2025屆鄭州第一中學物理高三上期中學業(yè)水平測試試題含解析

2025屆鄭州第一中學物理高三上期中學業(yè)水平測試試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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、一物體的v-t圖象如圖所示，在0～5s內(nèi)圖象為四分之一圓弧且恰好與兩坐標軸相切，切點分別為(5，0)、(0，5)，則由圖中信息可以得出在0~5s內(nèi)A．物體作曲線運動B．物體的位移大于12.5mC．物體的加速度大小隨時間逐漸減小D．物體做勻變速直線運動2、為研究靜電除塵，有人設(shè)計了一個盒狀容器，如圖所示，容器側(cè)面是絕緣的透明有機玻璃，上下底面是金屬板。當金屬板連接到高壓電源正、負兩極時，在兩金屬板間產(chǎn)生勻強電場?，F(xiàn)把一定量均勻分布的煙塵顆粒密閉在容器內(nèi)，顆粒帶負電，不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力，并忽略煙塵顆粒所受重力。閉合開關(guān)S后，下列說法正確的是()A．煙塵顆粒向下運動B．兩金屬板間電場方向向上C．煙塵顆粒在運動過程中電勢能減小D．煙塵顆粒電荷量可能是電子電荷量的1.5倍3、如圖所示，A、B兩物塊質(zhì)量分別為2m、m，用一輕彈簧相連，將A用長度適當?shù)妮p繩懸掛于天花板上，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，B物塊恰好與水平桌面接觸而沒有擠壓，此時輕彈簧的伸長量為x，現(xiàn)將懸繩剪斷，則下列說法正確的是A．懸繩剪斷后，A物塊向下運動2x時速度最大B．懸繩剪斷后，A物塊向下運動3x時速度最大C．懸繩剪斷瞬間，A物塊的加速度大小為2gD．懸繩剪斷瞬間，A物塊的加速度大小為g4、關(guān)于電磁波的下列說法，正確的是()A．電磁波可以在真空中傳播B．電磁波不具有能量C．麥克斯韋第一次通過實驗驗證了電磁波的存在D．赫茲預(yù)言了電磁波的存在5、如圖所示，一木塊放在水平桌面上，在水平方向上共受三個力即F1、F2和摩擦力的作用，木塊處于靜止狀態(tài)．其中F1＝10N，F(xiàn)2＝2N．若撤去F1，則木塊在水平方向上受到的摩擦力為()A．2N，方向向右 B．8N，方向向右C．2N，方向向左 D．零6、質(zhì)量為m的小球被系在輕繩一端，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動，如圖所示，運動過程中小球受到空氣阻力的作用．設(shè)某一時刻小球通過軌道的最低點，此時繩子的張力為7mg，在此后小球繼續(xù)做圓周運動，經(jīng)過半個圓周恰好能通過最高點，則在此過程中小球克服空氣阻力所做的功是（）A． B． C． D．mgR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、如圖所示，跳水運動員最后踏板的過程可以簡化為下述豎直方向的運動:運動員從高處落到處于自然狀態(tài)的跳板(A位置)。上后，隨跳板一同向下做變速運動到達最低點(B位置)，跳板始終在彈性限度內(nèi)。在運動員從開始與跳板接觸到運動至最低點的過程中，忽略空氣阻力，下列說法正確的是A．在最低點時，運動員所受的合外力為零B．在最低點時，運動員、跳板、地球組成的系統(tǒng)勢能最大C．在此過程中，運動員所受重力做的正功小于跳板的作用力對她做的負功D．在此過程中，跳板對運動員始終做負功，運動員的動能一直在減小8、如圖所示，ABC為等邊三角形，先將電荷量為+q的點電荷固定在A點．C點的場強為E1，再將一電荷量為-1q的點電荷Q1從無窮遠處（電勢為0）移到B點，此過程中，電場力做功為W，C點的場強變?yōu)镋1．最后將一電荷量為-q的點電荷Q1從無窮遠處移到C點．下列說法正確的有（）A．Q1移入之前，C點的電勢為B．C點的場強E1小于E1C．Q1從無窮遠處移到C點的過程中，所受電場力做的功為-1WD．Q1在移到C點后的電勢能為9、一物體自t=0時開始做直線運動，其速度圖線如圖所示．下列選項正確的是（）A．在0～6s內(nèi)，物體離出發(fā)點最遠為30mB．在0～6s內(nèi)，物體經(jīng)過的路程為40mC．在0～4s內(nèi)，物體的平均速率為7.5m/sD．在5～6s內(nèi)，物體所受的合外力做負功10、如圖所示，在勻強電場中有A、B、C三點，恰好處于以AB為直徑的圓周上，圓周所在平面與電場方向平行．已知A、B、C三點的電勢分別為、0、0，AB的長度為2m，AC與AB夾角為30°，則下列說法正確的是A．圓周上A點電勢最高B．該電場的方向與AC平行C．該電場的電場強度大小為D．圓周上兩點間電勢差的最大值為4V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）為測定電流表內(nèi)電阻Rg，實驗中備用的器件有：A．電流表（量程0﹣100μA）B．標準伏特表（量程0﹣5V）C．電阻箱（阻值范圍0﹣999Ω）D．電阻箱（阻值范圍0﹣99999Ω）E．電源（電動勢2V）F．電源（電動勢6V）G．滑動變阻器（阻值范圍0﹣50Ω，額定電流1.5A），還有若干開關(guān)和導(dǎo)線．（1）如果采用如圖所示的電路測定電流表A的內(nèi)電阻并且想得到較高的精確度，那么從以上備用器件中，可變電阻R1應(yīng)選用_____，可變電阻R2應(yīng)選用_____，電源應(yīng)選用_____（用字母代號填寫）．（2）如果實驗時要進行的步驟有：a．合上開關(guān)K1；b．合上開關(guān)K2；c．觀察R1的阻值是否最大，如果不是，將R1的阻值調(diào)到最大；d．調(diào)節(jié)R1的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；e．調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半；f．記下R2的阻值．把以上步驟的字母按實驗的合理順序為：_____．（3）如果在步驟f中所得R2的阻值為600Ω，則圖中電流表的內(nèi)電阻Rg的測量值為_____Ω．（4）如果再給出：H．電源（電動勢8V）；I．電源（電動勢12V），電源應(yīng)選擇_____（選填選項前的字母）．（5）某同學認為步驟e中不需要保證“電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半”這一條件，也可測得的電流表內(nèi)阻Rg，請你分析論證該同學的判斷是否可行．_____12．（12分）在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，某同學的實驗情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細繩的結(jié)點，OB和OC為細繩套．（1）圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的力的圖示，下列說法中正確的是___________．A．圖乙中的F是力F1和F2合力的理論值，F(xiàn)′是力F1和F2合力的實際測量值B．圖乙中的F′是力F1和F2合力的理論值，F(xiàn)是力F1和F2合力的實際測量值C．在實驗中，如果將細繩也換成橡皮條，那么對實驗結(jié)果沒有影響D．在實驗中，如果將細繩也換成橡皮條，那么對實驗結(jié)果有影響（2）本實驗采用的科學方法是________．A．理想實驗法

B．等效替代法

C．控制變量法

D．建立物理模型法四、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）如圖為半徑為R的半球玻璃體的橫截面，圓心為O，MN為過圓心的一條豎直線．現(xiàn)有一單色光沿截面射向半球面，方向與底面垂直，入射點為B，且．已知該玻璃的折射率為，求：（1）光線PB經(jīng)半球體折射后出來的光線與MN直線的交點到頂點A的距離并作出光路圖；（2）光線PB以B點為軸，從圖示位置沿順時針方向逐漸旋轉(zhuǎn)60°的過程，請說出光線在經(jīng)半球體的底面第二次折射時會有什么情況發(fā)生？14．（16分）兩物塊、并排放在水平地面上，且兩物塊接觸面為豎直面，現(xiàn)用一水平推力作用在物塊上，使、由靜止開始一起向右做勻加速運動，如圖甲所示，在、的速度達到時，搬去推力．已知、質(zhì)量分別為、，與水平面間的動摩擦因數(shù)為，與地面沒有摩擦，物塊運動的圖象如圖乙所示．取，求：（1）推力的大小．（2）物塊剛停止運動時，物塊、之間的距離．15．（12分）節(jié)能混合動力車是一種可以利用汽油及所儲存電能作為動力來源的汽車．有一質(zhì)量m=1000kg的混合動力轎車，在平直公路上以v1=90km/h勻速行駛，發(fā)動機的輸出功率為P=50kw．當駕駛員看到前方有80km/h的限速標志時，保持發(fā)動機功率不變，立即啟動利用電磁阻尼帶動的發(fā)電機工作給電池充電，使轎車做減速運動，運動l=72m后，速度變?yōu)関2=72km/h．此過程中發(fā)動機功率的用于轎車的牽引，用于供給發(fā)電機工作，發(fā)動機輸送給發(fā)電機的能量最后有50%轉(zhuǎn)化為電池的電能．假設(shè)轎車在上述運動過程中所受阻力保持不變．求（1）轎車以90km/h在平直公路上勻速行駛時，所受阻力F阻的大?。唬?）轎車從90km/h減速到72km/h過程中，獲得的電能E電；（3）轎車僅用其在上述減速過程中獲得的電能E電維持72km/h勻速運動的距離L'．

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】

0-5s內(nèi)物體的速度均為正值，速度方向不變，可知物體做直線運動，選項A錯誤；v-t圖像與坐標軸圍成的面積等于位移，若物體在0-5s內(nèi)做勻減速直線運動，則位移為12×5×5m=12.5m，由圖可知物體的位移小于12.5m，選項B錯誤；圖像的斜率等于加速度，可知物體的加速度大小隨時間逐漸減小，物體做變加速直線運動，選項C正確，D【點睛】此題關(guān)鍵抓住速度圖象的斜率表示加速度、“面積”表示位移來理解圖象的物理意義，并能結(jié)合幾何關(guān)系求解．2、C【解析】

由圖可知兩極板間的電場方向，則由煙塵的受力情況分析其運動方向；由電場力做功正負分析電勢能的變化；帶電體的帶電量只能是元電荷的整數(shù)倍．【詳解】A.由圖可知，極板上端為正極，下端為負極；則帶負電的顆粒受電場力向上，故帶電顆粒將向上運動。故A錯誤；B.極板上端為正極，下端為負極，所以兩金屬板間電場方向向下。故B錯誤；C.煙塵顆粒在運動過程中電場力做正功，電勢能減少。故C正確；D.帶電體的帶電量只能是元電荷的整數(shù)倍，所以煙塵顆粒電荷量不可能是電子電量的1.5倍。故D錯誤。故選：C。3、B【解析】剪斷懸繩前，對B受力分析，B受到重力和彈簧的彈力，知彈力F=mg．剪斷瞬間，對A分析，A的合力為F合=2mg+F=3mg，根據(jù)牛頓第二定律，得a=32g．故CD錯誤；彈簧開始處于伸長狀態(tài)，彈力F=mg=kx．當向下壓縮，2mg=F′=kx′時，速度最大，x′=2x，所以下降的距離為3x．故B正確，A點睛：解決本題關(guān)鍵知道剪斷懸繩的瞬間，彈簧的拉力不變，根據(jù)牛頓第二定律可以求出瞬時加速度．當彈力和重力相等時，速度最大．4、A【解析】

A．電磁波既可以在介質(zhì)中傳播，也可以在真空中傳播，故A正確；B．電磁波能夠傳播能量，說明電磁波具有能量，它是一種物質(zhì)，故B錯誤；CD．麥克斯韋預(yù)言了電磁波，赫茲第一個在實驗室證實了電磁波的存在，故C、D錯誤；故選A。5、A【解析】

木塊開始時在水平方向受三個力而平衡，所受的靜摩擦力為：f=F1-F2=10N-2N=8N；

物體處于靜止狀態(tài)，則說明物體受到的最大靜摩擦力大于等于8N；撤去F1后，由于F2=2N，小于8N，故物體仍能處于平衡，故合力一定是0，則摩擦力為2N，方向向右，故A正確，BCD錯誤．故選A．【點睛】本題是初學摩擦力的同學易錯的一個題目，解答本題應(yīng)準確理解靜摩擦力的定義，知道只有當水平推力大于最大靜摩擦力時物體才能被推動．6、C【解析】

圓周運動在最高點和最低點沿徑向的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出最高點和最低點的速度，再根據(jù)動能定理求出此過程中小球克服空氣阻力所做的功。【詳解】小球在最低點，由牛頓第二定律有：F-mg=m，由題意知：F=7mg，在最高點時，由于小球恰好能通過最高點，重力提供向心力有：mg=m，小球選取從最低點到最高點作為過程，由動能定理可得：-mg?2R-Wf=m-，聯(lián)立以上可得：Wf=mgR，故C正確，ABD錯誤?！军c睛】本題主要考查了圓周運動與能量結(jié)合問題，由繩子的拉力可求出最低點速度，由恰好能通過最高點求出最高點速度，這都是題目中隱含條件。同時在運用動能定理時，明確初動能與末動能，及過程中哪些力做功，做正功還是負功。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】

A．剛接觸跳板時彈力小于重力，運動員加速下降，隨著彈力增加，加速度減小；在后階段彈力大于重力，運動員減速下降到最低點，則在最低點時，運動員所受的合外力向上，不為零，選項A錯誤；B．因在整個過程中，只有重力和彈力對運動員做功，則運動員、跳板、地球組成的系統(tǒng)的機械能守恒，則最低點時，動能最小，則系統(tǒng)的勢能最大，選項B正確；C．在此過程中，運動員的動能減小，則根據(jù)動能定理可知，運動員所受重力做的正功小于跳板的作用力對她做的負功，選項C正確；D．在此過程中，跳板對運動員始終做負功，運動員的動能先增加后減小，選項D錯誤；故選BC.8、BD【解析】

A．Q1從無窮遠處（電勢為0）移到B點的過程，根據(jù)電場力做功公式得得又可得Q1移入之前，B點的電勢為由于開始，故A錯誤；B．Q1移入之前，C點的電場強度E1，Q1移入之后，Q1在C點產(chǎn)生的電場強度為1E1，如圖所示，根據(jù)圖中的幾何關(guān)系可得故B正確；C．Q1移入之后，根據(jù)電勢疊加的原理可知C點的電勢為Q1從無窮遠處移到C點的過程中，所受電場力做的功為：故C錯誤；D．Q1在移到C點后的電勢能為故D正確。故選BD。9、BC【解析】試題分析：根據(jù)圖像可知，0～5s內(nèi)物體運動方向不變，5s后反向運動，5s時離出發(fā)點最遠，A錯誤；位移等于v-t圖像的面積，4s的位移為30m，平均速率為7.5m/s,C正確;5s的位移為+35m，最后一秒的位移為-5m,總路程為40m，B正確；根據(jù)動能定理可以知道5～6s內(nèi)，物體動能增加，所受的合外力做正功，D錯誤．考點：本題考查了速度圖像的分析．10、BD【解析】

A．由題意可知，B、C兩點電勢相等，BC是一條等勢線，由圖可知，P點的電勢最高；故A錯誤.B．AC與BC垂直，則該電場的方向與AC平行;故B正確.C．電場強度為：故C錯誤.D．過O點作直線PD平行于AC，PD與圓相較于P、Q兩點，D點是圓周上電勢最低的點，P點是圓周上電勢最高的點，則UPQ=E×2R=4V所以圓周上兩點間電勢差的最大值為4V;故D正確.故選BD。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、DCFcadbef600H可行【解析】

（1）該實驗是半偏電流法測電流表的內(nèi)阻．K2閉合前后的兩次電路，如果干路電流變化不大，那么就可以認為，K2閉合后，電流表半偏時，電流表和電阻箱R2所分的電流各占一半，又因為二者并聯(lián)，兩端的電壓相等，自然就可以推出電流表的內(nèi)阻和電阻箱R2的阻值相等．要保證兩次實驗干路的電流變化不大，就需要保證兩次實驗電路的總電阻變化不大，也就是說，在給電流表并聯(lián)上一個電阻箱后導(dǎo)致的電阻變化，對整個電路影響不大．要達到這個效果，R1就需要選一個盡可能大的電阻，可以是電阻箱，也可以是滑變，也可以是電位器，但阻值要盡可能地大，經(jīng)此分析，R1應(yīng)選用D．該實驗要通過可變電阻R2阻值來間接反映出電流表的內(nèi)阻值，因此可變電阻R2的選取原則是：能讀數(shù)且盡量和電流表的內(nèi)阻在同一數(shù)量級上．經(jīng)此分析，可變電阻R2應(yīng)選用C．在R1是一個盡可能大的電阻、電流表滿偏的前提下，那么電源電動勢相對地就要大一些的，但不是越大越好，大了燒表也不行．初步分析電源可選用F，其實可以估算一下電動勢大概的最大值，即：電源應(yīng)選F．（2）半偏法測電流表內(nèi)阻的步驟為：實驗前，將R1的阻值調(diào)到最大；合上開關(guān)K1；調(diào)節(jié)R1的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；保持R1的阻值不變，合上開關(guān)K2；調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半；記下R2的阻值．我們就認為電流表的內(nèi)阻值就是R2的阻值．因此答案為：cadbef．（3）根據(jù)（1）中的分析可知，電流表的內(nèi)電阻Rg的測量值，就等于電阻箱R2的阻值，即600Ω．（4）由（1）中的分析可知，在不燒表的前提下，電源要盡可能地大一些，這樣可以減小實驗誤差．因為估算出的電源電動勢的最大值大約是10V，所以，該題答案為H．（5）該同學的判斷可行．只需保證步驟abcd不變．例如在步驟e中，可以調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的三分之二，記下此時R2的阻值，根據(jù)并聯(lián)電路反比分流原則，計算出電流表內(nèi)阻的測量值：，同樣可以測得電流表的內(nèi)阻．12、BCB【解析】

由于實驗誤差的存在，導(dǎo)致F1與F2合成的理論值（通過平行四邊形定則得出的值）與實際值（實際實驗的數(shù)值）存在差別，只要O點的作用效果相同，是否換成橡皮條不影響實驗結(jié)果；【詳解】（1）F1與F2合成的理論值是通過平行四邊