2027届福建省莆田市第一中学高三上物理期中学业水平测试模拟试题含解析

2027届福建省莆田市第一中学高三上物理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、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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，一光滑的轻滑轮用细绳悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b，外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态。若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则（）A．绳的张力也在一定范围内变化B．物块b一定受到5个力作用C．连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化D．物块b与桌面间的摩擦力方向可能水平向右2、货车在水平路面上行驶，车厢内一人用手推车，当驾驶员挂R档刹车时（）A．人对车的作用力对车做负功B．人对车的作用力方向斜向右上C．车对人的作用力对人做正功D．车对人的作用力方向斜向左上3、如图所示，三个形状不规则的石块a、b、c在水平桌面上成功地叠放在一起静止不动，下列说法正确的是（）A．c与水平桌面间的动摩擦因数μ=0B．c对b的作用力一定竖直向上C．b对a的支持力是由于a物体发生形变产生的D．a对b的压力就是a物体的重力4、质量为2kg的质点在xOy平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，下列说法中不正确的是()A．质点的初速度大小为5m/sB．质点所受的合外力为3N，做匀变速曲线运动C．2s内质点的位移大小约为12mD．2s末质点速度大小为6m/s5、在同一条平直公路上同向运动的甲、乙两车的v-t图像如图所示,已知甲、乙两车在t1时刻并排行驶。下列说法正确的是（）A．在0时刻甲车在前，乙车在后B．两车在t2时刻再次并排行驶C．在t1到t2时间内，两车的平均速度相等D．两车的加速度大小均先增大后减小6、如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧，一端系在竖直放置、半径为R的光滑圆环顶点P，另一端连接一套在圆环上且质量为m的小球．开始时小球位于A点，此时弹簧处于原长且与竖直方向的夹角为45°，之后小球由静止沿圆环下滑，小球运动的最低点B时的速率为v，此时小球与圆环之间的压力恰好为零，已知重力加速度为g.下列分析正确的是()A．轻质弹簧的原长为RB．小球过B点时，所受的合力为mg＋mC．小球从A到B的过程中，重力势能转化为弹簧的弹性势能D．小球运动到B点时，弹簧的弹性势能为mgR－mv2二、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、两异种点电荷A、B附近的电场线分布如图所示,P为电场中的一点,连线AP、BP相互垂直.已知P点的场强大小为E、电势为φ,电荷A产生的电场在P点的场强大小为EA,，取无穷远处的电势为零.下列说法中正确的有()A．A、B所带电荷量相等B．电荷B产生的电场在P点的场强大小为C．A、B连线上有一个电势为零的点D．将电量为-q的点电荷从P点移到无穷远处,电场力做的功为qφ8、关于如图a、b、c、d所示的四种圆周运动模型，说法正确的是（）A．如图a所示，汽车安全通过拱桥最高点时，车对桥面的压力大于车的重力B．如图b所示，在固定圆锥筒内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力C．如图c所示，轻质细杆一端固定一小球，绕另端0在竖直面内做圆周运动，在最高点小球所受合力可能为零D．如图d所示，火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，车轮可能对内外轨均无侧向压力9、如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态，若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则（）A．B对墙的压力增大 B．A与B之间的作用力增大C．地面对A的摩擦力减小 D．A对地面的摩擦力水平向右10、如图，光滑水平面上有两辆小车，用细线相连，中间有一个被压缩的轻弹簧，小车处于静止状态。烧断细线后，由于弹力的作用两小车分别向左、右运动。已知两小车质量之比m1:m2=2:1，下列说法正确的是（）A．弹簧弹开后两车速度大小之比为1:2B．弹簧弹开后两车动量大小之比为1:2C．弹簧弹开过程受到的冲量大小之比为2:1D．弹簧弹开过程弹力对做功之比为1:2三、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）如图所示，某同学制作了一个弹簧弹射装置，轻弹簧两端各放一个金属小球（小球与弹簧不连接），压缩弹簧并锁定，该系统放在内壁光滑的金属管中（管径略大于两球直径），金属管水平固定在离地面一定高度处，解除弹簧锁定，两小球向相反方向弹射，射出管时均已脱离弹簧，现要测定弹射装置锁定时具有的弹性势能，并探究弹射过程遵循的规律，实验小组配有足够的基本测量工具，重力加速度大小取g，按下述步骤进行实验：①用天平测出小球P和Q的质量分别为m1、m2；②用刻度尺测出管口离地面的高度h；③解除锁定记录两球在水平地面上的落点N、M；根据该同学的实验，回答下列问题：（1）除上述测量外，要测定弹射装置锁定时具有的弹性势能，还需要测量的物理量是（______）A．弹簧的压缩量ΔxB．P、Q两球落地点M、N到对应管口的水平距离x1、x2C．金属管的长度LD．两球从弹出到落地的时间t1、t2（2）根据测量物理量可得弹性势能的表达式EP=_____________________________________．（3）如果满足关系式_______________________，则说明弹射过程中轻弹簧和两金属球组成的系统动量守恒．（用测得的物理量符号表示）12．（12分）某同学用下面的实验装置测量小车的质量，他的部分实验步骤如下：（1）将轨道倾斜适当角度以平衡摩擦力；（2）将两个光电门G1、G2固定在轨道侧面（不影响小车在轨道上运行），测得两光电门之间的距离为L；（3）测得遮光条的宽度为d，并将遮光条（质量不计）固定在小车上：（4）将质量未知的钩码用跨过定滑轮的细绳与小车连接，将小车从适当位置由静止释放，遮光条先后通过两个光电门；（5）计时器记录下遮光条通过G1、G2时遮光的时间分别为△t1和△t2，若L=0.75m，d=0.5cm、△t1=5.0×l0-3s、△t2=2.5×10-3s，则通过计算可得：a1=-m/s2；（计算结果保留2位有效数字）（6）保持钩码质量不变,在小车上加入质量为m的砝码后进行第二次试验，并测得小车运动的加速度大小为a2；（7）若钩码质量较小，可认为两次试验中钩码质量均满足远小于小车质量的条件，则小车质量可表示为M=（用a1、a2、m表示）；若所用钩码质量较大，明显不满足远小于小车质量的条件，则小车质量可表示为M=（用a1、a2、m及重力加速度g表示）．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）古代战场上人们设计了如图所示的自动投石装置，其左端固定一弹簧，A为放入石块口，BC是一长为1.5R的竖直细管，上半部CD是半径为R的四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向。投石时，每次总将弹簧长度压缩到相同位置后锁定，在弹簧右端放置一块石头，解除锁定，弹簧可将石头向右弹射出去。在某次投放时，将质量为m的石块放入该装置中，解除锁定后石块到达管口D时，对管壁的作用力恰好为零。不计石块在运动过程中的机械能损失，且锁定和解除锁定时，均不改变弹簧的弹性势能。已知重力加速度为g。求：(1)该石块到达管口D时的速度大小v1；(2)弹簧被锁定时的弹性势能Ep；(3)已知山坡与水平地面相距2R，若使该投石管绕中轴线OO′在角的范围内来回缓慢转动，每次弹射时只放置一块石头，石块的质量在m到m之间变化，持续投放足够长时间后，石块能够落到水平地面的最大面积S是多少？14．（16分）如图所示，将一质量为m=0.1kg的小球自水平平台右端O点以v0=3m/s的初速度水平抛出，小球飞离开平台后由A点沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC，并沿轨道恰好到达轨道最高点C，圆轨道ABC的形状为半径为R=2.5m的圆截去了左上角的127°的圆弧，CB为其竖直直径，sin37°=0.6，g=10m/s2，（1）小球经过C点时速度的大小？（2）若小球运动到轨道最低点B的速度vB=m/s，轨道对小球的支持力多大？（3）平台末端O点到A点的竖直高度H.15．（12分）如图所示，甲、乙两船的总质量（包括船、人和货物）分别为11m、12m，两船沿同一直线、同一方向运动，速度分别为2v1、v1．为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度．（不计水的阻力）

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】

AC．由于整个系统处于静止状态，所以滑轮两侧连接和的绳子的夹角不变；物块只受重力以及绳子的拉力，由于物体平衡，则连接和的绳子张力保持不变；由于绳子的张力及夹角均不变，所以中的张力保持不变，故AC错误；B．物块受到重力、支持力、间绳子的拉力以及拉力的作用，可能不受摩擦力，也可能受到摩擦力，故可能受到5个力作用，也可能受到4个力的作用，故B错误；D．处于静止即平衡状态，对受力分析有：和与轴所成夹角均保持不变，由平衡条件可得：由于的大小不变，当大小发生变化时，可能小于，的摩擦力可能水平向右，故D正确。故选D．2、D【解析】

BD．人随车厢向右匀减速运动，加速度水平向左，由牛顿第二定律知人的合力水平向左，人受力重力和车厢的作用力，根据平行四边形定则知车对人的作用力方向斜向左上，根据牛顿第三定律知人对车厢的作用力方向斜向右下方，故B错误，D正确；A．由上述分析可知，人对车厢的作用力方向斜向右下方，人随车向右运动，人对车的作用力对车做正功，故A错误；C．由上述分析可知，车对人的作用力方向斜向左上，人随车向右运动，车对人的作用力对人做负功，故C错误。3、B【解析】

根据平衡条件，依据相互作用力的内容，及力的合成与分解方法，并依据摩擦力产生条件，即可求解；【详解】A、以三块作为整体研究，整体受到的重力与桌面的支持力是平衡力，则石块c不会受到水平桌面的摩擦力，故无法判断c与桌面间的动摩擦因数是否为零，故A错误；B、选取ab作为整体研究，根据平衡条件，则石块c对b的作用力与其重力平衡，则块c对b的作用力一定竖直向上，故B正确；C、根据弹力产生条件可知：b对a的支持力是由于b物体发生形变产生的，故选项C错误；D、a对b的压力属于弹力性质，施力物体是a，a物体的重力的施力物体是地球，即这两个力的性质不同，施力物体也不同，故不同用“就是”二字来形容，但是二者的大小是相等的，故选项D错误。该题考查整体法与隔离法的运用，掌握平衡条件的应用，注意平衡力与相互作用力的区别，注意c对b的作用力是支持力与摩擦力的合力。4、D【解析】

A.由x方向的速度图象可知，初速度为3m/s，由y方向的位移图象可知在y方向做匀速直线运动，速度为vy＝4m/s，由平行四边形定则可知，质点的初速度为，故A正确；B.由x方向的速度图象可知，在x方向的加速度为1.5m/s2，受力Fx＝3N，由y方向的位移图象可知在y方向做匀速直线运动，受力Fy＝0，所以质点的合力为3N，由于质点的初速度方向与合外力方向不在一条直线上，所以质点做匀加速曲运动，故B正确；C.2s内x轴方向的位移为：，y轴方向的位移为：，所以质点在2s末内的位移为：，故C正确D．2s末x轴方向的速度为：，y轴方向的速度为：，所以质点在2s末的速度为：，故D错误；本题选错误的，故应选D．5、A【解析】

A、根据速度图象与坐标轴围成面积大小表示位移，由图像可得在0-t1时间内，乙车的位移大于甲车的位移，t1时甲乙并排，则0时刻甲车在前，乙车在后，B、由图像可得，在t1-t2时间内，甲车的位移大于乙车的位移，t1时甲乙并排，则t2C、由于在t1到t2时间内，甲车的位移大于乙车的位移，根据平均速度公式v=xt可知，甲车的平均速度大于乙车的平均速度，故D、v-t图像斜率为加速度，由图像可得甲、乙两图象斜率均先减小后增大，即加速度大小均先减小后增大，故D错误；故选A。关键是要明确斜率的含义，知道在速度--时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义。6、D【解析】

A

．由几何知识可知弹簧的原长为R，A错误；B．根据向心力公式：小球过B点时，则由重力和弹簧弹力的合力提供小球的向心力F合＝mB错误；C．以小球和弹簧组成的系统为研究对象，在小球从A到B的过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，小球重力势能减小转化为弹簧的弹性势能和动能．故C错误；D．根据能量的转化与守恒：得故D正确．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、BC【解析】

根据等量异种点电荷的电场线分布图具有对称性，知A、B所带的电荷量不相等，故A错误；P点的场强是点电荷A、B在P点产生的合场强，根据矢量合成的平行四边形定则知，，故B正确；如果取无穷远处的电势为0，正电荷附近的电势高于0，负电荷附近低于0，所以其A、B连线上有电势为0的点，故C正确；根据W=-q（φ-0）=-qφ，故D错误；故选BC．本题考查电场线的分布和电场的叠加原理，电场的叠加遵循平行四边形定则，电势是标量，正电荷周围电势为正，负电荷周围电势为负，注意求电场力做功W=qU正负号一起代入计算．8、CD【解析】

A.图a汽车安全通过拱桥最高点时，重力和支持力的合力提供向心力，方向向下，所以支持力小于重力，根据牛顿第三定律，车对桥面的压力小于车的重力，故A错误；B.图b沿固定圆锥筒内做匀速圆周运动的小球，受重力和弹力作用，故B错误；C.图c中轻质细杆一端固定的小球，在最高点速度为零时，小球所受合力为零，故C正确；D.图d中火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，受到的重力和轨道的支持力的合力恰好等于向心力时，车轮对内外轨均无侧向压力，故D正确．故选：CD9、CD【解析】

AB.对小球B受力分析，作出平行四边形如图所示：A滑动前，B球受墙壁及A的弹力的合力与重力大小相等，方向相反；如图中实线所示；而将A向外平移后，B受弹力的方向将上移，如虚线所示，但B仍受力平衡，由图可知A对B球的弹力及墙壁对球的弹力均减小，故AB错误；CD.以AB为整体分析，水平方向上受墙壁水平向右的弹力和地面对A水平向左的摩擦力而处于平衡状态，弹力减小，故地面对A的摩擦力减小，故C正确；D.由C分析可知，地面对A的摩擦力方向水平向左，所以A对地面的摩擦力方向水平向右，故D正确。10、AD【解析】

AB．两车组成的系统动量守恒，系统初动量为零，由动量守恒定律可知，弹簧弹开后系统总动量仍为零，即两车动量大小相等、方向相反，动量之比故A正确，B错误；C．两车弹开过程两车受到的合力大小相等、方向相反、力的作用时间相等，小车受到的冲量：I=Ft大小相等，冲量大小之比为1：1，故C错误；D．由动能定理可知，弹力对小车做功做功之比故D正确。故选AD。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、B；；；【解析】

（1）由题意可知，弹簧的弹性势能转化为小球的动能，则由EP＝mv2即可求得弹性势能；故应测量小球的质量m以及通过光电门的速度v，为了测量小球的速度，需要知道做平抛运动的水平位移，即需测量P、Q两球落地点M、N到对应管口的水平距离x1、x2；压缩量、金属管的长度以及时间和小球的直径均不需要测量；故B正确，ACD错误．故选B；

（2）由（1）可知：由h＝gt2可得平抛运动的时间为：t=，根据水平方向上的匀速直线运动规律可知：v1＝，v2＝，即为：（3）根据动量守恒定律可知，两球碰前动量为零，碰后方向向反，设向左为正，则有：0=m1v1-m2v2

再根据水平方向x=vt可得：m1x1=m2x2本题考查动量守恒定律的验证以及弹性势能的计算，要注意通过题意明确实验原理，能根据机械能守恒定律以及动量守恒定律分析对应的实验规律及误差情况．12、（5）（7）;【解析】试题分析:（5）遮光条通过第一个光电门的速度为:、通过第二个光电门的速度为:，根据速度位移公式得：．（7）两次试验中钩码质量均满足远小于小车质量，则钩码的重力等于拉力，设钩码质量为m0，则有：，，联立解得:.若所用钩码质量较大，明显不满足远小于小车质量