2025届山西省太原市小店区太原四十八中物理高三第一学期期中学业水平测试模拟试题含解析

2025届山西省太原市小店区太原四十八中物理高三第一学期期中学业水平测试模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、2016年10月19日，天宫二号空间实验室与神舟十一号载人飞船在距地面393公里的轨道高度交会对接成功。由此消息对比神舟十一号与地球同步卫星的认识，正确的是（）A．神舟十一号载人飞船中宇航员没有受到力的作用B．神舟十一号载人飞船的周期为24小时C．神舟十一号载人飞船的周期小于同步卫星的周期D．神舟十一号载人飞船中天平可以正常使用2、为了减少污染,工业废气需用静电除尘器除尘,某除尘装置如图所示,其收尘极为金属圆筒,电晕极位于圆筒中心．当两极接上高压电源时,电晕极附近会形成很强的电场使空气电离,废气中的尘埃吸附离子后在电场力的作用下向收尘极运动并沉积,以达到除尘目的．假设尘埃向收尘极运动过程中所带电量不变,下列判断正确的是(

)A．带电尘埃向收尘极运动过程中电势能越来越大B．金属圆筒内越靠近收尘极电势越高C．带电尘埃向收尘极运动过程中受到的电场力越来越大D．金属圆筒内存在匀强电场3、如图所示，一根长为l的轻质软绳一端固定在O点，另一端与质量为m的小球连接，初始时将小球放在与O点等高的A点，，现将小球由静止状态释放，则当小球运动到O点正下方时，绳对小球拉力为()(已知：sin37°=0.6，cos37°=0.8)A．2mgB．3mgC．D．4、如图所示，一铁球用一轻绳悬挂于O点，用力F拉住小球，要使轻绳与竖直方向保持60°角不变，且F最小，则F与竖直方向的夹角θ应为()A．90° B．60° C．30° D．0°5、如图所示，A、B是位于水平桌面上两个质量相等的小滑块，离墙壁的距离分别为L和，与桌面之间的动摩擦因数分别为和，现给滑块A某一初速度，使之从桌面右端开始向左滑动，设AB之间、B与墙壁之间的碰撞时间都很短，且碰撞中没有能量损失，若要使滑块A最终不从桌面上掉下来，滑块A的初速度的最大值为（）A． B．C． D．6、如图所示，静止在光滑水平面上的小车质量为M，固定在小车上的杆用长为l的轻绳与质量为m的小球相连，将小球拉至水平右端后放手，则小车向右移动的最大距离为()A． B． C． D．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、为了安全，在公路上行驶的汽车必须保持距离．假设高速公路上甲、乙两车在同一车道上行驶，甲车在前，乙车在后．t=0时刻，发现前方有事故，两车同时开始刹车，行进中两车恰好没有发生碰撞．两车刹车过程的v–t图象如图所示，以下判断正确的是A．两车都停止运动时相距25mB．t=0时刻两车间距等于50mC．t=5s时两车间距小于t=15s时两车间距D．乙车刹车的加速度大小是甲车的1.5倍8、如图甲所示，质量为M＝2kg的木板静止在水平面上，可视为质点的物块从木板的左侧沿表面水平冲上木板．物块和木板的速度—时间图象如图乙所示，g＝10m/s2，结合图象，下列说法错误的是()A．可求解物块在t＝2s的位移B．可求解物块与木板间的动摩擦因数C．不可求解物块的质量D．可求解木板的长度9、一物块沿倾角为θ的固定斜面以一定的初速度从底端上滑，到达最大高度处后又返回底端．已知物块上滑的时间是下滑时间的一半，则（）A．下滑时的加速度大B．回到底端时速度是出发时的C．物块与斜面间的动摩擦因数为D．因摩擦而产生的热量上滑时与下滑时相等10、已知一足够长的传送带与水平面的倾角为,以恒定的速度顺时针转动．某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度、质量为m的小物块,如图甲所示．以此时为时刻,小物块的速度随时间的变化关系如图乙所示(图甲中取沿传送带向上的方向为正方向,图乙中)．下列说法中正确的是()A．0～t1内传送带对小物块做正功B．小物块与传送带间的动摩擦因数μ小于C．0～t2内传送带对小物块做功为D．0～t2内小物块与传送带间因摩擦产生的热量大于小物块动能的减少量三、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）小李同学用如图所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”的实验．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地重力加速度g=9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg．小李同学选用实验中得到的一条点迹清晰的纸带，把运动的起始点记作O，另选连续3个点A、B、C作为测量点，且A、B、C各点到O点的距离如图2所示．根据以上数据，可知重物由O点运动到B点过程中，重力势能的减少量等于_____J，动能的增加量等于______J(结果保留3位有效数字)．这样验证的系统误差会使重力势能的减少量__________（“大于”、“等于”、“小于”）动能的增加量．12．（12分）为了验证碰撞中动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞(碰撞过程中没有机械能损失)，某同学选取了两个体积相同、质量不相等的小球，按下述步骤做了如下实验:(1)用天平测出两个小球的质量(分别为m1和m2，且m1＞m2)．(2)按照如图所示的那样，安装好实验装置．将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点的切线水平．将一斜面BC连接在斜槽末端．(3)先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置．(4)将小球m2放在斜槽前端边缘处，让小球m1从斜槽顶端A处滚下，使它们发生碰撞，记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置．(5)用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离．图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点距离分别为L0、L1、L2根据该同学的实验，回答下列问题：(1)小球m1与m2发生碰撞后，m1的落点是图中的_________点，m2的落点是图中的_________点．(2)用测得的物理量来表示，只要满足关系式____________，则说明碰撞中动量是守恒的．(3)用测得的物理量来表示，只要再满足关系式__________，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞．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）有一种能够垂直起降的小型遥控无人机，质量为m＝2kg，假定运动过程中所受空气阻力大小恒为F阻＝4N，方向与无人机运动方向相反．当无人机在地面上由静止开始以最大升力竖直向上起飞，经时间t＝4s时，离地面的高度为h＝48m，g取10m/s2.(1)其动力系统能够提供的最大升力为多大？(2)当无人机悬停在距离地面高度H＝100m处时，由于动力设备故障，无人机突然失去升力，从静止开始坠落，则无人机坠落地面时的速度为多大？14．（16分）如图所示，质量分别为1kg、3kg的滑块A、B静止在光滑的水平面上．现使滑块A以4m/s的速度向右运动，与左侧还有轻弹簧的滑块B发生正碰．求二者在发生碰撞的过程中：（1）弹簧的最大弹性势能；（2）滑块B的最大速度．15．（12分）如图所示，有两个滑块A、B位于光滑水平面上，滑块A的质量为2kg，滑块B的质量为6kg，某时刻给滑块A一个向右的大小为4m/s的初速度，随后与静止的滑块发生碰撞，B左侧连接一个轻质弹簧，则在滑块A、B碰撞的过程中，求：（1）轻质弹簧在碰撞过程中的最大弹性势能；（2）碰撞过程中滑块的最大速度．

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】飞船绕地球做匀速圆周运动，宇航员仍然受到万有引力，只是万有引力提供圆周运动的向心力；故A错误；神舟十一号的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则由可知，神舟十一号的运行周期小于同步卫星的周期，即小于24小时．故B错误，C正确；神舟十一号载人飞船中天平处于完全失重状态，不能正常使用；故D错误；故选C.点睛：解决本题的关键是理解宇宙员处于完全失重状态，靠地球的万有引力提供向心力，做圆周运动；明确飞船上所有天体均做匀速圆周运动．2、B【解析】

尖端电荷密度大，附近的场强强，空气越容易电离，画出金属筒和金属丝之间的电场线分布图，比较场强的大小，带负电的细颗粒物根据受力判断运动情况．【详解】尘埃带负电后受电场力作用向收尘极运动，电场力做正功，电势能越来越小，故A错误；逆电场线方向，电势变高，故越靠近收尘极，电势越高，故B正确；离电晕极越远，场强越小，尘埃带电量不变，电场力越小，故C错误，根据图象信息可知除尘器内电场在水平面上的分布类似于负点电荷电场，电场线方向由收尘极指向电晕极，故D错误；故选B．【点睛】此题考查静电的应用-静电除尘，解答本题关键是要知道金属圆筒和金属丝之间的电场分布，电场强度越大的地方气体越容易电离．3、D【解析】设小球到达B点时细绳刚好绷紧．则OB与水平方向的夹角的余弦为，小球自由下落的高度为，到达B点的速度，细绳绷紧后瞬间小球只有垂直于细绳的分速度，大小为v2=v1cosα，从B到最低点，由动能定理得：；在最低点有，，联立以上各式解得，故选D．【点睛】本题关键分析清楚小球的运动规律，注意细绳绷紧前后小球速度的突变，然后结合运动的合成与分解、动能定理、牛顿第二定律列式求解．4、C【解析】如图所示，小球受三个力而处于平衡状态，重力G的大小和方向都不变，绳子拉力T方向不变，因为绳子拉力T和外力F的合力等于重力，通过作图法知，当F的方向与绳子方向垂直时，由于垂线段最短，所以F最小，则由几何知识得，C正确．5、B【解析】

以A、B两物体组成的系统为研究对象，A与B碰撞时，由于相互作用的内力远大于摩擦力，所以碰撞过程中系统的动量守恒。设A与B碰前速度为vA，碰后A、B的速度分别为vA′、vB′，由动量守恒定律得由于碰撞中总动能无损失，所以且联立得即A与B碰后二者交换速度。所以第一次碰后A停止运动，B滑动；第二次碰后B停止运动，A向右滑动，要求A最后不掉下桌面，它所具有的初动能正好等于A再次回到桌边的全过程中A、B两物体克服摩擦力所做的功，即解得故ACD错误，B正确。故选B。6、C【解析】

当小球向下摆动的过程中，小球与小车组成的系统在水平方向不受外力，满足水平方向动量守恒定律，开始系统水平方向动量为零，所以水平方向任意时刻m与M的动量等大反向；以小球和小车组成的系统，小球与小车组成的系统水平方向平均动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得：…①，①式两边同时乘以t解得：，即：mS1=MS2…②；小球和小车共走过的距离为2L，有：S1+S2=2l…③，由②③解得：，故C正确，ABD错误．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、AB【解析】

AB、行进中两车恰好没有发生碰撞，说明t＝10s时刻两车速度相等时恰好相遇，则t＝0时刻两车间距等于两车在10s位移之差，为：m＝50m．根据图象与时间轴围成的“面积”表示位移可知，甲的刹车距离为：m=200m，而乙的刹车距离为：m，两车都停止运动时相距为：＝225m﹣（50m+200m）＝25m；故AB正确．C、根据“面积”表示位移，可知t＝5s～15s内两车通过的位移相等，所以t＝5s时两车间距等于t＝15s时两车间距，故C错误．D、根据v﹣t图象的斜率表示加速度，甲的加速度大小为：a1＝1m/s2；乙的加速度大小为：a2＝2m/s2；故乙车的加速度是甲车的加速度的2倍；故D错误．8、CD【解析】

A.根据图象的“面积”大小等于位移，可求出物块在t=2s时的位移，故A正确，不符合题意。B.由图象的斜率等于加速度，可求出m匀减速运动的加速度大小a1，以物块m为研究对象，由牛顿第二定律得：解得：可知可求出物块与木板间的动摩擦因数，故B正确，不符合题意。C.由图知两个物体速度相同后一起作匀速直线运动，说明水平面是光滑的，以两个物体组成的系统为研究对象，取m的初速度方向为正方向，根据动量守恒得：M已知，v0、v由图能读出，则知可求得m。故C错误，符合题意。D.两图象在0-1s内“位移”之差等于木板与物块的相对位移，当木板和物块速度相等时，物块可能还没到达木块的右端，所以不能求出木板的长度，故D错误，符合题意。9、BCD【解析】A、已知物块上滑的时间是下滑时间的一半，由公式可知：故A错误；B、由公式，可得,即回到底端时速度是出发时的，故B正确C、对物块进行受力分析可知向上运动的过程中：向下运动的过程中：联立得：联立公式可得：，故C正确；D、物块向上和向下运动的过程中受到的摩擦力是相等的，所以因摩擦而产生的热量上滑时与下滑时相等，故D正确；综上所述本题答案是：BCD10、BD【解析】试题分析：由图知，物块先向下运动后向上运动，则知传送带的运动方向应向上．0～t1内，物块对传送带的摩擦力方向沿传送带向下，则物块对传送带做负功．故A错误．在t1～t2内，物块向上运动，则有μmgcosθ＞mgsinθ，得μ＞tanθ．故B正确．0～t2内，由图“面积”等于位移可知，物块的总位移沿斜面向下，高度下降，重力对物块做正功，设为WG，根据动能定理得：W+WG=mv22-mv1，则传送带对物块做功W≠mv22-mv1．故C错误．物块的重力势能减小、动能也减小都转化为系统产生的内能，则由能量守恒得知，系统产生的热量大小一定大于物块动能的变化量大小．故D正确．故选BD.考点：动能定理；能量守恒定律.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、2.252.21大于【解析】

（1）重物由O点运动到B点过程中，重力势能减小量:．

（2）匀变速直线运动中，该过程中的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，因此有，则动能的增加量．（3）由（1）（2）可知，重力势能的减少量大于动能的增加量．【点睛】纸带实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度.从而求出动能.根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值.12、DF【解析】

考查验证碰撞中动量守恒。【详解】（1）小球m1和小球m2相撞后，小球m2的速度增大，小球m1的速度减小，都做平抛运动，所以碰撞后m1球的落地点是D点，m2球的落地点是F点；

（2）碰撞前，小于m1落在图中的E点，设其水平初速度为v1．小球m1和m2发生碰撞后，m1的落点在图中的D点，设其水平初速度为v1′，m2的落点是图中的F点，设其水平初速度为v2．设斜面BC与水平面的倾角为α，

由平抛运动规律得：解得：