到加速度；由牛顿第二定律列方程求解摩擦力和滑块的质量；由P=Fv求解平均功率，根据求出动量的变化量.10、AD【解析】试题分析：运动员平抛的过程中，水平位移为，竖直位移为，落地时：联立解得，，故A正确，B错误；落地时的速度：，所以：落到C点时重力的瞬时功率为：，故C错误；根据落地时速度方向与水平方向之间的夹角的表达式：，可知到C点时速度与竖直方向的夹角与平抛运动的初速度无关，故D正确．考点：功率、平均功率和瞬时功率；平抛运动【名师点睛】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据水平位移与竖直位移之间的关系求的时间和距离．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、C0.75B【解析】

（1）根据实验原理可知，弹簧测力计的读数为小车所受合外力，则不需要砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量的条件，故AB错误，C正确；故选C；（2）在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，即：△x=aT2，解得：a=（3）由题意可知，小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系应该是成线性关系，即为不是过原点的一条倾斜直线，实验存在阻力，故B符合；【点晴】根据实验原理，弹簧测力计的读数为小车所受合外力，则不需要砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量的条件；在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，根据作差法求解加速度；数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图象，应该是过原点的一条倾斜直线．12、BCD未平衡摩擦力或平衡不够【解析】（1）本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，故A、D错误；实验时需将长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；实验时，小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，需记录传感器的示数，故C正确。所以BC正确，AD错误。（2）由牛顿第二定律得：2F=ma，则，a-F图象的斜率：，则小车的质量，故D正确。（3）当F不等于零，加速度a仍然为零，可知实验中没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够。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)(3)【解析】

（1）卫星做圆周运动的向心力等于地球的万有引力，则对A卫星:.解得对B卫星:解得（2）当三者正好又在一条直线上时需要的最短时间且相距最近