甘肃省武威第三中学2025届物理高三第一学期期中统考试题含解析

甘肃省武威第三中学2025届物理高三第一学期期中统考试题请考生注意：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、下列说法正确的是A．由公式v＝ωr可知，人造地球卫星的轨道半径越大则其速度越大B．由公式可知，人造地球卫星的轨道半径越大则其速度越小C．地球同步卫星在其圆形轨道上运行时的速度大于7.9km/sD．地球同步卫星在其圆形轨道上运行时的角速度小于地球自转的角速度2、据报道，2020年我国首颗“人造月亮”将完成从发射、入轨、展开到照明的整体系统演示验证。“人造月亮”是一种携带大型空间反射镜的人造空间照明卫星，将部署在距离地球500km以内的低地球轨道上，其亮度是月球亮度的8倍，可为城市提供夜间照明．假设“人造月亮”绕地球做圆周运动，则“人造月亮”在轨道上运动时（）A．“人造月亮”的线速度等于第一宇宙速度B．“人造月亮”的角速度大于月球绕地球运行的角速度C．“人造月亮”的向心加速度大于地球表面的重力加速度D．“人造月亮”的公转周期大于月球的绕地球运行的周期3、人用手托着质量为m的小苹果，从静止开始沿水平方向运动，前进距离L后，速度为v（物体与手始终相对静止），物体与手掌之间的动摩擦因数为，则下列说法正确的是（）A．手对苹果的作用力方向竖直向上B．苹果所受摩擦力大小为C．手对苹果做的功为D．苹果对手不做功4、平抛运动的规律可以用如图所示的实验现象描述。小球从坐标原点O水平抛出，做抛体运动。两束光分别沿着与坐标轴平行的方向照射小球，在两个坐标轴上留下了小球的两个“影子”。关于影子在x、y两个方向的运动，下列说法正确的是（）A．影子在x方向做匀速运动，y方向也做匀速运动B．影子在x方向做匀速运动，y方向做匀变速直线运动C．影子在x方向做匀变速直线运动，y方向做匀速运动D．影子在x方向做匀变速直线运动，y方向也做匀变速直线运动5、如图所示，AO、BO、CO是完全相同的绳子，并将钢梁水平吊起，若钢梁足够重时，绳子AO先断，则（）A．θ=120°B．θ＞120°C．θ＜120°D．不论θ为何值，AO总是先断6、在物理学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是（）A．伽利略利用“理想斜面”得出“力是维持物体运动的原因”的观点B．牛顿提出了行星运动的三大定律C．英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了万有引力常量D．开普勒从理论和实验两个角度，证明了轻、重物体下落一样快，从而推翻了古希腊学者亚里士多德的“小球质量越大下落越快”的错误观点二、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，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平，两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等．现同时释放a、b，它们由静止开始运动，在随后的某时刻t，a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，a、b间的相互作用和重力可忽略．下列说法正确的是（）A．a的质量比b的大B．在t时刻，a的动能比b的大C．在t时刻，a和b的电势能相等D．在t时刻，a和b的动量大小相等8、如图所示，质量为M的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径AB长度为2R，现将质量m为的小球从距A点正上方h0高处由静止释放，已知M=2m。小球由A点经过半圆轨道后从B冲出，在空中能上升的最大高度为（不计空气阻力），则（）A．小球和小车组成的系统水平方向动量守恒 B．小车向左运动的最大距离为C．小球离开小车后做斜上抛运动 D．小球第二次能上升的最大高度大于9、如图所示，水平传送带能以恒定的速率v运行。现使一个可视为质点的物体，沿与水平传送带等高的光滑水平面以初速度v0从传送带左端滑上传送带，物体最终可能从传送带右端抛出，或从左端滑回光滑水平面，在此过程中，下列说法正确的是(A．传送带顺时针转动时，物体一定从右端抛出B．传送带逆时针转动时，物体一定从左端滑回光滑水平面C．传送带顺时针转动和逆时针转动，对物体做的功可能相同D．传送带顺时针转动和逆时针转动，物体与传送带因摩擦产生的内能可能相同10、如图所示，金属杆ab、cd置于足够长的水平平行轨道MN、PQ上，可沿轨道滑动，轨道所在的空间有竖直向上匀强磁场，导轨电阻不计．则下面说法中正确的是()A．若轨道光滑，给ab一初速度v0，则最终ab、cd一定做匀速运动且速度大小均为0.5v0B．若轨道光滑，给ab施加一个垂直于ab的水平恒定外力作用，则最终二者一定做匀加速运动，且速度差恒定C．若轨道粗糙，给ab施加一个垂直于ab的水平恒定外力作用，则最终二者一定做匀加速运动，且速度差恒定D．若将cd换成固定于MN、PQ间的一电容器，且轨道光滑，给ab施加一个垂直于ab的恒定外力，则最终ab一定做匀加速直线运动三、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）（1）在下列学生实验中，一定不需要用到打点计时器的实验有______（填字母）．A．“探究求合力的方法”B．“探究加速度与力、质量的关系”C．“探究做功与物体速度变化的关系”D．“探究作用力与反作用力的关系”（2）做“验证机械能守恒定律”的实验，已有铁架台、铁夹、电源、纸带、打点计时器，还必须选取的器材是图中的_______（填字母）．某同学在实验过程中，①在重锤的正下方地面铺海绵；②调整打点计时器的两个限位孔连线为竖直；③重复多次实验．以上操作可减小实验误差的是_______（填序号）．12．（12分）某同学用如图的实验装置研究小车在斜面上的运动。（1）用细绳将沙和沙桶通过滑轮与小车连接，调节斜面的倾角θ，使小车沿斜面向下做匀速直线运动，用天平测出沙和沙桶的总质量m；（2）保持斜面倾角θ不变，取下沙和沙桶，接通电源，在靠近打点计时器处重新释放小车。（3）下图是该同学实验中打出的一条纸带的一部分，打点计时器电源的频率为50Hz，相邻两计数点间还有4个计时点未画出。由纸带中可以判断小车沿斜面向下做_____________运动。若测得沙和沙桶的总质量为310g，则小车的质量为________kg（结果保留三位有效数字，重力加速度取9.8m/s2）。（4）在上述实验中，以下说法正确的是______。(填正确答案标号)A．小车的质量应远大于沙和沙桶的质量B．连接小车、沙和沙桶的细绳与斜面应保持平行C．打点计时器的电源应选取220V交流电D．实验过程需用秒表计时四、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）下雪天，卡车在笔直的高速公路上匀速行驶．司机突然发现前方停着一辆故障车，他将刹车踩到底，车轮被抱死，但卡车仍向前滑行，并撞上故障车，且推着它共同滑行了一段距离l后停下．事故发生后，经测量，卡车刹车时与故障车距离为L，撞车后共同滑行的距离．假定两车轮胎与雪地之间的动摩擦因数相同．已知卡车质量M为故障车质量m的4倍．(1)设卡车与故障车相撞前的速度为v1两车相撞后的速度变为v2，求(2)卡车司机至少在距故障车多远处采取同样的紧急刹车措施，事故就能免于发生．14．（16分）某兴趣小组举行遥控赛车比赛，比赛轨道如图所示：水平直线轨道与光滑竖直半圆轨道BC相切与B点。一辆可视为质点的赛车从起点A出发，沿水平直线轨道向右运动，由B点进入光滑竖直半圆轨道，并通过轨道的最高点C作平抛运动，落地后才算完成比赛。已知光滑竖直半圆轨道半径为R=O.4m、赛车质量m=O.5kg。通电后赛车电动机以额定功率P=4W工作，赛车在水平轨道上受到的阻力恒为f=O.4N，g取1Om/s2。则：(1)若AB间距离L=10m，要使赛车能完成比赛，电动机至少要工作多长时间？(2)若赛车在B点速度vB=8.Om/s，问半圆轨道半径R改变为多少时赛车能完成比赛，且落地点离B点最远？15．（12分）航天飞机是一种垂直起飞、水平降落的载人航天器．航天飞机降落在平直跑道上，其减速过程可简化为两个匀减速直线运动．航天飞机以水平速度v0着陆后立即打开减速阻力伞（如图），加速度大小为a1，运动一段时间后速度减为v；随后在无阻力伞情况下匀减速直至停下，已知两个匀减速滑行过程的总时间为t，求：（1）第二个减速阶段航天飞机运动的加速度大小；（2）航天飞机着陆后滑行的总路程．

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】

AB．由公式可知，人造地球卫星的轨道半径越大则其速度越小，选项B正确，A错误；C．根据可知，因同步卫星的轨道半径大于地球半径，可知地球同步卫星在其圆形轨道上运行时的速度小于7.9km/s，选项C错误；D．地球同步卫星与地球自转有相同的周期，则同步卫星在其圆形轨道上运行时的角速度等于地球自转的角速度，选项D错误。2、B【解析】

知道第一宇宙速度的物理意义，研究“人造月亮”绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式表示出所要比较的物理量；【详解】A、第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度，也是人造卫星的最大运行速度，根据可得，所以“人造月亮”的运行速度不可能等于第一宇宙速度，故A错误；B、根据可得，由于“人造月亮”绕地球做圆周运动的半径小于月球绕地球运行的半径，所以“人造月亮”的角速度大于月球绕地球运行的角速度，故B正确；C、根据可得，由于“人造月亮”绕地球做圆周运动的半径大于地球半径，所以“人造月亮”的向心加速度小于地球表面的重力加速度，故C错误；D、根据可得，由于“人造月亮”绕地球做圆周运动的半径小于月球绕地球运行的半径，所以“人造月亮”的公转周期小于月球的绕地球运行的周期，故D错误；故选B．【点睛】关键是根据万有引力提供向心力，列出等式表示出所要比较的物理量．3、C【解析】试题分析：A、手对苹果的作用力是支持力和摩擦力的合力，方向斜向上，故A错误．B、苹果的加速度，则摩擦力，故B错误．C、根据动能定理得，手对苹果做功的大小，故C正确，D错误．考点：本题考查了功的计算；摩擦力的判断与计算4、B【解析】

因为平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，即影子在x方向是匀速运动，在竖直方向上做自由落体运动，即影子在y方向是匀变速直线运动。故选B。5、C【解析】

以结点O为研究对象，分析受力，作出力图如图．根据对称性可知，BO绳与CO绳拉力大小相等．由平衡条件得：FAO=2FBOcos，当钢梁足够重时，AO绳先断，说明FAO＞FBO，则得到2FBOcos＞FBO，解得：θ＜120°，故C正确，ABD错误。6、C【解析】试题分析：伽利略利用“理想斜面”得出“力不是维持物体运动的原因”的观点，A错误；开普勒提出了行星运动的三大定律，B错误；英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了万有引力常量，C正确；伽利略从理论和实验两个角度，证明了轻、重物体下落一样快，从而推翻了古希腊学者亚里士多德的“小球质量越大下落越快”的错误观点，D错误；故选C．考点：物理学史【名师点睛】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】试题分析本题考查电容器、带电微粒在电场中的运动、牛顿运动定律、电势能、动量定理及其相关的知识点．解析根据题述可知，微粒a向下加速运动，微粒b向上加速运动，根据a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，可知a的加速度大小大于b的加速度大小，即aa>ab．对微粒a，由牛顿第二定律，qE=maaa，对微粒b，由牛顿第二定律，qE=mbab，联立解得：>，由此式可以得出a的质量比b小，选项A错误；在a、b两微粒运动过程中，a微粒所受合外力等于b微粒，a微粒的位移大于b微粒，根据动能定理，在t时刻，a的动能比b大，选项B正确；由于在t时刻两微粒经过同一水平面，电势相等，电荷量大小相等，符号相反，所以在t时刻，a和b的电势能不等，选项C错误；由于a微粒受到的电场力（合外力）等于b微粒受到的电场力（合外力），根据动量定理，在t时刻，a微粒的动量等于b微粒，选项D正确．点睛若此题考虑微粒的重力，你还能够得出a的质量比b小吗？在t时刻力微粒的动量还相等吗？在t时间内的运动过程中，微粒的电势能变化相同吗？8、ABD【解析】

A．小球与小车组成的系统在水平方向所受合外力为零，水平方向系统动量守恒，故A正确；B．系统水平方向动量守恒，以向右为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得mv-Mv′=0即有解得小车的位移故B正确；

C．小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒，小球由A点离开小车时系统水平方向动量为零，小球与小车水平方向速度为零，小球离开小车后做竖直上抛运动，故C错误；

D．小球第一次车中运动过程中，由动能定理得Wf为小球克服摩擦力做功大小，解得即小球第一次在车中滚动损失的机械能为，由于小球第二次在车中滚动时，对应位置处速度变小，因此小车给小球的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功小于，机械能损失小于，因此小球再次离开小车时，能上升的高度大于，而小于。故D正确；

故选ABD。9、ACD【解析】

若传送带顺时针转动时，无论物体的初速度v0与传送带的速度v的关系如何，物体一定从右端抛出，选项A正确；若传送带逆时针转动时，若物体的初速度v0较大，物体在传送带上做减速运动，到达最右端时速度还未减到零，此时也能到达传送带的最右端，选项B错误；若传送带顺时针转动，且物体在传送带上滑动的速度一直大于传送带的速度，则传送带对物体做功为-fL；若传送带逆时针转动，物体一直减速到最右端，此时传送带对物体做功也为-fL；两种情况下对物体做的功相同，选项C正确；物体与传送带因摩擦产生的内能为Q=f∆x，传送带顺时针转动和逆时针转动时，相对传送带的位移可能相同，则物体与传送带因摩擦产生的内能可能相同，选项D正确；故选ACD.10、ABD【解析】

若轨道光滑，给ab一初速度v0，ab运动后在ab棒中产生电动势，电路中产生感应电流，根据楞次定律可知，ab受到的安培力的方向向后，cd受到的安培力的方向向前，结合F=BIL可知两根棒中受到的安培力大小相等，方向相反，由动量守恒定律即可求出二者的末速度．若轨道光滑，开始时ab的速度比较小，则电路中的电流比较小，ab受到的安培力小于拉力F，所以ab向右做加速运动，同时cd也向右做加速运动，但开始时ab的加速度大，随速度差的增大，二者的加速度逐渐趋于相等，最后二者以相等的加速度运动．若轨道粗糙，根据外力与摩擦力比较，从而判定棒ab运动情况，再根据安拉力与滑动摩擦力关系，得出cd棒运动情况，最后根据闭合电路欧姆定律与安培力表达式，即可求解；

若将cd换成固定于MN、PQ间的一电容器，金属棒在向右运动的过程中，随着速度增大，安培力增大，由牛顿第二定律分析加速度的变化．【详解】若轨道光滑，ab运动后在ab棒中产生电动势，电路中产生感应电流，根据楞次定律可知，ab受到的安培力的方向向后，cd受到的安培力的方向向前，结合可知两根棒中受到的安培力大小相等，方向相反，二者在水平方向的动量守恒，选取向右为正方向，由动量守恒定律得，解得，故A正确；若轨道光滑，给ab施加一个垂直于ab的恒定外力作用，ab将开始做加速运动，电路中产生感应电流，根据楞次定律可知，ab受到的安培力的方向向后，cd受到的安培力的方向向前；开始时ab的速度比较小，则电路中的电流比较小，ab受到的安培力小于拉力F，所以ab向右做加速运动，加速度满足，电路中由感应电流后cd也向右做加速运动，加速度满足，开始时ab的加速度比较大，cd的加速度比较小，二者之间的速度差逐渐增大，则电路中的电动势与电流都逐渐增大，此时二者之间的加速度的差逐渐减小，当它们的加速度相等时，二者之间的速度差最大，此时，同时满足，B正确；若轨道粗糙，给ab施加一个垂直于ab的恒定外力作用，设两根棒与轨道之间的摩擦力都是f；若，则都静止不动；若，故棒ab由静止开始作加速运动，棒ab中将出现不断变大的感应电流，致使cd也会受到安培力作用，当时，cd保持不动；当时，cd棒也开始运动．由以上的分析可知，若轨道粗糙，给ab施加一个垂直于ab的恒定外力作用，不一定最终二者一定做匀加速运动，且速度差恒定，C错误；若将cd换成固定于MN、PQ间的一电容器，且轨道光滑，给ab施加一个垂直于ab的恒定外力F，设金属棒做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，电流的定义式，电容器上的带电量，根据法拉第电磁感应定律，整理以上式子得，所以有，可知假设正确，给ab施加一个垂直于ab的恒定外力，最终ab一定做匀加速直线运动，故D正确．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）AD，（2）BD，②③．【解析】

（1）打点计时器是计时工具，可以间接的测量物体运动速度大小，结合实验的原理确定哪些实验需要打点计时器．（2）根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定所需的物理器材，结合原理确定减小实验误差的方法．【详解】（1）探究合力的方法，抓住两根弹簧秤拉橡皮筋和一根弹簧秤拉橡皮筋效果相同，探究合力和分力的关系，不用打点计时器，故A错误．探究加速度与力、质量的关系，实验中需要测量加速度的大小，需要通过纸带测量加速度，所以需要打点计时器，故B正确．探究做功与物体速度变化的关系，实验中需要测量速度，需要通过纸带测量速度，所以需要打点计时器，故C正确．探究作用力与反作用力的关系，不需要打点计时器，故D错误．本题选择不需要的，故选AD．（2）验证机械能守恒，即验证重物重力势能的减小量和动能的增加量是否相等，所以需要重物，点迹间的时间间隔可以通过打点计时器直接得出，不需要秒表，实验中需要刻度尺测量点迹间的距离，从而得出下降的高度以及瞬时速度的大小，不需要测量重物的质量，所以不需要砝码，故选BD．（3）实验中为了减小实验的误差，调整打点计时器的两个限位孔连线为竖直，从而减小摩擦阻力的影响，重复多次实验，可以减小实验的误差．故选②③．12、匀加速直线运动1.53kgBC【解析】

（3）[1]由纸带的数据可得：x2[2]调节斜面的倾角θ