2027届嘉兴市重点中学物理高三上期中学业水平测试试题含解析

2027届嘉兴市重点中学物理高三上期中学业水平测试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、如图所示是一列简谐横波在时刻的波动图像．如果此时刻质点P的运动方向沿y轴负方向，且经过0.35s质点P恰好第2次到达y轴正方向最大位移处．设波的周期为T，波速为v，则A．波沿着x轴正向传播B．波的周期sC．波的波速为m/sD．再经过，Q点到达平衡位置2、如图所示，为了浴室用电安全，某同学用理想变压器给浴室降压供电，理想变压器原、副线圈匝数比为5:1，原线圈输入交变电压u=311sinl00πt(V)，已知照明灯额定功率为44W，排气扇电动机内阻为lΩ，电流表示数为2A，各用电器均正常工作，电表均为理想表．则（）A．电压表示数为62VB．变压器的输入功率为186WC．排气扇输出功率为43WD．保险丝熔断电流不得低于2A3、假设发射两颗探月卫星A和B，如图所示，其环月飞行距月球表面的高度分别为200km和100km．若环月运行均可视为匀速圆周运动，则A．B环月运行的周期比A小B．B环月运行时向心加速度比A小C．B环月运行的速度比A小D．B环月运行的角速度比A小4、2019年1月3日10时26分，“嫦娥四号”探测器在月球背面成功软着陆。若将发射过程简化如下：“嫦娥四号”探测器从地球表面发射后,进入地月转移轨道,经过M点时变轨进入距离月球表面3R（R为月球的半径）的圆形轨道Ⅰ,在轨道Ⅰ上经过P点时再次变轨进入椭圆轨道Ⅱ,之后又变轨进入近月轨道Ⅲ，最后择机在Q点着陆月球表面。下列说法正确的是A．“嫦娥四号”探测器在轨道Ⅰ、Ⅲ上的运行速度大小之比为2：1B．“嫦娥四号”探测器沿轨道Ⅰ、Ⅱ运行经过P点时速度大小相同C．“嫦娥四号”探测器沿轨道Ⅱ、Ⅲ运行的周期之比为D．“嫦娥四号”探测器在地月转移轨道上经过M点的动能小于轨道Ⅰ上经过M点的动能5、质量为m的物体，由静止开始下落，由于阻力作用，下落的加速度为，在物体下落h的过程中，下列说法中错误的是（）A．物体的动能增加了B．物体的机械能减少了C．物体克服阻力所做的功为D．物体的重力势能减少了6、高速水流切割是一种高科技工艺加工技术，为完成飞机制造中的高难度加工特制了一台高速水流切割机器人，该机器人的喷嘴横截面积为10-7m2，喷嘴射出的水流速度为103m/s，水的密度为1×103kg/m3，设水流射到工件上后速度立即变为零。则该高速水流在工件上产生的压力大小为A．1000NB．100NC．10ND．1N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、物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上．下列说法不正确的是（）A．γ射线是高速运动的电子流B．83210Bi的半衰期是5天，100克83210Bi经过C．α粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的D．天然放射现象说明原子核内部是有结构的8、如图所示,一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物,已知货箱的质量为M,货物的质量为m,货车以速度v向左作匀速直线运动,重力加速度为g.则在将货物提升到图示的位置时,下列给出的结论正确的是(

)A．货箱向上运动的速度大于vB．缆绳中的拉力T等于(M+m)gC．货车对缆绳拉力做功的功率P大于(M+m)gvcosθD．货物对货箱底部的压力小于mg9、把重物压在纸带上，用一水平力缓缓拉动纸带，重物跟着纸带一起运动；若迅速拉动纸带，纸带就会从重物下抽出，这个现象的原因是（）A．在缓缓拉动纸带时，纸带给重物的摩擦力大B．在迅速拉动纸带时，纸带给重物的摩擦力大C．在缓缓拉动纸带时，纸带给重物的冲量大D．在迅速拉动纸带时，纸带给重物的冲量大10、关于自由落体运动的加速度g，下列说法正确的是A．同一地点轻重不同的物体的g值一样大 B．北京地面的g值比上海地面的g值略大C．g值在赤道处大于在南北两极处 D．g值在地面任何地方都一样三、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）为了“探究加速度与力、质量的关系”。现提供如图甲所示的实验装置。（1）以下实验操作正确的是_____________A．电火花计时器应接6V以下交流电源B．调节滑轮高度，使细线与长木板平行C．先将电火花计时器接通电源，后释放小车D．平衡摩擦力时应使小车在砝码及砝码盘牵引下恰好做匀速运动（2）如图乙为某次实验得到的纸带，从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，已知交流电频率为。该小车的加速度___________。（结果保留两位有效数字）（3）下表记录了砝码和砝码盘的质量一定时，小车质量与对应的加速度及的数据，请在坐标图丙中描点作出图象，（________）并从图象判断小车加速度与质量之间应满足________________（选填“正比”或“反比”）关系。实验次数123450.850.570.500.330.280.440.660.881.101.322.271.511.360.920.76（4）小车质量一定时，改变砝码个数，得到图象如图丁所示，其末端明显偏离直线，主要原因是_____________。12．（12分）如图所示为研学小组的同学们用圆锥摆验证向心力表达式的实验情景．将一轻细线上端固定在铁架台上，下端悬挂一个质量为m的小球，将画有几个同心圆周的白纸置于悬点下方的水平平台上，调节细线的长度使小球自然下垂静止时恰好位于圆心处．用手带动小球运动使它在放手后恰能在纸面上方沿某个画好的圆周做匀速圆周运动．调节平台的高度，使纸面贴近小球但不接触．（1）若忽略小球运动中受到的阻力，在具体的计算中可将小球视为质点，重力加速度为g．①从受力情况看，小球做匀速圆周运动所受的向心力是___（选填选项前的字母）．A．小球所受绳子的拉力B．小球所受的重力C．小球所受拉力和重力的合力②在某次实验中，小球沿半径为r的圆做匀速圆周运动，用秒表记录了小球运动n圈的总时间t，则小球做此圆周运动的向心力大小Fn=______（用m、n、t、r及相关的常量表示）．用刻度尺测得细线上端悬挂点到画有圆周纸面的竖直高度为h，那么对小球进行受力分析可知，小球做此圆周运动所受的合力大小F=_______（用m、h、r及相关的常量表示）．③保持n的取值不变，改变h和r进行多次实验，可获取不同时间t．研学小组的同学们想用图像来处理多组实验数据，进而验证小球在做匀速圆周运动过程中，小球所受的合力F与向心力Fn大小相等．为了直观，应合理选择坐标轴的相关变量，使待验证关系是线性关系．为此不同的组员尝试选择了不同变量并预测猜想了如图所示的图像，若小球所受的合力F与向心力Fn大小相等，则这些图像中合理的是_______（选填选项的字母）．（2）考虑到实验的环境、测量条件等实际因素，对于这个实验的操作，下列说法中正确的是________（选填选项前的字母）．A．相同体积的小球，选择密度大一些的球可以减小空气阻力对实验的影响B．相同质量的小球，选择体积小一些的球有利于确定其圆周运动的半径C．测量多个周期的总时间再求周期的平均值，有利于减小周期测量的偶然误差D．在这个实验中必须测量出小球的质量（3）上述实验中小球运动起来后撤掉平台，由于实际实验过程中存在空气阻力的影响，所以持续观察会发现小球做圆周运动的半径越来越小．经过足够长时间后，小球会停止在悬点正下方．若小球在运动中每转动一周的时间内半径变化均可忽略，即每一周都可视为匀速圆周运动．请分析说明在小球做上述圆周运动的过程中，随着细绳与竖直方向的夹角不断减小，小球做圆周运动的周期是如何变化的．__________________________________________．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）如图甲所示，水平放置的平行金属板A、B间距为d=20cm，板长L=30cm，在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板，小孔恰好位于A、B中间，距金属板右端=15cm处竖直放置一足够大的荧光屏.现在A、B板间加如图乙所示的方波形周期电压，有大量质量=10-7kg、电荷量q=1.0×10-2C的带负电粒子以平行于金属板的速度=1.0×104m/s持续射向挡板.已知U0=1.0×102V，粒子重力不计，求:（1）粒子在电场中的运动时间;（2）t=0时刻进入的粒子离开电场时在竖直方向的位移大小;（3）撤去挡板后荧光屏上的光带宽度.14．（16分）如图所示，一长L=2m、质量M=4kg的薄木板（厚度不计）静止在粗糙的水平台面上，其右端距平台边缘l=5m，木板的正中央放有一质量为m=1kg的物块可视为质点，已知木板与平台、物块与木板间的动摩擦因数均为µ1=0.4。t=0时刻对木板施加一水平向右的恒力F，其大小为48N，g取10m/s2，试求：（1）t=0时刻木板和物块的加速度大小；（2）要使物块最终不能从平台上滑出去，则物块与平台间的动摩擦因数μ2应满足的条件。15．（12分）如图甲所示，在光滑水平面上有一质量为的足够长的木板，其上叠放一质量为的木块，木块和木板之间的动摩擦因数，假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平拉力，重力加速度大小。(1)求木块和木板相对静止一起运动的时间；(2)通过计算，在图乙中利用已经给出的坐标数据，画出木板和木块的加速度随时间t变化的图象。取水平拉力F的方向为正方向

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】

A、根据质点P向下运动，由上下坡法可得：波向左传播，故A错误；B、根据质点P向下运动，由质点P经过0.35s恰好第2次到达波峰可得：，所以，周期T=0.2s；故B错误；C、由图可得：波长，故波速，故C正确；D、根据波向左传播可得：质点Q向下振动；由质点Q的位移可得：质点Q回到平衡位置的时间，n∈N，故D错误；故选C．根据质点P运动方向得到波的传播方向；根据质点P到达波峰的时间求得周期，即可根据波长求得波速；根据波的传播方向得到Q的振动方向，由周期求得回到平衡位置的时间．2、C【解析】变压器输入交变电压u=311sin100πt（V），有效值U=220V，变压器原、副线圈匝数比为5：1，所以副线圈电压U2=44V，故A错误；电流表示数为2A，所以输出功率P=44×2W=88W，所以变压器的输入功率为88W，故B错误；照明灯的电流；则排气扇的电流为I2=2A-1A=1A，则排气扇输出功率为，选项C正确；变压器的初级电流为，故保险丝熔断电流不得低于0.4A，选项D错误；故选C．点睛：此题是关于变压器及交流电的计算；关键是知道电表的读数以及电功率的计算都是交流电的有效值；知道有电动机的问题中的能量转化关系.3、A【解析】

卫星绕月球做圆周运动时，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律列方程，求出向心加速度、线速度、周期表达式，然后分析答题．【详解】设卫星的质量为m、轨道半径为r、月球质量为M，嫦娥卫星绕月球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力得：，周期T=2π，卫星A的轨道半径大于B的轨道半径，所以B环月运行的周期比A小，故A正确；向心加速度a=，卫星A的轨道半径大于B的轨道半径，所以B环月运行时向心加速度比A大，故B错误；，卫星A的轨道半径大于B的轨道半径，所以B环月运行的速度比A大，故C错误；角速度，卫星A的轨道半径大于B的轨道半径，所以B环月运行的角速度比A大，故D错误；故选A．本题关键抓住万有引力提供向心力，先列式求解出加速度、线速度、周期的表达式，再进行讨论．4、C【解析】

A．探测器在轨道Ⅰ、Ⅲ上均做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，有：可得：而Ⅰ轨道的轨道半径为，Ⅲ轨道的轨道半径为，故线速度比值为：故A项错误。B．根据探测器由轨道Ⅰ换到轨道II做向心运动，则需要探测器减速，故沿轨道Ⅰ过P点的速度大于轨道Ⅱ经过P点时速度，故B项错误；C．由几何关系可知，II轨道的半长轴为，Ⅲ轨道的半径为，根据开普勒第三定律：带入数据可得：故C正确.D．“嫦娥四号”探测器在地月转移轨道上经过M点若要进入轨道I需要减速，所以在地月转移轨道上经过M点的动能大于轨道Ⅰ上经过M点的动能，D项错误。5、B【解析】

A．物体的合力做正功为，则物体的动能增量为，所以选项A正确；B．物体下落过程中，受到阻力为，物体克服阻力所做的功，机械能减小量等于阻力所做的功，故机械能减少，故BC错误；D．物体下落高度，重力做功为，则重力势能减小为，故D错误．本题应明确重力势能变化是由重力做功引起，而动能变化是由合力做功导致，除重力以外的力做功等于机械能的变化．6、B【解析】

单位时间内喷到工件上的水的体积为：V=Svt故质量为：m=ρV=ρSvt设水的初速度方向为正方向，则由动量定理可得：Ft=0−mv解得：F=−mvt=−ρSv2=1×103×10−7×(103)2=−工件受到的冲击压力为100N，方向沿水流的方向故选：B.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、ABC【解析】A．γ射线是高速运动的光子流，A错误．B．10天是两个半衰期，有m=m0(12)C．α粒子散射实验的重要发现是原子核式结构，而不是电荷的量子化，故C错误．D．天然放射现象是原子核发生变化而产生的，说明原子核内部是有结构的，故D正确．本题选不正确的，故选ABC8、BC【解析】将货车的速度进行正交分解，如图所示：

由于绳子不可伸长，货箱和货物整体向上运动的速度和货车速度沿着绳子方向的分量相等，故v1=vcosθ<v，由于θ不断减小，故货箱和货物整体向上做加速运动，加速度向上，对整体可知F-M+mg=ma，故F>M+mg，对货物分析，N-mg=ma，故货箱对货物的支持力N>mg，即货物对货箱底部的压力大于mg，AC正确【点睛】对于斜牵引问题：先确定合运动的方向（物体实际运动的方向），然后分析这个合运动所产生的实际效果（一方面使绳或杆伸缩的效果；另一方面使绳或杆转动的效果）以确定两个分速度的方向（沿绳或杆方向的分速度和垂直绳或杆方向的分速度，而沿绳或杆方向的分速度大小相同）．9、BC【解析】

水平力F慢慢拉纸带，重物与纸片间是静摩擦力；若迅速拉动纸带，纸带会从重物下抽出，重物与纸片间也是滑动摩擦力；滑动摩擦力大于静摩擦力，故A错误，B正确；纸带对重物的合力等于摩擦力，慢拉时滑动摩擦力作用时间长，故慢拉时纸带给重物的摩擦力的冲量大，故慢拉时，纸带给重物的冲量大，快拉时冲量小，故C正确；D错误10、AB【解析】A、在同一地点，轻、重物体的重力加速度g相同，故A正确；BCD、在地球表面，随纬度的升高，重力加速度增大，北京地面的g值比上海地面的g值略大，在赤道处的g值小于在南北两极处的g值，故B正确，CD错误；故选AB．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、BC0.19反比随着砝码数量的增加，不能很好的满足小车质量远大于砝码和砝码盘的总质量【解析】

(1)[1]A．电火花计时器使用的是交流220v电源，故A错误；B．实验已经平衡摩擦力，故需要使细线与长木板平行，故B正确；C．根据使用打点计时器操作规则，先将电火花计时器接通电源，后释放小车；故C正确；D．平衡摩擦力是利用小车自身的重力来平衡摩擦力，此时不能悬挂重物，故D错误。故选BC。(2)[2]每5个点取一个计数点，已知交流电频率为50Hz，则计数点间时间间隔为T=0.1s；由逐差法得(3)[3]由表格中的数据，描点得图像如图所示[4]由图像可知a与成正比，故小车加速度a与质量M之间应满足反比关系；(4)[5]小车质量远大于砝码和砝码盘的总质量时，由实验原理可知，有此时斜率近似等于；随着砝码数量的增加，不能很好的满足小车质量远大于砝码和砝码盘的总质量，此时斜率为，m增大，斜率减小，故末端明显偏离直线，故末端明显偏离直线的原因是随着砝码数量的增加，不能很好的满足小车质量远大于砝码和砝码盘的总质量。12、Cmgr/hBABC设小球做半径为r的圆周运动的周期为T，此时小球距细线上端固定点的竖直高度为h，根据受力情况和向心力公式有可解得．因半径变小，绳长不变，h变大，故小球周期变大．【解析】

（1）①[1]．小球做圆周运动的向心力来自小球所受重力和细线拉力的合力，故选C;②[2]．小球所受的向心力小球做此圆周运动所受的合力大小③[3]．根据Fn=F可得：可得，则图像B正确；（2）[4]．A.相同体积的小球，选择密度大一些的球可以减小空气阻力对实验的影响，选项A正确；B.相同质量的小球，选择体积小一些的球有利于确定其圆周运动的半径，选项B正确；C.测量多个周期的总时间再求周期的平均值，有利于减小周期测量的偶然误差，选项C正确；D.由（1）③的分析可知，在这个实验中没必要测量出小球的质量，