2027届河北省张家口一中物理高三第一学期期中学业水平测试模拟试题含解析

2027届河北省张家口一中物理高三第一学期期中学业水平测试模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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,直线a与四分之一圆弧b分别表示两质点A、B从同一地点出发,沿同一方向做直线运动的v-t图，当B的速度变为0时,A恰好追上B,则A的加速度为（）A．B．C．D．2、伽利略相信，自然界的规律时简单明了的。他从这个信念出发，猜想落体的速度应该是均匀变化的。为验证自己的猜想，他做了“斜面实验”，如图所示。发现铜球在斜面上运动的位移与时间的平方成正比。改变球的质量或增大斜面倾角，上述规律依然成立。于是，他外推到倾角为的情况，得出落体运动的规律。结合以上信息，判断下列说法正确的是A．伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律时为了便于测量速度B．伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律时为了便于测量加速度C．由“斜面实验”的结论可知，铜球运动的速度随位移均匀增大D．由“斜面实验”的结论可知，铜球运动的速度随时间均匀增大3、下列关于物理学发展史和单位制的说法正确的是()A．物理学家安培经过多次实验，比较准确地测定了电子的电荷量B．卡文迪许通过扭秤实验测量了静电力常量，并验证了库仑定律C．Kg、m、N、A都是国际单位制中的基本单位D．功的单位可以用kg·m2/s2表示4、北京时间6月23日凌晨，2018年国际田联世界挑战赛马德里站如期举行。如图所示，苏炳添在百米大战中，以9.91s获得冠军，再次平了亚洲记录，成为当之无愧的“亚洲第一飞人”。据悉苏炳添的起跑反应时间是0.138s，也是所有选手中最快的一个。下列说法正确的是A．苏炳添的起跑反应时间0.138s，指的是时刻B．在研究苏炳添的起跑技术动作时可以将他看作质点C．苏炳添这次比赛的平均速度大小约为10.09m/sD．以其他运动员为参照物，苏炳添总是静止的5、如下图所示，光滑半圆槽质量为M，静止在光滑的水平面上，其内表面有一小球被细线吊着恰好位于槽的边缘处.若将线烧断，小球滑到另一边的最高点时，圆槽的速度为()A．零B．向右C．向左D．不能确定6、如图所示，一个半球形的碗固定在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口光滑．一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球．当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线跟水平方向的夹角为a=90°．质量为m2的小球位于水平地面上，设此时竖直的细线对m2的拉力大小为T，质量为m2的小球对地面压力大小为N，则()A． B．C． D．N=m2g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、一质点做匀加速直线运动，第3s内的位移2m，第4s内的位移是2.5m，下列说法正确的是A．2末至4s末这两秒内平均速度是2.25m/s B．第4s末瞬时速度是2.5m/sC．质点的加速度是0.125m/s2 D．质点的加速度是0.5m/s28、在平直公路上，质量为m的汽车以速度v0匀速行驶，此时发动机的功率为P。某时刻驾驶员加大油门，发动机功率立即增为2P并保持该功率继续行驶。假设汽车行驶过程中所受阻力不变。从驾驶员加大油门开始计时，汽车的速度v与时间t的关系如图(经时间t1后汽车以2v0匀速运动)，则下列判断正确的是A．t=0时刻汽车的加速度大小为PB．汽车在t12C．在0~t1时间内汽车行驶的位移大小为2D．在0~t1时间内阻力对汽车所做的功为2P9、一质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B．支架的两直角边长度分别为2l和l，支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，如图所示。开始时OA边处于水平位置，由静止释放，则此后(A．A球的最大速度为2B．A球速度最大时，A、B两球的总重力势能最小C．A球从初始位置摆到最低点的过程中其机械能一直在减小D．释放后的整个运动过程中，杆对A、B两球始终不做功10、如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑的轻小定滑轮与直杆的距离为d，杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点下方距离为d处。现将环从A处由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是（）A．环到达B处时，重物上升的高度h=B．环能下降的最大高度为C．环运动到B处的速度为D．小环运动过程中，轻绳中的张力不可能大于2mg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）某同学利用如图甲所示的装置探究“弹簧弹力做功”.在水平桌面上固定好弹簧和光电门，将光电门与数字计时器(图中未画出)连接．实验过程如下：(1)如图乙所示，用游标卡尺测量固定于滑块上的挡光片的宽度d=_________mm；(2)用滑块把弹簧压缩到距离光电门为x位置，并从静止释放，数字计时器记下挡光片通过光电门所用的时间t，则此时滑块的速度v=_________(用题中符号表示)；(3)多次改变滑块的质量m，重复(2)的操作，得出多组m与v的值．根据这些数值，作出v2-1/m图象，如图丙．根据图象，可求出滑块每次运行x的过程中弹簧对其所做的功为_________；还可求出的物理量是_________；其值为_________．(用题中符号表示，已知重力加速度为g)12．（12分）某同学用如图1所示的实验装置来测定重力加速度，同时研究重物在下落过程中机械能是否守恒。他认为如果实验中测量重力加速度的相对误差不超过5%，即可认为重物下落过程机械能守恒。请你帮他完成以下问题。(1)该同学在一次实验中得到了如图2所示的纸带，他选取了纸带上清晰连续的8个实际的点来进行数据分析，这8个点分别标记为A、B、C、D、E、F、G、H，各点与A点的距离已在图中标出．已知打点计时器所用交变电流的频率为f，则G点速度的表达式为___________(2)该同学用同样的方法继续算出B、C、D、E、F的速度，作出了如图3所示的图，由图可得重力加速度的测量值为=______m/s2(3)如果当地的重力加速度的实际值为，通过计算相对误差可知重物下落过程机械能___________（填写“守恒”或“不守恒”）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）两个半径均为R的圆形平板电极，平行正对放置，相距为d，极板间的电势差为U，板间电场可以认为是均匀的．一个粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间，到达抚极板是恰好落在极板中心．已知质子电荷为e，质子和中子的质量均视为m，忽略重力和空气阻力的影响，求：（1）极板间的电场强度E；（2）粒子在极板间运动的加速度a；（3）粒子的初速度v1．14．（16分）2019年1月4日上午10时许，科技人员在北京航天飞行控制中心发出指令，嫦娥四号探测器在月面上空开启发动机，实施降落任务。在距月面高为H=102m处开始悬停，识别障碍物和坡度，选定相对平坦的区域后，先以a1匀加速下降，加速至v1m/s时，立即改变推出力，以a2=2m/s2匀减速下降，至月表高度30m处速度减为零，立即开启自主避障程序，缓慢下降。最后距离月面3m时关闭发动机，探测器以自由落体的方式降落，自主着陆在月球背面南极艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑中，整个过程始终垂直月球表面作直线运动，取竖直向下为正方向。已知嫦娥四号探测器的质量m=40kg，月球表面重力加速度取1.5m/s2。求：（1）嫦娥四号探测器自主着陆月面时的瞬时速度大小v2；（2）匀加速直线下降过程推力F的大小和方向；（3）已知月球的半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，嫦娥四号执行探测任务结束后要返回地球，则在月球表面至少要获得多大的发射速度。（用字母表示）15．（12分）一辆汽车质量为1×103kg，最大功率为2×104W，在水平路面上由静止开始做直线运动，最大速度为v2，运动中汽车所受阻力恒定.发动机的最大牵引力为3×103N，其行驶过程中牵引力F与车速的倒数的关系如图所示.试求：（1）根据图线ABC判断汽车做什么运动？（2）最大速度v2的大小；（3）匀加速直线运动中的加速度；

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】

两质点A、B从同一地点出发，A追上B时两者的位移相等，根据v-t图象的“面积”表示位移，进行列式求解．【详解】设A的加速度为a.两质点A、B从同一地点出发，A追上B时两者的位移相等，即xa=xb.根据v-t图象的“面积”表示位移，得，由题知t=2s，解得.故选C.对于速度图线，关键抓住斜率等于加速度、“面积”等于位移来理解其物理意义．本题还要抓住追及时位移关系来列式．2、D【解析】

AB．自由落体运动下落很快，不易计时，伽利略让小球沿阻力很小的斜面滚下，延长了小球的运动时间，“冲淡”了重力的作用，故AB错误；CD．由“斜面实验”可知，铜球在斜面上运动的位移与时间的平方成正比，由公式可知，铜球运动的速度随时间均匀增大，故C错误，D正确。故选D。3、D【解析】密立根测量了电子的电荷量，A错误；卡文迪许通过扭秤实验测量了引力常量，并验证了万有引力定律，B错误；N是力的单位，不是基本单位，C错误；功的单位是J，由W=Fx知，1J=1N•m，根据F=ma，得1N=1kg•m/s2，所以得1J=1kg•m2/s2，故D正确．4、C【解析】

当物体的大小和形状在所研究的问题中可以忽略时，物体可以看作质点；平均速度等于位移与时间的比值。【详解】苏炳添的起跑反应时间0.138s，指的是时间，故A错误；研究起跑动作时，运动员的肢体动作是不能忽略的；故大小和形状不能忽略；不能看作质点，故B错误；苏炳添这次比赛的平均速度大小约为，故C正确；以其他运动员为参照物，苏炳添不一定是静止的，故D错误。所以C正确，ABD错误。本题考查质点、平均速度、参考系等内容，要注意明确平均速度和瞬时速度的区别，瞬时速度可以精确描述物体的运动状态，而平均速度只能粗略地描述物体的运动。5、A【解析】对于系统来说，整体的动量守恒，系统的初动量为零，当小球滑到另一边的最高点时，小球和圆槽具有共同的速度，根据总动量守恒可知，此时的速度都为零，所以圆槽的速度为零，所以A正确，BCD错误．故选A．6、D【解析】

两小球受力分析如图：AB.先对小球m1受力分析，受重力和支持力，假设细线对小球m1有拉力作用，则小球m1受力不可能平衡，故拉力T为零，故A错误，B错误；CD.在对小球m2受力分析，由于拉力T为零，受重力和支持力，支持力与重力平衡，故N=m2g，故C错误，D正确．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、AD【解析】

A.2末至4s末这两秒内的平均速度，故A正确；B.根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，知第三秒瞬时速度也为2.25m/s，第4s末的瞬时速度是：，故B错误；CD.根据得，质点的加速度，故C错误D正确；8、ACD【解析】

根据“汽车保持功率一定行驶”可知，本题考查机车的启动问题，分析清楚物体的受力情况，结合受力情况再确定物体的运动情况，阻力做功根据动能定理求解是常用的思路.【详解】A、汽车匀速行驶时，有阻力f=Pv0，t=0时刻汽车的牵引力为F=2Pv0B、若汽车做匀加速直线运动，v=v0+2v02=3v02，由C、D、汽车的功率保持不变，牵引力为变力，由动能定理2P⋅t1-fx=12m(2v0)故选ACD.汽车匀速行驶时，根据P=Fv求出阻力的大小，当功率为2P时，求出t=0时刻的牵引力，结合牛顿第二定律求出汽车的加速度大小.根据功率不变，结合速度的变化判断牵引力的变化．对变加速运动过程运用动能定理，求出克服阻力做功的大小以及汽车行驶的位移．9、BC【解析】

AB两个球组成的系统机械能守恒，但对于单个的球来说机械能是不守恒的，根据系统的机械能守恒列式可以求得AB之间的关系，同时由于AB是同时转动的，它们的角速度的大小相同。AB两个球组成的系统机械能守恒，但对于单个的球来说机械能是不守恒的，根据系统的机械能守恒列式可以求得AB之间的关系，同时由于AB是同时转动的，它们的角速度的大小相同。【详解】当OA与竖直方向的夹角为θ时，由机械能守恒得：mg⋅2lcosθ-2mg⋅l(1-sinθ)=12mVA2+12⋅2mVB2，解得：VA2=83gl(sinθ+cosθ)-83gl，由数学知识知，当本题中的AB的位置关系并不是在一条直线上，所以在球AB的势能的变化时要注意它们之间的关系，在解题的过程中还要用到数学的三角函数的知识，要求学生的数学基本功要好。10、BC【解析】

A．根据几何关系有，环从A下滑至B点时，重物上升的高度故A错误；B．设环下滑到最大高度为H时环和重物的速度均为0，此时重物上升的最大高度为根据机械能守恒有解得故B正确；C．在B点，对环的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，在沿绳子方向上的分速度等于重物的速度，有v环cos45°=v物根据系统机械能守恒定律可得解得环的速度故C正确；D．环从A点释放时，重物有向上的加速度，绳子的拉力大于重力，故D错误。故选BC。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、5.70mm滑块与桌面之间的动摩擦因数【解析】

(1)据游标卡尺的读数法则读出游标卡尺的读数；(2)滑块通过光电门的速度可认为等于挡光片通过光电门的平均速度；(3)从动能定理推理出图象对应的表达式，利用图象的斜率和纵截距求出弹簧对物块做的功及滑块与桌面之间的动摩擦因数．【详解】(1)游标卡尺的读数为(2)滑块通过光电门的速度可认为等于挡光片通过光电门的平均速度，则(3)设滑块每次运行x的过程中弹簧对其所做的功为，对滑块的运动过程，由动能定理得：，整理得：．由图象的斜率和纵截距可得：、，解得：滑块每次运行x的过程中弹簧对其所做的功、滑块与桌面之间的动摩擦因数12、（1）(x7−x5)f；（1）9.40；（3）守恒．【解析】

（1）根据匀变速直线运动的推论，结合T=；

则有：（1）根据v1=1gh公式，速度的二次方v1与距离（h）的关系图线的斜率为k=1g==18.8；所以g=9.4m/s1．

（3）根据相对误差（×100%），即有×100%=4.3%＜5%，即可认为重物下落过程机械能守恒．了解实验的装置和工作原理．对于纸带的问题，我们要熟悉匀变速直线运动的特点和一些规律，注意相对误差