甘肃省武威市第五中学2025届高三物理第一学期期中统考试题含解析

甘肃省武威市第五中学2025届高三物理第一学期期中统考试题考生请注意：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、如图所示，有一内壁光滑的高为H=5m、宽为L=1m的直立长方形容器，可视为质点的小球在上端口边缘O以水平初速度v0向左抛出正好打在E点，若球与筒壁碰撞时无能量损失，不计空气阻力，重力加速度的大小为g=10m/s1．则小球的初速度v0的大小可能是A．1m/s B．4m/s C．6m/s D．9m/s2、如图所示，物块的质量为m，在恒力F的作用下，紧靠在天花板上保持静止，若物体与天花板间的动摩擦因数为μ，则A．物体可能受到3个力作用B．天花板对物体摩擦力的大小一定为FcosθC．天花板对物体摩擦力的大小一定为μFsinθD．物块对天花板的压力大小为μFsinθ3、如图所示，物块A和B用细线绕过定滑轮相连，B物块放在倾角为θ=37°的斜面上刚好不下滑，连接物块B的细线与斜面垂直，物块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.8，设物块B受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块A与B的质量之比为A．1：20B．1：15C．1：10D．1：54、如图所示,平行金属导轨水平放置,导轨间距为L.质量为m的导体棒ab与导轨垂直并接触良好,电路中的电流强度为I.匀强磁场的磁感应强度为B,方向与导轨平面成角斜向上且和棒ab垂直,棒ab处于静止状态．以下说法正确的是（）A．如果角变小，其他条件保持不变，ab受到的摩擦力变小B．如果角变小，其他条件保持不变，ab受到的安培力变小C．如果角变小，其他条件保持不变，ab所受到的轨道弹力变大D．如果磁场反向，其他条件保持不变，则ab可能向右运动5、中国科学家近期利用“悟空”卫星获得了世界上最精确的高能电子宇宙射线能谱，有可能为暗物质的存在提供新证据．已知“悟空”在低于同步卫星的圆轨道上运行，经过时间t(t小于其周期)，运动的弧长为s，与地球中心连线扫过的弧度为β，引力常量为G．根据上述信息，下列说法中正确的是（）A．“悟空”的线速度大于第一宇宙速度B．“悟空”的加速度比地球同步卫星的小C．“悟空”的环绕周期为D．“悟空”的质量为6、如下图所示，ab间接入u=200sin100πtV的交流电源，理想变压器的原副线圈匝数比为2︰1，Rt为热敏电阻，且在此时的环境温度下Rt=2Ω(温度升高时其电阻减小)，忽略保险丝L的电阻，电路中电表均为理想电表，电路正常工作，则A．电压表的示数为100VB．保险丝的熔断电流不小于25AC．原副线圈交流电压的频率之比为2︰1D．若环境温度升高，电压表示数减小，电流表示数减小，输入功率不变二、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、下列说法中正确的是_______．A．一定质量的理想气体的内能随着温度升高一定增大B．第一类永动机和第二类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律C．当分子间距时，分子间的引力随着分子间距的增大而增大，分子间的斥力随着分子间距的增大而减小，所以分子力表现为引力D．大雾天气学生感觉到教室潮湿，说明教室内的相对湿度较大E.一定质量的单晶体在熔化过程中分子势能一定是增大的8、水平地面上有两个物体在同一直线上运动，两物体碰撞前后的速度一时间图象如图所示（其中一个物体碰后速度变为0）．下列说法正确的是A．t=0时，两物体的距离为1mB．t=2.5s时，两物体的距离为4.5mC．两物体间的碰撞为完全弹性碰撞D．碰撞前，地面对两个物体的摩擦力大小不相等9、如图所示，窗子上、下沿间的高度H＝1.6m，墙的厚度d＝0.4m，某人在离墙壁距离L＝1.4m、距窗子上沿h＝0.2m处的P点，将可视为质点的小物件以v的初速度水平抛出，要求小物件能直接穿过窗口并落在水平地面上，不计空气阻力．则可以实现上述要求的速度大小是A．4m/sB．6m/sC．8m/sD．10m/s10、研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是A．实验中，只将电容器b板向左平移，静电计指针的张角变小B．实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变大C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变小D．实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大三、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）某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行实验．在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门，水平平台上A点右侧摩擦很小可忽略不计，左侧为粗糙水平面，当地重力加速度大小为g，采用的实验步骤如下：①在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片；②用天平分别测出小滑块a（含挡光片）和小球b的质量ma、mb；③a和b间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻弹簧，静止放置在平台上；④细线烧断后，a、b瞬间被弹开，向相反方向运动；⑤记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t；⑥滑块a最终停在C点（图中未画出），用刻度尺测出AC之间的距离Sa；⑦小球b从平台边缘飞出后，落在水平地面的B点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离Sb；⑧改变弹簧压缩量，进行多次测量．（1）a球经过光电门的速度为：______________（用上述实验数据字母表示）（2）该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证等式_____________成立即可．（用上述实验数据字母表示）（3）改变弹簧压缩量，多次测量后，该实验小组得到与Sa的关系图象如图乙所示，图线的斜率为k，则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为______．（用上述实验数据字母表示）12．（12分）如图甲所示,在验证动量守恒定律实验时,小车的前端粘有橡皮泥,推动小车使之做匀速运动．然后与原来静止在前方的小车相碰并粘合成一体,继续匀速运动,在小车后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为,长木板右端下面垫放小木片用以平衡摩擦力．(1).若获得纸带如图乙所示,并测得各计数点间距(已标在图上)．为运动起始的第一点,则应选__________段来计算的碰前速度,应选__________段来计算和碰后的共同速度(填“”或“”或“”或“”)．(2).已测得小车的质量,小车的质量为,由以上测量结果可得碰前系统总动量为__________,碰后系统总动量为__________．(结果保留四位有效数字)(3).实验结论:__________．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,长为l=2.5m的光滑斜面AB,其倾角为θ=300,水平地面粗糙,动摩擦系数μ=0.5,质量为m=2kg的物块从斜面顶端A点静上滑下,它在B点无能量损失,g取10m/s2.求:（1）物块到底端B点的速度v；（2）物块在水平地面上运动的距离；（3）物块在水平地面上运动的时间；（4）摩擦力在水平地面上的功率.14．（16分）图中给出一段“”形单行盘山公路的示意图，弯道1、弯道2可看作两个不同水平面上的圆弧，圆心分别为，弯道中心线半径分别为，弯道2比弯道1高，有一直道与两弯道圆弧相切．质量的汽车通过弯道时做匀速圆周运动，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是车重的1.25倍，行驶时要求汽车不打滑．（sin37°=0.6，sin53°=0.8）（1）求汽车沿弯道1中心线行驶时的最大速度；（2）汽车以进入直道，以的恒定功率直线行驶了，进入弯道2，此时速度恰为通过弯道2中心线的最大速度，求直道上除重力以外的阻力对汽车做的功；（3）汽车从弯道1的A点进入，从同一直径上的B点驶离，有经验的司机会利用路面宽度，用最短时间匀速安全通过弯道，设路宽，求此最短时间（A、B两点都在轨道的中心线上，计算时视汽车为质点）．15．（12分）如图所示，一细U型管两端均开口，用两段水银柱封闭了一段空气柱在管的底部，初始状态气体温度为T1=280K,各段的长度分别为L1=20cm,L2＝15cm，L3＝10cm，h1＝4cm，h2＝20cm；现使气体温度缓慢升高，（大气压强为p0＝76cmHg）求：①若当气体温度升高到T2时，右侧水银柱开始全部进入竖直管，求此时左侧水银柱竖直部分有多高？并求出此时管底气柱的长L1′②求第一问中的温度T2等于多少K?③在T2的基础上继续升温至T3时,右侧水银柱变成与管口相平，求T3等于多少K?

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】

根据平抛运动在水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动规律列出方程；小球水平运动的路程可能为长方形容器宽度的1n+1倍，由此关系可求得初速度．【详解】根据平抛运动的分析可知，（1n+1）L=v0t，解得v0=（1n+1）L，要满足题意，n=0,1,1,3…，所以v0的可能值为1m/s，3m/s，5m/s，7m/s，9m/s…故D正确，ABC错误；故选D．2、B【解析】

对物体受力分析，将推力F正交分解，如图，根据共点力平衡条件，有：水平方向：Fcosθ-f=0竖直方向Fsinθ-N-mg=0解得：f=FcosθN=Fsinθ-mg根据牛顿第三定律，压力也为Fsinθ-mgA.由分析可知，物体一定受4个力作用，故A错误；B.天花板对物体摩擦力的大小一定为Fcosθ与分析相符，故B正确；C.天花板对物体摩擦力的大小一定为μFsinθ与分析不符，故C错误；D.物块对天花板的压力大小为μFsinθ与分析不符，故D错误。3、A【解析】对A、B受力分析如图所示：对A物体根据平衡条件得：T=mAg。对B物体在沿斜面方向有：mBgsin370-f=0，在垂直斜面方向有：T-4、A【解析】

A、B、C、由左手定则可得安培力大小FA=BIL，方向垂直于磁场方向斜向上，棒的受力如图所示：根据平衡条件得：，，则α角变小，因，则安培力大小不变，支持力变小，静摩擦f变小；则A正确；B、C错误.D、磁场反向后，安培力的方向变为斜向右下方，其水平分力和磁场反向前一样大，而竖直弹力变大，最大静摩擦力增大，则一定满足导体棒一定静止；D错误.故选AC.【点睛】解决本题的关键能够正确地受力分析，将立体图转换为平面图，结合共点力平衡进行求解.5、C【解析】

A．根据可知，，由于悟空”的轨道半径大于地球半径，所以“悟空”的线速度小于第一宇宙速度，故A错误；B．根据可知，，由于“悟空”在低于同步卫星的圆轨道上，所以“悟空”的加速度比地球同步卫星的大，故B错误；C．“悟空”的环绕的角速度，则“悟空”的环绕周期为，故C正确；D．“悟空”绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，即：，，联立解得，地球的质量为，不能求出“悟空”的质量，故D错误．【点晴】已知“悟空”经过时间t（t小于太空电站运行的周期），它运动的弧长为s，它与地球中心连线扫过的角度为β（弧度），根据线速度和角速度定义可求得太空站的线速度和角速度，然后根据v=ωr可求得轨道半径；根据万有引力提供向心力求求得地球的质量．6、B【解析】

根据变压器初次级的匝数比求解次级电压有效值即为电压表读数；熔断电流是指有效值；变压器不改变交流电的频率；环境温度升高，则热敏电阻阻值减小，根据次级电压不变进行动态分析.【详解】ab端输入电压的有效值为200V，由于理想变压器的原副线圈匝数比为2︰1，可知次级电压有效值为100V，即电压表的示数为100V，选项A错误；次级电流有效值为，则初级电流有效值，则保险丝的熔断电流不小于25A，选项B正确；变压器不改变交流电压的频率，原副线圈的交流电压的频率之比为1︰1，选项C错误；若环境温度升高，Rt电阻减小，但是由于次级电压不变，则电压表示数不变，电流表示数变大，次级功率变大，则变压器的输入功率变大，选项D错误；故选B.【点睛】要知道有效值的物理意义，知道电表的读数都是有效值；要知道变压器的原副线圈的电压比等于匝数比，并会计算；要会分析电路的动态变化，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况．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、ADE【解析】一定质量的理想气体的内能只与温度有关，温度越高，内能越大，A正确；第一类水动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律，而第二类永动机研制失败的原因并不是违背了能量守恒定律，而是违背了热力学第二定律，B错误；当分子间距时，分子间的引力和斥力都随着分子间距的增大而减小，而且斥力减小更快，所以分子力表现为引力，C错误；相对湿度为某一被测蒸气压与相同温度下的饱和蒸气压的比值的百分数，大气中相对湿度越大，水气蒸发也就越慢，人就感受到越潮湿，故大雾天气学生感觉到教室潮湿，说明教室内的相对湿度较大，D正确；一定质量的单晶体在熔化过程中温度不变，分子的平均动能不变，所吸收的热量全部用来增大分子势能，E正确．8、BC【解析】两物体相向运动，均做匀减速运动，1s时相碰，可知t=0时，两物体的距离为，选项A错误；t=2.5s时，两物体的距离为，选项B正确；设碰前速度为正值的物体的质量为m1，速度为负的物体的质量为m2；由动量守恒可知，碰后原来速度为正的物体的速度变为零，则：，解得m1=2m2；由能量关系：碰前；碰后，则两物体间的碰撞为完全弹性碰撞，选项C正确；碰前速度为正值的物体的摩擦力；速度为负值的物体的摩擦力，则选项D错误；故选BC.点睛：此题要明确物理过程，知道哪个物体碰后速度为零以及完全弹性碰撞满足的条件，结合v-t图像解题.9、AB【解析】

由题意可知考查平抛运动规律，找出临界条件，根据平抛规律计算可得．【详解】物体抛出速度最大时，刚好沿窗子上沿的右侧飞过，竖直方向做自由落体运动水平方向做匀速运动代入数值联立可得物体抛出时速度最小时，刚好沿窗子下沿的左侧飞过，竖直方向估自由落体运动水平方向做匀速运动代入数值联立可得综上所述抛出速度应满足3m/s<v<7m/AB．选项中的数值在3m/s<v<7m/范围内，故AB正确；CD．选项中的数值不在3m/s<v<7m/范围内，故CD错误．【点睛】找出平抛初速度的最大值和最小值对应的临界条件，根据平抛运动规律列式计算可得．10、BC【解析】

静电计是测量电势差的装置，电势差越大，静电计指针的偏角越大．由题，电容器的电量不变，根据各选项的操作分析电容器电容的变化，再由电容的定义式C=Q【详解】A、将b板向左平移，板间距离增大，电容器电容C减小，而电容器的电量Q不变，由C=QU分析可知，电容器两板间电势差增大，则静电计指针偏角变大；故AB、将b板向上平移，两板正对面积减小，电容C减小，而电容器的电量Q不变，由C=QU分析可知，电容器两板间电势差增大，则静电计指针偏角变大；故BC、在a、b之间插入一块绝缘介质板，电容增大，而电容器的电量Q不变，由C=QU分析可知，电容器两板间电势差减小，则静电计指针偏角变小；故CD、增大极板电量，而决定电容的几个量都不变则C不变，可知极板间的电压增大，则静电计指针偏角变大；故D错误.故选BC.【点睛】本题是电容器动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是电容与哪些因素有什么关系．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、【解析】

（1）[1]．烧断细线后，a向左运动，经过光电门，根据速度公式可知，a经过光电门的速度；（2）[2]．b离开平台后做平抛运动，根据平抛运动规律可得：sb=vbt解得：若动量守恒，设向右为正，则有：0=mbvb-mava即（3）[3]．对物体a由光电门向左运动过程分析，则有：va2=2asa经过光电门的速度：由牛顿第二定律可得：联立可得：则由图象可知：解得12、BCDE1.0351.030在实验误差允许范围内,碰前和碰后的总动量相等,系统的动量守恒【解析】（1）A与B碰后粘在一起，速度减小，相等时间内的间隔减小，可知通过BC段来计算A的碰前速度，通过DE段计算A和B碰后的共同速度．

（2）A碰前的速度：碰后共同速度：．

碰前总动量：P1=m1v1=0.3×3.450=1.035kg．m/s

碰后的总动量：P2=（m1+m2）v2=0.5×2.060=1.030kg．m/s

可知在误差允许范围内，AB碰撞过程中，系统动量守恒．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、（1）5m/s（2）x=2.5m（3）1s（4）-25W【解析】试题分析：对物块受力分析，应用牛顿第二定律求出加速，再根据速度位移公式即可求出速度度和距离；在由速度时间公式求出时间，根据功率表达式求出摩擦力的功率．（1）物块在斜面上受重力和支持力，由牛顿第二定律得：mgsinθ=ma解得：a=gsinθ=5m/s2由速度位移公式得：代入数据解得：v=5m/s（2）在水平面上的加速度为：-μmg=ma1解得：a1=-μg=-5m/s2由速度位移公式：解得：