2025届湖北省武汉市青山区物理高三上期中质量检测模拟试题含解析

2025届湖北省武汉市青山区物理高三上期中质量检测模拟试题注意事项：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、某电场在直角坐标系中的电场线分布情况如图所示，O、P、M、N为电场中的四个点，其中P和M在一条电场线上，则下列说法正确的是（）A．M点的场强小于N点的场强B．M点的电势高于N点的电势C．将一负电荷由O点移到M点电势能增加D．将一正电荷由P点无初速释放，仅在电场力作用下，可沿PM电场线运动到M点2、如图所示，倾角为θ的光滑斜面上放置一重力为G的小球，小球与固定在天花板上的绳子相连，小球保持静止状态。绳子与竖直方向的夹角也为θ。若绳子的拉力大小为F，斜面对小球的支持力大小为F1，则A．F1=FB．F1=GcosθC．F=GcosθD．Fcosθ=Gsinθ3、为估算池中睡莲叶面承受出滴撞击产生的平均压强，小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台，测得1小时内杯中水上升了45mm．查询得知，当时雨滴竖直下落速度约为12m/s．据此估算该压强约为（设雨滴撞击睡莲后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为1×103kg/m3）（）A．0.15Pa B．0.54Pa C．1.5Pa D．5.4Pa4、如图，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连．现将小球从M点由静止释放，它在下降的过程中经过了N点．已知在M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且∠ONM<∠OMN<π2.在小球从M点运动到N点的过程中A．弹力对小球先做正功后做负功B．有两个时刻小球的加速度等于重力加速度C．弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零D．小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能差5、如图所示，、是两个点电荷，P是这两个点电荷连线中垂线上的一点图中所画P点的电场强度方向可能正确的是A． B．C． D．6、下列各组物理量均为矢量的是()A．力、位移、速度B．力、位移、路程C．位移、时间、速度D．速度、加速度、质量二、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，水平地面上一轻弹簧左端固定，右端用一质量为m的滑块将弹簧压缩后锁定．t=0时刻解除锁定．滑块的v—t图像如图所示，OAB段为曲线，A为曲线最高点，BC段为直线．已知OA段与t轴围成的图形面积为S1，OABC与t轴围成的图形面积为S2，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A．滑块与地面间的动摩擦因数B．滑块与地面间的动摩擦因数C．弹簧的劲度系数（认为已求出）D．弹簧的劲度系数（认为已求出）8、质量为m的石块从半径为R的半球形的碗口下滑到确的最低点的过程中，如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变，如图所示，那么（）A．因为速率不变，所以石块的加速度为零B．石块下滑过程中受的合外力越来越大C．石块下滑过程中，加速度大小不变，方向在变化D．石块下滑过程中，摩擦力大小越来越小9、如图甲所示，木块放在水平桌面上，给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt(k是常数)，摩擦力传感器描绘出木块受到的摩擦力Ff随着时间t变化的图线如图乙所示。下列说法正确的是（）A．木块在t2时刻开始运动B．木块在t2时刻以后做匀速直线运动C．滑动摩擦力的大小等于Ff1D．最大静摩擦力的大小等于Ff210、一个半径为R的绝缘圆柱面，有2N+1根长为L的直铜导线紧紧贴在其表面，通有向下的电流，大小均为I,通电导线有两种放置方法。方法1:如图甲(俯视图为丙),一根放置在AA'处，其余2N根均匀、对称的分布在圆柱的右半侧，与圆柱的轴平行;方法2:如图乙(俯视图为丁)，一根放置在AA'处，其余2N根均匀、对称的分布在圆柱的左半侧，与圆柱的轴平行。在这两种情况下，其余2N根在AA'处产生的磁场分别为B1、B2，放置在AA'处的导线受安培力分别为F1、F2。已知通有电流i的长直导线在距其r处产生的磁感应强度大小为(其中km为一常数)。则A．B1、B2方向不同 B．B1、B2方向相同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）某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．该同学经正确操作得到打点纸带，在纸带后段每两个计时间隔取一个计数点，依次为1、2、3、4、5、6、7，测量各计数点到第一个点的距离h，并正确求出打相应点时的速度v.各计数点对应的数据见下表：计数点1234567h/m0.1240.1940.2790.3800.4970.6300.777v/(m·s－1)1.942.332.733.133.50v2/(m2·s－2)3.765.437.459.8012.3请在图坐标中，描点作出v2­h图线________；由图线可知，重锤下落的加速度g′＝________m/s2(保留三位有效数字)；若当地的重力加速度g＝9.80m/s2，根据作出的图线，能粗略验证自由下落的重锤机械能守恒的依据是______________________．12．（12分）某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验，装置如图所示，图中A、B两位置分别固定了两个光电门传感器．实验时测得小物体上宽度为d的挡光片通过A的挡光时间为t1，通过B的挡光时间为t2，重力加速度为g．为了证明小物体通过A、B时的机械能相等，还需要进行一些测量和数据分析．(1)下列必要的测量步骤是____________A．用天平测出小物体的质量mB．用秒表测出小物体通过A、B两传感器的时间ΔtC．测出小物体释放时离桌面的高度HD．测出A、B两传感器之间的竖直距离h(2)若该同学用d和t1、t2的比值分别来表示小物体经过A、B光电门时的速度，并设想如果能满足_____________________关系式，即能证明在自由落体过程中小物体的机械能是守恒的．(3)该同学的实验设计可能会引起误差的是(请写出一种)：________________________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）木星的卫星之—叫艾奥。艾奥上面的珞珈火山在一次火山喷发中，喷出的一块岩块初速度为19m/s，上升高度可达100m，到最高点时速度方向变为水平方向，大小为1m/s。已知艾奥的半径为R=1800km，引力常量G=6.67x10-11N.m2/kg2，忽略艾奥的自转及岩块运动过程中受到稀薄气体的阻力作用，求(结果保留两位有效数字)。(1)艾奥表面附近的重力加速度大小；(2)艾奥的质量；(3)艾奥的第一宇宙速度。14．（16分）如图所示，ABC是三棱镜的一个截面，其折射率为，现有一细束平行与截面的光线沿MN方向射到棱镜的AB面上的N点，，入射角的大小为，且，已知真空中的光速，求：①光在棱镜中传播的速率；②此束光进入棱镜后从棱镜射出的方向和位置（不考虑AB面的反射）．15．（12分）如图所示，光滑水平面上，质量为2m的小球B连接着轻质弹簧，处于静止状态；质量为m的小球A以速度v0向右匀速运动，接着逐渐压缩弹簧并使B运动，过一段时间后，A与弹簧分离．设小球A、B与弹簧相互作用过程中无机械能损失，弹簧始终处于弹性限度以内．(1)求当弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能E；(2)若开始时在小球B的右侧某位置固定一块挡板(图中未画出)，在小球A与弹簧分离前使小球B与挡板发生正碰，并在碰后立刻将挡板撤走．设小球B与固定挡板的碰撞时间极短．碰后小球B的速度大小不变，但方向相反．设此后弹簧弹性势能的最大值为Em，求Em可能值的范围．

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．电场线密的地方电场强度大，由图可知M点电场线比N点的密，所以M点的场强大于N点的场强度，故A错误；B．沿电场线方向电势降低，所以M点的电势低于N点的电势，故B错误；C．将一负电荷由O点移到M点电场力做负功，所以电荷的电势能增加，故C正确；D．一正点电荷从P点由静止释放，该电荷所受的电场力是变力，与电场线的相切，据曲线运动的条件该电荷并不能沿电场线运动到M点，故D错误。故选C。2、A【解析】

对小球受力分析，正交分解，如图：由平衡条件，水平方向：，得：，竖直方向：，得：，也即，故A正确，BCD错误。3、A【解析】

由于是估算压强，所以不计雨滴的重力．设雨滴受到支持面的平均作用力为F。设在△t时间内有质量为△m的雨水的速度由v=12m/s减为零．以向上为正方向，对这部分雨水应用动量定理F△t=0﹣（﹣△mv）=△mv得到设水杯横截面积为S，对水杯里的雨水，在△t时间内水面上升△h，则有△m=ρS△hF=ρSv压强故A正确，BCD错误。4、BCD【解析】由题可知，M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，则在运动过程中OM为压缩状态，N点为伸长状态；小球向下运动的过程中弹簧的长度先减小后增大，则弹簧的弹性势能先增大，后减小，再增大，所以弹力对小球先做负功再做正功，最后再做负功，故A错误；在运动过程中M点为压缩状态，N点为伸长状态，则由M到N有一状态弹力为0且此时弹力与杆不垂直，加速度为g；当弹簧与杆垂直时小球加速度为g．则有两处（即有两个时刻）加速度为g，故B正确；由图可知，弹簧长度最短时，弹簧与杆的方向相互垂直，则弹力的方向与运动的方向相互垂直，所以弹力对小球做功的功率为零，故C正确；因M点与N点弹簧的弹力相等，所以弹簧的形变量相等，弹性势能相同，弹力对小球做的总功为零，则弹簧弹力对小球所做的正功等于小球克服弹簧弹力所做的功；小球向下运动的过程中只有重力做正功，所以小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能差，故D正确．故选BCD．5、A【解析】

P点场强是两个点电荷单独存在时产生场强的矢量和，故合场强应该在P点与两个点电荷连线之间的范围，如图故A正确，BCD错误．故选A.【点睛】场强是矢量，空间某点的场强是由各个点电荷单独存在时产生的场强的矢量和，遵循平行四边形定则．6、A【解析】

力、位移、速度和加速度都是即有大小又有方向的物理量，都是矢量，路程、时间和质量是只有大小没有方向的，是标量，故选项A正确，选项BCD错误。【点睛】即有大小又有方向，相加时遵循平行四边形定则的物理量是矢量，只有大小，没有方向的物理量是标量，本题就是看学生对矢量和标量的掌握。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、AC【解析】

滑块离开弹簧后做匀减速直线运动，结合速度时间图线求出匀减速直线运动的加速度大小，结合牛顿第二定律求出滑块与地面的间的动摩擦因数；由图线可知，在A位置，速度最大，此时弹力和摩擦力相等，在B位置，弹簧恢复原长，结合图线围成的面积求出速度最大时弹簧的形变量，结合胡克定律求出弹簧的劲度系数；【详解】A、滑块离开弹簧后做匀减速直线运动，根据速度时间图线知，匀减速直线运动的加速度大小，而且，解得，故选项A正确，选项B错误；C、由图可知，A位置速度最大，知此时弹簧弹力和摩擦力相等，有：，

形变量x等于OAB围成的面积和OA围成的面积之差，形变量，

解得劲度系数，故选项C正确，D错误．【点睛】本题综合考查了胡克定律、牛顿第二定律、运动学公式的综合运用，理清滑块在整个过程中的运动规律是解决本题的关键，通过速度最大时，弹力等于摩擦力，求解劲度系数．8、CD【解析】

AC.石块的速率不变，做匀速圆周运动，根据可知，加速度大小恒定，方向时刻变化，故A错误，C正确；B.石块做匀速圆周运动，合力为：合可知合外力大小不变，故B错误；D.物块在运动过程中受重力、支持力及摩擦力作用，如图所示支持力与重力沿半径方向的分力，一起充当向心力，在物块下滑过程中，速度大小不变，则在切向上摩擦力与重力沿切线方向的分力大小相等，方向相反，因重力沿切线方向的分力变小，故摩擦力也会越来越小，故D正确。9、ACD【解析】AB：由图知：t2时刻木块受的摩擦为最大静摩擦，水平力F=kt，木块在t2时刻开始运动，以后拉力大于滑动摩擦力，t2时刻以后做变加速直线运动；故A正确、B错误。C：木块在t2时刻开始运动，t2时刻以后物体受滑动摩擦力，则滑动摩擦力的大小等于Ff1；故C正确。D：t2时刻木块受的摩擦为最大静摩擦，最大静摩擦力的大小等于Ff2；故D正确。点睛：根据图象推出对应的运动情景，再将情景与图象对应分析。10、BC【解析】

AB．以2N中在一根通电直导线为研究对象，在A点产生磁场是以此导线所在位置为圆心，两直导线连线为半径在圆上的切线，如图1所示，其水平向合磁感应强度为0，则总的磁感应强度为竖直向上，选图中的任一条求其沿竖直向上的分量：设图丙中的2离A点距离为a，d为圆直径。如图2，丙图中的任一根在A产生的磁场B的向上（丙图方位）分量为即任一根在图中的任何位置在竖直向上的分量的值都是相同的，则在A处的总的磁感应强度为，故A错误，B正确；CD．放置在AA′处的导线受安培力相等，有故C正确，D错误。故选BC。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、如图所示；9.75(9.68～9.79均可)图线为通过坐标原点的一条直线，所求g′与g基本相等【解析】

利用描点法作出图象如下所示：

利用v2-h图线处理数据，若mgh=mv2，那么v2-h图线的斜率就等于2g．所以重锺下落的加速度：g′=k=9.75m/s2

根据作出的图线，能粗略验证自由下落的重锤机械能守恒的依据是：图线为通过坐标原点的一条直线，斜率g′与g基本相等．12、Bd太大或h测量不准【解析】

（1）根据实验目的以及机械能守恒定律的表达式，可明确该实验需要测量的物理量；（2）写出机械能守恒的表达式，可正确解答本题．（3）本实验的误差有数据测量导致的，还有就是在该实验中用平均速度代替瞬时速度，因此若物体挡光的宽度d太大，将导致瞬时速度的测量不准确，当然还有其他因素导致的误差等．【详解】解：（1）A、根据机械能守恒的表达式，可知不需要测量质量，A错误；B、实验中需要测量从A到B过程中重力势能的减小量，因此需要测量AB之间的距离h，故B正确；C、测出AB之间的距离h，不需要测量小物体释放时离桌面的高度H，故C错误；D、根据机械能守恒定律的表达式，可知不需要测量小物体通过A、B两传感器的时间△t，故D错误．故选B．（2）本实验中利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，故有：，，根据，可得：．（3）本实验的误差有数据测量导致的，还有就是在该实验中用平均速度代替瞬时速度，因此若物体挡光的宽度d太大，将导致瞬时速度的测量不准确，当然还有其他因素导致的误差等．【点睛】对于实验不光要从理论上理解，关键是要动手实验，体会实验步骤以及数据处理的过程，加深对实验的理解．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)1.8m/s2(2)kg(3)m/s【解析】

(1)岩块做斜上抛运动，由动能定理得:解得:g=1.8m/s2(2)忽略艾奥的自转则有:解得：kg(3)某卫星在艾奥表面绕其做圆周运动时：代入解得:v=m/s14、①；