江西省南昌市東湖區(qū)南昌十中2025屆高三物理第一學(xué)期期中綜合測試試題含解析

江西省南昌市東湖區(qū)南昌十中2025屆高三物理第一學(xué)期期中綜合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(biāo)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、如圖所示，足夠長的半徑為R=0.4m的1/4圓弧形光滑軌道固定于豎直平面內(nèi)，圓弧形軌道與光滑固定的水平軌道相切，可視為質(zhì)點的質(zhì)量均為m=1kg的小球甲、乙用輕桿連接，置于圓弧形軌道上，小球甲與O點等高，小球乙位于圓心O的正下方。某時刻將兩小球由靜止釋放，最終它們在水平面上運(yùn)動。g取10m/s2。則()A．兩球最終在水平面上運(yùn)動的速度大小為2m/sB．小球甲下滑過程中機(jī)械能守恒C．小球甲下滑到圓弧形軌道最低點時，對軌道壓力的大小為10ND．整個過程中輕桿對小球乙做的功為1J2、如圖所示，傾斜放置的圓盤繞著中軸勻速轉(zhuǎn)動，圓盤的傾角為37°，在距轉(zhuǎn)動中心r=0.1m處放一小木塊，小木塊跟隨圓盤一起轉(zhuǎn)動，小木塊與圓盤的動摩擦因數(shù)為μ=0.8，木塊與圓盤的最大靜摩擦力與相同條件下的滑動摩擦力相同．若要保持小木塊不相對圓盤滑動，圓盤轉(zhuǎn)動的角速度最大值為A．8rad/sB．2rad/sC．rad/sD．rad/s3、2005年我國成功發(fā)射并回收了“神州”六號載人飛船。設(shè)飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動，若飛船經(jīng)歷時間t繞地球運(yùn)行n圈，則飛船離地面的高度為（已知地球半徑為R，地面的重力加速度為g）（）A．B．C．D．4、如圖所示，斜面體P放在水平面上，物體Q放在斜面上．Q受一水平作用力F，Q和P都靜止．這時P對Q的靜摩擦力和水平面對P的靜摩擦力分別為f1、f1．現(xiàn)使力F變大，系統(tǒng)仍靜止，則（）A．f1、f1都變大B．f1變大，f1不一定變大C．f1變大，f1不一定變大D．f1、f1都不一定變大5、夸克(quark)是一種基本粒子，也是構(gòu)成物質(zhì)的基本單元．其中正、反頂夸克之間的強(qiáng)相互作用勢能可寫為Ep＝－k，式中r是正、反頂夸克之間的距離，αs是無單位的常量，k是與單位制有關(guān)的常數(shù)，則在國際單位制中常數(shù)k的單位是()A．N·m B．NC．J/m D．J·m6、一顆人造地球衛(wèi)星在距地球表面髙度為h的軌道上做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)行周期為T若地球半徑為R，則（）A．該衛(wèi)星運(yùn)行時的線速度為B．該衛(wèi)星運(yùn)行時的向心加速度為C．物體在地球表面自由下落的加速度為D．地球的第一宇宙速度為二、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、下列說法正確的是（）A．一定質(zhì)量的100℃的水吸收熱量后變成100℃的水蒸氣，系統(tǒng)的內(nèi)能保持不變B．對某物體做功，可能會使該物體的內(nèi)能增加C．實際氣體分子熱運(yùn)動的平均動能與分子間勢能分別取決于氣體的溫度和體積D．一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)達(dá)到熱平衡時兩系統(tǒng)溫度相同E.功可以全部轉(zhuǎn)化為熱，但熱量不能全部轉(zhuǎn)化為功8、一帶電油滴在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動軌跡如圖所示，電場方向豎直向下。若不計空氣阻力，則此帶電油滴從a運(yùn)動到b的過程中，能量變化情況為A．此帶電油滴帶正電B．動能增加，電勢能減小C．動能和電勢能總和增加D．動能和重力勢能總和增加9、如圖所示，一根輕彈簧下端固定，豎立在水平面上，其正上方A位置處有一個小球，小球從靜止開始下落，在B位置接觸彈簧的上端，在C位置小球所受彈力大小等于重力，在D位置小球速度減小到零。關(guān)于小球下落階段，下列說法中正確的是（）A．在B位置小球動能最大B．在C位置小球動能最大C．從A→C位置小球重力勢能的減少量小于小球動能的增加量D．從A→D位置小球重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量10、使物體成為衛(wèi)星的最小發(fā)射速度稱為第一字宙速度，而使物體脫離星球引力所需要的最小發(fā)射速度稱為第二宇宙速度與的關(guān)系是=，已知某星球半徑是地球半徑R的，其表面的重力加速度是地球表面重力加速度g的，地球的平均密度為，不計其他星球的影響，則A．該星球上的第一宇宙速度為B．該星球上的第二宇宙速度為C．該星球的平均密度為D．該星球的質(zhì)量為三、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）光電門是一種較為精確的測時裝置，某同學(xué)使用光電門和其他儀器設(shè)計了如圖所示的裝置來驗證機(jī)械能守恒定律。A為裝有擋光片的鉤碼，總質(zhì)量用m表示，已知擋光片的擋光寬度為b，輕繩一端與A相連，另一端跨過光滑輕質(zhì)定滑輪與的重物B相連，B的質(zhì)量用M表示（并保證：M<m），他的做法是：先用力拉住B，保持A、B靜止，用h表示A的擋光片上端到光電門的距離；然后由靜止釋放B，A下落過程中經(jīng)過光電門，光電門可測出擋光片的擋光時間t，算出擋光片經(jīng)過光電門的平均速度，將其視為A下落h（h?b）時的速度，重力加速度為g。(1)為了完成上述實驗，除了圖示給出的實驗器材以外，還需要的實驗器材有：________；(2)在A從靜止開始下落h的過程中，驗證以A、B、地球所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒的表達(dá)式為_______（用題目所給物理量的符號表示）；(3)由于光電門所測的平均速度與物體A下落h時的瞬時速度間存在一個差值△v，因而系統(tǒng)減少的重力勢能________系統(tǒng)增加的動能（選填“大于”或“小于”）；(4)為減小上述△v對結(jié)果的影響，該同學(xué)想到了以下一些做法，其中可行的是_______。A．適當(dāng)減小擋光片的擋光寬度bB．增大擋光片的擋光寬度bC．減小擋光片上端到光電門的距離hD．保持A下落的初始位置不變，測出多組t，算出多個平均速度然后取平均值12．（12分）某同學(xué)用如圖甲所示的實驗裝置驗證機(jī)械能守恒定律．實驗所用的電源為學(xué)生電源，可提供輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種，交流電的頻率為50Hz，重錘從高處由靜止開始下落，在重錘拖著的紙帶上打出一系列的點，對紙帶上的點測量并分析，即可驗證機(jī)械能守恒定律．(1)他進(jìn)行了下面幾個操作步驟：

A．按照圖示的裝置安裝器件；B．將打點計時器接到電源的“直流輸出”上；C．用天平測出重錘的質(zhì)量；D．先接通電源，后釋放紙帶，打出一條紙帶；E．測量紙帶上某些點間的距離；F．根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能．其中沒有必要進(jìn)行的步驟是___________,操作不當(dāng)?shù)牟襟E是____________．（填選項字母）(2)這位同學(xué)進(jìn)行正確測量后挑選出一條點跡清晰的紙帶進(jìn)行測量分析，如圖乙所示．其中O點為起始點，A、B、C、D、E、F為六個相鄰的計時點．根據(jù)紙帶上的測量數(shù)據(jù)，當(dāng)打B點時重錘的速度為______m/s．（保留3位有效數(shù)字）(3)他進(jìn)一步分析，發(fā)現(xiàn)本實驗存在較大誤差，為此對實驗設(shè)計進(jìn)行了改進(jìn)，用如圖丙所示的實驗裝置來驗證機(jī)械能守恒定律：通過電磁鐵控制的小鐵球從A點自由下落，下落過程中經(jīng)過光電門B時，通過與之相連的毫秒計時器（圖中未畫出）記錄擋光時間t，用毫米刻度尺測出AB之間的距離h，用游標(biāo)卡尺測得小鐵球的直徑d．重力加速度為g．實驗前應(yīng)調(diào)整光電門位置使小球下落過程中球心通過光電門中的激光束．則小鐵球通過光電門時的瞬時速度v=____________．如果d、t、h、g存在關(guān)系式____________，就可驗證機(jī)械能守恒定律．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）如圖甲所示，一端開口導(dǎo)熱良好的氣缸放置在水平平臺上，活塞質(zhì)量為10kg，橫截面積為50cm1，氣缸全長11cm，氣缸質(zhì)量為10kg，大氣壓強(qiáng)為1×105Pa，當(dāng)溫度為7℃時，活塞封閉的氣柱長10cm，現(xiàn)將氣缸倒過來豎直懸掛在天花板上，如圖乙所示，g取10m/s1．①求穩(wěn)定后，活塞相對氣缸移動的距離；②當(dāng)氣缸被豎直懸掛在天花板上，活塞下降并達(dá)到穩(wěn)定的過程中，判斷氣缸內(nèi)氣體是吸熱還是放熱，并簡述原因．14．（16分）如圖所示，水平面上放置一個傾角θ=37°的斜面體，現(xiàn)把一個質(zhì)量m=10kg的物體放在該斜面體上，當(dāng)用沿斜面向上大小為40N的拉力F作用于物體上時，物體剛好沿斜面勻速下滑而斜面體保持靜止．求：⑴出物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ；⑵若要使物體能沿斜面勻速上滑，拉力F應(yīng)變?yōu)槎啻?？（斜面體仍保持靜止）（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）15．（12分）如圖所示，兩個半圓柱A、B緊靠著靜置于水平地面上，其上有一光滑圓柱C，三者半徑均為R．C的質(zhì)量為m，A、B的質(zhì)量都為，與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ．現(xiàn)用水平向右的力拉A，使A緩慢移動，直至C恰好降到地面．整個過程中B保持靜止．設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g．求:(1)未拉A時，C受到B作用力的大小F;(2)動摩擦因數(shù)的最小值μmin;(3)A移動的整個過程中，拉力做的功W．

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、A【解析】

先對兩個球整體分析，只有重力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律列式分析；考慮重力對小球甲做功功率時，結(jié)合特殊位置進(jìn)行分析；在圓弧軌道最低點，重力和支持力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律列式分析；對球乙運(yùn)用動能定理列式分析。【詳解】A項：兩個球系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則，解得：，故A正確；B項：由甲、乙組的系統(tǒng)機(jī)械能守恒可知，由于乙球的機(jī)械能增大，所以甲球的機(jī)械能減小，故B錯誤；C項：小球甲下滑到圓弧形軌道最低點，重力和支持力的合力提供向心力，故：解得：，故C錯誤；D項：整個過程中，對球乙，根據(jù)動能定理，有：，故D錯誤。故應(yīng)選：A。【點睛】本題關(guān)鍵時明確兩個球相同機(jī)械能守恒，而單個球的機(jī)械能不守恒，同時要結(jié)合動能定理分析，還要找到向心力來源。2、B【解析】小木塊在軌道的最低點時最易開始滑動，根據(jù)向心力公式得：解得ω=2rad/s，B選項正確。3、B【解析】設(shè)地球質(zhì)量為M,飛船質(zhì)量為m,

飛船運(yùn)行時萬有引力提供向心力,根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律有

飛船運(yùn)行周期為

質(zhì)量為m的物體在地面有

計算得出:，故B正確；綜上所述本題答案是：B4、C【解析】

對物體Q受力分析，受推力、重力、支持力，可能有摩擦力：①當(dāng)時，摩擦力沿著斜面向上，大小為，當(dāng)F增大時，變??；②當(dāng)時，摩擦力為零，F(xiàn)增大時，變大；③當(dāng)時，摩擦力沿著斜面向下，大小為，F(xiàn)增大時，變大。對整體受力分析，則有，F(xiàn)變大，則一定變大。故C正確，ABD錯誤．5、D【解析】由題意有，是無單位的常量，EP的國際單位是J，r的國際單位是m，在國際單位制中常數(shù)k的單位是，D正確，ABC錯誤；故選D。6、D【解析】

衛(wèi)星運(yùn)行時線速度為，故A錯誤。衛(wèi)星在地表h高度運(yùn)行，萬有引力提供向心力,，故B錯誤。物體在h高度時加速度為，根據(jù)萬有引力公式，因此物體在地球表面受到的萬有引力增大，所以自由下落的加速度，故C錯誤。在軌道半徑r上的物體勻速圓周運(yùn)動的速度滿足：，第一宇宙速度即環(huán)繞速度，高度h處衛(wèi)星速度，因此，故D正確。故選D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、BCD【解析】

A.水變成水蒸氣，分子平均動能不變，但由于體積增大，分子間距離增大，由于氣體分子間間距接近，故在變化過程中分子力做負(fù)功，分子勢能增大，故內(nèi)能增加，從宏觀來看，水變成水蒸氣需要吸熱，內(nèi)能也是增加的，故A錯誤；B.做功和熱傳遞均可以改變物體的內(nèi)能，故對物體做功內(nèi)能可能增加，可能減少，故B正確；C.氣體分子熱運(yùn)動的平均動能與分子間勢能分別取決于氣體的溫度和體積，故C正確；D.由熱力學(xué)第零定律，兩系統(tǒng)達(dá)到熱平衡的條件為溫度相同，故D正確；E.由熱力學(xué)第二定律，功可以全部轉(zhuǎn)化為熱，而熱量也可以全部轉(zhuǎn)化為功，但要引起其他方面的變化，故E錯誤；故選BCD。8、BD【解析】

由題意可知考查帶電粒子在都電場、重力場組成的復(fù)合場中偏轉(zhuǎn)問題，根據(jù)曲線運(yùn)動特點及功能關(guān)系分析可得?！驹斀狻緼．帶電油滴受向下的重力和電場力，油滴做曲線運(yùn)動，合力一定指向軌跡的內(nèi)側(cè)，說明電場力向上且大于重力，場強(qiáng)方向向下，此帶電油滴帶負(fù)電，故A錯誤；B．從a運(yùn)動到b的過程中，油滴受到的合力和速度方向夾角為銳角，合力做正功，動能增加，電場力和速度方向的夾角為銳角，電場力做正功，電勢能減小，故B正確；C．只有電場力和重力做功時，油滴的動能、重力勢能和電勢能總和不變，因重力勢能增加，則動能和電勢能總和減少，故C錯誤。D．因電場力做正功，電勢能減小，所以動能和重力勢能總和增加，故D正確?！军c睛】物體做曲線運(yùn)動時，合力一定指向軌跡的內(nèi)側(cè)，從而確定出油滴合力豎直向上，重力向下，電場力一定向上，根據(jù)電場力和場強(qiáng)的關(guān)系可以判斷出粒子電性。掌握常用的功能關(guān)系：合力對物體做正功（負(fù)功），動能增大（減小）。電場力對物體做正功（負(fù)功），電勢能減?。ㄔ龃螅Ｖ亓ξ矬w做正功（負(fù)功），重力勢能減?。ㄔ龃螅?。除重力、系統(tǒng)內(nèi)彈力以外的力對系統(tǒng)做正功（負(fù)功），機(jī)械能增大（減?。?。9、BD【解析】

AB．在C位置小球所受彈力大小等于重力，合力等于零，加速度等于零，此時速度達(dá)到最大值，所以在C位置小球動能最大，故A錯誤，B正確；C．從A→C位置小球減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能和彈簧的彈性勢能，所以小球重力勢能的減少量大于小球動能的增加量，故C錯誤；D．由于小球在D點的速度為零，由能量的轉(zhuǎn)化與守恒可知，從A→D位置小球重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量，故D正確。故選BD。10、BC【解析】

A．根據(jù)第一宇宙速度故A錯誤；B．根據(jù)題意，第二宇宙速度故B正確；C．根據(jù)公式且故所以故C正確；D．根據(jù)公式故D錯誤.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、天平（包括砝碼）、刻度尺（m－M）gh＝（M＋m）（）2大于A【解析】

（1）[1]動能和重力勢能之和為機(jī)械能，計算時需要知道物體質(zhì)量和下降的距離，結(jié)合如圖實驗裝置可知，需要的實驗器材：需要天平用來測量A、B的質(zhì)量，用刻度尺測量A的下落高度，所以還需要的器材天平（包括砝碼）、刻度尺。（1）[2]系統(tǒng)重力勢能的減小量為物塊經(jīng)過光電門的瞬時速度為則系統(tǒng)動能的增加量為則機(jī)械能守恒的表達(dá)式為。（3）[3]光電門測出的平均速度是擋光片通過光電門過程中中間時刻的瞬時速度，此時下降的高度小于h，則系統(tǒng)減少的重力勢能大于系統(tǒng)增加的動能。（4）[4]ABCD．減小上述對結(jié)果的影響，可以減小擋光片的寬度，使得平均速度更接近瞬時速度，BCD錯誤A正確。故選A。12、CB1.84【解析】

(1)[1]由機(jī)械能守恒定律可得兩邊都有m，可以消去，也就是說沒有必要測物體的質(zhì)量，即沒有必要的步驟為C；[2]打點計時器用的是交流電，應(yīng)將打點計時器接到電源的“交流輸出”上，則操作不當(dāng)?shù)牟襟E是B；(2)[3]打B點時重錘的速度(3)[4]小鐵球通過光電門時的瞬時速度[5]若機(jī)械能守恒，則：整