湖南省长沙市芙蓉区铁路第一中学2025届物理高三上期中质量检测试题含解析

湖南省长沙市芙蓉区铁路第一中学2025届物理高三上期中质量检测试题请考生注意：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、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2、将固定在水平地面上的斜面分为四等份，如图所示，AB=BC=CD=DE，在斜面的底端A点有一个小滑块以初速度v0沿斜面向上运动，刚好能到达斜面顶端E点．则小滑块向上运动经过D点时速度大小是A． B． C． D．3、如图所示，轻质弹簧上端固定，下端系一小球。小球在M处时，弹簧处于原长状态．现用力F作用于小球使它从M处缓慢下降，到达N处时，力F刚好为零。此过程中，力F对小球做的功的大小为W，不考虑空气阻力。关于此过程，下列说法不正确的有（）A．小球与弹簧组成的系统机械能减少量为WB．小球重力势能减小量一定大于WC．若将小球从M处由静止释放，则小球到达N处时的动能为2WD．弹簧弹性势能增加量一定等于W4、如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面．若鱼缸和桌布、桌布和桌面之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中（）A．若猫减小拉力，鱼缸不会滑出桌面B．鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C．若猫增大拉力，鱼缸受到的加速度将增大D．桌布对鱼缸摩擦力的方向向左5、如图，一物体在水平面上受到向右、大小为8N的恒力F作用，在4s时间内，向右运动2m，则在此过程中，力F对物体所做的功和平均功率分别为（）A．32J，4W B．32J，8WC．16J，8W D．16J，4W6、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、如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速率v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对传送带静止这一过程下列说法正确的是()A．电动机多做的功为B．摩擦力对物体做的功为C．电动机增加的功率为μmgvD．传送带克服摩擦力做功为8、质量为2×103kg的汽车由静止开始沿平直公路行驶，行驶过程中牵引力F和车速倒数的关系图象如图所示．已知行驶过程中最大车速为30m/s，设阻力恒定，则()A．汽车运动过程中受到的阻力为6×103NB．汽车在车速为5m/s时，加速度为3m/s2C．汽车在车速为15m/s时，加速度为1m/s2D．汽车在行驶过程中的最大功率为6×104W9、如图所示,在斜面顶端a处以速度va水平抛出一小球,经过时间ta恰好落在斜面底端P处.今在P点正上方与a等高的b处以速度vb水平抛出另一小球,经过时间tb恰好落在斜面的中点q处.若不计空气阻力,下列关系式正确的是A．va=vbB．va=vbC．ta=tbD．ta=tb10、甲、乙两弹簧振子水平放置时的振动图象如图所示，则可知（）A．两弹簧振子完全相同B．振子甲速度为零时，振子乙速度最大C．两弹簧振子所受回复力最大值之比F甲：F乙＝2：1D．振子乙速度为最大时，振子甲速度不一定为零E.两振子的振动频率之比f甲：f乙＝1：2三、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）张明同学在一次测电源运动势与内阻的实验中，用实验室仅有的实验器材，电流表一个、电阻箱一个、开关一个和导线若干，设计了如图所示的电路进行实验，测得的数据如下表所示．实验次数

1

2

3

4

5

R（Ω）

4.0

10.0

16.0

22.0

28.0

I（A）

1.00

0.50

0.34

0.25

0.20

利用测得的数据在坐标纸上画出适当的图像____________；由图像可知，该电池的电动势E=_______V，该电池的内阻r=_________Ω；（结果保留两位有效数字）．利用该实验电路测出的电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真相比，理论上E测_____E真，r测_____r真（选填“>”、“<”或“=”）．12．（12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_______。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，直角坐标系的第二象限内有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小E=1.8×104V/m．在第二象限内的a（-0.16m，0.21m）、c（-0.16m，0.11m）两点之间有一带电离子发射带，能连续不断的发射方向沿x轴正方向、速度大小v0=4.8×105m/s的带正电离子，离子的比荷=6×107C/kg．在以x轴上的M（0.2m，0）为圆心、半径R=0.16m的圆形区域内有垂直坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小B=6.25×10-2T．不计重力及离子之间的相互作用力．（1）求粒子进入磁场时，离子带的宽度d；（2）从a、c两点发射的离子，都从磁场边界上的同一点离开磁场，求两离子离开磁场时的速度方向的夹角．14．（16分）如图所示,C是放在光滑的水平面上的一块木板,木板的质量为3m,在木板的上面有两块质量均为m的小木块A和B,它们与木板间的动摩擦因数均为μ，最初木板静止,A、B两木块同时以方向水平向右的初速度v0和2v0在木板上滑动,木板足够长,A、B始终未滑离木板,重力加速度为g，求:(1)木块B从刚开始运动到与木板C速度刚好相等的过程中,木块B所发生的位移；(2)木块A在整个过程中的最小速度；(3)整个过程中,A、B两木块相对于木板滑动的总路程是多少?15．（12分）如图1所示，一质量为m=1.0kg的物块静止在水平桌面上的P点，从t=0时刻开始，物块在水平拉力F的作用下向左运动，3.0s末物块运动到Q点且速度为零，5.0s末物块回到出发点P。F随时间t的变化关系如图2所示。已知物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.2，取重力加速度g=10m/s2。求：（1）PQ之间的距离d；（2）0~5.0s内，水平拉力F对物块所做功W；（3）2.0s末水平拉力的大小F2。

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、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．2、D【解析】

根据题中“在斜面的底端A点有一个小滑块以初速度v0沿斜面向上运动，刚好能到达斜面顶端E点”可知，本题考察匀减速直线运动．根据匀减速直线运动的规律，应用逆向思维法、速度位移公式等知识分析求解．【详解】将末速度为零的匀减速直线运动看作初速度为零的匀加速直线运动，则、，又，解得：．故D项正确，ABC三项错误．3、C【解析】

A．因为力F对小球做负功，其大小等于小球与弹簧组成的系统机械能的减少量，则系统机械能减小量为W，选项A正确，不符合题意；B．重物在向下运动的过程中，要克服弹簧拉力做功W弹力，根据动能定理知mgh-W-W弹力=0故物体重力势能减小量一定大于W，故B正确，不符合题意；C．重物从静止下落到N的过程中，根据动能定理，有结合B选项知Ek=W，故C错误，符合题意；D．由mgh-W-W弹力=0可知W弹力=mgh-W而F=kh=mg则则W弹力=mgh=W则弹簧弹性势能增加量一定等于W，选项D正确，不符合题意。4、B【解析】

猫减小拉力时，桌布在桌面上运动的加速度减小，则运动时间变长；因此鱼缸加速时间变长，桌布抽出时的位移以及速度均变大，则有可能滑出桌面；故A错误；由于鱼缸在桌面上和在桌布上的动摩擦因数相同，故受到的摩擦力相等，则由牛顿第二定律可知，加速度大小相等；但在桌面上做减速运动，则由v=at可知，它在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等；故B正确；若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力仍是滑动摩擦力，由于动摩擦因数与正压力没变，因此摩擦力也不变，鱼缸的加速度将不变，故C错误；桌布向右拉出时，鱼缸相对于桌布向左运动，故鱼缸受到的滑动摩擦力向右，故D错误；故选B.【点睛】本题考查摩擦力的类型，及影响滑动摩擦力的因素，分析判断鱼缸受到的摩擦力是解题的关键，同时还要注意拉力减小后，鱼缸可能由滑动摩擦力变为静摩擦力．5、D【解析】力F所做的功为，平均功率为，故D正确．点睛：本题主要考查了功和平均功率的求法，属于基础问题．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、BC【解析】由能量守恒知电动机多做的功为物体动能增量和摩擦生热Q，所以A项错；根据动能定理，对物体列方程，Wf＝mv2，所以B项正确；因为电动机增加的功率P＝＝＝μmgv，C项正确；因为传送带与物体共速之前，传送带的路程是物体路程的2倍，所以传送带克服摩擦力做功是摩擦力对物体做功的2倍，即mv2，D项错误．8、CD【解析】试题分析：从图线看出，开始图线与x轴平行，表示牵引力不变，牵引车先做匀加速直线运动，倾斜图线的斜率表示额定功率，即牵引车达到额定功率后，做加速度减小的加速运动，当加速度减小到零，做匀速直线运动．当牵引力等于阻力时，速度最大，由图线可知阻力大小f=2000N，A错误；倾斜图线的斜率表示功率，可知，车速为5m/s时，汽车做匀加速直线运动，加速度，B错误．当车速为15m/s时，牵引力，则加速度，故C正确；汽车的最大功率等于额定功率，等于60000W，D正确．9、BD【解析】

b球落在斜面的中点，知a、b两球下降的高度之比为2：1，根据h=gt2知，，则时间之比为，即ta=tb．因为a、b两球水平位移之比为2：1，则由x=v0t，得va=vb．故BD正确，AC错误．故选BD．【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，分析两个小球两个方向位移的关系，从而解决此类问题．10、BDE【解析】

A．两弹簧振子不一定完全相同，A错误；B．分析振动图像可知，振子甲速度为零时，振子乙处于平衡位置，速度最大，B正确；C．弹簧振子的回复力本题中k可能不同，则无法判断两振子的回复力最大值的关系，C错误；D．分析振动图像可知，振子乙速度最大时，振子甲可能处于最大位移处，也可能处于平衡位置，故振子甲速度不一定为零，D正确；E．由图可知甲、乙两个振子的周期分别为，，，甲、乙两个振子的周期之比为2：1，频率所以甲乙振子的振动频率之E正确。故选BDE。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、6.02.0=>【解析】

（1）据表格数据，图像如图所示．（2）由闭合电路欧姆定律得，则图像斜率为：，电动势为：，内阻为：；（3）由于电流表的分压作用，电压表会分担一部分电压，即：，则电动势大小不变，而测量值内阻实际上是电源内阻与电流表内阻之和，故测量值大于实际值．12、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）0.08m（2）30°【解析】

（1）离子在电场中受到的力F=qE，加速度大小a=离子在电场中沿x轴方向做匀速直线运动的时间t=，其中L=0.16m粒子射出电场时速度方向与x轴正方向夹角的正切值tan==所有离子在电场中的偏转角相同，射出电场后运动方向平行，粒子带的宽度（2）离子在电场中沿y轴负方向的偏移量粒子射出电场时的速度粒子的运动轨迹如图所示：由洛仑磁力提供向心力可得离子在磁场中做圆周运动的半径从a点发射的离子射出电场后与y轴的交点坐标为ya=0.15m该粒子射出电场后的延长线于x轴的交点坐标为该离子从原磁场区域圆心方向射入磁场，由粒子在磁场中的运动半径与圆形磁场区的半径相同可知，射出方向MN与入射方向的夹角α=90°，粒子带宽度所以从c点发射的粒子进入磁场时的位置和圆心M点