2025届甘肃省兰州市第五十五中学物理高三上期中学业水平测试模拟试题含解析

2025届甘肃省兰州市第五十五中学物理高三上期中学业水平测试模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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，一个小型水电站，其交流发电机的输出电压U1一定，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R.T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4.下列说法正确的是()A．当用户的用电器增多时，U2减小，U4变小B．当用户的用电器增多时，P1变大，P3减小C．输电线上损失的功率为ΔP＝D．要减小线路的损耗，应增大升压变压器的匝数比，同时应增大降压变压器的匝数比2、已知地球半径为R，地球自转周期为T。a是地球赤道上的一栋建筑，b是与地心的距离为r的地球同步卫星，c是在赤道平面内作匀速圆周运动、与地心距离为的卫星，b、c运行方向和地球自转方向相同。某一时刻b、c刚好位于a的正上方，如图所示，则经过时间，a、b、c的相对位置是下图中的(

)A．B．C．D．3、如图所示为粮袋的传送装置，已知AB间长度为L，传送带与水平方向的夹角为θ，工作时其运行速度为v，粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ，正常工作时工人在A点将粮袋放到运行中的传送带上，关于粮袋从A到B的运动，以下说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()A．粮袋到达B点的速度与v比较，可能大，也可能相等或小B．粮袋开始运动的加速度为g(sinθ－μcosθ)，若L足够大，则以后将一定以速度v做匀速运动C．若μ≥tanθ，则粮袋从A到B一定是一直做加速运动D．不论μ大小如何，粮袋从A到B一直做匀加速运动，且a>gsinθ4、2019年10月11日，我国首颗火星探测器——“火星一号”第一次公开亮相，将在未来实现火星的环绕、着陆和巡视。已知火星绕太阳公转的轨道半径是地球公转轨道半径的1.5倍，火星质量约为地球质量的十分之一，关于火星、地球绕太阳的运动，下列说法正确的是A．火星的周期小于地球的周期B．火星的线速度大于地球的线速度C．火星的加速度大于地球的加速度D．太阳对火星的万有引力小于对地球的万有引力5、如图所示，一小球用绳子挂在墙上，设墙面对球的压力大小为，绳子对球的拉力大小为，让绳子缩短（绳与墙间夹角变大），则（）A．增大，增大 B．增大，减小C．减小，增大 D．减小，减小6、宇航员王亚平在“天宫1号”飞船内太空授课时，指令长聂海胜悬浮在太空舱内“太空打坐”的情景如图．若聂海胜的质量为m，距离地球表面的高度为h，地球质量为M，半径为R，引力常量为G，地球表面的重力加速度为g，则聂海胜在太空舱内受到重力的大小为A．0B．mgC．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、一轻弹簧的一端固定在倾角为θ的固定光滑斜面的底部，另一端和质量为2m的小物块A相连，质量为m的小物块B紧靠A静止在斜面上，如图所示，此时弹簧的压缩量为x1．从t=1时开始，对B施加沿斜面向上的外力，使B始终做加速度为a的匀加速直线运动．经过一段时间后，物块A、B分离．弹簧的形变始终在弹性限度内，重力加速度大小为g．若θ、m、x1、a均已知，则下列说法正确的是（）A．根据已知条件，可求出从开始到物块A、B分离所用的时间B．根据已知条件，可求出物块A、B分离时的速度大小C．物块A、B分离时，弹簧的弹力恰好为零D．物块A、B分离后，物块A开始减速8、如图甲所示，A、B两个物体靠在一起，静止在光滑的水平面上，它们的质量分别为mA=2kg、mB=4kg，现用水平力FA推A，用水平力FB拉B，FB和FA随时间t变化的关系图象如图乙所示．则（）A．A、B脱离之前，它们一直做匀加速运动B．t=4s时，A、B脱离C．A、B脱离时，它们的位移为4mD．A、B脱离后，A做减速运动，B做加速运动9、如图所示，半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上，光滑的小球P在水平外力F的作用下处于静止状态，P与圆心O的连线与水平面的夹角为θ。现将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90°，框架与小球始终保持静止状态。在此过程中下列说法正确的是()A．框架对小球的支持力先减小后增大B．拉力F的最小值为mgsinθC．地面对框架的摩擦力减小D．框架对地面的压力始终减小10、如图所示，质量分别为mA、mB的A、B两物块用轻线连接，放在倾角为θ的斜面上，用始终平行于斜面向上的拉力F拉A，使它们沿斜面匀加速上升，A、B与斜面间的动摩擦因数均为μ．为了增加轻线上的张力，可行的办法是()A．减小A物块的质量B．增大B物块的质量C．增大倾角θD．增大动摩擦因数μ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）某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验．①图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73cm，图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量△l为_______cm;②本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是______；（填选项前的字母）A．逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重B．随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重③图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量△l与弹力F的关系图线，图线的AB段明显偏离直线OA，造成这种现象的主要原因是_____________．12．（12分）在做“用单摆测当地重力加速度”的实验时，有以下器材：(A)1m长的细线；(B)20cm长的尼龙线；(C)小铁球；(D)大木球；(E)手表；(F)时钟；(G)秒表.（1）为使实验尽可能精确，应选用的摆球是___，摆线是__，计时器是__.（2）计时位置应选在__，这样做的优点是__________.（3）实验中若测得重力加速度g值偏小，可能的原因是（___________）A．小球质量太大B．将悬线的长度记作摆长，忽略了摆球半径C．单摆振动时，摆线的偏角太小D．测周期时，将n次全振动记为n＋1次全振动，（4）某同学测出了多组摆长L和运动周期T，并根据相应的实验数据作出了T2L图像，如图所示，根据图像中的数据算出了重力加速度的数值为________m/s2四、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）如图所示，LMN是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道，MN水平且足够长，LM下端与MN相切。质量为m的带正电小球B静止在水平轨道上，质量为2m的带正电小球A从上距水平轨道高为h处由静止释放。在A球进入水平轨道之前，由于A、B两球相距足够远，相互作用的静电力忽略不计，A、B两球组成的系统的电势能可认为是零，带电小球均可视为质点。己知重力加速度为g。(1)A、B两球相距最近时，求A球的速度大小v.(2)A、B两球相距最近时，求A、B两球组成的系统的电势能EP(3)求A、B两球最终的速度大小vA、vB14．（16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？15．（12分）如图，导热性能良好的水平放置的圆筒形气缸与一装有水银的U形管相连，U形管左侧上端封闭一段长度为15cm的空气柱，U形管右侧用活塞封闭一定质量的理想气体．开始时U形管两臂中水银面齐平，活塞处于静止状态，此时U形管右侧用活塞封闭的气体体积为490mL，若用力F缓慢向左推动活塞，使活塞从A位置移动到B位置，此时U形管两臂中的液面高度差为10cm，已知外界大气压强为75cmHg，不计活塞与气缸内壁间的摩擦，求活塞移动到B位置时U形管右侧用活塞封闭的气体体积．

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】

A．交流发电机的输出电压U1一定，匝数比没变，根据，知U2不变，故A错误；B．当用户的用电器增多时，用户消耗的电功率变大，则输入功率增大，即P3变大，故B错误；C．输电线上损失的功率，输电线上损失的电压U损小于U2，故C错误；D．输送功率一定时，根据P=UI和P损=I2R知，要减小线路的损耗，应增大输送电压，又U1一定，根据，可知应增大升压变压器的匝数比，U3=U2-IR，U2增大，I2减小，所以U3增大，用户电压不变，根据，知，应增大降压变压器的匝数比，故D正确．2、A【解析】a是地球赤道上的一栋建筑，b是与地心的距离为r的地球同步卫星，周期都为T，某一时刻b、c刚好位于a的正上方，经过时间，a、b都运动到地心正下方，故B、D错误；由开普勒第三定律，有，b的周期是c的周期的2倍，b运动到地心正下方，c运动到地心正上方，故A正确，C错误；故选A。3、A【解析】

A.粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动，到达B点时的速度小于等于v；可能先匀加速运动，当速度与传送带相同后，做匀速运动，到达B点时速度与v相同；也可能先做加速度较大的匀加速运动，当速度与传送带相同后做加速度较小的匀加速运动，到达B点时的速度大于v，故A正确.B.粮袋开始时受到沿斜面向下的滑动摩擦力，大小为μmgcosθ，根据牛顿第二定律得到，加速度a=g(sinθ+μcosθ），若μ＜tanθ，则重力的下滑分力大于滑动摩擦力，故a的方向一直向下，粮袋从A到B一直是做加速运动，可能是一直以g(sinθ+μcosθ)的加速度匀加速，也可能先以g(sinθ+μcosθ)的加速度匀加速，后以g(sinθ-μcosθ)匀加速；故B错误.C.若μ≥tanθ，粮袋从A到B可能是一直做加速运动，有可能在二者的速度相等后，粮袋做匀速直线运动;故C错误.D.由上分析可知，粮袋从A到B不一定一直匀加速运动，故D错误.4、D【解析】

A．设太阳质量为M，行星质量为m，根据万有引力提供向心力有得由于火星的公转半径比地球的公转半径大，所以火星的公转周期比地球的公转周期大，故A错误；B．设太阳质量为M，行星质量为m，根据万有引力提供向心力有得由于火星的公转半径比地球的公转半径大，火星的公转速度比地球的公转速度小，故B错误；C．设太阳质量为M，行星质量为m，根据万有引力提供向心力有得由于火星的公转半径比地球的公转半径大，火星的加速度比地球的加速度小，故C错误；D．根据万有引力定律得故太阳对火星的万有引力小于对地球的万有引力，故D正确。故选D。5、A【解析】

对小球受力分析，如图所示：

根据平衡条件，有：FN=mgtanθ当绳子缩短，绳与墙间夹角变大时，则FN变大，FT变大A．增大，增大，与结论相符，选项A正确；B．增大，减小，与结论不相符，选项B错误；C．减小，增大，与结论不相符，选项C错误；D．减小，减小，与结论不相符，选项D错误；6、D【解析】飞船在距地面高度为h处，由万有引力等于重力得：，故D正确，ABC错误；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、AB【解析】A、B、AB静止时，,则，对B施加沿斜面向上的外力后，A、B一起做匀加速运动，分离时A、B间弹力为零，加速度均为a，设此时弹簧被压缩x,则对A有：,且，，即可求出：,，AB正确；C、物块A、B分离时，弹簧的弹力不为零，A、B间弹力为零，此时弹簧弹力，C错误；D、分离时，A有向上的加速度，之后先做加速度减小的加速运动，达到最大速度后再做减速运动，D错误；故选AB．8、AC【解析】AB：0～4s，，如一起运动，对AB整体，对B：，解得：，当N＝0时，，对应的时刻为2s末．则分离前它们一直做匀加速运动；t=2s时，A、B脱离．故A正确、B错误．C：t=2s时，A、B脱离；它们的位移，解得：．故C正确．D：t=2s时，A、B脱离，脱离后，A做加速度减小的加速运动，B做加速度增大的加速运动．故D错误．点睛：分离的临界情况是两者之间的弹力恰好变为零．9、CD【解析】

以小球为研究对象，分析受力情况，作出受力示意力图，根据平衡条件分析小球受力变化情况．再以整体为研究对象，分析框架的受力情况．【详解】AB.以小球为研究对象，分析受力情况，作出受力示意力图，如图所示。根据几何关系可知，将F顺时针转动至竖直向上之前，支持力N逐渐减小，F先减小后增大，当F的方向沿圆的切线方向向上时，F最小，此时：F=mgcosθ.故A错误，B错误；C.以框架与小球组成的整体为研究对象，整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用；由图可知，F在顺时针方向转动的过程中，F沿水平方向的分力逐渐减小，所以地面对框架的摩擦力逐渐减小。故C正确；D.以框架与小球组成的整体为研究对象，整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用；由图可知，F在顺时针方向转动的过程中，F沿竖直方向的分力逐渐增大，所以地面对框架的支持力逐渐减小，根据牛顿第三定律可知，框架对地面的压力也逐渐减小。故D正确。故选：CD10、AB【解析】

当用斜面向上的拉力F拉A，两物体沿斜面匀加速上升时，对整体运用牛顿第二定律求出加速度，再对B研究，根据牛顿第二定律求出轻线上的张力，分析增加轻线上的张力的办法．【详解】对整体，根据牛顿第二定律：解得：对B，根据牛顿第二定律：得到轻线上的张力为：则要增加T，可减小A物的质量，或增大B物的质量，AB正确，CD错误。故选AB。【点睛】本题是连接体问题，两个物体的加速度相同，采用整体法与隔离法交叉使用的方法，考查灵活选择研究对象的能力．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、6.93cmA钩码重力超过弹簧弹力范围【解析】

①乙的读数为13.66cm,则弹簧的伸长量△L=13.66cm–5.73cm=7.93cm②为了更好的找出弹力与形变量之间的规律，应逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重，A正确；③弹簧超出了弹性限度，弹簧被损坏，弹簧的伸长量△L与弹力F不成正比12、CAG平衡位置减小测量周期的误差B9.86【解析】

(1)[1][2][3]“利用单摆测重力加速度”的实验中，为了减少相对误差，最合适的器材有：小铁球、100cm长的细线以及秒表；(2)[4][5]计时位置应选在平衡位置，这样的优点是减小测量周期的误差．(3)[6]A.根据可得：，摆球的质量对实验无影响