江西省吉安市2027届物理高三上期中学业水平测试试题含解析

江西省吉安市2027届物理高三上期中学业水平测试试题考生须知：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、如图所示，光滑绝缘半球形的碗固定在水平地面上，可视为质点的带电小球1、2的电荷分别为Q1、Q2，其中小球1固定在碗底A点，小球2可以自由运动，平衡时小球2位于碗内的B位置处，如图所示．现在改变小球2的带电量，把它放置在图中C位置时也恰好能平衡，已知AB弦是AC弦的两倍，则（）A．小球在C位置时的电量是B位置时电量的一半B．小球在C位置时的电量是B位置时电量的四分之一C．小球2在B点对碗的压力大小等于小球2在C点时对碗的压力大小D．小球2在B点对碗的压力大小大于小球2在C点时对碗的压力大小2、如图所示，一滑块从半圆形光滑轨道上端由静止开始滑下，当滑到最低点时，关于滑块动能大小和对轨道最低点的压力，下列结论正确的是（）A．轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道的压力越大B．轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道的压力与半径无关C．轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道的压力越小D．轨道半径变化时，滑块动能、对轨道的正压力都不变3、如图所示，木板B放在粗糙的水平面上，木块A放在B的上面，A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在竖直墙上，用水平恒力F向左拉动B，使其以速度v做匀速运动，此时绳水平且拉力大小为FT，下面说法正确的是()A．若木板B以2v匀速运动，则拉力仍为FB．绳上拉力FT与水平恒力F大小相等C．木块A受到的是静摩擦力，大小等于FTD．木板B受到一个静摩擦力和一个滑动摩擦力，合力大小等于F4、平直公路上行驶的a车和b车，其位移时间图象分别为图中直线a和曲线b，已知b车做匀变速直线运动，t=2s时，直线a和曲线b刚好相切，下列说法正确的是（）A．b车的加速度大小为1m/s2B．a车的速度大小为3m/sC．b车做匀加速直线运动D．t=2s时，a、b两车相遇，速度不相等5、已知两个共点力的合力为50N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为30N则（）A．F1的大小是唯一的 B．F2的方向是唯一的C．F2有两个可能的方向 D．F2可取任意方向6、如图甲所示，一轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为N，小球在最高点的速度大小为v，N－图像如乙图所示。下列说法正确的是（）A．当地的重力加速度大小为B．小球的质量为C．时，杆对小球弹力方向向上D．若，则杆对小球弹力大小为二、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、空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示，a、b、c、d为电场中的4个点，已知a、c的电势关系为φa>φc，则()A．P、Q两点处的电荷为等量同种电荷B．a点和b点的电场强度相同C．c点的电势低于d点的电势D．负电荷从b到d电势能增加8、如图所示，水平传送带以恒定速率v运动．现将质量均为m的甲、乙两小物体先后轻放在传送带的最左端，两物体速率达到v时通过的位移分别为s甲、s乙，且s甲>S乙，则在两物体加速运动过程中，下列说法正确的是()A．传送带对两物体做的功相等B．两物体加速运动的时间相等C．两物体加速运动的加速度相等D．两过程中摩擦产生的热量相等9、质量为m的石块从半径为R的半球形的碗口下滑到确的最低点的过程中，如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变，如图所示，那么（）A．因为速率不变，所以石块的加速度为零B．石块下滑过程中受的合外力越来越大C．石块下滑过程中，加速度大小不变，方向在变化D．石块下滑过程中，摩擦力大小越来越小10、如图所示，光滑轨道ABCD是大型游乐设施过山车轨道的简化模型，最低点B处的入、出口靠近但相互错开，C是半径为R的圆形轨道的最高点，BD部分水平，末端D点与右端足够长的水平传送带无缝连接，传送带以恒定速度v逆时针转动，现将一质量为m的小滑块从轨道AB上某一固定位置A由静止释放，A离水平轨道BD高度差为h，滑块能通过C点后再经D点滑上传送带，设滑块与传送带之间动摩擦因数为，则（）A．固定位置A到B点的竖直高度可能为2RB．滑块在传送带上向右运动的最大距离为x=h/μC．滑块一定能重新回到出发点A处D．A离水平轨道BD高度差为h越大，滑块与传送带摩擦产生的热量越多三、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）某同学探究加速度、力与质量的关系实验装置如下．（1）在实验之前，首先平衡摩擦力，使细线的拉力近似等于砝码及砝码盘所受的总重力，关于平衡摩擦力，下列正确的是：________．A．将木板右端适当垫高，放上小车让其沿板匀速下滑即可B．将木板右端适当垫高，放上小车，穿好纸带，让小车沿板滑下时，打点计时器在纸带上打下一系列等间距的点即可C．将木板右端适当垫高，放上小车，穿好纸带，小车前端用细绳绕过滑轮连接砝码盘（不放砝码），让小车匀速下滑即可D．平衡摩擦之后，通过增加或者减少小车上的砝码改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦（1）甲、乙、丙三名同学在做实验之前都将木板的右侧垫高，然后根据实验数据分别做出了和图象（小车的加速度为a，小车的质量为M，绳中拉力为F，砝码盘及砝码的质量总和为m）．由甲图可知砝码盘及砝码的总质量为_________kg（g取10m/s1），由乙图可知乙同学在操作中使木板的倾角过_________（选填“大”、“小”），分析丙图，图线上部分弯曲的原因是未满足____________．（3）在实验中挑选一条点迹清晰的纸带如下图，打点计时器的频率为50Hz，每5个点取一个计数点，用刻度尺测量计数点间的距离，纸带的一段如图所示，由纸带求得小车加速度为_________m/s1．（结果保留两位有效数字）12．（12分）如图甲所示是利用气垫导轨验证机械能守恒定律的实验装置，导轨上安装了1、2两个光电门，滑块上固定一竖直遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连，细线与导轨平行．（1）用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度为_____mm．（2）在调整气垫导轨水平时，滑块不挂钩码和细线，接通气源后，给滑块一个初速度，使它从轨道右端向左运动，发现滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间．为调节气垫导轨水平，可采取的措施是_____．A．调节Q使轨道右端升高一些B．调节P使轨道左端升高一些C．遮光条的宽度应适当大一些D．滑块的质量增大一些（3）正确进行实验操作，测出滑块和遮光条的总质量M，钩码质量m，遮光条的宽度用d表示，重力加速度为g．现将滑块从图示位置由静止释放，实验中滑块经过光电门2时钩码未着地，测得两光电门中心间距s，由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为t1、t2，则验证机械能守恒定律的表达式是_____．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）为了体现人文关怀，保障市民出行安全和严格执法，各大都市市交管部门强行推出了“电子眼”，据了解，在城区内全方位装上“电子眼”后立马见效，机动车擅自闯红灯的大幅度减少，因闯红灯引发的交通事故也从过去的5%下降到1%．现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，它们行驶的速度均为10m/s．当两车快要到一十字路口时，甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯，于是紧急刹车（反应时间忽略不计），乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车，但乙车司机反应较慢（反应时间为0.5s）．已知甲车紧急刹车时制动力为车重的0.4倍，乙车紧急刹车制动力为车重的0.5倍，求：(1)若甲司机看到黄灯时车头距警戒线15m，他采取上述措施能否避免闯红灯？(2)为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车行驶过程中应保持多大距离？14．（16分）如图质量为10kg的物体，放在水平面上，在与地面成37°的拉力F作用下向右运动，已知拉力大小为50N，物质与地面间的动摩擦因数为0.2.g取10N/kg：求：（）（1）地面对物体的支持力大小；（2）物体所受摩擦力的大小；（3）撒去F后的瞬间，物体所受摩擦力的大小.15．（12分）在解答一道已知量完全由字母表达结果的计算题时，一个同学解得某物体移位（），请你用单位制的知识检查，说明这一结果是否可能正确。

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】

AB．对小球2受力分析，如图所示，小球2受重力、支持力、库仑力，其中F1为库仑力F和重力mg的合力，根据三力平衡原理可知，F1=FN．由图可知，△OAB∽△BFF1设半球形碗的半径为R，AB之间的距离为L，根据三角形相似可知，即所以FN=mg①②当小球2处于C位置时，AC距离为，故，根据库仑定律有：所以，即小球在C位置时的电量是B位置时电量的八分之一，故AB均错误；CD．由上面的①式可知FN=mg，即小球2在B点对碗的压力大小等于小球2在C点时对碗的压力大小，故C正确，D错误。故选C。2、B【解析】

设滑块滑到最低点时的速度为v,由机械能守恒定律得mgR=

,故轨道半径越大,滑块在最低点时的动能越大;滑块对轨道的压力N=mg+=3mg,与半径的大小无关.故B对；ACD错故选B3、A【解析】

以B为研究对象分析受力，当其匀速运动时，受力平衡，受力情况与速度大小无关，A正确；以A、B整体为研究对象分析受力可知F＝FT＋Ff地，故绳子拉力小于水平恒力，B错误；木块A与B之间发生相对滑动，所以A所受摩擦力为滑动摩擦力，C错误；木板B受到两个滑动摩擦力，木板B所受合力为零，D错误；故选A。4、A【解析】

AB.位移时间图像中的斜率代表物体的速度，所以a物体做匀速运动，t=2s时，直线a和曲线b刚好相切，所以，对b车从0到2s，设初速度：，，联立解得：，，A正确B错误C.因为斜率代表速度，而b车的斜率越来越小，所以b车做匀减速运动，C错误D.因为t=2s时，直线a和曲线b刚好相切，斜率相同，所以辆车在该时刻速度相等，D错误5、C【解析】

如图所示，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，当分力F2与F1垂直时，分力F2有最小值，最小值为：所以F2有两个可能的方向，C正确，ABD错误。故选C。6、B【解析】

AB.在最高点，若，则有：若，则有：解得：故A错误，B正确；C.由图可知：当时，杆对小球弹力方向向上，当时，杆对小球弹力方向向下，所以当时，杆对小球弹力方向向下，故C错误；D.若时，则有：解得杆对小球弹力大小为：故D错误。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．根据电场的图象可以知道，该电场是等量同种异号电荷的电场，故A错误；B．等量同种异号电荷的电场线分布具有对称性（上下、左右），a点和b点的电场强度大小相等，而方向不同。故B错误；C．由题φa＞φc，结合电场线从正电荷出发到负电荷终止，顺着电场线方向电势逐渐降低，可知Q带正电，P带负电；c点与d点比较可知，c点离P点（负电荷）的距离更近，所以c点的电势较低。故C正确；D．图中a点的电势高于c点电势，可知Q带正电，P带负电，所以由图可知b点的电势高于d点的电势；而负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，可知负电荷从b到d，电势降低，电势能增大。故D正确。8、AD【解析】

小物体放到传送带上时，在摩擦力的作用下做匀加速直线运动，因为加速过程中的初速度都为零，末速度都为v，，故根据公式，解得，根据牛顿第二定律可得传送带做功，所以传送带做功相同，A正确C错误；根据可得，B错误；克服摩擦力做的功转化为热量，故，故两过程中摩擦产生的热量相等，D正确。9、CD【解析】

AC.石块的速率不变，做匀速圆周运动，根据可知，加速度大小恒定，方向时刻变化，故A错误，C正确；B.石块做匀速圆周运动，合力为：合可知合外力大小不变，故B错误；D.物块在运动过程中受重力、支持力及摩擦力作用，如图所示支持力与重力沿半径方向的分力，一起充当向心力，在物块下滑过程中，速度大小不变，则在切向上摩擦力与重力沿切线方向的分力大小相等，方向相反，因重力沿切线方向的分力变小，故摩擦力也会越来越小，故D正确。10、BD【解析】若滑块恰能通过C点时AB的高度最低，有，由A到C根据动能定理知，联立解得，则AB最低高度为，A错误；设滑块在传送带上滑行的最远距离为x，则有动能定理有，解得，摩擦力做功转化为热量，所以该等式也可以写作，即，所以A离水平轨道BD高度差为h越大，滑块与传送带摩擦产生的热量越多，BD正确；若滑块从传送带最右端回到D点速度时速度大小不变即与滑上传送带时的速度大小相等时，则滑块可重新回到出发点A点，若小于这个速度，则不能回到A点，C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、BD0.01小M»m0.10【解析】

（1）平衡摩擦力时应将木板右端适当垫高，放上小车，穿好纸带，让小车沿板滑下时，打点计时器在纸带上打下一系列等间距的点，由于平衡摩擦力是利用，两边的质量相互抵消，即平衡摩擦之后，通过增加或者减少小车上的砝码改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦，BD正确；（1）根据牛顿第二定律可得，图像的斜率表示F，故，解得砝码和砝码盘的质量为0.01kg；图乙中当小车的质量减小到一定程度时，才开始做匀加速直线运动，即平衡摩擦力的力度较小，故在操作中使木板的倾角过过小；图丙中图线发生弯曲，是因为当小车的质量发生变化时，不再满足，即砝码盘和砝码的总重力对小车的拉力不等于小车受到的合外力；（3）每五个点取一个计数点，则相邻计数点间的时间间隔为，根据逐差公式可得．12、5.40;B;;【解析】

（1）游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读．（2）根据滑块通过光电门的时间大小判断出速度的大小，从而确定哪一端偏低了．（3）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度得出滑块通过两光电门的瞬时速度，从而得出系统动能的增加量，根据下降的高度求出系统重力势能的减小量，得出所需验证的机械能守恒表达式．【详解】（1）游标卡尺的主尺读数为5mm，游标读数为0.05×8mm=0.40mm，则最终读数为5.40mm．（2）给滑块一个初速度，使它从轨道右端向左运动，发现滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间，可知速度越来越大，左端偏低，应调节P使轨道左端升高一些．故选B．（3）滑块通过两光电门的瞬时速度，，则系统重力势能的减小量△Ep=mgs，系统动能的增加量．则需验证的机械能守恒的表达式为：．故答案为（1）5.40（2）B（3）考查掌握轨道是否水平的判定依据，这是物理实验的基础．同时处理实验时一定要找出实验原理，根据实验原理我们可以寻找需要测量的物理量和需要注意的事项，最后理解求解瞬时速度的方法四、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)s<15m,能