山东济南第一中学2027届物理高三第一学期期中学业水平测试试题含解析

山东济南第一中学2027届物理高三第一学期期中学业水平测试试题注意事项：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、如图所示,轻杆长为L一端固定在水平轴上的O点,另一端系一个小球(可视为质点).小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动,且能通过最高点,g为重力加速度.下列说法正确的是(

)A．小球通过最高点时速度不可能小于B．小球通过最高点时速度为时，球对杆有向下的弹力C．小球通过最高点时速度为时，球对杆有向下的弹力D．要使小球能通过最高点，小球在最低点速度至少为2、如图，质量相同的两小球a，b分别从斜面顶端A和斜面中点B沿水平方向被抛出，恰好均落在斜面底端，不计空气阻力，则以下说法正确的是（）A．小球a，b离开斜面的最大距离之比为2：1B．小球a，b沿水平方向抛出的初速度之比为2：1C．小球a，b在空中飞行的时间之比为2：1D．小球a，b到达斜面底端时速度与水平方向的夹角之比为2：13、如图，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动.已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N1，在高点时对轨道的压力大小为N2.重力加速度大小为g，则N1A．3mgB．4mgC．5mgD．6mg4、如图所示，A、B为同一水平线上的两个绕绳装置，转动A、B改变绳的长度，使光滑挂钩下的重物C缓慢下降．关于此过程绳上拉力大小变化，下列说法中正确的是（）A．不变B．逐渐减小C．逐渐增大D．可能不变，也可能增大5、2016年4月2日，沪宁高速上海至无锡方向玉祁段发生重大车祸，现场至少50辆车连环相撞．据交警部门调查，此次事故发生的主要原因是雨天路滑及突然出现的团雾而造成多车连环追尾．假设该高速公路上甲、乙两车在同一车道上行驶，甲车在前，乙车在后．t0时刻，发现前方有事故，两车同时开始刹车，行进中两车恰好没有发生碰撞．两车刹车过程的vt图像如图所示，以下判断正确的是（）A．两车都停止运动时相距25mB．t0时刻两车间距等于50mC．t5s时两车间距大于t15s时两车间距D．乙车刹车的加速度大小是甲车的1.5倍6、质量为的物体静止在水平面上，物体与水平面之间的动摩擦因数为．对物体施加一个大小变化、方向不变的水平拉力，作用了的时间．为使物体在时间内发生的位移最大，若，力随时间的变化情况应该为下图中的（）．A．B．C．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、如图所示，一质量为M、倾角为θ的斜面体置于水平面上，一质量为m的滑块通过一跨过定滑轮的轻绳与一重力为G的钩码相连（两滑轮间的轻绳水平），现将滑块置于斜面上，滑块在斜面上匀速上滑，且发现在滑块运动过程中，斜面一直保持不动，则下列说法中正确的是A．地面对斜面体的摩擦力方向水平向右，大小为GsinθB．滑块对斜面体的摩擦力方向沿斜面向上，大小为G-mgsinθC．地面对斜面体的支持力大小为(M+mg)+GD．地面对斜面体的支持力大朩为(M+m)g8、如图所示，木板P下端通过光滑铰链固定于水平地面上的O点，物体A、B叠放在木板上且处于静止状态，此时物体B的上表面刚好水平。现使木板P绕O点缓慢旋转到虚线所示位置，物体A、B仍保持静止，且相对木板没有发生移动，与原位置相比A．B对A的摩擦力不变B．A对B的作用力不变C．板对B的摩擦力减小D．板对B的支持力减小9、如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆、上的、两点，悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态，如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是（）A．绳的右端上移到，绳子拉力不变B．将杆向右移一些，绳子拉力变大C．绳的两端高度差越小，绳子拉力越小D．若换挂质量更大的衣服则衣架悬挂点右移10、一个质量为m的物体，（体积可忽略），在半径为R，的光滑半球顶点处以水平速度v0运动，如图所示，则下列说法正确的是（）A．若v0=，则物体对半球顶点无压力B．若v0=，则物体对半球顶点的压力为mgC．若v0=0，则物体对半球顶点的压力为mgD．若v0=0，则物体对半球顶点的压力为零三、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）某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，右端下有垫木，将木板倾斜放置．将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系．此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块、刻度尺、天平（含配套砝码）等．组装的实验装置如图甲所示．（1）为达到平衡阻力的目的，取下细绳及钩码，通过调整垫木的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动．（2）在一次实验中，打下一根点迹清楚的纸带，如图乙所示．①已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数点的时间间隔为Δt，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打A点时滑块速度vA＝________．②已知悬挂钩码的质量为m，且远小于小车的质量，当地的重力加速度为g，要测出某一过程合外力对小车做的功还必须测出这一过程小车的位移x，合外力对小车做功的表达式W合＝________．③测出小车运动OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对小车所做的功，算出vA、vB、vC、vD、vE，以为纵轴，以W为横轴建坐标系，描点作出－W图象，可知它是一条过坐标原点的倾斜直线，若直线斜率为k，则小车质量M＝________．12．（12分）某同学利用如图甲所示的装置来验证“机械能守恒定律”。将宽度为d的挡光片（质量不计）水平固定在物体A上，将物体由静止释放，让质量较大的物体B通过细线和滑轮带着A—起运动，两光电门间的高度差为h，挡光片通过光电门1、光电门2的时间分别为t1、t2，A、B两物体的质量分别为mA、mB，已知当地的重力加速度为g。回答下列问题。（1）该同学用游标卡尺测挡光片的宽度时，测量情况如图乙所示，则挡光片的宽度d=________mm。(2)由于没有天平，不能直接测出两物体的质量，该同学找来了一个质量为m0的标准砝码和一根弹簧，将标准砝码、物体A和物体B分别静止悬挂在弹簧下端，用刻度尺测出弹簧的伸长量分别为x0、xA、xB，则A、B两物体的质量分别为mA=____，mB=____。

(3)若系统的机械能守恒，则应满足关系式12d2x(4)若保持物体A的质量mA不变，不断增大物体B的质量mB，则物体A的加速度大小a的值会趋向于____。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）用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为m，所带电荷量为q．现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘轻绳与竖直方向成30°角（如图所示）．求（1）这个匀强电场的电场强度（2）剪短细绳，小球运动距离S时的速度（一直在电场中运动）14．（16分）如图甲所示，质量M=0.2kg的平板放在水平地面上，质量m=0.1kg的物块（可视为质点）叠放在平板上方某处，整个系统处于静止状态。现对平板施加一水平向右的拉力，在0～1.5s内该拉力F随时间的变化关系如图乙所示，1.5s末撤去拉力。已知物块未从平板上掉下，认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，物块与木板间的动摩擦因数μ1=0.2，平板与地面间的动摩擦因数μ2=0.4，取g=10m/s2。求:（1）0～1s内物块和平板的加速度大小a1、a2；（2）1s末物块和平板的速度大小v1、v2以及1.5s末物块和平板的速度大小、；（3）平板的最短长度L。15．（12分）如图所示，一光滑杆固定在底座上，构成支架，放置在水平地面上，光滑杆沿竖直方向，一轻弹簧套在光滑杆上．一圆环套在杆上，圆环从距弹簧上端H处由静止释放，接触弹簧后，将弹簧压缩，弹簧的形变始终在弹性限度内．已知圆环的质量为m，支架的质量为3m，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，不计空气阻力．取圆环刚接触弹簧时的位置为坐标原点O，竖直向下为正方向，建立x轴．（1）在圆环压缩弹簧的过程中，圆环所受合力为F，请在图中画出F随x变化的示意图；（2）借助F-x图像可以确定合力做功的规律，在此基础上，求圆环在下落过程中最大速度vm的大小．（3）试论证当圆环运动到最低点时，底座对地面的压力FN>5mg．

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．只要小球通过最高点时的速度大于零，小球就可以在竖直平面内做完整的圆周运动．故A错误.B．设小球通过最高点时的速度为时，杆上的弹力恰好为零，则此时只有重力充当向心力解得：因为，所以小球在最高点由离心的趋势，对杆有竖直向上的拉力，故B错误；C．同B选项分析，，小球在最高点近心运动的趋势，对杆有竖直向下的压力，C正确；D．小球通过最高点的临界速度为0，则小球从最低点到最高点，由机械能守恒可知：解得，故D错误．2、A【解析】

ABC.因为两球下落的高度之比为1：2，根据，可知a、b两球运动的时间之比为因为两球均落在斜面上，则有因此初速度之比当小球平抛过程中，速度方向平行与斜面时，离开斜面的距离为最大，根据运动的分解，将初速度与加速度分解成垂直斜面与平行斜面两方向，设斜面的倾角为α，因此垂直斜面方向的位移为：（v0sinα）2=2ghcosα那么离开斜面的最大距离与初速度的平方成正比，即为之比为2：1，故A正确BC错误。D.小球落在斜面上时，速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，因为位移与水平方向的夹角相等，则速度与水平方向的夹角相等，到达斜面底端时速度方向与斜面的夹角也相等，比值为1：1，故D错误。3、D【解析】试题分析：在最高点，根据牛顿第二定律可得N2+mg=mv22r考点：考查机械能守恒定律以及向心力公式【名师点睛】根据机械能守恒定律可明确最低点和最高点的速度关系；再根据向心力公式可求得小球在最高点和最低点时的压力大小，则可求得压力的差值．要注意明确小球在圆环内部运动可视为绳模型；最高点时压力只能竖直向下．4、B【解析】物体受重力和两个拉力，处于三力平衡，根据平衡条件可知两个拉力的合力与重力等大反向，即两个拉力合力一定，当重物C缓慢下降时，两绳夹角不断减小，所以绳拉力不断减小，故B正确，ACD错误。5、B【解析】

行进中两车恰好没有发生碰撞，说明t=10s时刻两车速度相等时恰好相遇，则t=0时刻两车间距等于两车在10s位移之差，为：S=×10×10m=50m．选项B正确；根据图象与时间轴围成的“面积”表示位移可知，甲的刹车距离为：x甲=×20×20m=100m，而乙的刹车距离为：x乙=m=225m，两车都停止运动时相距为：S′=x乙-（S+x甲）=225m-（50m+100m）=75m；故A错误．根据“面积”表示位移，可知t=5s～15s内两车通过的位移相等，所以t=5s时两车间距等于t=15s时两车间距，故C错误．根据v-t图象的斜率表示加速度，甲的加速度大小为：a1=1m/s2；乙的加速度大小为：a2=2m/s2；故乙车的加速度是甲车的加速度的2倍；故D错误；故选B．本题考查v-t图象的应用，要注意掌握图象的性质，能根据图象明确物体的运动过程，明确恰好不相撞的条件：速度相等，运用“面积法”求位移．6、B【解析】A．在内，，物体静止不动，在内，加速度，位移，第末速度为，在内，加速度，位移为，A错误；B．在内，加速度，第末速度为，在内，加速度，位移，第末速度为，在内，加速度，位移为，B正确；C．在内，，物体静止不动，在内，加速度，位移，第末速度为．在内，加速度，位移为，C错误；D．在内，加速度，第末速度为，在内，加速度，位移，第末速度为，在内，加速度，位移为．故D错误；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、BD【解析】

由题意可知考查连结体平衡问题，运用整体法、隔离法根据平衡关系列式计算可得。【详解】A．取m、M为研究对象，整体上受到向左的水平拉力，拉力大小为G，水平方向合力为零，所以地面对斜面体的摩擦力方向水平向右，大小也为G，故A错误。B．取滑块为研究对象，滑块匀速运动，合力为零，由平衡关系可得所以方向沿斜面向下，根据力的相互性，滑块对斜面体的摩擦力方向沿斜面向上，大小为G-mgsinθCD．取m、M为研究对象，竖直方向合力为零，地面对斜面体的支持力大小为（M+m）g,故C错误，D正确。分析地面对斜面的摩擦力、支持力时，取斜面、滑块整体为研究对象，根据水平方向、竖直方向合力为零，计算可得，分析滑块对斜面体的摩擦力时，取滑块为研究对象，根据受力平衡计算可得。8、BC【解析】

AB.以为研究对象，原来只受到重力和支持力而处于平衡状态，所以对的作用力与的重力大小相等，方向相反；当将绕点缓慢旋转到虚线所示位置，的上表面不再水平，受力情况如图受到重力和的支持力、摩擦力三个力的作用，其中对的支持力、摩擦力的合力仍然与的重力大小相等，方向相反，则对的作用力保持不变，根据牛顿第三定律可知，对的作用力也不变，A的摩擦力变大，故A错误，B正确；CD.以整体为研究对象，分析受力情况如图总重力、板的支持力和摩擦力，板对的作用力是支持力和摩擦力的合力；由平衡条件分析可知，板对的作用力大小与总重力大小相等，保持不变，设板与水平地面的夹角为，则有：减小，增大，减小，故C正确，D错误。9、AB【解析】

设两段绳子间的夹角为，由平衡条件可知，，所以，设绳子总长为，两杆间距离为，由几何关系，得，A．绳子右端上移，、都不变，不变，绳子张力也不变，A正确；B．杆向右移动一些，变大，变大，变小，变大，B正确；C．绳子两端高度差变化，不影响和，所以不变，C错误；D．衣服质量增加，绳子上的拉力增加，由于不会变化，悬挂点不会右移，D错误．10、AC【解析】试题分析：在最高点，物体沿半径方向的合力提供向心力，根据牛顿第二定律判断是否有支持力．若，则，得，则物体对半球面顶点无压力，故A正确；若，则，得，则物体对半球面顶点的压力为，故B错误；设物体受支持力为F，根据牛顿第二定律：，得F=mg，物体对半球顶点的压力为mg，故C正确D错误．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、【解析】（2）①当打点计时器打A点时滑块速度；②因钩码的重力远小于小车的质量，则可认为小车的合力等于钩码的重力，则合外力对小车做功的表达式W合=mgx.③由动能定理：W=Mv2，即，则v2-W图像的斜率为，解得12、2.2m0xAx0m【解析】

(1)[1]挡光片的宽度:d=2(2)[2][3]由胡克定律可得：kx0=m联立可得：mA=(3)[4]物体B质量较大，B带动A一起运动，若系统机械能守恒则有：(m由于挡光片的宽度较小，则可得，物体通过挡光片时的速度大小为：v1=代入①可得：m化简可得：1(4)[4]物体B质量较大，B带动A一起运动，对于A、B系统有：(则加速度：a=保持物体A的质量mA不变，不断增大物体B的质量mB，当mB远大于mA时，mA则加速度a的值会趋向于g。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）E=33q【解析】

（1）对小球进行受力如图所示，由平衡条件得：

小球受到的电场力为：F=mgtanθ而F=qE

解得：E=（2）剪断细线后，小球将沿绳的延长线方向做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得mgcos300小球落地时通过的位移为S时的速度：v=本题实质上是物体平衡和运动问题，对于这类问题只要正确进行受力分析，然后根据平衡方程求解电场力。通过受力情况分析，判断小球的运动情况，运用动力学方法求速度。14、（1）a1=2m/s2，a2=3m/s2；（2）v1=2m/s，v2=3m/s；==3m/s；（3）L