山西省晉中市2025屆物理高三第一學期期中學業(yè)水平測試模擬試題含解析

山西省晉中市2025屆物理高三第一學期期中學業(yè)水平測試模擬試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、宇航員乘坐航天飛船，在距月球表面高度為H的圓軌道繞月運行．經(jīng)過多次變軌最后登上月球．宇航員在月球表面做了一個實驗：將一片羽毛和一個鉛球從高度為h處同時以速度v0做平拋運動，二者同時落到月球表面，測量其水平位移為x．已知引力常量為G，月球半徑為R，則下列說法不正確的是（）A．月球的質(zhì)量B．在月球上發(fā)射衛(wèi)星的第一宇宙速度大小C．月球的密度D．有一個衛(wèi)星繞月球表面運行周期2、如圖所示，在豎直光滑墻壁上用細繩將一個質(zhì)量為m的球掛在A點，平衡時細繩與豎直墻的夾角為θ，θ<45°。墻壁對球的支持力大小為N，細繩對球的拉力大小為T，重力加速度為g。則下列說法正確的是A．N>mg，T>mg B．N<mg，T>mgC．N<mg，T<mg D．N>mg，T<mg3、一質(zhì)點靜止在光滑水平面上，現(xiàn)對其施加水平外力F，F(xiàn)隨時間t按正弦規(guī)律變化，如圖所示，下列說法正確的是A．第2s末，質(zhì)點的動量為0B．第2s末，質(zhì)點距離出發(fā)點最遠C．在0~2s內(nèi)，F(xiàn)的功率一直增大D．在0~4s內(nèi)，F(xiàn)的沖量為04、如圖所示，a、b都是較輕的鋁環(huán)，a環(huán)閉合，b環(huán)斷開，橫梁可以繞中間支點自由轉(zhuǎn)動，開始時整個裝置靜止．下列說法中正確的是（）A．條形磁鐵插入a環(huán)時，橫梁不會發(fā)生轉(zhuǎn)動B．只有當條形磁鐵N極拔出鋁環(huán)時，橫梁才會轉(zhuǎn)動C．條形磁鐵用相同方式分別插入a、b環(huán)時，兩環(huán)轉(zhuǎn)動情況相同D．鋁環(huán)a產(chǎn)生的感應電流總是阻礙鋁環(huán)與磁鐵間的相對運動5、2016年底以來，共享單車風靡全國各大城市，單車的車鎖內(nèi)集成了嵌入式芯片、GPS模塊和SIM卡等，便于監(jiān)控單車在路上的具體位置。用戶僅需用手機上的客戶端軟件（APP）掃描二維碼，即可自動開鎖，騎行時手機APP上能實時了解單車的位置，騎行結(jié)束關鎖后APP就顯示如圖所示的信息。下列說法正確是（）A．單車和手機之間是利用聲波傳遞信息的B．單車某個時刻的準確位置信息是借助通訊衛(wèi)星定位確定的C．由手機APP上顯示騎行距離849米是位移D．由手機APP上的顯示信息，可求出騎行的平均速度6、我國不少地方在節(jié)日期間有掛紅燈籠的習俗．如圖，質(zhì)量為m的燈籠用兩根不等長的輕繩OA、OB懸掛在水平天花板上，OA比OB長，O為結(jié)點．重力加速度大小為g．設OA、OB對O點的拉力分別為FA、FB，輕繩能夠承受足夠大的拉力，則()A．FA大于FBB．FA、FB的合力大于mgC．調(diào)節(jié)懸點A的位置，可使FA、FB都大于mgD．換質(zhì)量更大的燈籠，F(xiàn)A的增加量比FB的增加量大二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在赤道表面上隨地球一起轉(zhuǎn)動，b是近地軌道衛(wèi)星，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測衛(wèi)星，它們均做勻速圓周運動，各衛(wèi)星排列位置如圖所示，則A．a(chǎn)的向心加速度等于重力加速度g，c的向心加速度大于d的向心加速度B．在相同時間內(nèi)b轉(zhuǎn)過的弧長最長，a、c轉(zhuǎn)過的弧長對應的角度相等C．c在4小時內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是π/3，a在2小時內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是π/6D．b的運動周期一定小于d的運動周期，d的運動周期一定小于24小時8、如圖所示，A、B、C三球的質(zhì)量均為m，輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端、另一端與A球相連，A、B間由一輕質(zhì)細線連接，B、C間由一輕桿相連。傾角為θ的光滑斜面固定在地面上，彈簧、細線與輕桿均平行于斜面，初始系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，細線被燒斷的瞬間，下列說法正確的是（）A．A球的加速度沿斜面向上，大小為2gsinθB．C球的受力情況未變，加速度為0C．B、C兩球的加速度均沿斜面向下，大小均為gsinθD．B、C之間桿的彈力大小為09、如圖所示，兩列振幅和波長都相同而傳播方向相反的機械橫波，在相遇的某一時刻“突然”消失．設在這一時刻兩波相遇的介質(zhì)里有、、三個介質(zhì)質(zhì)點，則關于這三個質(zhì)點的情況下列說法中正確的是（）A．此時質(zhì)點、、的位移都為零B．此時質(zhì)點的振動速度不為零且方向向下C．此時質(zhì)點的振動速度不為零且方向向下D．此時質(zhì)點的振動速度為零10、2016年10月19日3時31分，神舟十一號載人飛船與天宮二號空間實驗室成功實現(xiàn)自動交會對接，此時天宮二號繞地飛行一圈時間為92.5min，而地球同步衛(wèi)星繞地球一圈時間為24h，根據(jù)此兩組數(shù)據(jù)我們能求出的是A．天宮二號與地球同步衛(wèi)星受到的地球引力之比B．天宮二號與地球同步衛(wèi)星的離地高度之比C．天宮二號與地球同步衛(wèi)星的線速度之比D．天宮二號與地球同步衛(wèi)星的加速度之比三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）如圖所示為研學小組的同學們用圓錐擺驗證向心力表達式的實驗情景．將一輕細線上端固定在鐵架臺上，下端懸掛一個質(zhì)量為m的小球，將畫有幾個同心圓周的白紙置于懸點下方的水平平臺上，調(diào)節(jié)細線的長度使小球自然下垂靜止時恰好位于圓心處．用手帶動小球運動使它在放手后恰能在紙面上方沿某個畫好的圓周做勻速圓周運動．調(diào)節(jié)平臺的高度，使紙面貼近小球但不接觸．（1）若忽略小球運動中受到的阻力，在具體的計算中可將小球視為質(zhì)點，重力加速度為g．①從受力情況看，小球做勻速圓周運動所受的向心力是___（選填選項前的字母）．A．小球所受繩子的拉力B．小球所受的重力C．小球所受拉力和重力的合力②在某次實驗中，小球沿半徑為r的圓做勻速圓周運動，用秒表記錄了小球運動n圈的總時間t，則小球做此圓周運動的向心力大小Fn=______（用m、n、t、r及相關的常量表示）．用刻度尺測得細線上端懸掛點到畫有圓周紙面的豎直高度為h，那么對小球進行受力分析可知，小球做此圓周運動所受的合力大小F=_______（用m、h、r及相關的常量表示）．③保持n的取值不變，改變h和r進行多次實驗，可獲取不同時間t．研學小組的同學們想用圖像來處理多組實驗數(shù)據(jù)，進而驗證小球在做勻速圓周運動過程中，小球所受的合力F與向心力Fn大小相等．為了直觀，應合理選擇坐標軸的相關變量，使待驗證關系是線性關系．為此不同的組員嘗試選擇了不同變量并預測猜想了如圖所示的圖像，若小球所受的合力F與向心力Fn大小相等，則這些圖像中合理的是_______（選填選項的字母）．（2）考慮到實驗的環(huán)境、測量條件等實際因素，對于這個實驗的操作，下列說法中正確的是________（選填選項前的字母）．A．相同體積的小球，選擇密度大一些的球可以減小空氣阻力對實驗的影響B(tài)．相同質(zhì)量的小球，選擇體積小一些的球有利于確定其圓周運動的半徑C．測量多個周期的總時間再求周期的平均值，有利于減小周期測量的偶然誤差D．在這個實驗中必須測量出小球的質(zhì)量（3）上述實驗中小球運動起來后撤掉平臺，由于實際實驗過程中存在空氣阻力的影響，所以持續(xù)觀察會發(fā)現(xiàn)小球做圓周運動的半徑越來越小．經(jīng)過足夠長時間后，小球會停止在懸點正下方．若小球在運動中每轉(zhuǎn)動一周的時間內(nèi)半徑變化均可忽略，即每一周都可視為勻速圓周運動．請分析說明在小球做上述圓周運動的過程中，隨著細繩與豎直方向的夾角不斷減小，小球做圓周運動的周期是如何變化的．__________________________________________．12．（12分）某小組同學在測某特殊電池的電動勢和內(nèi)阻時所用器材如下：A.某特殊電池：電動勢約為3V，內(nèi)阻約為1Ω；B.電壓表V：量程0~3V，內(nèi)阻為幾千歐；C.電流表A：量程0~100mA，內(nèi)阻為4.5Ω；D.標準電阻R0：0.5Ω；E.滑動變阻器R：0~20Ω；F.開關、導線若干．(1)該小組同學設計了甲、乙、丙三個實驗電路，其中可行的是____．

(2)選擇(1)中正確的電路后，該小組閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器，多次測量得出多組電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I，通過描點畫出電源的U-I圖象如圖丁所示，則該特殊電池的電動勢E=___V、內(nèi)阻r=____Ω．(結(jié)果均保留兩位小數(shù))

四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）汽車連續(xù)下陡坡時，長時間的剎車會導致制動力下降，為保障安全，通常會在路旁設置向上的緊急避險車道，一種緊急避險車道由引道和制動床等組成，盡頭是防撞設施，如圖1所示。質(zhì)量為20t的貨車，以18m/s的初速沖向傾角θ＝（sin＝0.2）的緊急避險車道上，汽車在引道和制動床上的摩擦阻力分別是車重的0.30倍、0.80倍。引道長L1＝30m，制動床長L2＝50m，取g＝10m/s2，求：（1）貨車剛上引道時的加速度大小；（2）貨車將停在何處？是否會自行滑下？（3）考慮到貨車進人緊急避險車道速度最大可達到30m/s，計算分析避險車道制動床長度的數(shù)據(jù)是否合理。14．（16分）一物塊以一定的初速度沿斜面向上滑出，利用DIS實驗系統(tǒng)，在計算機屏幕上得到其速度大小隨時間的變化關系圖像如圖所示。求：（g=10m/s2）(1)物塊上滑和下滑的加速度大小a1、a2；(2)物塊向上滑行的最大距離s；(3)斜面的傾角θ及物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ。15．（12分）如圖所示，光滑水平面上有一小車B，右端固定一沙箱，沙箱上連接一水平的輕質(zhì)彈簧，小車與沙箱的總質(zhì)量為M=2kg。車上在沙箱左側(cè)距離s=1m的位置上放有一質(zhì)量為m=1kg小物塊A，物塊A與小車的動摩擦因數(shù)為。僅在沙面上空間存在水平向右的勻強電場，場強E=2.0×103V/m。當物塊A隨小車以速度向右做勻速直線運動時，距沙面H=5m高處有一質(zhì)量為的帶正電的小球C，以的初速度水平向左拋出，最終落入沙箱中。已知小球與沙箱的相互作用時間極短，且忽略彈簧最短時的長度，并取g=10m/s2。求：(1)小球落入沙箱前的速度和開始下落時與小車右端的水平距離；(2)小車在前進過程中，彈簧具有的最大值彈性勢能；(3)設小車左端與沙箱左側(cè)的距離為L。請討論分析物塊A相對小車向左運動的整個過程中，其與小車摩擦產(chǎn)生的熱量Q與L的關系式。。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】

設平拋運動落地時間為t，根據(jù)平拋運動規(guī)律；水平方向：；豎直方向：解得月球表面重力加速度為：；在月球表面忽略地球自轉(zhuǎn)時有：，解得月球質(zhì)量：，故選項A正確；在月球表面運動的衛(wèi)星的第一宇宙速度為，由萬有引力定律提供向心力得到：，解得：，故選項B正確；據(jù)密度公式可以得到：，故選項C錯誤；根據(jù)公式可以得到衛(wèi)星繞月球表面運行的周期：，故選項D正確．此題選擇不正確的選項，故選C.【點睛】本題首先要通過平拋運動的知識求解月球表面的重力加速度，然后結(jié)合月球表面的重力等于萬有引力、萬有引力提供衛(wèi)星圓周運動的向心力列式分析即可．2、B【解析】

分析球的受力情況，作出力圖，根據(jù)平衡條件求解懸繩對球的拉力和墻壁對球的支持．【詳解】以球為研究對象，分析其受力情況：重力mg、懸繩對球的拉力和墻壁對球的支持力，根據(jù)平衡條件，有：，N=mgtanθ，由于θ＜45°，所以N＜mg.故選B.【點睛】本題是三力平衡問題，分析受力情況，作出力圖，運用平衡條件和幾何知識列式求解即可3、D【解析】

由題意可知考查動量、功率、沖量的大小判斷和計算，根據(jù)功率定義式、動量定理分析計算可得?！驹斀狻緼．0-1s質(zhì)點先做加速度逐漸增大的加速運動，1s-2s做加速度逐漸減小的加速運動，2s-3s做加速度逐漸增大的減速運動，3s-4s質(zhì)點做加速度逐漸減小的減速運動，4s末速度恰好減為零，前4s運動方向沒有變化，第2s末，質(zhì)點的速度達到最大，其動量最大，故A錯誤；B．前4s質(zhì)點運動方向沒有變化，一直向一個方向運動，第4s末質(zhì)點距離出發(fā)點最遠，故B

錯誤；C．在2s時F=0，F(xiàn)的功率為零，在0~2s內(nèi)，F(xiàn)的功率先增大后減小，故C錯誤；D．由動量定理可知，前2s和后2s沖量大小相等，方向相反，力F的總的沖量為0。【點睛】在F-t圖象中，圖象和時間軸所圍面積表示沖量的大小，上方的面積表示正方向的沖量，下方的面積表示負方向的沖量，某段時間內(nèi)上下面積相等時，該段時間內(nèi)總的沖量為零。4、D【解析】試題分析：當條形磁鐵向a環(huán)靠近時，穿過a環(huán)的磁通量增加，a環(huán)閉合產(chǎn)生感應電流，磁鐵對a環(huán)產(chǎn)生安培力，阻礙兩者相對運動，因此a環(huán)阻礙磁鐵靠近，出現(xiàn)轉(zhuǎn)動現(xiàn)象；當條形磁鐵向b環(huán)靠近b時，b環(huán)中不產(chǎn)生感應電流，磁鐵對b環(huán)沒有安培力作用，b環(huán)將靜止不動．故ABC錯誤．根據(jù)楞次定律可知，環(huán)a產(chǎn)生的感應電流總是阻礙鋁環(huán)與磁鐵間的相對運動，故D正確．故選D.考點：楞次定律【名師點睛】本題是楞次定律的應用問題；注意產(chǎn)生感應電流的條件是：磁通量變化；回路是閉合的；兩物體之間的相互作用關系可以用“來拒去留”來形容；此題也可以根據(jù)楞次定律的另一種表述：感應電流的磁場總要阻礙導體與磁體間的相對運動來直接判斷．5、B【解析】

A．單車和手機之間是利用電磁波傳遞信息的。故A錯誤。B．單車某個時刻的準確位置信息是借助通訊衛(wèi)星定位確定的。故B正確。C．由手機APP上顯示騎行距離849米是路程。故C錯誤。D．由手機APP上的顯示信息包括路程和時間，沒有說明具體的位移，故不可以求出騎行的平均速度。故D錯誤。6、C【解析】

對O點受力分析，受重力和兩個拉力，做出受力圖，根據(jù)平衡條件并結(jié)合合成法分析即可．【詳解】對O點受力分析，如圖所示：根據(jù)平衡條件，并結(jié)合正弦定理，有：A項：由于α＞β，所以，故A錯誤；B項：根據(jù)平衡條件，F(xiàn)A、FB的合力等于mg，故B錯誤；C項：調(diào)節(jié)懸點A的位置，使A點向左移動，當α+β趨向180°時，可使FA、FB都大于mg，故C正確；D項：故換質(zhì)量更大的燈籠，α、β均不變，根據(jù),，F(xiàn)B的增加量比FA的增加量大，故D錯誤．故應選：C．【點睛】本題關鍵是明確O點處于三力平衡狀態(tài)，結(jié)合平衡條件、合成法和正弦定理列式分析．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BC【解析】

衛(wèi)星a隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動向心力由萬有引力的分力提供：，可知其向心加速度小于重力加速度g，故A錯誤；對b、c、d萬有引力提供向心力：，可得軌道半徑越大，線速度、角速度越小，a、c兩顆衛(wèi)星角速度相等，再結(jié)合v=ωr可知c的線速度大于a的線速度，所以四個衛(wèi)星中b的線速度最大，故B正確；a、c周期相等都是24小時，c在4小時內(nèi)(即T/6)轉(zhuǎn)過的圓心角是π/3，2小時是T/12，a轉(zhuǎn)過的圓心角是π/6，所以C正確；根據(jù)可知，軌道半徑越大，周期越大，b、c、d三顆衛(wèi)星，d的周期最大，b的周期最小，故d的周期大于24小時，所以D錯誤．8、ACD【解析】

A．對A球受力分析，受到重力GA、垂直斜面向上的支持力NA、沿斜面向上的彈力F和B、C球?qū)λ睦A，由于A球處于靜止狀態(tài)，則據(jù)平衡條件有現(xiàn)將細線燒斷，據(jù)彈簧彈力具有瞬間保持原值的特性，則有故A球此時加速度為方向沿斜面向上，故A正確；BCD．細線燒斷后B、C球整體只受到重力和支持力，則加速度以向下運動，所以B、C之間沒有相互作用力，故BD錯誤，CD正確。故選ACD。9、ABD【解析】兩列波相遇時，質(zhì)點同時參與了兩列波的振動，位移等于兩列波引起位移的矢量和．所以a、b、c質(zhì)點的位移都為零，A正確；向右傳播的波引起a質(zhì)點的振動方向向下，向左傳播的波引起a質(zhì)點的振動方向向下，所以此時a振動速度不為零，方向向下，B正確；向右傳播的波引起c質(zhì)點的振動方向向上，向左傳播的波引起a質(zhì)點的振動方向向上，所以c質(zhì)點振動的速度不為零，方向向上，C錯誤；兩列波引起b質(zhì)點振動的速度都為零，所以質(zhì)點b振動速度為零，D正確．10、CD【解析】

由題可知二者的周期關系，由，得：。所以由題可以求出二者的軌道半徑關系。A.因為兩物體質(zhì)量關系未知，所以無法求出受引力之比，故A錯誤。B.由題可以求出二者的軌道半徑關系，因為不知道地球半徑，所以無法求出離地面高度之比，故B錯誤。C.由萬有引力提供向心力，得：，解得：，由二者的軌道半徑關系即可求出線速度之比，故C正確；D.向心加速度：，由二者的軌道半徑關系即可求出加速度之比，故D正確；三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、Cmgr/hBABC設小球做半徑為r的圓周運動的周期為T，此時小球距細線上端固定點的豎直高度為h，根據(jù)受力情況和向心力公式有可解得．因半徑變小，繩長不變，h變大，故小球周期變大．【解析】

（1）①[1]．小球做圓周運動的向心力來自小球所受重力和細線拉力的合力，故選C;②[2]．小球所受的向心力小球做此圓周運動所受的合力大?、踇3]．根據(jù)Fn=F可得：可得，則圖像B正確；（2）[4]．A.相同體積的小球，選擇密度大一些的球可以減小空氣阻力對實驗的影響，選項A正確；B.相同質(zhì)量的小球，選擇體積小一些的球有利于確定其圓周運動的半徑，選項B正確；C.測量多個周期的總時間再求周期的平均值，有利于減小周期測量的偶然誤差，選項C正確；D.由（1）③的分析可知，在這個實驗中沒必要測量出小球的質(zhì)量，選項D錯誤；（3）[5]．設小球做半徑為r的圓周運動的周期為T，此時小球距細線上端固定點的豎直高度為h，根據(jù)受力情況和向心力公式有可解得因半徑變小，繩長不變，h變大，故小球周期變大．12、丙2.95(2.93~2.97均給分)0.95(0.93~0.97均給分)【解析】

(1)[1]由題意可知，電流表量程太小，應把電流表與定值電阻并聯(lián)擴大其量程，電壓表測路端電壓，電流表測電路電流，滑動變阻器采用限流接法，應選擇圖丙圖．(2)[2]由根據(jù)閉合電路歐姆定律可得，圖象中圖象與縱坐標的交點為電源電動勢，故電源電動勢為(2.93~2.97均給分)[3]由可知,圖象的斜率為電源內(nèi)阻，則四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)5.0m/s2(2)貨車將停在x=1.2m處；不會自行滑下(3)數(shù)據(jù)合理【解析】

(1)汽車剛上引道時，對汽車受力分析，根據(jù)牛頓第二定律，有代入數(shù)據(jù)，得(2)汽車向上經(jīng)過制動床時，有設引道末端的速度為v1，根據(jù)運動學公式，有在進入制動床后，滑行x減速到零，有聯(lián)立解得在引道上，有在制動床上，有故貨車無論在緊急避險車道的哪一段都不會自行滑下(3)設需進入制動床xmax后車能停下來，根據(jù)動能定理，有整理代入數(shù)據(jù)，得故數(shù)據(jù)合