福建省南平市2027届物理高三第一学期期中学业水平测试试题含解析

福建省南平市2027届物理高三第一学期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、为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯无人乘坐时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速转动一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示，则下列说法正确的是()A．顾客始终受到三个力的作用B．顾客始终处于超重状态C．扶梯对顾客作用力的方向先指向左上方，再竖直向上D．扶梯对顾客作用力的方向先指向右上方，再竖直向上2、甲、乙两船在静水中航行的速度分别为、，两船从同一渡口向河对岸划去。已知甲船以最短时间过河，乙船以最短航程过河，结果两船抵达对岸的地点恰好相同，则甲、乙两船渡河所用时间之比为（）A． B． C． D．3、以下几种运动形式在任何相等的时间内，物体动量的变化不相等的运动是（）A．匀变速直线运动 B．平抛运动C．自由落体运动 D．匀速圆周运动4、假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常数为G，则地球的密度为：A． B． C． D．5、如图所示，光滑的轻滑轮通过支架固定在天花板上，一足够长的细绳跨过滑轮，一端悬挂小球b，另一端与套在水平细杆上的小球a连接。在水平拉力F作用下小球a从图示虚线位置开始缓慢向右移动（细绳中张力大小视为不变）。已知小球b的质量是小球a的2倍，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，小球a与细杆间的动摩擦因数为。则下列说法正确的是A．当细绳与细杆的夹角为30°时，拉力F的大小为（2–）mgB．当细绳与细杆的夹角为60°时，拉力F的大小为（2–）mgC．支架对轻滑轮的作用力大小逐渐增大D．拉力F的大小一直减小6、用恒力F使质量为1kg的物体从静止开始，以10m/s2的加速度匀加速竖直上升，不计空气阻力，g取10m/s2，以下说法中正确的是（）A．前2s内恒力F做功200J B．前2s内重力做功200JC．前2s内合力做功400J D．前2s内机械能增加400J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，在匀速转动的电动机带动下，足够长的水平传送带以恒定速率v1匀速向右运动，一质量为m的滑块从传送带右端以水平向左的速率v2（v2>v1）滑上传送带，最终滑块又返回至传送带的右端，就上述过程，下列判断正确的有（）A．合力对物块的冲量大小可能为2mv2B．此过程中传送带对滑块做功为（mv22-mv12）C．此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为m（v1+v2）2D．此过程中电动机多做功为mv1（v1+v2）8、关于曲线运动，下列说法正确的是(

)A．物体的加速度减小，物体的速度一定减小B．恒力作用下物体可以做曲线运动C．物体做圆周运动，所受合力一定指向圆心D．曲线运动速度的方向不断发生变化，速度的大小不一定发生变化9、如图（甲）所示，静止在水平地面上的物块A，受到水平拉力F的作用，F与时间t的关系如图（乙）所示．设物块与地面间的最大静摩擦力Ffm的大小与滑动摩擦力大小相等，则t1～t3时间内（）A．t1时刻物块的速度为零B．t2时刻物块的加速度最大C．t3时刻物块的动能最大D．t1～t3时间内F对物块先做正功后做负功10、如图所示，a、b是两个电荷量都为Q的正点电荷。O是它们连线的中点，P、P＇是它们连线中垂线上的两个点。从P点由静止释放一个质子，不计质子重力。下列判断正确的是A．质子将向O一直做加速运动，加速度一定是逐渐增大B．质子将向P＇一直做加速运动，加速度一定是逐渐减小C．质子将向P＇一直做加速运动，加速度可能是先增大后减小D．质子所经过的位置电势越来越低三、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）物体沿平直轨道做匀加速直线运动，打点计时器在物体拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录物的运动情况．其中一部分纸带上的点迹情况如图所示．已知打点计时器打点的时间间隔为，测得点到点，以及点到点的距离分别为，，则在打下点迹时，物体运动的速度大小为____________；物体做匀加速运动的加速度大小为____________．12．（12分）用如图所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始下落：(1)除了图示的实验器材，下列实验器材中还必须使用的是________（填字母代号）。A．交流电源B．秒表C．刻度尺D．天平（带砝码）(2)关于本实验，下列说法正确的是________（填字母代号）。A．应选择质量大、体积小的重物进行实验B．释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态C．先释放纸带，后接通电源(3)实验中，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O（O点与下一点的间距接近2mm）的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器的打点周期为T。设重物质量为m。从打O点到B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔEp=______，动能变化量ΔEk=________（用已知字母表示）。(4)某同学用如图所示装置验证机械能守恒定律，将力传感器固定在天花板上，细线一端系着小球，一端连在力传感器上。将小球拉至水平位置从静止释放，到达最低点时力传感器显示的示数为F0。已知小球质量为m，当地重力加速度为g。在误差允许范围内，当满足关系式________时，可验证机械能守恒。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）以初速度v0竖直上抛一个质量为m=0.1kg的小球，当小球落回抛出点时，速度变为v0，试求空气对小球的平均阻力。（g取10m/s2）14．（16分）如图所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用．一架质量m=1kg的无人机，其动力系统所能提供的最大升力F=36N，运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4N．取g=10m/s1．求：（1）无人机以最大升力在地面上从静止开始竖直向上起飞，在t1=5s时离地面的高度h；（1）某次表演时，当无人机悬停在距离地面高度H=45m处，让无人机突然失去升力而坠落，要保证无人机不与地面相撞，求最迟在多高处恢复升力；(认为无人机的运动在同一竖直线上)15．（12分）如图是一个用折射率的透明介质做成的四棱柱镜的截面图，其中∠A=∠C=90°，∠B=60°，AD=DC=L．棱镜放在真空中，真空中的光速为c，一束平行光垂直入射到棱镜的AB面，求：①从棱镜中射出的光与出射镜面间的夹角多大？（本问题只写出结论）②光在棱镜中运动的最短时间为多少？

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】

分加速和匀速两个过程对顾客进行运动分析和受力分析，加速过程合力斜向右上方，故支持力大于重力，静摩擦力水平向右；匀速过程重力和支持力二力平衡。【详解】A、在加速过程中，顾客受重力、支持力和静摩擦力三个力作用，匀速过程中，顾客受重力和支持力两个力作用，故A错误。B、加速过程中，顾客在竖直方向上有加速度，支持力大于重力，处于超重状态，匀速运动过程中，重力和支持力平衡，不是超重状态，故B错误。CD、在慢慢加速的过程中，受力如图，物体加速度与速度同方向，合力斜向右上方，因顾客受到的摩擦力与接触面平行水平向右，电梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上方，当匀速运动时，扶梯对顾客作用力为支持力，竖直向上，故D正确，C错误。故选：D本题关键要分两个过程研究，加速过程可以先找出加速度方向，然后得出合力方向，结合物体的受力分析，可以得知各个力；匀速过程二力平衡，与运动方向无关。2、D【解析】

如图所示，当与河岸垂直时，甲渡河时间最短，合速度偏向下游，到达对岸下游某点。乙船应斜向上游，才有最短航程，因两船抵达对岸的地点恰好相同，所以乙船不是垂直河岸过河，最短航程时。由知，t与v成反比，所以有由图可看出，代入上式得故D项正确，ABC错误。3、D【解析】由相等时间内，物体动量的变化总是相等，由动量定理Ft=Δp知，作用力F一定为恒力，则物体必须做匀变速运动，而匀速圆周运动是变加速运动，故有匀速圆周运动的物体动量的变化不相等，故D正确，ABC错误，故选D．4、B【解析】试题分析：由万有引力定律可知：，在地球的赤道上：，地球的质量：，联立三式可得:，选项B正确；考点：万有引力定律及牛顿定律的应用．5、B【解析】

AB．当细绳与细杆的夹角为时，拉力F的大小为故A错误，B正确；C．向右缓慢拉动的过程中，两个绳子之间的拉力逐渐增大，绳子的拉力不变，所以绳子的合力减小，则绳子对滑轮的作用力逐渐减小，根据共点力平衡的条件可知，支架对轻滑轮的作用力大小逐渐减小，故C错误；D．设a的质量为m，则b的质量为2m；以b为研究对象，竖直方向受力平衡，可得绳子拉力始终等于b的重力，即T=2mg，保持不变；以a为研究对象，受力如图所示，设绳子与水平方向夹角为θ，支持力FN=2mgsinθ-mg向右缓慢拉动的过程中，θ角逐渐减小；水平方向F=f+2mgcosθ=2mgcosθ+μ（2mgsinθ-mg）=2mg（cosθ+μsinθ）-μmg由于由于θ从开始逐渐减小，可知θ增大，则（+θ）从逐渐减小时sin（+θ）逐渐增大；当θ＜后，F=f+2mgcosθ=2mgcosθ+μ（mg-2mgsinθ）=2mg（cosθ-μsinθ）+μmg由于当θ从逐渐减小的过程中，cos（+θ）逐渐增大，所以当θ从逐渐减小的过程中F仍然逐渐增大，可知水平拉力一直增大，故D错误。6、D【解析】

AB．根据牛顿第二定律可知，恒力为2s内物体上升的高度恒力F做功重力做功为2s内合力做的功故ABC错误；D．机械能的增量等于重力之外的其他力做功，即为拉力F做的功为400J，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、CD【解析】

A．由于传送带足够长，物体减速向左滑行，直到速度减为零，然后物体会在滑动摩擦力的作用下向右加速，由于v1＜v2，物体会先在滑动摩擦力的作用下加速，当速度增大到等于传送带速度时，物体还在传送带上，之后不受摩擦力，故物体与传送带一起向右匀速运动，由动量定理可知，合力对物块的冲量大小为故A错误；

B．此过程中只有传送带对滑块做功根据动能定理W′=△EK得故B错误；C．设滑块向左运动的时间t1，位移为x1，则摩擦力对滑块做功又摩擦力做功等于滑块动能的减小，即该过程中传送带的位移x2=v1t1摩擦力对传送带做功联立得W2=mv1v2设滑块向右运动的时间t2，位移为x3，则摩擦力对滑块做功该过程中传送带的位移x4=v1t2=2x3滑块相对传送带的总位移x相=x1+x2+x4-x3=x1+x2+x3滑动摩擦力对系统做功滑块与传送带间摩擦产生的热量大小等于通过滑动摩擦力对系统做功故C正确；

D．全过程中，电动机对皮带做的功与滑块动能的减小量等于滑块与传送带间摩擦产生的热量，即整理得故D正确。故选CD。8、BD【解析】

A.当物体的加速度方向与速度方向相同，物体做加速运动，不论加速度是增大还是减小，故

A

错误；B.恒力作用下物体可以做曲线运动，如平抛运动，故

B

正确；C.物体做圆周运动时，可以存在径向的向心力和切向的分力，故合力并不一定指向圆心，故

C

错误；D.曲线运动速度的方向不断发生变化，速度的大小不一定发生变化，如匀速圆周运动，故

D

正确。9、ABC【解析】试题分析：A、t1时刻前，推力小于最大静摩擦力，物体静止不动，位移为0，所以t1速度为零，故A正确；B、物块做加速运动，根据牛顿第二定律得，，随着拉力F的增大而增大．t2时刻，拉力F最大，则合力最大，加速度最大．故B正确．C、t3之后合力向后，物体由于惯性减速前进，故t3时刻A的速度最大，动能最大，故C正确，D、t1～t3时间内速度方向没有改变，力F方向也没变，所以F对物块A一直做正功，故D错误．故选ABC．考点：考查摩擦力的判断与计算；牛顿第二定律；功的计算．【名师点睛】目前已知的所有宏观物体都是靠惯性运动，力只是改变速度的原因，t0时刻前，合力为零，物体静止不动，t0到t2时刻，合力向前，物体加速前进，t2之后合力向后，物体减速前进．10、CD【解析】

a、b为两个等量的正点电荷，其连线中垂线上电场强度方向P→P′，质子从P点到P′点运动的过程中，电场力方向P→P′，但电场线的疏密情况不确定，电场强度大小变化情况不确定，则电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况不确定．PP′过程中，质子一直做加速运动，但加速度变化情况不确定．【详解】a、b是两个电荷量都为Q的正点电荷。O是它们连线的中点，从P点静止释放一个质子后将向P'运动，由于电场强度方向是P指向P'，则质子受到的电场力指向PP'，所以质子做加速运动，由于电场强度的大小不定，从P到P'电场强度可能减小，也可能先增加后减小，也可能增加，所以加速度可能减小，也可能先增加后减小，也可能增加，沿电场线方向电势降低，即质子所经过的位置越来越低，CD正确．等量同种正电荷电场中，在其中垂线上电场方向竖直向上，O点的电场强度为零，无穷远处电场强度为零，所以从O向两侧先增大后减小，沿电场线方向电势降低．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、0.64m/s6.4m/s2【解析】根据题意可知：A、B、C相邻两点间还四个点，所以A、B、C相邻两点间的时间间隔为，根据公式；利用公式即。点晴：解决本题应注意中的为相邻两计数点间的距离，不能直接用。12、ACABF0=3mg【解析】

(1)[1]A．打点计时器需要接交流电源，A正确；B．打点计时器本身就是计时工具，不需要秒表，B错误；C．需要用刻度尺测量纸带上打点之间的距离，C正确；D．重物下落过程中，若满足机械能守恒定律，则等式两边将重物质量约去，不需要天平测量重物质量，D