吉林省长春市九台示范高级中学2027届高三上物理期中学业水平测试试题含解析

吉林省长春市九台示范高级中学2027届高三上物理期中学业水平测试试题考生须知：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、宇航员王亚平在“天宫1号”飞船内太空授课时，指令长聂海胜悬浮在太空舱内“太空打坐”的情景如图．若聂海胜的质量为m，距离地球表面的高度为h，地球质量为M，半径为R，引力常量为G，地球表面的重力加速度为g，则聂海胜在太空舱内受到重力的大小为A．0B．mgC．D．2、在物理学的发展过程中，科学家们创造出了许多物理学研究方法，以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是（）A．在探究加速度与力、质量的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验应用了控制变量法B．根据速度定义式v=ΔxΔt，当△t非常非常小时，ΔxΔtC．伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动．再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法D．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫微元法3、在讨论地球潮汐成因时，地球绕太阳运行轨道与月球绕地球运行轨道可视为圆轨道。已知太阳质量约为月球质量的倍，地球绕太阳运行的轨道半径约为月球绕地球运行的轨道半径的400倍。关于太阳和月球对地球上相同质量海水的引力，以下说法正确的是（）A．太阳引力与月球引力相差不大B．太阳引力比月球引力的大100倍以上C．月球对不同区域海水的吸引力大小相等D．地球潮汐成因与月球对不同区域海水的吸引力无关4、如图所示，一个质量为m的钢球，放在倾角为θ的固定斜面上，用一垂直于斜面的挡板挡住，处于静止状态。各个接触面均光滑，重力加速度为g,则挡板从该位置缓慢放平的过程中，球对挡板的压力和球对斜面的压力()A．增大增大B．减小减小C．增大减小D．减小增大5、某学习小组进行了如下探究实验：如图所示，一小球以速度冲向光滑斜面，并能沿斜面高，则下列结论可以写入探究报告的是（______）A．若把斜面从点锯断，小球冲出点后仍能升高B．若把斜面弯成所示的弧形，小球仍能沿升高C．若把斜面弯成所示的半弧形，小球仍能沿升高D．若使小球能沿半圆形轨道到达顶点，则小球沿斜面运动时一定会冲出点6、许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列说法中正确的是A．牛顿通过理想斜面实验提出力并不是维持物体运动的原因B．伽利略发现了行星运动的规律C．卡文迪许通过实验测出了引力常量D．爱因斯坦相对论的创立表明牛顿运动定律是错误的二、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，A、B两卫星绕地球运行，运动方向相同，此时两卫星距离最近，其中A是地球同步卫星，轨道半径为r。地球可看成质量均匀分布的球体，其半径为R，自转周期为T.若经过时间t后，A、B第一次相距最远，下列说法正确的有A．在地球两极，地表重力加速度是B．卫星B的运行周期是C．卫星B的轨道半径为是D．若卫星B通过变轨与A对接之后，B的机械能可能不变8、在如图所示的电路中，当闭合开关S后，若将滑动变阻器的滑片P向下调节，则正确的是A．电压表和电流表的示数都增大。B．灯L2变暗，电流表的示数增大。C．灯L2变亮，电容器的带电量增加。D．灯L1变亮，电压表的示数减小。9、利用引力常量G和下列某一组数据，能计算出地球质量的是A．地球的半径及重力加速度（不考虑地球自转）B．人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期C．月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离D．地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间距离10、质量均为m=lkg的甲、乙两个物体同时从同地沿同一方向做直线运动，二者的动能随位移的变化图像如图所示．下列说法正确的是（）A．甲的加速度大小为2m/s2B．乙的加速度大小为1.5m/s2C．甲、乙在x=6m处的速度大小为2m/sD．甲、乙在x=8m处相遇三、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）某实验小组描绘规格为“2.5V

0.6W”的小灯泡的I-U特性曲线，实验室提供下列器材：A．电流表A1（量程为0～25mA，内阻约2Ω）B．电流表A2（量程为0～300mA，内阻约0.2Ω）C．电压表V1（量程为0～3V，内阻约3kΩ）D．电压表V2（量程为0～15V，内阻约15kΩ）E．滑动变阻器R1（0～10Ω，额定电流1.5A）F．滑动变阻器R2（0～1000Ω，额定电流0.5A）G．直流电源（电动势6V，内阻忽略不计）H．电键一个、导线若干（1）实验中所用的电流表、电压表和滑动变阻器分别选择__________（填选项前的字母）．A．

B．

C．

D．

（2）若采用如图1所示的电路描绘小灯泡的伏安特性曲线，电压表的右端应与电路中的____点相连（选填“a”或“b”）（3）开关闭合之前，图1中滑动变阻器的滑片应该置于____端（选填“c”、“d”或“cd中间”）（4）测量后，该小组根据实验数据，利用Excel拟合出小灯泡的I-U特性曲线如图2所示．结合所画出的I-U特性曲线，现将一个电动势为3.6V，内阻为12Ω的电源只与该小灯泡组成电路，则该小灯泡的实际功率约为_______W．（结果保留两位有效数字）12．（12分）在做“验证动量守恒定律”实验中，装置如图1.(1)需要的测量仪器或工具有____________.A．秒表B．天平C．刻度尺D．重锤线E.打点计时器F.圆规(2)必须要求的条件是____________.A．两小球碰撞时，球心必须在同一高度上B．斜槽轨道末端的切线必须水平C．入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同D．入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下(3)某次实验中得出的落点情况如下图2所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球质量m1和被碰小球质量m2之比为____________.(4)在做“验证动量守恒定律”实验中，对产生误差的主要原因表述正确的是____________.A．碰撞前入射小球的速度方向，碰撞后两小球的速度方向不是在同一直线上B．倾斜部分轨道对入射小球的摩擦力作用C．没有测量高度，算出具体的平抛时间D．测量长度的误差四、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）在如图所示的平面直角坐标系xOy中,第一象限内存在一个半径为R的圆形匀强磁场区域,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,且圆形磁场区域在第一象限中与两坐标轴相切.大量质量均为m、电荷量均为-q的带电粒子(重力忽略不计)沿x轴正方向经过y轴,然后以相同速度v=匀速射入磁场区域.求:（1）从(0,R)射入的粒子射出磁场时的位置坐标;（2）离开磁场时速度方向与x轴的正方向成30°的粒子进入磁场时的位置坐标和它在第一象限内运动的时间.14．（16分）如图所示，一对杂技演员（都视为质点）荡秋千(秋千绳处于水平位置(从A点由静止出发绕O点下摆，当摆到最低点B时，女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出，然后自己随秋千刚好能回到高处A．已知男演员质量m1=80kg，女演员质量m2=50kg，秋千的质量m3=10kg，秋千的摆长为R=1.8m,C点比O点低5R.(g取10m/s2)求:（1）推开过程中，女演员对男演员做的功；（2）男演员落地点C与O的水平距离.15．（12分）如图所示，倾斜轨道AB的倾角为37°，CD、EF轨道水平，AB与CD通过光滑圆弧管道BC连接，CD右端与竖直光滑圆周轨道相连．小球可以从D进入该轨道，沿轨道内侧运动，从E滑出该轨道进入EF水平轨道．小球由静止从A点释放，已知AB长为5R，CD长为R，重力加速度为g，小球与斜轨AB及水平轨道CD、EF的动摩擦因数均为0.5，圆弧管道BC入口B与出口C的高度差为1.8R.(sin37°=0.6，cos37°=0.8)求：(1)小球对刚到C时对轨道的作用力；(2)要使小球在运动过程中不脱离轨道，竖直圆周轨道的半径R′应该满足什么条件？若R′=2.5R，小球最后所停位置距D(或E)多远？（注：在运算中，根号中的数值无需算出）

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】飞船在距地面高度为h处，由万有引力等于重力得：，故D正确，ABC错误；故选D.2、D【解析】A、在研究加速度与质量和合外力的关系时，由于影响加速度的量有质量和力，应采用控制变量法，故A项正确；B、为研究某一时刻或某一位置时的速度，我们采用了取时间非常小，即让时间趋向无穷小时的平均速度作为瞬时速度，采用了极限思维法，故B项正确；C、伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动．再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法，故C项正确；D、在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法，故D项错误。本题选不正确的，故选：D．点睛：物理学的发展离不开科学的思维方法，要明确各种科学方法在物理中的应用，如控制变量法、理想实验、理想化模型、极限思想等．3、B【解析】A、B由万有引力定律，，即所以太阳引力比月球引力的大100倍以上，故A项错误，B正确；C、由于月球到不同区域海水的距离不同，所以引力大小有差异，故C项错误。D、由于月球到不同区域海水的距离不同，所以产生的引力大小也不同，而地球潮汐成因是因为月球对不同区域海水的吸引力不同造成；故D错误;综上所述本题答案是：B4、C【解析】

画出球的受力图，由平行四边形法则可知，当挡板从该位置缓慢放平的过程中，挡板对球的弹力逐渐变大；斜面对球的弹力逐渐减小；根据牛顿第三定律可知，球对挡板的压力逐渐变大，球对斜面的压力逐渐减小；A．增大、增大；与结论不相符，选项A错误；B．减小、减小；与结论不相符，选项B错误；C．增大、减小；与结论相符，选项C正确；D．减小、增大；与结论不相符，选项D错误；故选Ｃ．5、C【解析】若把斜面从点锯断，物体冲过点做斜抛运动．由于物体机械能守恒，同时斜抛运动最高点，速度不为零，故不能到达高处．故A错误；若把斜面弯成圆弧形，如果能到圆弧最高点，即处．由于合力充当向心力，速度不为零．根据机械能守恒知，物体沿升高的高度小于．故B错误；无论是把斜面从点锯断或把斜面弯成圆弧形，物体都不能升高．故C正确；由上知，若把斜面从点锯断或弯成如图所示半圆弧状，物体都不能升高，但物体的机械能仍守恒，故D正确．故选C．点睛：本题关键是根据机械能守恒定律分析，同时要分析物体到达最高点时速度是否为零，知道沿圆弧内侧运动到达最高点时，速度不为零．6、C【解析】

伽利略通过理想斜面实验提出力并不是维持物体运动的原因，选项A错误；开普勒发现了行星运动的规律，选项B错误；卡文迪许通过实验测出了引力常量，选项C正确；爱因斯坦创立了相对论，相对论的创立并不表明经典力学已不再适用，其实，相对论与经典力学适用的范围不同，经典力学只适用于宏观低速物体，而高速物体适用于相对论．故D错误；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】

A、对于卫星A，根据万有引力提供向心力，可得：Gmr，可得地球的质量：M，在地球两极，据万有引力等于重力，可得：m′g＝G，联立解得：g，故A正确；B、卫星A的运行周期等于地球自转周期T．设卫星B的周期为T′．当卫星卫星B比A多转半周时，A、B第一次相距最远，则有：tt＝π，解得：T′，故B错误；C、根据开普勒第三定律得：，解得：rB=，故C正确；D、卫星B通过变轨与A对接，则需要在原轨道上对卫星B加速，使万有引力不足以提供向心力，做离心运动，最后与A对接，则卫星B的机械能要增大，故D错误。8、BD【解析】试题分析：滑动片向下移动时，连入电路电阻减小，总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律，总电流增大，内电压增大，路端电压减小，故电压表示数变小，选项A错误；因电流增大，内电压及L1上的电压都增大（灯L1变亮），所以L2上电压减小（灯L2变暗）、电流减小，故电容器电量减小，电流表示数增大，故选项C错误，B、D正确。考点：闭合电路欧姆定律部分电路欧姆定律串并联规律9、ABC【解析】

A.根据地球表面物体重力等于万有引力可得：，所以，地球质量：，故A可计算；B.由万有引力做向心力可得：，故可根据v，T求得R，进而求得地球质量，故B可计算；CD.根据万有引力做向心力可得：，故可根据T，r求得中心天体的质量M，运动天体的质量m的质量无法求解，故C可计算，D不可计算。本题选不能计算出的，故选：ABC。10、AD【解析】

A项：对甲由动能定理可知：，即即为图象斜率，所以，由牛顿第二定律得：，故A正确；B项：对乙由动能定理可知：，即即为图象斜率，所以，由牛顿第二定律得：，故B错误；C项：由图可知：对甲：，即，解得：，对乙：，即，解得：，故C错误；D项：甲物体的初动能为，可得，因此甲物体的位移时间关系为，乙物体的位移时间关系为，令可得，代入甲的位移可得，D正确三、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）B（2）a（3）c（4）0.24【解析】

（1）根据小灯泡的规格可知，加在小灯泡上的电压不能超过2.5V，流过的电流不能超过，故电流表用A2，电压表用V1；滑动变阻器选用分压接法，宜选阻值较小的R1可以便捷调节，故选B。（2）小灯泡属于小电阻，应使用电流表外接法，故电压表的右端应与电路中的a点相连;（3）开关闭合之前，图1中滑动变阻器的滑片应该置于c端，此时灯泡和一段导线并联，灯泡中无电流通过，比较安全；（4）设灯泡与电动势为3.6V，内阻为12Ω的电源组成电路后，小灯泡电压为U，流过小灯泡电流为I，根据闭合电路欧姆定律可知，，在I-U图像中描点连线，即得到小灯泡此时的工作点电压和电流分别为1.2V，0.20A，故小灯泡的实际功率约为0.24W。12、（1）BCDF（2）ABD（3）19：5（4）AD【解析】

1.实验原理在一维碰撞中，测出物体的质量m和碰撞前后物体的速度v、v′，找出碰撞前的动量p=m1v1+m2v2及碰撞后的动量p′=m1v1′+m2v2′，看碰撞前后动量是否守恒．2.实验器材斜槽、小球（两个）、天平、复写纸、白纸等．3.实验步骤(1)用天平测出两小球的质量，并选定质量大的小球为入射小球．(2)按照实验原理图甲安装实验装置．调整、固定斜槽使斜槽底端水平．(3)白纸在下，复写纸在上且在适当位置铺放好．记下重垂线所指的位置O．(4)不放被撞小球，让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下，重复10次．用圆规画尽量小的圆把小球所有的落点都圈在里面．圆心P就是小球落点的平均位置．(5)把被撞小球放在斜槽末端，让入射小球从斜槽同一高度自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验10次．用步骤(4)的方法，标出碰后入射小球落点的平均位置M和被撞小球落点的平均位置N．如实验原理图甲所示．(6)连接ON，测量线段OP、OM、ON的长度．将测量数据填入表中．最后代入，看在误差允许的范围内是否成立．(7)整理好实验器材放回原处．(8)实验结论：在实验误差允许范围内，碰撞系统的动量守恒．【详解】(1)本实验需要天平称量物体的质量，需要刻度尺测量长度，需要中垂线调节轨道末端水平，需要圆规找物体的平均落点，故选BCDF．(2)A、要保证碰撞是一维的，即保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动，故A正确；B、要保证碰撞后两个球做平抛运动，故斜槽轨道末端的切线必须水平，故B正确；C、入射球质量要大于被碰球质量，即m1＞m2，防止碰后m1被反弹，故C错误；D、为保证碰撞的初速度相同，入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下，故D正确；故选ABD．(3)根据动量守恒定律，有：,代入数据有：m1×0.2550=m1×0.1550+m2×0.3800,解得:m1：m2=19：5(4)A、要保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动，碰撞之后还沿这条直线运动；若碰撞前入射小球的速度方向，碰撞后两小球的速度方向不是在同一直线上会产生较大的误差，故A正确；B、倾斜部分轨道对入射小球的摩擦力作用，但只要入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下，即可保证碰撞的初速度相同，故B错误；C、小球做平抛运动的时间由高度差决定，由于高度差一定，故平抛的时间都相同，故水平射程与平抛的初速度成正比，故不需要测量高度差，只要满足：，就一定有m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′，故C错误；D、测量长度的误差对最终动量是否守恒的验证会有影响，故D正确；故选AD.实验注意事项：(1)前提条件：保证碰撞是一维的，即保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动，碰撞之后还沿这条直线运动．(2)利用斜槽进行实验，入射球质量要大于被碰球质量，即m1＞m2，防止碰后m1被反弹.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）.(R,0)；（2）【解析】

(1)粒子从(0，R)射入磁场，轨迹半径为r，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律有：得：所以粒子圆心O点,离开磁场时坐标为(R,0)；(2)设粒子从任意位置P射入磁场，从Q点射出磁场，O2为轨迹圆心，O1为磁场圆心。由几何关系可知，四边形O2PO1Q必为菱形，故Q点坐标为(R，0)，故(R,0)为所有射出磁场粒子的射出点坐标。当射出磁场粒子与x轴正方向成300夹角时，作出如图所示轨迹图：由几何关系可知：粒子射入磁场的x坐标为：，粒子射