山西省忻州市一中2025届物理高三上期中学业水平测试模拟试题含解析

山西省忻州市一中2025届物理高三上期中学业水平测试模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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，电源内阻一定，将滑动变阻器R滑片向左滑动一小段距离，理想电压表V1、V2示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2，理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，下列判断正确的是A．V2的示数减小B．电源输出功率一定在增大C．ΔU1与ΔI比值在减小D．ΔU1小于ΔU22、如图为一种“滚轮--平盘无级变速器”的示意图,它由固定在主动轴上的平盘和可随从动轴移动的圆柱形滚轮组成,由于摩擦的作用,当平盘转动时,滚轮就会跟随转动,如果认为滚轮不会打滑,那么主动轴的转速从动轴的转速滚轮半径以及滚轮中心距离主动轴轴线的距离之间的关系是A． B． C． D．3、如图所示，不计绳的质量以及绳与滑轮的摩擦，物体A的质量为M，水平面光滑．当在绳的B端挂一质量为m的物体且重力加速度为g,物体A的加速度为a1，当在绳的B端施以F＝mg的竖直向下的拉力作用时，A的加速度为a2，则a1与a2的大小关系是（）A．a1＝a2B．a1>a2C．a1<a2D．无法确定4、如下图所示的几种情况中，不计绳、弹簧测力计、各滑轮的质量，不计一切摩擦，物体质量都为m，且均处于静止状态，有关角度如图所示。弹簧测力计示数FA、FB、FC由大到小的排列顺序是A．FA>FB>FCB．FB>FC>FAC．FB>FA>FCD．FC>FB>FA5、在物理学发展的进程中，许多科学家作出了重要的贡献．下列关于科学家及其成就的说法中正确的是（）A．开普勒发现了万有引力定律B．卡文迪许测出了引力常量GC．亚里士多德指出“力是改变物体运动状态的原因”D．伽利略得出“加速度与力成正比，与质量成反比”的结论6、中国古代科技取得了辉煌的成就，在很多方面走在世界前列．例如春秋战国时期，墨家的代表人物墨翟在《墨经》中，就已对力做了比较科学的阐述:“力，刑(形)之所以奋也．"这句话的意思是:力能使物体由静止开始运动，或使运动的物体运动得越来越快．下列说法中，与墨翟对力的阐述最接近的是()A．力是维持物体运动的原因B．力是物体位移变化的原因C．力是物体位置变化的原因D．力是物体运动状态改变的原因二、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，MN、PQ是倾角为θ的两平行光滑且足够长的金属轨道，其电阻忽略不计。空间存在着垂直于轨道平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。导体棒ab、cd垂直于轨道放置，且与轨道接触良好，每根导体棒的质量均为m，电阻均为r，轨道宽度为L，与轨道平行的绝缘细线一端固定，另一端与ab棒中点连接，细线承受的最大拉力Tm=2mgsinθ。今将cd棒由静止释放，则细线被拉断时，cd棒的A．速度大小是2mgrB．速度大小是mgrC．加速度大小是2gsinθD．加速度大小是08、一轻弹簧两端连接着质量均为m的A、B两物块，A通过轻绳固定于光滑斜面的挡板上。用沿斜面的力F使B向上缓慢移动一段距离后静止，此时弹簧处于压缩状态，轻绳仍处于伸直状态，如图所示。现撤去F，在B下滑过程中，以下说法正确的是（弹簧始终处在弹性限度内）A．物块A始终保持静止B．绳的拉力不可能为零C．弹簧恢复原长时B的速度最大D．弹簧弹性势能先减小后增大9、如图，在某一峡谷的两侧存在与水平面成相同角度的山坡，某人站在左侧山坡上的P点向对面山坡上水平抛出三个质量不等的石块，分别落在A、B、C三处，不计空气阻力，A、C两处在同一水平面上，则下列说法中正确的是（）A．落在C处的石块在空中运动的时间最长B．落在A、B两处的石块落地速度方向相同C．落在A、B、C三处的石块落地速度方向相同D．落在B、C两处的石块落地速度大小有可能相同10、如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度为g，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体（）A．重力势能增加了mghB．动能损失了mghC．克服摩擦力做功2mghD．机械能损失了mgh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）利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连，遮光片两条长边与导轨垂直，导轨上B处有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t.用d表示A处到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B处时的瞬时速度。实验时使滑块在A处由静止开始运动。（1）某次实验测得倾角θ=，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时，m和M组成的系统动能增加量可表示为∆Ek=___，系统的重力势能减少量可表示为∆Ep=____,在误差允许的范围内，若∆Ek=∆Ep则可认为系统的机械能守恒；（2）某同学改变A、B间的距离，求出滑块通过B点的瞬时速度v后，作出的v2-d图像如图乙所示，并测得m=M，则重力加速度g=_____m/s2.12．（12分）在“验证力的平行四边形定则”的实验中，下列叙述中正确的是（____）A．实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度B．橡皮筋的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力C．两次拉橡皮筋时．需将橡皮筋结点拉到同一位罝这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同D．若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变，只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可四、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）（20）导体切割磁感线的运动可以从宏观和微观两个角度来认识．如图所示，固定于水平面的U形导线框处于竖直向下的匀强磁场中，金属直导线MN在与其垂直的水平恒力F的作用下，在导线框上以速度v做匀速运动，速度v与恒力F方向相同，导线MN始终与导线框形成闭合电路，已知导线MN电阻为R，其长度L，恰好等于平行轨道间距，磁场的磁感应强度为B，忽略摩擦阻力和导线框的电阻．（1）通过公式推导验证：在时间内，F对导线MN所做的功W等于电路获得的电能，也等于导线MN中产生的焦耳热Q．（2）若导线的质量m=8.0g，长度L=0.1m，感应电流I=1.0A，假设一个原子贡献1个自由电子，计算导线MN中电子沿导线长度方向定向移动的平均速率v（下表中列出了一些你可能用到的数据）．（3）经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动自由电子和金属离子（金属原子失去电子后剩余部分）的碰撞，展开你想象的翅膀，给出一个合理的自由电子运动模型：在此基础上，求出导线MN中金属离子对一个自由电子沿导线长度方向的平均作用力的表达式．14．（16分）如图，一质量为m、电荷量为g（q＞0的粒子在匀强电场中运动，A，B为其运动轨迹上的两点，A，B水平距离为L，运动轨迹在竖直平面内，已知该粒子在A点的速度大小为v0，方向与竖直方向夹角为60°：它运动到B点时速度v大小为v0，方向竖直上，不计重力．求匀强电场的场强大小．15．（12分）单色细光束射到一半径为R的透明球表面，光线在过球心O的平面内.入射角，经折射进入球内后又经内表面反射一次，再经球表面折射后射出.巳知真空中光速为c，入射光线与出射光线反向延长线之间的夹角=30°，如图所示（图上巳画出入射光线和出射光线）.求：①光从球内射出球体的临界角；②光在透明球中传播的时间

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：滑动变阻器R滑片向左滑动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路总电阻变大，干路电流I减小；据U1=E-Ir可得，电源的路端电压U1增大；据I1=U1R1可得，流过R1的电流增大；据UR0=(I-I1B：当外电阻等于内电阻时，电源的输出功率最大；滑动变阻器R滑片向左滑动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，外电阻增大，由于外电阻与内电阻的大小关系未知，电源的输出功率可能增大可能减小．故B项错误．C：电压表V1测电源的路端电压，电流表A测的是干路电流，据U1=E-Ir可得，ΔU1与ΔI比值等于电阻内阻r．故D：滑动变阻器R滑片向左滑动，电源的路端电压U1增大(ΔU1)，电阻R0的两端电压减小，电阻R的两端电压增大(ΔU1)，且U1=UR+UR0，所以ΔU2、B【解析】

滚轮不会打滑，滚轮边缘与主动轮接触处的线速度大小相等．滚轮边缘的线速度大小为v1=2πn2r，滚轮与主动轮接触处的线速度大小v2=2πn1x，联立求解n1、n2、r以及x之间的关系．【详解】从动轴的转速n2、滚轮半径r，则滚轮边缘的线速度大小为v1=2πn2r，滚轮与主动轮接触处的线速度大小v2=2πn1x。根据v1=v2，得2πn2r=2πn1x，解得。故选B。3、C【解析】

当用拉力F拉时，对A分析，根据牛顿第二定律求出加速度；当挂重物时，对整体分析，运用牛顿第二定律求出加速度，从而比较大小．【详解】在B端挂一质量为m的物体时，对整体分析，根据牛顿第二定律得：a1=，当在绳B端施以F=mg的竖直向下的拉力作用时，a2=，可知a2>a1.故选C.4、C【解析】对A图中的m受力分析，m受力平衡，根据平衡条件得，解得；对B图中的m受力分析，m受力平衡，根据平衡条件得：弹簧秤的示数；对C图中的m受力分析，m受力平衡，根据平衡条件得：弹簧秤的示数，故，C正确．5、B【解析】A、牛顿发现了万有引力定律，故A错误；

B、卡文迪许测出了引力常量G，故B正确；

C、亚里士多德指出“力是维持物体运动的原因”，故C错误；

D、牛顿得出“加速度与力成正比，与质量成反比”的结论，故D错误．点睛：本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．6、D【解析】

根据题意可以知道：“力，刑(形)之所以奋也”.这句话的意思是：力能使物体由静止开始运动，或使运动的物体运动得越来越快；即力起到了改变物体运动状态的作用，故与力是改变物体运动状态的原因相接近.A．描述与分析不符，故A错误.B．描述与分析不符，故B错误.C．描述与分析不符，故C错误.D．描述与分析相符，故D正确.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】

当cd棒向下运动时，切割产生感应电动势，感应电流，有沿导轨向上的安培力，ab棒有沿导轨向下的安培力，结合细线的最大拉力求出细线拉断时所受的安培力大小，抓住ab和cd棒所受的安培力大小相等，根据牛顿第二定律求出cd棒的加速度，结合切割产生的感应电动势公式、闭合电路欧姆定律求出cd棒的速度。【详解】细线被拉断时，拉力达到Tm=2mgsinθ，根据平衡条件有Tm=FA+mgsinθ，可得ab棒所受安培力FA=mgsinθ，由于两棒的电流相等，所受安培力大小相等，由FA=BIL，I=E2r，【点睛】对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，重点是分析安培力作用下导体棒的平衡问题，根据牛顿第二定律或平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解。8、AD【解析】

A、撤去外力F后，物体B下滑的过程中，弹簧先恢复原长，后又被拉长，而绳子拉力逐渐增大，但轻绳不可伸长，物体A始终处于静止状态，A正确；B、若在力F做用下，弹簧被压缩，弹簧对A沿斜面向上的弹力，恰好等于A的重力沿斜面向下的分力，此时绳子刚好处于伸直状态，绳子中没有力。故B错误；C、在B下滑的过程中，弹簧先恢复原长，后又被拉长，在弹簧弹力小于B的重力沿斜面向下的分力时，B一直加速，直到B的重力沿斜面向下的分力，恰好等于弹簧弹力时，B的速度最大，之后B继续向下运动，开始减速。故C错误；D、在B下滑的过程中，弹簧先恢复原长，后被拉伸，弹簧弹性势能先减小后增大，D正确；故选AD。【点睛】本题考查了动态平衡问题，和牛顿第二定律的动态问题；选择正确的研究对象，根据物体的受力判断其运动情况；知道物体B先做加速度逐渐减小的加速运动，后做加速度逐渐增大的减速运动，加速度为零时，速度最大，并能根据弹簧的形变情况判断其弹性势能的变化情况。9、BD【解析】

A．根据平抛运动的规律，时间由竖直高度决定，B下落高度最大时间最长，选项A错误；B．落在A、B两处的石块都落在同一斜面上，两小球的竖直位移与水平位移的比值等于斜面倾角的正切值，即落地速度与水平方向的夹角设为α，则联立以上两式得tanα=2tanθθ是斜面倾角为定值，所以α也是定值，与初速度无关，故落在A、B两处的速度方向相同，选项B正确。C．A、C两处的石块的下落高度相同，时间相同，由vy=gt知竖直方向的分速度相同，由x=v0t知C的水平位移大，C的初速度大，所以C的速度与水平方向的夹角小，可见A、C的落地速度方向不同，选项C错误。D．B、C在竖直方向的位移B大，由知，B的竖直分速度大；经过图中虚线位置时，时间相同，C的水平位移大，C的初速度大。所以合速度无法比较，选项D正确。故选BD。10、AD【解析】

物体在斜面上能够上升的最大高度为h，所以重力势能增加了mgh，故A正确；根据牛顿第二定律知，物体运动的加速度大小为g，所受的合力为mg，方向沿斜面向下，根据动能定理得，△Ek=-mg•2h=-2mgh，知动能减小2mgh。则B错误；因动能减小2mgh，物体重力势能增加mgh，所以机械能减小mgh，除重力以外的力做的功等于物体机械能的变化量，则摩擦力对物体做-mgh的功，所以克服摩擦力做功mgh，故C错误，D正确，故选AD。【点睛】解决本题的关键掌握功能关系，比如合力功与动能的关系，重力功与重力势能的关系，以及除重力以外其它力做功与机械能的关系，并能灵活运用.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、(M+m)（m-）gd9.75【解析】

(1)[1]由于光电门的宽度b很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度，滑块通过光电门B速度为滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量为[2]系统的重力势能减少量可表示为(3)[3]根据系统机械能守恒有则对应v2-d图象，则图线的斜率则有解得12、AC【解析】解：A、本实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边定则，为了减小实验误差，弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，否则，作出的是拉力在纸面上的分力，误差较大．读数时视线必须与刻度尺垂直，防止视觉误差．故A正确；B、两弹簧测力计的拉力是分力，但橡皮筋的拉力不是合力，橡皮筋的拉力与合力大小相等，方向相反，故B错误；C、两次拉橡皮筋时．需将橡皮筋结点拉到同一位罝这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同．故C正确；D、结点位置不变，合力不变，当一只弹簧测力计的拉力大小改变时，另一弹簧测力计的拉力的大小和方向必须都改变，故D错误．故选：AC．四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指