山东省济省实验学校2027届物理高三第一学期期中学业水平测试试题含解析

山东省济省实验学校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．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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，六根原长均为l的轻质细弹簧两两相连，在同一平面内的六个大小相等，互成60°的恒定拉力作用下，形成一个稳定的正六边形，弹簧在弹性限度内。已知正六边形的外接圆的直径为d，每根弹簧的劲度系数均为k，则每个拉力的大小为A．k(d-l)B．k(C．k(d-2l)D．2k(d-l)2、如图所示，一半径为R，粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径水平．质量为m的物块（可视为质点）自P点上方处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道．已知物块第一次飞离Q点后上升的最大高度为R，N点为轨道最低点．用W表示物块第一次从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功（不计空气阻力）．则A．，物块第一次回落后恰能返回到P点B．，物块第一次回落后恰能返回到P点C．，物块第一次回落，经P点后，将继续上升一段距离D．，物块第一次回落，经P点后，将继续上升一段距离3、牛顿是最有影响的科学家，他是经典力学基础牛顿运动定律的建立者，是过去一千多年中最杰出的科学巨人之一．下列说法中正确的是（）A．牛顿利用“冲淡”重力实验证明自由落体运动是匀变速直线运动B．牛顿发现万有引力定律，认为物体之间普遍存在万有引力C．牛顿利用扭秤最先测出了引力常量D．为了纪念牛顿，将力的国际单位命名为牛顿，并将其作为基本单位4、如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直面内做匀速圆周运动，查说明书知每个座舱的质量为m，运动半径为R转动一周的时间为T，据此可知每个座舱（）A．线速度大小为2mTB．转动过程中机械能守恒C．最低点到最高点过程中合外力大小始终为零D．最低点到最高点过程中合外力做功为零5、如图所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M′N′的过程中，棒上感应电动势E随时间t变化的图示，可能正确的是()A．B．C．D．6、11月6日早上8时，2016年杭州马拉松（以下简称杭马）在黄龙体育中心开跑，来自美国、日本等50个国家和地区的32000余名选手参加比赛．最终埃塞俄比亚男选手门达耶以2小时11分22秒的破赛会纪录成绩夺冠，女子冠军被肯尼亚选手博莱韦以2小时31分21秒夺得．已知马拉松全程长度为42195米，男女选手的路径相同，则（）A．马拉松比赛中，选手一定不能看成质点B．马拉松全程长度指的是位移C．可以计算男、女冠军的平均速度大小D．可以比较男、女冠军的平均速度大小二、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，、两物体在水平拉力作用下一起做匀速运动，两物体在水平拉力作用下一起做匀加速运动，设、间动摩擦因数为，与地面间动摩擦因数为，间动摩擦因数为，与地面间动摩擦因数为，则可能正确的是（）A． B．C． D．8、如图D、E、F、G为地面上水平间距相等的四点，三个质量相同的小球A、B、C分别在E、F、G的正上方不同高度处，以相同的水平初速度向左抛出，最后均落到D点。若不计空气阻力，则可判断A、B、C三个小球（）A．初始位置离地面的高度之比为1:4:9B．落地时重力的瞬时功率之比为1:2:3C．落地时三个小球的速度大小之比为1:2:3D．从抛出到落地过程中，动能的变化量之比为1:3:59、如图所示，为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=4的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为1.90ev的金属铯，下列说法正确的是A．这群氢原子能发出六种频率不同的光，其中从n=4跃迁到n=3所发出的光波长最长B．这群氢原子能发出频率不同的光，其中从n=4跃迁到n=1所发出的光频率最高C．金属铯表面所发出的光电子的初动能最大值为12.75evD．金属铯表面所发出的光电子的初动能最大值为10.19ev10、如图所示，一个长直轻杆两端分别固定小球A和B，竖直放置，两球质量均为m，两球半径忽略不计，杆的长度为L．由于微小的扰动，A球沿竖直光滑槽向下运动，B球沿水平光滑槽向右运动，下列说法正确的是()A．A球下滑过程中的机械能守恒B．在A球到达水平滑槽前，A球的机械能先增大后减小C．当小球A沿墙下滑距离为L/2时，A球的速度为1D．A球的机械能最小时轻杆对B球的作用力为零三、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）为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙两同学设计了如图所示的实验装置．其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量，m0为滑轮的质量．力传感器可测出轻绳中的拉力大小．(1)实验时，一定要进行的操作是______．A．用天平测出砂和砂桶的质量B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M.(2)甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为___m/s2(结果保留三位有效数字)．(3)甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a－F图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为_________________．A．B．－m0C．－m0D．(4)乙同学根据测量数据作出如图所示的a－F图线，该同学做实验时存在的问题是___________．12．（12分）气垫导轨是研究与运动有关的实验装置，也可以用来研究功能关系．如图甲所示，在气垫导轨的左端固定一轻质弹簧，轨道上有一滑块A紧靠弹簧但不连接，滑块的质量为m．(1)用游标卡尺测出滑块A上的挡光片的宽度，读数如图乙所示，则宽度d=__cm；(2)利用该装置研究弹簧对滑块做功的大小；某同学打开气源，调节装置，使滑块可以静止悬浮在导轨上，然后用力将滑块A压紧到P点，释放后，滑块A上的挡光片通过光电门的时间为△t，则弹簧对滑块所做的功为__．（用题中所给字母表示）(3)利用该装置测量滑块与导轨间的动摩擦因数；关闭气源，仍将滑块A由P点释放，当光电门到P点的距离为x时，测出滑块A上的挡光片通过光电门的时间为t，移动光电门，测出多组数据（滑块都能通过光电门），并绘出图象．如图丙所示，已知该图线斜率的绝对值为k，则滑块与导轨间的滑动摩擦因数为__．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）质量分别为m和2m的两个小球P和Q，中间用轻质杆固定连接，杆长为L，在离P球处有一个光滑固定轴O，如图所示。现在把杆置于水平位置后自由释放，在Q球顺时针摆动到最低位置时，求：(1)小球P的速度大小；(2)在此过程中小球P机械能的变化量。14．（16分）如图所示的演示实验显示：图中自由下落的物体和经反弹后，能上升到比初始位置高得多的地方．是某种材料做成的实心物体，质量，在其顶部的凹坑中松松地插着质量的木棍，其下端与坑底之间有小空隙．将此装置从下端离地板高处由静止释放．实验中，触地后在极短时间内反弹，且其速度大小不变，接着与木棍相互作用使木棍脱离开始上升，取．（1）求刚触地时速度的大小；（2）若球与木棍相互作用后恰好停留在地板上，求木棍上升的最大高度；（3）若球与木棍相互作用的过程没有机械能损失，求木棍上升的最大高度．15．（12分）简谐运动是一种理想化运动模型，是最简单、最基本的机械振动，具有如下特点：①简谐运动的物体受到回复力的作用，回复力的大小与物体偏离平衡位置的位移成正比，回复力方向与物体偏离平衡的位移方向相反，即：，其中为振动系数，其值由振动系统决定；②简谐运动是一种周期性运动，其周期与振动物体的质量的平方根成正比，与振动系统的振动系数的平方根成反比，而与振幅无关，即：．如图所示，摆长为、摆球质量为的单摆在间做小角度的自由摆动，当地重力加速度为．试论证分析如下问题：（）当摆球运动到点时，摆角为，画出摆球受力的示意图，并写出此时刻摆球受到的回复力大小．（）请结合简谐运动的特点，证明单摆在小角度摆动周期为．（提示：用弧度制表示角度，当角很小时，，角对应的弧长与它所对的弦长也近似相等）

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、B【解析】

由题意可知，每根弹簧的长度为L=d2，根据胡克定律可得每根弹簧拉力的大小为F弹=k(L-l)=k(d2-l)故选B。关键是以轻质细弹簧两两相连处为研究对象进行分析受力，根据平衡条件求出拉力。2、D【解析】

质点从静止下落到飞离Q点后上升的最大高度的过程应用动能定理：，可得摩擦力做的功为：由于质点从Q返回到N点的过程与从P运动到N的过程相比，经过同一高度点的速度小，向心力小，则轨道对质点的支持力小，摩擦力也小，所以有：WfPN＞WfQN．物块第一次从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功，由上可知质点从Q返回到P点的过程中摩擦力做功小于，从右侧最高点返回到P点根据动能定理：，可知v＞0，所以质点到达P后，继续上升一段距离．A．，物块第一次回落后恰能返回到P点．故A不符合题意．B．，物块第一次回落后恰能返回到P点．故B不符合题意．C．，物块第一次回落，经P点后，将继续上升一段距离．故C不符合题意．D．，物块第一次回落，经P点后，将继续上升一段距离．故D符合题意．3、B【解析】

A项：伽利略利用“冲淡”重力实验证明自由落体运动是匀变速直线运动，故A错误；B项：牛顿发现万有引力定律，认为物体之间普遍存在万有引力，故B正确；C项：卡文迪许利用扭秤最先测出了引力常量，使万有引力定律有了真正的使用价值，故C错误；D项：力的单位牛顿并不是基本单位，故D错误．故应选B．4、D【解析】

A．根据线速度公式故A错误；B．机械能等于重力势能和动能之和，摩天轮运动过程中，做匀速圆周运动，座舱的速度大小不变，则动能不变，但高度变化，所以机械能在变化，故B错误；C．由于座舱做匀速圆周运动，合外力不为0，故C错误；D．座舱做匀速圆周运动时，合外力始终与速度方向垂直，提供向心力，故合外力做功为零，故D正确。故选D。5、A【解析】金属棒PQ进入磁场前没有感应电动势，D错误；当进入磁场，切割磁感线有E=BLv，大小不变，可能的图象为A选项、BC错误．6、D【解析】在马拉松比赛中，运动员的形状不会影响运动员的时间，故可以看做质点，故A错误；马拉松比赛的全程是指运动员运动的轨迹长度，为路程，故B错误；平均速度为位移与时间的比值，不知道位移，故无法求得平均速度，故C错误；因为路径相同，故运动员的位移相同，由于所用时间不同，故可比较男女运动员的平均速度大小，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、BD【解析】

以为研究对象，分析受力可知，相对于没有运动趋势，不受静摩擦力，即物体与间的静摩擦力的大小等于零，但不一定为零；以、整体为研究对象，分析受力可知，整体在水平方向受到拉力和地面对的静摩擦力，由平衡条件得，所以一定不为零；一起做匀加速直线运动，隔离，根据牛顿第二定律可知对有水平向右的摩擦力，故，把看成一个整体，可知可能为0，也可能不为0.综上可知BD正确，AC错误.8、AB【解析】由题意知，小球在水平方向的位移之比，小球在水平方向做匀速直线运动，根据可知小球的运动时间之比为，小球在竖直方向上做自由落体运动，根据公式，则抛出点的高度之比为，A正确；重力做功功率，而，故，结合可得落地时重力的瞬时功率之比为1：2：3，B正确；因为落地速度为，而落地时竖直方向上的速度之比为1：2：3，所以落地的合速度之比不等于1：2：3，C错误；由动能定理得，动能的变化量，根据可知动能的变化量之比为1：4：9，D错误．9、AB【解析】

A、一群氢原子处于n=4的激发态，可能发出Cn2=4×(4-1)2=6种不同频率的光子，从n=4跃迁到B、因为n=4和n=1间能级差最大，所以从n=4跃迁到n=1发出的光子频率最高，波长最短，故B正确。C、从n=4跃迁到n=1发出的光子频率最高，发出的光子能量为13.6ev-0.85eV=12.75ev，根据光电效应方程EKm=hv-W0得，金属铯表面所发出的光电子的最大初动能Ekm=12.75ev-1.90ev=10.85ev，故C、D错误。故选：A、B10、CD【解析】

系统机械能守恒，A的机械能转化为B的动能，B的动能开始是0，最终还是0，所以A球的机械能先减小后增大。最终A球以一定的竖直速度撞击横槽。故AB错误；当小球A沿墙下滑距离为L/2时，A球的速度为v1，B球的速度为v2。根据系统机械能守恒定律得：mg⋅L2＝12mv12+12mv22；两球沿杆子方向上的速度相等，则有：v1cos60°=v该题突破口是系统机械能守恒（墙和地对球的弹力不做功），由绳物模型可知，B的速度沿杆方向的分速度等于杆的速度，越向下运动杆的速度越小，当A刚要到地面时杆的速度为零。即B的速度为零。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、BC1．00C没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够【解析】

（1）本题拉力可以由传感器测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，故AD错误；实验时需将长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；实验时，小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，需记录传感器的示数，故C正确．（1）根据，运用逐差法得．（3）由牛顿第二定律得，则，a-F图象的斜率，则小车的质量，故C正确．（4）当F不等于零，加速度a仍然为零，可知实验中没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够．解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，小车质量不变时，加速度与拉力成正比，对a-F图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数．12、0.960【解析】

(1)[1]主尺读数为：9mm；游标尺分度为0.05mm，第12个刻度对齐，故游标尺读数为：0.05×12mm=0.60mm，故宽度为：d=9+0.60=9.60mm=0.960cm．(2)[2]滑块通过光电门已经是匀速运动了，其平均速度为：瞬时速度等于平均速度，故瞬时速度为：此时滑块动能全部由弹簧弹性势能转化而来，故弹簧做功为：(3)[3]每次都有P释放，则每次弹簧弹性势能都相同，由能