安徽省阜阳市太和县太和二中2027届物理高三上期中学业水平测试模拟试题含解析

安徽省阜阳市太和县太和二中2027届物理高三上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、小明乘坐竖直电梯经过1min可达顶楼，已知电梯在t=0时由静止开始上升，取竖直向上为正方向，该电梯的加速度a随时间t的变化图像如图所示。若电梯受力简化为只受重力与绳索拉力，则A．t=4.5s时，电梯处于失重状态B．在5～55s时间内，绳索拉力最小C．t=59.5s时，电梯处于超重状态D．t=60s时，绳索拉力的功率恰好为零2、如图所示，两位同学用已经校准过的弹簧测力计（精度为0.2N）在电梯中做实验。他们先将测力计挂在固定于电梯壁的钩子上，然后将一质量为0.2kg的物体挂在测力计挂钩上。（g＝10m/s2），下列各图分别对应电梯可能的运动情况正确的是A．A图中电梯正在以a＝1m/s2匀加速向下运动B．B图中电梯正在匀速向上运动C．C图中电梯正在以a＝1m/s2匀减速向下运动D．D图中电梯正在匀速向上运动3、汽车以20m/s的速度做匀速直线运动，刹车后的加速度为5m/s2，那么开始刹车后2s与开始刹车后6s汽车通过的位移之比为（）A．1:1 B．1:3 C．3:4 D．3:14、某人划船横渡一条河，河水流速处处相同且恒定，船的划行速率恒定。已知此人过河最短时间为；若此人用最短的位移过河，则需时间为；已知船在静水中的划行速度大于水速。则船的划行速率与水流速率之比为（）A． B．C． D．5、如图所示，质量为3m的物块A与质量为m的物块B用轻弹簧和不可伸长的细线连接，静止在光滑的水平面上，此时细线刚好伸直但无弹力．现使物块A瞬间获得向右的速度v0，在以后的运动过程中，细线没有绷断，以下判断正确的是A．细线再次伸直前，物块A的速度先减小后增大B．细线再次伸直前，物块B的加速度先减小后增大C．弹簧最大的弹性势能等于D．物块A、B与弹簧组成的系统，损失的机械能最多为6、如图所示，质量为m的物体置于倾角为θ的光滑斜面上，在外力作用下，斜面体以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体m与斜面体相对静止．则斜面体对m的支持力为：（）A．mg B．mgcosθC． 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、如图,水平光滑地面上停放着一质量为M的小车,其左侧有半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB，轨道最低点B与长为L的水平轨道BC相切,整个轨道处于同一竖直平面内。将质量为m的物块(可视为质点)从A点无初速释放,物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出,设重力加速度为g,空气阻力可怎略不计。关于物块从A位置运动至C位置的过程中,下列说法正确的（）A．小车和物块构成的系统动量守恒B．摩擦力对物块和轨道所做的功的代数和为-mgRC．小车在全过程中运动的最大位移为mD．小车运动过程中的最大速度为28、如图甲所示，在光滑水平面上，轻质弹簧一端固定，物体以速度向右运动压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量为，现让弹簧一端连接另一质量为的物体（如图乙所示），物体以的速度向右压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量仍为，则()A．物体的质量为B．物体的质量为C．弹簧压缩最大时的弹性势能为D．弹簧压缩最大时的弹性势能为9、如图所示，一轻质弹簧，上端悬挂于天花板，下端系一质量为的平板，静止在点，一质量为的均匀环套在弹簧外，与平板的距离为，如图所示，让环自由下落，撞击平板．已知碰后环与板以相同的速度向下运动，使弹簧伸长，则下列说法正确的是（）A．若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总机械能守恒B．若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总动量守恒C．环撞击板后，板的新的平衡位置在点正下方D．碰撞后新平衡位置与下落高度无关10、在冰壶比赛中，某队员利用红壶去碰撞对方的蓝壶，两者在大本营中心发生对心碰撞如图(a)所示，碰后运动员用冰壶刷摩擦蓝壶前进方向的冰面来减小阻力，碰撞前后两壶运动的v-t图线如图(b)中实线所示，其中红壶碰撞前后的图线平行，两冰壶质量均为19kg，则A．碰后蓝壶速度为0.8m／sB．碰后蓝壶移动的距离为2.4mC．碰撞过程两壶损失的动能为7.22JD．碰后红、蓝两壶所受摩擦力之比为5：4三、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来验证力的平行四边形定则．在竖直木板上钉上白纸，固定两个滑轮A和B（绳与滑轮间的摩擦不计），三根绳子的结点为O，在左右及中间的绳端分别挂上个数为N1、N2和N1的钩码，每个钩码的质量相等．当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力F1、F2和F1．甲乙（1）关于本实验，以下说法中正确的是（_______）A．若钩码的个数N1＝N2＝2，N1＝4时可以完成实验B．若钩码的个数N1＝N2＝N1＝4时可以完成实验C．拆下钩码和绳子前应当用量角器量出三段绳子之间的夹角D．拆下钩码和绳子前应当用天平测出钩码的质量E．拆下钩码和绳子前应当标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向（2）在作图时，图乙中正确的是________（选填“A”或“B”）．12．（12分）某同学想利用图示装置探究系统机械能守恒问题，设计了如下实验：①将质量分别为mA和mB（B的质量含遮光片）的小球A、B分别固定于一轻杆的左右两端，使杆呈水平且处于静止状态，测量出转轴O到A球的距离LA和到B球的距离LB，光电门放置于转轴O的正下方，与转轴O的距离为LB②释放轻杆使A、B两球随轻杆顺时针转动，光电门记录遮光片遮光的时间为△t③测量出遮光片的宽度d必计算有关物理量，验证机械能守恒定律④改变小球B的质量，多次重复①〜③步骤(1)小球B经过光电门时的速度vB表达式为vB=______（用题中测量量表示）,此时小球A的速度vA表达式为_________用题中己知量、测量量表示）。(2)如果系统的机械能守恒，应满足的关系式为________（已知重力加速度为g，用题中己知量、测量量表示）。(3)验证实验结束后，该同学突发奇想：如果系统的机械能守恒，不断增大小球B的质量为，小球B过最低点的速度vB也将不断增大，那么vB随mB增大会趋于一个什么值？请你帮该同学解决：最终vB的值会趋于_________（已知重力加速度为g，用题中已知量、测量量表示）。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）如图所示，质量为mc=1mb的物块c静止在倾角均为α=30°的等腰斜面上E点，质量为ma的物块a和质量为mb的物块b通过一根不可伸长的匀质轻绳相连，细绳绕过斜面顶端的小滑轮并处于松驰状态，按住物块a使其静止在D点，让物块b从斜面顶端C由静止下滑，刚下滑到E点时释放物块a，细绳正好伸直且瞬间张紧绷断，之后b与c立即发生完全弹性碰撞，碰后a、b都经过t=1s同时到达斜面底端．已知A、D两点和C、E两点的距离均为l1=0.9m，E、B两点的距离为l1=0.4m．斜面上除EB段外其余都是光滑的，物块b、c与EB段间的动摩擦因数均为μ=，空气阻力不计，滑轮处摩擦不计，细绳张紧时与斜面平行，取g=10m/s1．求：（1）物块b由C点下滑到E点所用时间．（1）物块a能到达离A点的最大高度．（3）a、b物块的质量之比．14．（16分）如图，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出，经过3.0s落到斜坡上的A点．已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角＝37°，运动员的质量m＝50kg．不计空气阻力．（取sin37°＝0.60，cos37°＝0.80;g取10m/s2）求（1）A点与O点的距离L;（2）运动员离开O点时的速度大小;（3）运动员落到A点时的动能．15．（12分）一次演习中，一空降特战兵实施空降，在飞机悬停180m高的空中后，空降特战兵从机舱中一跃而下，把空降特战兵空降假定为如下过程：空降特战兵出飞机舱后先做自由落体运动，下落了1s后打开辅伞，特战兵立即做匀速运动，过了一段时间后打开主伞，特战兵立即做匀减速直线运动，匀减速运动6s后到达了“敌方”的地面，此时空降特战兵的速度恰好为零，g取10m/s1．求：（1）空降特战兵做自由落体运动下落的距离是多少？（1）空降特战兵匀速运动的速度是多少？（3）空降特战兵从出机舱到着地总共花了多少时间？

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】

A．电梯在t=1时由静止开始上升，加速度向上，电梯处于超重状态，此时加速度a＞1．t=4.5s时，a＞1，电梯也处于超重状态。故A错误。

B．5～55s时间内，a=1，电梯处于平衡状态，绳索拉力等于电梯的重力，应大于电梯失重时绳索的拉力，所以这段时间内绳索拉力不是最小。故B错误。

C．t=59.5s时，电梯减速向上运动，a＜1，加速度方向向下，电梯处于失重状态，故C错误。

D．根据a-t图象与坐标轴所围的面积表示速度的变化量，由几何知识可知，61s内a-t图象与坐标轴所围的面积为1，所以速度的变化量为1，而电梯的初速度为1，所以t=61s时，电梯速度恰好为1，根据P=Fv可知绳索拉力的功率恰好为零，故D正确。2、B【解析】

物体的重力大小为A.A图中弹簧的拉力大小为2.4N，大于物块的重力，所以加速度向上，则电梯不可能匀加速向下运动，故A错误；B.B图中弹簧的拉力大小为2.0N，等于物块的重力，所以电梯可能在匀速向上运动，故B正确；C.C图中弹簧的拉力大小为1.6N，小于物块的重力，所以，故C错误；D.D图中弹簧的拉力大小为0N，物体只受重力作用，有向下的加速度g，不可能匀速运动，故D错误；3、C【解析】

汽车刹车后做匀减速运动，根据匀变速直线运动的速度时间关系，解得汽车停车时间为：；开始刹车后2s内的位移为：.；因为汽车4s就停下来，故汽车6s内的位移等于汽车刹车过程中4s内的位移为：，所以刹车后2s内的位移和刹车后6s内的位移之比为：，故选项C正确，A、B、D错误．4、A【解析】

设河宽为d，船在静水中的速率为，河水流速为，最短时间过河时，有最小位移过河时则联立计算得故BCD错误，A正确。故选A。5、C【解析】

细线再次伸直时，也就是弹簧再次回复原长时，该过程中A始终受到向左的弹力，即一直做减速运动，B始终受到向右的弹力，即一直做加速运动，弹簧的弹力先变大后变小，故B的加速度先增大，后减小，故AB错误；弹簧弹性势能最大时，弹簧压缩最短，此时两者速度相等，根据动量守恒定律可得，解得，根据能量守恒定律可得，此时动能转化为弹性势能最大，故C正确；整个过得中，只有弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，故D错误．6、C【解析】

物体m受力分析，因为物体m的加速度与斜面体的加速度相同，方向水平向左，则物体m的合力水平向左，根据平行四边形定则作图如图：斜面体对m的支持力为:．故A,B,D错误，C正确;故选C.解决本题的关键要知道物体m与斜面体具有相同的加速度，通过隔离分析，运用平行四边形定则求解m受到的支持力.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、BD【解析】

系统所受合外力为零时，系统动量守恒；由动能定理或机械能守恒定律求出物块滑到B点时的速度，然后由动量守恒定律求出物块与小车的共同速度，即为最大速度。【详解】A项：在物块从A位置运动到B位置过程中，小车和物块构成的系统在受到的合力不为零，系统动量不守恒，但在水平方向上动量守恒，故A错误；B项：由功能关系可知，摩擦力对物块和轨道所做的功的代数和的绝对值为因摩擦产生的内能即损失的机械能，由系统水平方向动量守恒可知，最后A物块和小车都静止，由能量守恒可知，损失的机械能为mgR，故B正确；C项：由系统水平方向动量守恒和“人船模型”可知，mx1=Mx2，xD项：当A物块运动到B点时，小车的速度最大，由水平方向动量守恒得：mv1=Mv2，由机械能守恒得：mgR=故应选：BD。动量守恒条件是：系统所受合外力为零，对物体受力分析，判断系统动量是否守恒；熟练应用动量守恒定律、动能定律、能量守恒定律即可正确解题。8、AC【解析】

对图甲，设物体A的质量为M，由机械能守恒定律可得，弹簧压缩x时弹性势能EP=M；对图乙，物体A以2的速度向右压缩弹簧，A、B组成的系统动量守恒，弹簧达到最大压缩量仍为x时，A、B二者达到相等的速度v由动量守恒定律有：M=(M+m)v由能量守恒有：EP=M-(M+m)联立两式可得：M=3m，EP=M=m，故B、D错误，A、C正确．故选A、C9、BCD【解析】

A．由于碰后速度相同，为完全非弹性碰撞，机械不守恒，减小的机械能转化为内能，A错误；B．圆环与平板碰撞过程，若碰撞时间极短，内力远大于外力，外力可忽略不计，则系统总动量守恒，B正确；CD．碰撞前板的平衡位置满足kx=Mg碰撞后平衡时，有：即碰撞后新平衡位置在点正下方，且与下落高度无关，CD正确。故选BCD。本题关键是抓住碰撞过程和碰撞后下降的两个过程，碰撞过程动量守恒，机械能不守恒，之后环与板及弹簧系统机械能守恒，满足简谐振动的规律。10、AD【解析】

由图可知碰撞前后红壶的速度为和，由动量守恒可得，解得碰后蓝壶速度为，由数学关系可得红冰壶如果不发生碰撞有，故蓝色冰壶停止运动得时间为t=5s，碰后蓝壶移动的距离为，碰撞过程两壶损失的动能为，红壶所受摩擦力，蓝壶所受摩擦力，，.碰后红、蓝两壶所受摩擦力之比为，故AD正确，BC错误；故选AD．由动量守恒可得碰后蓝壶速度大小，碰撞过程两壶损失的动能为初末动能之差，碰后红、蓝两壶所受摩擦力之比由牛顿运动定律求出．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、BEA【解析】

（1）因实验时，三个力之间有夹角，故当钩码的个数N1＝N2＝2，N1＝4时，三个力是不能平衡的，选项A错误；若钩码的个数N1＝N2＝N1＝4时，三个力的夹角都是1200可以平衡，故可以完成实验，选项B正确；拆下钩码和绳子前应当记下结点O的位置、钩码的个数及三条绳子的方向，粗选项C错误，E正确；钩码的质量都是已知的，不必用天平测量，选项D错误；故选BE；（2）在作图时，因理论上两个合力的方向可能偏离实验值，故图乙中正确的是A.12、【解析】

(1)[1]由于遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度，小球经过光电门时的速度：[2]根据、角速度相等，则有：此时小球的速度为：(2)[3]为一系统，则其重力势能的减小量为：动能的增量为：机械能守恒要满足二者相等，即为：(3)[4]系统的机械能守恒则有：可得：不断增大小球的质量，当小球的质量趋势于无穷大时，则趋势于0，故有：解得：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）0.6；（２）0.578；（３）15/16【解析】

本题考查物体沿斜面的运动，以及碰撞；需运用牛顿运动定律、运动学公式、动量及能量守恒、动量