福建省莆田市名校2025届物理高三上期中学业质量监测模拟试题含解析

福建省莆田市名校2025届物理高三上期中学业质量监测模拟试题考生请注意：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，轻杆长为L.一端固定在水平轴上的O点，另一端系一个小球(可视为质点）小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动，且能通过最高点，g为重力加速度．下列说法正确的是A．小球通过最高点时速度不可能小于B．小球通过最高点时所受轻杆的作用力可能为零C．小球通过最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而增大D．小球通过最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而减小2、下列关于力与运动的叙述中正确的是（）A．物体所受合力方向与运动方向有夹角时，该物体速度一定变化，加速度也变化B．物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心C．物体运动的速率在增加，所受合力方向与运动方向夹角小于900D．物体在变力作用下有可能做曲线运动，做曲线运动物体一定受到变力作用3、如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘间的动摩擦因数相同，当圆盘转速加快到两物体刚要发生滑动时，烧断细线，则（）A．两物体均沿切线方向滑动B．两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会发生滑动C．物体B发生滑动，离圆盘圆心越来越近D．物体A发生滑动，离圆盘圆心越来越远4、某高中开设了糕点制作的选修课，小明同学在体验糕点制作“裱花”环节时，他在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径8英寸（20cm）的蛋糕，在蛋糕上每隔4s均匀“点”一次奶油，蛋糕一周均匀“点”上15个奶油，则下列说法正确的是（）A．圆盘转动的转速约为2πr/minB．圆盘转动的角速度大小为rad/sC．蛋糕边缘的奶油线速度大小约为m/sD．蛋糕边缘的奶油向心加速度约为m/s25、近年来，一些高级轿车的设计师在关注轿车的加速性能的同时，提出了“加速度的变化率”的概念，用这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢，轿车的加速度变化率越小，乘坐轿车的人感觉越舒适．图示是一辆汽车在水平公路上行驶时加速度随时间变化的关系图象，取t=0时速度方向为正方向，则关于加速度变化率以及汽车的运动，下列说法正确的是（

）A．依据运动学定义方法，“加速度的变化率”的单位是m/s2B．在2秒内，汽车做匀减速直线运动C．在2秒内，汽车的速度减小了3m/sD．若汽车在t=0时速度为5m/s，则汽车在2秒末速度的大小为8m/s6、如图所示，小车的质量为M，人的质量为m，且M＞m，人用恒力F拉绳，若不计滑轮与绳的质量，人与车保持相对静止，在光滑的水平面上从静止出发，向左前进距离s时的速度为v，则此过程中，下列说法正确的是（）A．人做的功为FsB．车给人的摩擦力对人做功FsC．绳对小车的拉力做功Mv2D．此过程中，绳对小车做功的功率为Fv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、天文学家发现某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其做匀速圆周运动，并测出了行星的轨道半径和运行周期．由此可推算出（）A．恒星的质量B．恒星的平均密度C．行星的质量D．行星运行的速度大小8、A、B为一电场中x轴上的两点，如图甲。一正试探电荷仅在电场力作用下沿x轴运动，该试探电荷的电势能随其坐标变化的关系如图乙。下列正确的是A．该电场有可能是点电荷形成的电场B．电场方向沿x轴正向C．A、B两点电势的关系为D．试探电荷在A、B两点的动能大小关系为9、甲和乙两辆汽车在同一条平直公路同向行驶，它们的v-t图像分别是a、b两条曲线，已知在时刻，两车相遇，下列说法正确的是（

）A．时刻甲车在前，乙车在后B．时刻，两车相距最远C．甲车速度最大时，两车相距最远D．到的时间内，两车加速度均先减小后增大10、如图甲所示，静止在水平面C上足够长的木板B左端放着小物块A.某时刻，A受到水平向右的外力F作用，F随时间t的变化规律如图乙所示．A、B间最大静摩擦力大于B、C之间的最大静摩擦力，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．则在拉力逐渐增大的过程中，下列反映A、B运动过程中的加速度及A与B间摩擦力f1、B与C间摩擦力f2随时间变化的图线中正确的是()A．B．C．D．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）如图甲，一个圆盘可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动．圆盘加速转动时，纸带随圆盘运动通过打点计时器打上一系列点．用10分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙所示，用此装置打出的一条纸带如图丙所示(打点计时器所接交流电的频率为50Hz，A、B、C、D…为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出)．(1)根据图乙读出圆盘的直径为_____cm；(1)根据图丙计算，打D点时圆盘转动的角速度为______rad/s；(3)由图丙可知，纸带运动的加速度大小为______m/s1．12．（12分）图是研究平抛运动的实验装置示意图，桌面上的小球经压缩状态的弹簧弹开后，飞出桌面做平抛运动。撞到带有白纸和复写纸的竖直长木板上，并留下痕迹A。重复实验，木板依次后退水平距离相同，都为x，小球撞在木板上，留下痕迹B、C，测量A、B、C点到同一点O的距离y1、y2、y3，其中O点与小球抛出时圆心位置等高（1）关于此实验，以下说法正确的是_________A．重复实验时，必须将弹簧压缩到同一位置，再释放小球B．桌面必须保证严格水平C．桌面必须尽量光滑，多次重复实验D．一定会有y1:y2:y3=1:4:9（2）利用题目中所给数据，可得到平抛运动的初速度为v0=_______（已知当地重力加速度为g）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）在平直路面上以16m/s速度匀速行驶的汽车，刹车后做匀减速直线运动，加速度的大小为4m/s2，求刹车后（1）3s末汽车的速度；（2）汽车通过的最大位移；（3）汽车停止运动前最后1s内通过的位移．14．（16分）在水平方向上有一电场，其电势随x坐标的变化规律如图所示．将一带电荷量q=+2×10-7C的粒子(重力不计)从坐标原点O由静止释放，粒子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动．求:(1)粒子在运动过程中受到的电场力大小F；(2)粒子从x轴0.5m处运动到4m处的动能增加量ΔEk．15．（12分）如图所示，和两轻绳共同悬挂一质量为m的物体，若保持绳的方向不变，与竖直方向的夹角为60°，改变绳的方向，试求：（1）物体能达到平衡时，角的取值范围.（2）在0～90°的范围内，求绳上拉力的最大值和最小值.

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】

在轻杆小球模型中，小球通过最高点时的最小速度为零，选项A错误；当小球通过最高点的速度时，小球所受轻杆的作用力为零，选项B正确；若小球通过最高点时受到杆的作用力为支持力，则有，，此时小球通过最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而减小，当小球通过最高点受到杆的作用力为拉力时，有，，此时小球通过最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而增大，故选项C、D错误．2、C【解析】物体所受合力方向与运动方向有夹角时，该物体速度一定变化，但加速度不一定变化，如平抛运动，A错误；若物体做变速圆周运动，则存在一个切向加速度，合力不指向圆心，B错误；合力方向与运动方向夹角小于90°时合力做正功，速度增大，C正确；如果变力与速度方向不共线，则做曲线运动，但做曲线运动的物体受到的合力可以为恒力，如平抛运动，D错误．3、D【解析】当圆盘转速加快到两物体刚要发生滑动时，A物体靠细线的拉力与圆盘的最大静摩擦力的合力提供向心力做匀速圆周运动，B靠指向圆心的静摩擦力和拉力的合力提供向心力，所以烧断细线后，A所受最大静摩擦力不足以提供其做圆周运动所需要的向心力，A要发生相对滑动，离圆盘圆心越来越远，但是B所需要的向心力小于B的最大静摩擦力，所以B仍保持相对圆盘静止状态，做匀速圆周运动，故D正确，ABC错误．故选D．4、B【解析】

A．蛋糕上每隔4s均匀“点”一次奶油，蛋糕一周均匀“点”上15个奶油，则圆盘转一圈的周期T=60s，故转速为1r/min，故A错误；B．由角速度故B正确；C．蛋糕边缘的奶油线速度大小v=ωr=故C错误；D．蛋糕边缘的奶油向心加速度a=ω2r=m/s2=m/s2故D错误。故选B。5、D【解析】

加速度的变化率为，a的单位是m/s2，所以，“加速度的变化率”的单位应该是m/s3，故A错误．在2秒内，汽车的加速度在减小，但2s内加速度一直为正，加速度与速度同向，则汽车作加速运动，所以汽车做加速度减小的变加速直线运动，故B错误．由△v=a△t，知在a-t图象中，图象与时间轴所围图形的面积表示物体速度的变化量△v，则得：在2秒内，汽车的速度增加△v=m/s=3m/s．故C错误．若汽车在t=0时速度为5m/s，在2秒内，汽车的速度增加3m/s，则汽车在2秒末速度的大小为8m/s，故D正确．故选D．【点睛】本题主要考查物体运动时加速度的定义，知道在a-t图象中图象与时间轴所围图形的面积表示物体速度的变化量，能理解加速运动与减速运动由加速度与速度方向决定，而不是由加速度的大小变化决定．6、B【解析】由图可知，人与车一起向左移动s，则人拉的绳子的绳头相对于人的位移是1s，所以人做的功等于1Fs．故A错误；设向左为正方向，将人与车看做一整体分析，设他们的加速度大小为a，则有：1F=（M+m）a，再对人分析，假设车对人的摩擦力方向向右，则：F-f=ma

联立以上两式可得车对人的摩擦力大小为：；根据牛顿第三定律可知，车对人的摩擦力为，所以车给人的摩擦力对人做功．故B正确；

绳子对小车做的功与人对小车的摩擦力做的功的和等于小车增加的动能，所以绳对小车的拉力做功不等于Mv1．故C错误；此过程中，小车的速度小于v（最后的一点除外），所以此过程中，绳对小车做功的功率小于Fv．故D错误．故选B.点睛：遇到连接体问题要灵活运用整体法与隔离法，一般采用先整体后隔离的思想；遇到涉及静摩擦力问题，先设出摩擦力方向，再利用公式解出摩擦力，若为正值则方向与假设的方向相同，若外负值则相反．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、AD【解析】根据行星绕恒行圆周运动的向心力由万有引力提供，令恒量的质量为，行星的质量为，则：；已知周期和轨道半径，可以求出恒星的质量，A正确；因为不知道恒星的体积，故无法求出恒量的密度，B错误；根据表达式可以知道两边的m抵消，无法求出行星的质量，C错误；根据线速度与周期的关系知，，D正确的．8、CD【解析】

A.根据功能关系可知，克服电场力做功等于电势能的增加量，则有：=Eqx根据数学知识可知，图线的斜率k=qE，因E、q均保持不变，说明电场强度不变，所以该电场一定是匀强电场，故A错误。BC.从A到B电势能变大，而粒子带正电，，所以，沿电场线电势降低，电场方向沿x轴负向，故B错误C正确。D.根据能量守恒可知，从A到B电势能变大，动能变小，，故D正确。9、BD【解析】A、甲和乙两辆汽车的v-t图像分别是a、b两条曲线，已知在t2时刻，两车相遇，从时间内，a围成的面积大于b围成的面积，甲车位移大于乙车位移，在时刻，甲车在后，乙车在前，故A错误；BC、时刻，两车速度相等，甲车在后，乙车在前，时刻以后，甲车速度大于乙车速度，两车相距越来越近，则有在时刻，两车相距最远，故B正确；C错误；D、v-t图像中，加速度大小看图像的斜率的大小，时间内，两车斜率大小均先减小后增大，所以两车加速度均先减小后增大，故D正确；故选BD．10、ACD【解析】

试题分析：当F较小且拉动AB整体时，AB整体具有共同的加速度，二者相对静止；当F较大时，二者加速度不同，将会发生相对运动，此后A做变加速直线，B匀加速直线运动；分三个阶段根据牛顿第二定律列式讨论即可．对AB整体，当拉力F小于地面对整体的最大静摩擦力时，整体加速度为零；对AB整体，当拉力F大于地面对整体的最大静摩擦力时，整体开始加速滑动，加速度为aA2=F-μ2(M+m)gM+m；当拉力足够大时，A、B的加速度不同，故对A，有：aA3=F-μ1mgm，由于μ1mg>μ2(M+m)g，故aA2<aA3，故A正确；对AB整体，当拉力F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、(1)6.000（1）13（3）0.60【解析】试题分析：（1）游标卡尺主尺的读数为60mm，游标尺读数为0×0.01s，故测量值60.00mm=6.000cm；（1）根据匀变速直线运动的规律可求打D点时的线速度为，再结合，可求打D点时的角速度为13rad/s；（3）根据逐差法可求加速度a="0.6"m/s1．考点：本题考查游标卡尺的读数、利用纸带求加速度12、ABxg【解析】

（1）重复实验时，必须将弹簧压缩到同一位置，再释放小球，以保证每次弹出的初速度都相同，选项A正确；桌面必须保证严格水平，以保证小球做平抛运动，选项B正确；桌面光滑与否与实验精度无关，只要弹出时速度相同即可，选项C错误；由于竖直板的初始位移与抛出点的距离不一定也是x，则O、A、B、C四点的时间间隔不一定相同，则不一定会有y1:y2:y3=1:4:9，选项D错误；故选AB.（2）由平抛运动的规律可知：x=v0t；(y3-y2)-