吉林省长春市九台区师范高中、实验高中2027届高三物理第一学期期中学业水平测试模拟试题含解析

吉林省长春市九台区师范高中、实验高中2027届高三物理第一学期期中学业水平测试模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、在一根绳上串着两个质量不同的小球1、2，已知两小球的质量关系m1<m2，当手提着绳的上端使两小球沿水平方向一起向右做匀加速直线运动时（空气阻力忽略不计），则下图中正确的是（）A． B． C． D．2、如图所示，足够长的半径为R=0.4m的1/4圆弧形光滑轨道固定于竖直平面内，圆弧形轨道与光滑固定的水平轨道相切，可视为质点的质量均为m=1kg的小球甲、乙用轻杆连接，置于圆弧形轨道上，小球甲与O点等高，小球乙位于圆心O的正下方。某时刻将两小球由静止释放，最终它们在水平面上运动。g取10m/s2。则()A．两球最终在水平面上运动的速度大小为2m/sB．小球甲下滑过程中机械能守恒C．小球甲下滑到圆弧形轨道最低点时，对轨道压力的大小为10ND．整个过程中轻杆对小球乙做的功为1J3、如图，一质量为m的正方体物块置于风洞内的水平面上，其一面与风速垂直，当风速为时刚好能推动该物块．已知风对物块的推力F正比于，其中v为风速、S为物块迎风面积．当风速变为时，刚好能推动用同一材料做成的另一正方体物块，则该物块的质量为A．4m B．8m C．32m D．64m4、地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a1，地球的同步卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r，向心加速度为a2。已知引力常量为G，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，且地球近地卫星轨道处的重力加速度为g0下列说法正确的是（）A．地球质量B．地球质量C．a1、a2、g、g0的关系是g0=g>a2>a1D．加速度之比5、如图所示,光滑水平面上有质量均为m的物块A和B,B上固定一轻弹簧.B静止,A以速度v0水平向右运动,通过弹簧与B发生作用。作用过程中,弹簧获得的最大弹性势能EP为A． B．C． D．6、下列说法中正确的是A．贝克勒尔通过α粒子轰击铍核的实验，发现了中子的存在B．卢瑟福发现了电子并提出了原子结构的“枣糕”模型C．利用玻尔理论可以准确计算出氦原子发光时放出的可见光的频率D．β衰变的本质是原子核内的一个中子释放一个电子变为质子二、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，动滑轮下系有一个质量为1kg的物块，细线一端系在天花板上，另一端绕过动滑轮．用F=6N的恒力竖直向上拉细线的另一端．滑轮、细线的质量不计，不计一切摩擦．经过1s，则A．拉力F做功为10JB．拉力F做功为12JC．物体的动能增加了10JD．物体的机械能增加了12J8、如图所示，光滑水平面上有质量均为的物块A和B，B上固定一轻质弹簧，B静止，A以速度水平向右运动，从A与弹簧接触至弹簧被压缩到最短的过程中（）A．A、B的动量变化量大小相等B．A、B的动量变化率相同C．A、B系统的总动能保持不变D．A、B系统的总动量保持不变9、如图所示，所有接触面均光滑，质量为M的半圆弧槽静止地靠在竖直墙面处，A、B是槽的两个端点，C为槽的底部中点。现将质量为m的小球自槽口A点由静止释放，下列说法中正确的是A．小球从A到C运动过程中，小球机械能守恒，小球和槽组成的系统动量不守恒B．小球从A到C运动过程中，小球重力做功的瞬时功率越来越大C．小球从C到B运动过程中，小球机械能守恒，小球和槽组成的系统动量守恒D．小球从C到B运动过程中，小球和槽组成的系统机械能守恒，动量不守恒10、将力传感器A固定在光滑水平桌面上，测力端通过轻质水平细绳与滑块相连，滑块放在较长的小车上．如图所示，传感器与计算机相连接，可获得力随时间变化的规律．一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮，一端连接小车，另一端系沙桶，整个装置开始处于静止状态．在物体与小车分离前缓慢向沙桶里倒入细沙，力传感器采集的F­t图像如图所示．则（）A．2.5s前小车做变加速运动B．2.5s后小车做变加速运动C．2.5s前小车所受摩擦力不变D．2.5s后小车所受摩擦力不变三、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）现有一满偏电流为50、内阻约为800-850的小量程电流表G(表头),另外可供选择的器材有:A．电压表V(量程3V,内阻约为20KB．电流表A1(量程200.内阻约为500C．电流表A2(量程0.6A,内阻约为3)D．定值电阻R0(阻值10K)E.电阻箱(最大阻值9999)F.滑动变阻器R(最大阻值100)G.电源E(电动势3V).H.开关SI.测量小量程电流表G的内阻.(1)为了尽量减小误差,要求测量多组数据,所提供的电流表中,应选用______(填写字母代号)(2)请在图中的虚线框中画出符合要求的实验电路图(其中电源、开关及连线已画出)______.12．（12分）在探究“加速度与力和质量的关系”实验时，某老师对传统实验进行了改进，其实验操作如图1所示：①如图1所示，先将沙和沙桶通过滑轮悬挂于小车一端，调节平板的倾角θ，使小车沿斜面向下做匀速直线运动，测出沙和沙桶的总质量m；②保持平板倾角θ不变，去掉沙和沙桶，小车即在平板上沿斜面向下做匀加速直线运动，通过纸带测量其加速度a；③保持小车质量M不变，多次改变沙和沙桶的总质量m，每次重复①②两步操作，得到小车加速度与合力的关系；④多次改变小车的质量，进行适当的操作，得到小车加速度和质量的关系。(1)在上述实验操作过程中，以下说法正确的是__________。A．可以用6V以下的直流电源给打点计时器供电B．应在小车开始运动后再接通打点计时器的电源C．要保持细绳与平板平行D．应让小车从远离定滑轮处开始运动(2)在操作②中，小车所受的合力大小__________mg（填“大于”或“等于”或“小于”），实验中__________（填“需要”或“不需要”）满足沙和沙桶的总质量远小于小车质量。(3)实验中，某同学在坐标纸上画出四张a﹣关系图线（见图2）。其中__________图是正确。(4)在操作④中，每次改变小车质量后，__________（选填“需要”或“不需要”）重新调节平板的倾角。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，图象所反映的物理情景是：物体以大小不变的初速度v0沿木板滑动，若木板倾角θ不同，物体沿木板上滑的距离S也不同，便可得出图示的S-θ图象．问：（1）物体初速度v0的大小．（2）木板是否粗糙？若粗糙，则动摩擦因数μ为多少？（3）物体运动中有否最大加速度以及它发生在什么地方？14．（16分）科技馆有一套儿童喜爱的机械装置，其结构简图如下：传动带AB部分水平，其长度L=1.2m，传送带以3m/s的速度顺时针匀速转动，大皮带轮半径r=0.4m，其下端C点与圆弧轨道DEF的D点在同一水平线上，E点为圆弧轨道的最低点，圆弧EF对应的圆心角且圆弧的半径R=0.5m，F点和倾斜传送带GH的下端G点平滑连接，倾斜传送带GH长为x=4.45m，其倾角．某同学将一质量为0.5kg且可以视为质点的物块静止放在水平传送带左端A处，物块经过B点后恰能无碰撞地从D点进入圆弧轨道部分，当经过F点时，圆弧给物块的摩擦力f=14.5N，然后物块滑上倾斜传送带GH．已知物块与所有的接触面间的动摩擦因数均为，重力加速度，,,，求：（1）物块由A到B所经历的时间；（2）DE弧对应的圆心角为多少；（3）若要物块能被送到H端，倾斜传动带顺时针运转的速度应满足的条件及物块从G到H端所用时间的取值范围．15．（12分）如图所示，静止于A处的离子经电压为U的加速电场加速后沿图中半圆弧虚线所示的轨迹通过静电分析器，从P点垂直于CN进入矩形区域内的有界匀强电场，匀强电场的场强方向水平向左．静电分析器通道内有均匀、辐向分布的电场，已知圆弧轨迹所在处的场强大小都为E0，方向沿圆弧轨迹半径指向圆心O，离子质量为m、电荷量为q，QN＝2d、PN＝3d，离子重力不计．(1)求离子通过静电分析器时的圆弧轨迹的半径R；(2)若离子恰好能打在QN的中点上，求矩形区域QNCD内匀强电场的场强E.

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】

手提着绳端沿水平方向一起做匀加速直线运动，对整体分析，整体受到重力和拉力，两个力的合力水平向右，根据平行四边形定则知，则拉力的方向斜向右上方，对下面小球m2，利用牛顿第二定律，则在水平方向有而在竖直方向则有对上面小球同理有联立解得则而则故选C。2、A【解析】

先对两个球整体分析，只有重力做功，系统机械能守恒，根据机械能守恒定律列式分析；考虑重力对小球甲做功功率时，结合特殊位置进行分析；在圆弧轨道最低点，重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式分析；对球乙运用动能定理列式分析。【详解】A项：两个球系统机械能守恒，则，解得：，故A正确；B项：由甲、乙组的系统机械能守恒可知，由于乙球的机械能增大，所以甲球的机械能减小，故B错误；C项：小球甲下滑到圆弧形轨道最低点，重力和支持力的合力提供向心力，故：解得：，故C错误；D项：整个过程中，对球乙，根据动能定理，有：，故D错误。故应选：A。本题关键时明确两个球相同机械能守恒，而单个球的机械能不守恒，同时要结合动能定理分析，还要找到向心力来源。3、D【解析】试题分析：滑块被匀速推动，根据平衡条件，有：F=f；N=mg其中：F=kSv2=ka2v2f=μN=μmg=μρa3g解得：；现在风速v变为2倍，故能推动的滑块边长为原来的4倍，故体积为原来的64倍，质量为原来的64倍；故选D．考点：物体的平衡【名师点睛】本题关键是明确物体的受力情况，根据平衡条件推导出能够推动的滑块的边长a与风速的关系表达式进行分析，不难．4、C【解析】

AB．根据万有引力定律可得，对地球的同步卫星有解得地球的质量故AB错误；

C．地球赤道上的物体和地球同步卫星的角速度相等，根据a=ω2r知a1＜a2对于地球近地卫星有得地球表面的物体得对于地球同步卫星，有即得因为r＞R，所以a2＜g，综合得g0=g＞a2＞a1故C正确；

D．地球赤道上的物体与地球同步卫星角速度相同，则根据a=ω2r，地球赤道上的物体与地球同步卫星的向心加速度之比故D错误；故选C。5、C【解析】

当两个滑块速度相等时弹簧压缩量最大,弹性势能最大，滑块A、B系统动量守恒,根据守恒定律，有解得系统减小的动能等于增加的弹性势能,故弹簧获得的最大弹性势能，则代入数据A．不符合题意，错误；B．不符合题意，错误；C．正确；D．不符合题意，错误。6、D【解析】查德威克通过α粒子轰击铍核实验发现了中子，A错误；汤姆生发现了电子，并提出了原子结构为“枣糕模型”，B错误；玻尔理论具有局限性，无法解释氦原子发光光谱，C错误；原子核里虽然没有电子，但是核内的中子可以转化成质子和电子，产生的电子从核内发射出来，这就是衰变，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、BD【解析】AB.如图所示,物体受到两个力的作用:拉力F'=2F和重力mg.由牛顿第二定律得F'-mg=ma，a=2m/s2，物体从静止开始运动,1s内的位移为：x=1拉力F的作用点为绳的端点,在物体发生1m位移的过程中,绳的端点的位移为s'=2s=2m所以拉力F做的功为W=Fs'=6×2J=12J，故A错误，B正确；C．物体的速度v=at=2m/s2，物体的动能增加了Ek=12D.拉力做的功等于物体机械能的增加量，所以物体的机械能增加了12J，故D正确．故选BD．8、AD【解析】

AD．由题意可知两物体相互作用过程中系统的合外力为零，故系统的总动量守恒，则A、B动量变化量大小相等、方向相反，故A正确，D正确；B．由动量定理得：可以知道动量的变化率等于物体所受的合外力，A、B两物体所受的合外力大小相等、方向相反，所受的合外力不同，则动量的变化率不同，故B错误；C．因整个过程中只有弹簧弹力做功，A、B系统的总机械能不变，弹性势能在变化，则总动能在变化，故C错误。故选AD。9、AD【解析】A、依据能量守恒和动量守恒的条件，小球从A到C运动过程中，小球机械能守恒，小球和槽组成的系统动量不守恒，故A正确；B、小球在A点，速度大小为0，小球的功率为0，小球在C点，速度方向与重力方向垂直，小球的功率为0，小球从A到C运动过程中，功率先变大后变小，故B错误；CD、依据能量守恒和动量守恒的条件，小球从C到B运动过程中，球和槽组成的系统机械能守恒，系统动量不守恒，故C错误，D正确；故选AD。【点睛】依据能量守恒和动量守恒的条件，小球从A到C运动过程中，小球机械能守恒，小球和槽组成的系统动量不守恒，小球从C到B运动过程中，球和槽组成的系统机械能守恒，系统动量不守恒。10、BD【解析】试题分析：在小物块没有运动时其受到拉力和静摩擦力的作用，运动之后受到滑动摩擦力的作用，根据图象可知，2.5秒之后传感器拉力不变，说明此时小车开始运动，传感器拉力大小等于滑动摩擦力大小，因此2.5秒后滑块所受摩擦力不变；只要小车开始运动，小车受到的滑动摩擦力就不变，但是根据题意可以知道，小车运动之后还继续增加沙子，所以小车受到的拉力逐渐增大，则小车做变加速运动，故选项BD正确．考点：本题考查摩擦力以及牛顿运动定律的综合运用的问题．【名师点睛】本题首先对滑块进行受力分析，由图象求出传感器对滑块的拉力，根据实际运动情况判断出滑块受到的摩擦力，然后由牛顿第三定律判断小车的受力情况，最后根据牛顿第二定律判定小车的运动情况．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)[1]待测电流表满偏电流是50μA，因此电流表应选B。

(2)[2]应用半偏法测电流表内阻，为减小误差，实现测量多组数据，滑动变阻器应采用分压接法，实验电路图如图所示：12、C等于不需要A需要【解析】

(1)[1]A．打点计时器必须使用交流电源，A错误；B．实验时，应该先接通打点计时器的电源，然后释放小车，B错误；C．实验时应保持细绳与平板平行，故C正确；D．要让小车从靠近定滑轮处开始运动，故D错误。(2)[2]因在操作①中满足则在操作②中，小车所受的合力大小即小车所受的合力大小等于mg。[3]在本实验中，因为小车加速下滑时，不悬挂沙桶和沙子，故不需要满足沙和沙桶的总质量远小于小车质量。(3)[4]在合力不变的条件下，加速度与质量成反比，所以图象是过原点的倾斜的直线，故A正确。(4)[5]因在操作①中满足：则在操作④中，每次改变小车质量M后，需要重新调节平板的倾角θ。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）（2）（3）最大加速度点坐标【解析】

（1）当θ=90º时，物体做竖直上抛运动，根据速度位移公式可知：（2）当θ=0º时，根据动能定理得，，解得：（3）加速度得到，当θ=53º时，α有极大值，由动能定理得，，所以所以最大加速度点坐标14、(1)0.7s(2)(3),【解析】

（1）物体在水平传送带上，由牛顿第二定律得：所以：物体加速到3m/s的时间：在加速阶段的位移：物体做匀速直线运动的时间：物块由A到B所经历的时间：t=t1+t2=0.7s(2)若物体能在B点恰好离开传送带做平抛运动，则满足：所以：所以物体能够在B点离开传送带做平抛运动，平抛的时间：解得：到达D点时物体沿竖直方向的分速度：到达D点时物体的速度与水平方向之间的夹角：所以：α=530即DE弧对应的圆心角α为530（3）当经过F点时，圆弧给物块的摩擦力f=14.5N，所以物体在F点受到的支持力：物体在F点时，支持力与重力的分力提供向心力得：代入数据得：v3=5m/s物体在倾斜的传动带上受到重力、支持力和滑动摩擦力的作用，滑动摩擦力：f′=μmgcos370=2N重力沿斜面向下的分力：Fx=mgsin370=3N>f′可知物体不可能相对于传动带静止，所以物体在传送带上将一直做减速运动，物体恰好到达H点时速度为0.Ⅰ、若传送带的速度大于等于物体在F