2025届天津市红桥区物理高三上期中联考试题含解析

2025届天津市红桥区物理高三上期中联考试题注意事项：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、关于运动物体所受的合外力、合外力做的功及动能变化的关系，下列说法正确的是()A．合外力为零，则合外力做功一定为零B．合外力做功为零，则合外力一定为零C．合外力做功越多，则动能一定越大D．动能不变，则物体所受合外力一定为零2、水平面上有质量相等的a、b两个物体，水平推力F1、F2分别作用在a、b上。一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下。两物体的v-t图线如图所示，图中AB∥CD。则整个过程中（）A．F1的冲量等于F2的冲量B．F1的冲量大于F2的冲量C．摩擦力对a物体的冲量等于摩擦力对b物体的冲量D．合外力对a物体的冲量等于合外力对b物体的冲量3、2018年5月2日，港珠澳大桥沉管隧道最后接头成项着床。如图所示是6000吨重的“接头”由世界最大单臂全旋回起重船“振华30”安装的情景。“接头“经15分钟缓慢下降15米的过程中，其机械能的改变量，所受重力的平均功率P，起重机对重物做的功W.（不考虑空气阻力）表述正确的是（）A．机械能的增加量，，B．机械能的增加量，，C．机械能的减小量，，D．机械能的减小量，，4、下列说法中正确的是（）A．做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的B．伽利略对自由落体运动研究方法的核心是：把实验和逻辑推理（包括数学演算）结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法C．牛顿的三大运动定律是研究动力学问题的基石，牛顿的三大运动定律都能通过现代的实验手段直接验证D．力的单位“N”是基本单位，加速度的单位“m/s2”是导出单位5、中国古人对许多自然现象有深刻认识，唐人张志和在《玄真子．涛之灵》中写道：“雨色映日而为虹”，从物理学的角度看，虹时太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的，右图是彩虹成因的简化示意图，其中a、b时两种不同频率的单色光，则两光A．在同种玻璃种传播，a光的传播速度一定大于b光B．以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，b光侧移量大C．分别照射同一光电管，若b光能引起光电效应，a光一定也能D．以相同的入射角从水中射入空气，在空气张只能看到一种光时，一定是a光6、如图所示，A物体的质量是B物体的k倍．A物体放在光滑的水平桌面上通过轻绳与B物体相连，两物体释放后运动的加速度为a1，轻绳的拉力为T1；若将两物体互换位置，释放后运动的加速度为为a1，轻绳的拉力为T1．不计滑轮摩擦和空气阻力，则()A．a1∶a1=1∶k B．a1∶a1=1∶1 C．T1∶T1=1∶k D．T1∶T1=1∶1二、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，在光滑水平面上叠放着A、B两物体。现对A施加水平向右的拉力F，通过传感器可测得A的加速度a随拉力F变化的关系如图B所示。已知重力加速度g=10m/s2，由下列说法正确的是（）A．A的质量mA=2

kgB．A的质量mA=6

kgC．A、B间的动摩擦因数μ=0.6D．A、B间的动摩擦因数μ=0.28、如图所示，一质量为m的物体在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端向上做匀加速直线运动.若斜面足够长，表面光滑，倾角为.经时间t恒力F做功80J，此后撤去恒力F，物体又经时间t回到出发点，且回到出发点时的速度大小为v，若以地面为重力势能的零势能面，则下列说法中正确的是()A．物体回到出发点时的机械能是80JB．撤去力F前的运动过程中，物体的动能一直在增加，撤去力F后的运动过程中物体的动能一直在减少C．撤去力F前和撤去力F后的运动过程中物体的加速度之比为1:3D．在撤去力F前的瞬间，力F的功率是9、如图所示，两个完全相同的轻弹簧a、b，一端固定在水平面上，另一端均与质量为m的小球相连接，轻杆c一端固定在天花板上，另一端与小球拴接．弹簧a、b和轻杆互成120°角，且弹簧a、b的弹力大小均为mg，g为重力加速度，如果将轻杆突然撤去，则撤去瞬间小球的加速度大小为A．a=0 B．a=g C．a=1.5g D．a=2g10、如图所示．水平圆盘可以绕竖直转轴OO′转动，在距转轴不同位置处通过相同长度的细绳悬挂两个质量相同的物体AB，不考虑空气阻力的影响，当圆盘绕OO′轴匀速转动达到稳定状态时，下列说法正确的是（）A．A比B的线速度小B．A与B的向心加速度大小相等C．细绳对B的拉力大于细绳对A的拉力D．悬挂A于B的缆绳与竖直方向的夹角相等三、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）某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、滑块、细沙。当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态。若你是小组成员，要完成该实验，则：（1）你认为还需要的实验器材有______。（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的条件是_______，实验时首先要做的步骤是_________。（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M，往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m，让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1＜v2）。则本实验最终要验证的数学表达式为_______。12．（12分）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，利用实验得到了8组数据，在图1所示的坐标系中，通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线.（1）根据图线的坐标数值，请在图2中选出该实验正确的实验电路图：____(选填“甲”或“乙”).（2）根据所选电路图，请在图3中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路.（________）（3）根据图1，可判断出图4中正确的关系图象是（图中P为小灯泡功率"为通过小灯泡的电流）___.（5）将同种规格的两个这样的小灯泡并联后再与R=10的定值电阻串联，接在电动势为8V、内阻不计的电源上，如图5所示.闭合开关S后，则电流表的示数为____A，两个小灯泡的总功率为__W(本小题结果均保留两位有效数字）.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）小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为3kg的小球，绳子能承受最大拉力为110N，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行一段水平距离后落地，如图所示已知握绳的手离地面高度为4m，手与球之间的绳长为3m，重力加速度为，忽略手的运动半径和空气阻力．求绳断时球的速度大小；求球落地时的速度大小v2？改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？14．（16分）如图所示，水平面上放着一块质量为薄木板（厚度忽略不计），长为，木板处于静止状态。质量为的小物块可视为质点放在木板的最右端。已知物块与木板间的动摩擦因数，物块与地面、木板与地面的动摩擦因数均为。可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对木板施加一个水平向右的恒力F（g取）。若要使木板开始运动，且物块相对木板不滑动，则求F的取值范围。若，求物块即将滑离木板时的速度大小。若，物块静止时离木板右端距离。15．（12分）如图所示，质量为的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与放在水平面上的质量为的物体乙相连，轻绳OA与竖直方向的夹角，物体甲、乙均处于静止状态．已知，取．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．则：（1）轻绳OA、OB受到的拉力分别是多大？（2）物体乙受到的摩擦力是多大？方向如何？（3）若物体乙的质量，物体乙与水平面之间的动摩擦因数，欲使物体乙在水平面上不滑动，则物体甲的质量最大不能超过多少？

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、A【解析】如果物体所受的合外力为零，根据W=FS得，那么外力对物体做的总功一定为零，故A正确；如果合外力做的功为零，但合外力不一定为零．可能物体的合外力和运动方向垂直而不做功，故B错误；根据动能定理可知，如果合外力做功越多，动能变化越大，但是动能不一定越大，故C错误；物体动能不变，只能说合外力不做功，但合外力不一定为零，例如做匀速圆周运动的物体，故D错误．故选A．点睛：合外力做功和动能变化的关系由动能定理反映．合外力为零，其功一定为零，但合外力功为零，但合外力不一定为零．注意功是标量，公的正负不表示方向．2、D【解析】

C．由图，AB与CD平行，说明推力撤去后两物体的加速度相同，而撤去推力后物体的合力等于摩擦力，根据牛顿第二定律可知，两物体受到的摩擦力大小相等。但a的运动总时间小于b的时间，根据可知，摩擦力对a物体的冲量小于摩擦力对b物体的冲量，故C错误。AB．根据动量定理，对整个过程研究得，由图看出，则有即F1的冲量小于F2的冲量，故AB错误；D．根据动量定理可知，合外力的冲量等于物体动量的变化量，ab两个物体动量的变化量都为零，所以相等，故D正确。故选D。3、C【解析】

重物缓慢下降，其动能不变，重力势能减少，所以机械能的减少量：所受重力的平均功率为：根据动能定理知合外力对重物所做的总功零，则起重机对重物做的功：故C正确，ABD错误。故选：C．4、B【解析】

平抛运动是曲线运动，但过程中加速度恒定，A错误；伽利略对自由落体运动研究方法的核心是：把实验和逻辑推理（包括数学演算）结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法，B正确；牛顿第一定律不能通过实验验证，C错误；力的单位“N”不是基本单位，加速度的单位“m/s2”是导出单位，D错误；【点睛】平时学习应该注意积累对物理学史的了解，知道前辈科学家们为探索物理规律而付出的艰辛努力，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一5、C【解析】

A．由图可知，光线a的折射率大于b根据可以确定a光在同种玻璃中速度小于光速，故A错误；B．以相同的入射角度射入平行玻璃砖折射率越大侧移量越大，故B错误；C．根据光的频率越大光子能量越大就越容易发生光电效应，C正确；D．根据折射率越大，越容易发生全反射，在水外越不容易看到，D错误.6、D【解析】试题分析：由牛顿第二定律得：,,同理两物体互换位置则：,,解得a1∶a1=mB：mA=1∶k，T1∶T1=1∶1，故选项D正确．考点：牛顿第二定律二、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、BD【解析】

AB．由图象可以看出，当力F＜48N时加速度较小，A、B相对静止，加速度相同。

对整体法，由牛顿第二定律：F=（mA+mB）a则得由数学知识得：故mA+mB=8kg当F＞48N时，A的加速度较大，采用隔离法，

由牛顿第二定律：

对A有：F-μmAg=mAa则得由数学知识得：可得mA=6kgmB=1kg选项A错误，B正确；CD．由当F=60N时，a=8m/s1解得μ=0.1．故C错误，D正确。

故选BD。8、ACD【解析】

根据物体的运动的特点，在拉力F的作用下运动时间t后，撤去拉力F之后又运动时间t返回出发点，根据物体的这个运动过程，列出方程可以求得拉力和撤去拉力时物体的速度的大小，从而可以求得拉力F的功率的大小；【详解】A、根据能量守恒，除了重力之外的力对物体做正功时，物体的机械能就要增加，增加的机械能等于外力作功的大小，由于拉力对物体做的功为，所以物体的机械能要增加，撤去拉力之后，物体的机械能守恒，所以当回到出发点时，所有的能量都转化为动能，所以动能为，重力势能为0，所以物体回到出发点时的机械能是，故A正确；

B、撤去力F后物体向上减速，速度减为零之后，要向下加速运动，所以撤去力F后的运动过程中物体的动能是先减小后增加，故B错误；

C、设撤去力F前和撤去力F后的运动过程中物体的加速度大小分别为：和。

这两个过程的位移大小相等，方向相反，取沿斜面向上为正方向，则有：，则得：，故C正确；

D、因为物体做匀加速直线运动，初速度为0，由牛顿第二定律可得，，

撤去恒力F后是匀变速运动，且加速度为，又

联立上两式得：设刚撤去拉力F时物体的速度大小为，则对于从撤去到返回的整个过程，有：，

解得，所以可得在撤去力F前的瞬间，力F的功率：，故D正确。【点睛】分析清楚物体的运动的过程，分析物体运动过程的特点，是解决本题的关键，撤去拉力之前和之后的位移大小相等、方向相反是本题隐含的条件。9、AD【解析】

弹簧a、b的弹力大小均为mg，当弹簧的弹力为拉力时，其合力方向竖直向下、大小为mg，将轻杆突然撤去时，小球合力为2mg，此时加速度大小为2g；当弹簧的弹力为压力时，其合力竖直向上、大小为mg，将轻杆突然撤去时，小球受到的合力为0，此时加速度大小为0，故AD正确，BC错误．10、AC【解析】解：A、A、B共轴转动，角速度相等，A转动的半径小于B，根据v=rω知，A比B的线速度小，故A正确．B、根据a=rω2知，A、B转动的半径不等，则向心加速度大小不等，故B错误．CD、如图，对任一物体，受力如图，由绳子的拉力与重力的合力提供向心力，则得：mgtanθ=mω2r，则得tanθ=，由于B的半径较大，则B绳与竖直方向的夹角较大，根据平行四边形定则知，细绳对B的拉力较大，故C正确，D错误．故选AC．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、刻度尺、天平沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量平衡摩擦力【解析】

(1)[1]本实验需要用到天平测量小车和砂桶的质量，需要刻度尺测量纸带长度。(2)[2]沙和沙桶加速下滑，其对细线的拉力小于重力，设拉力为T，根据牛顿第二定律，对沙和沙桶有对滑块，有解得由此可知当时，有，即要满足沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量。[3]滑块下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一端垫高。(3)[4]合外力做的总功为动能增加量为则需要验证的数学表达式为12、甲D0.601.2【解析】

（1）[1]描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，所以正确的实验电路图是甲．（2）[2]根据实验电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：（3）[3]由于灯泡电阻随电流增大电阻R增大，由可知，图象斜率增大，故选D．（4）[4][5]由图5所示电路图可知，两灯泡并联，可以把电源与定值电阻等效为电源，设每只电灯加上的实际电压和实际电流分别为U和I，在这个闭合电路中，则有：代入数据并整理得：在图a所示坐标系中作出的图象如图所示由图象可知，两图象交点坐标值为：U=2V，I=0.3A此时通过电流表的电流值0.6A每只灯泡的实际功率=2×0.3=0.6W所以两个小灯泡的总功率为1.2W．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、【解析】

设绳能承受的最大拉力大小为，设手离地面高度为d，绳长为l，对小球在最低点列牛顿第二定律方程，有：，得；设绳子断后球的飞行时间为t，由平抛运动规律，有竖直方向：，绳断后竖直方向球做自由落体运动，落地时竖直分速度：，所以=10m/s设绳子长为l，绳子断时球的速度为，，得，绳子断后球做平抛运动，时间为，有，，得，当时x有极大值：．14、（1）3N<F⩽9N；（2）2m/s；（3）18m【解析】

（1）根据木板受到地面的最大静摩擦力求出F的最小值，根据牛顿第二定律求出m不发生相对滑动的最大加速度，对整体分析，根据牛顿第二定律求出最大拉力，从而得出F的范围；（2）当F=13N时，M和m发生相对滑动，根据牛顿第二定律分别求出m和M的加速度，结合位移关系，运用运动学公式求出滑离时经历的时间，根据速度时间公式求出物块滑离木板时的速度大小；（3）根据牛顿第二定律分别求出滑离木板后木块和木板的加速度，根据速度公式和速度位移关系求出木块速度减到零时木块的位移和所用的时间，根据位移时间关系求出木板的位移，根据几何关系求出物块静止时离木板右端距离。【详解】(1)地面对木