2025屆湘潭市重點中學高三物理第一學期期中學業(yè)水平測試試題含解析

2025屆湘潭市重點中學高三物理第一學期期中學業(yè)水平測試試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，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、卡文迪許比較準確地測定了引力常量的數(shù)值.在國際單位制中,引力常量的單位是（）A． B．C． D．2、將驗證動量守恒定律的實驗裝置搬到豎直墻壁的附近，調整儀器，使球A從斜軌上由靜止釋放，并在水平軌道末端與球B發(fā)生正碰后，兩球都能打在墻上。已知A、B兩球半徑相同，A球的質量大于B球的質量，則下列說法正確的是A．此裝置無法驗證動量守恒定律B．碰撞后瞬間，A球的速度大于B球的速度C．碰撞后，A、B兩球同時打到墻上D．碰撞后，A球在墻上的落點在B球落點的下方3、關于光的波粒二象性，以下說法中正確的是()A．光的波動性與機械波，光的粒子性與質點都是等同的B．光子和質子、電子等是一樣的粒子C．大量光子易顯出粒子性，少量光子易顯出波動性D．紫外線、X射線和γ射線中，γ射線的粒子性最強，紫外線的波動性最顯著4、學習物理不僅要掌握物理知識，還要領悟并掌握處理物理問題的思想方法．在下圖所示的幾個實驗中，研究物理問題的思想方法相同的是A．甲、乙 B．乙、丙 C．甲、丙 D．丙、丁5、如圖所示，重10N的滑塊在傾角為30°的斜面上，從a點由靜止下滑，到b點接觸到一個輕彈簧．滑塊壓縮彈簧到c點開始彈回，返回b點離開彈簧，最后又回到a點，已知ab＝0.8m，bc＝0.4m，那么在整個過程中下列說法錯誤的是()A．滑塊動能的最大值是6JB．彈簧彈性勢能的最大值是6JC．從c到b彈簧的彈力對滑塊做的功是6JD．滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)整個過程機械能守恒6、平行板電容器兩極板之間的距離為d、電壓為U、電場強度大小為E，兩極板所帶的電荷量為Q．下列說法正確的是（

）A．保持U不變，將d變?yōu)樵瓉淼膬杀?，則E變?yōu)樵瓉淼囊话隑．保持E不變，將d變?yōu)樵瓉淼囊话?，則U變?yōu)樵瓉淼膬杀禖．保持d不變，將Q變?yōu)樵瓉淼膬杀?，則U變?yōu)樵瓉淼囊话隓．將d和Q變?yōu)樵瓉淼囊话?，則E不變二、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，在y軸上關于O點對稱的A、B兩點有等量同種點電荷+Q，在x軸上C點有點電荷-Q，且CO=OD，。下列判斷正確的是A．D點電場強度為零B．O點電場強度為零C．若將點電荷+q從O移向C，電勢能增大D．若將點電荷-q從O移向C，電勢能增大8、兩輛游戲賽車a、b在兩條平行的直車道上行駛．t=0時兩車都在同一計時線處，此時比賽開始．它們在四次比賽中的圖如圖所示．哪些圖對應的比賽中，有一輛賽車追上了另一輛（）A． B．C． D．9、如圖所示，質量M的木塊放在光滑的水平面上，質量為m的子彈以速度v0沿水平方向射中木塊，并最終留在木塊中與木塊一起以速度v運動。已知當子彈相對木塊靜止時，木塊前進距離為L，子彈進入木塊的深度為x，若木塊對子彈的阻力F恒定，則下列關系式中正確的是（）A．Fx=B．Fx=C．FL=D．F(L+x)=10、一質量不計的直角形支架兩端分別連接質量為m和2m的小球A和B．支架的兩直角邊長度分別為2l和l，支架可繞固定軸O在豎直平面內無摩擦轉動，如圖所示。開始時OA邊處于水平位置，由靜止釋放，則此后(A．A球的最大速度為2B．A球速度最大時，A、B兩球的總重力勢能最小C．A球從初始位置擺到最低點的過程中其機械能一直在減小D．釋放后的整個運動過程中，桿對A、B兩球始終不做功三、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）如圖所示為利用氣墊導軌（滑塊在該導軌上運動時所受阻力可忽略）驗證機械能守恒定律的實驗裝置，完成以下填空。實驗步驟如下：①將氣墊導軌放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，將導軌調至水平；②測出擋光條的寬度l和兩光電門中心之間的距離s；③將滑塊移至光電門1左側某處，待托盤和砝碼靜止不動時，釋放滑塊，要求托盤和砝碼落地前擋光條已通過光電門2；④測出滑塊分別通過光電門1和光電門2的擋光時間；⑤用天平秤出滑塊和擋光條的總質量M，再秤出托盤和砝碼的總質量m回到下列問題：（1）用最小分度為1mm的刻度尺測量出光電門1和2之間的距離s，以下數(shù)據(jù)合理的是_______。A．50cmB．50.00cmC．50.0cmD．50.000cm（2）滑塊通過光電門1和光電門2的速度分別為v1和v2，則v1=_______。（3）若系統(tǒng)機械能守恒，則M、m、g、s、v1、v2的關系是_______。12．（12分）飛飛同學學習了牛頓第二定律之后，想自己通過實驗來驗證“當質量一定時，物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一物理規(guī)律。他在實驗室找到了如下器材：一傾角可以調節(jié)的長斜面（可近似認為斜面光滑）。小車。計時器一個。米尺。請?zhí)钊脒m當?shù)墓交蛭淖郑羲晟葡旅娴膶嶒灢襟E：①讓小車自斜面上方一固定點A1從靜止開始下滑至斜面底端A2，記下所用的時間t。②用米尺測量A1與A2之間的距離x，則小車的加速度a=________。③用米尺測量A1相對于A2的高度h。設小車所受重力為mg，則小車所受合外力F=___________。④改變__________（填字母），重復上述測量。⑤為縱坐標，__________（用所測物理量對應字母表達）為橫坐標，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作圖。如能得到一條過原點的直線，則可以驗證“當質量一定時，物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一規(guī)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，細線的一端固定，另一端系著質量為m的小球（可視為質點），小球在如圖所示的水平面內做勻速圓周運動．已知細線長為，與豎直方向的夾角為，重力加速度為g，求：（1）小球對細線拉力F的大??；（2）小球角速度的大?。?4．（16分）某人在相距10m的A、B兩點間練習折返跑，他在A點由靜止出發(fā)跑向B點，到達B點后立即返回A點．設加速過程和減速過程都是勻變速運動，加速過程和減速過程的加速度大小分別是4m/s2和8m/s2，運動過程中的最大速度為4m/s，從B點返回的過程中達到最大速度后即保持該速度運動到A點，求：(1)從B點返回A點的過程中以最大速度運動的時間；(2)從A點運動到B點與從B點運動到A點的平均速度的大小之比．15．（12分）如圖所示，固定的光滑半圓軌道，其直徑PQ沿豎直方向。小車靜止在水平地面上，小車質量為M=lkg，其長度L=5.75m，上表面與P點等高。小車右端與P點相距較遠。質量m=2kg的滑塊以v0=9m/s的水平初速度從左端滑上小車，經(jīng)過一段時間滑塊相對小車靜止，小車與墻壁碰撞后小車立即停止運動。已知滑塊與小車表面的動摩擦因數(shù)μ1=0.4，小車與地面間的摩擦因數(shù)為μ2=0.1，（滑塊可視為質點）取重力加速度g=10m/s2。求：（1）小車運動的最大速度vl；（2）滑塊到達P點時的速度大?。唬?）若滑塊恰好通過圓軌道最高點Q，則圓周半徑R的大小。

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、D【解析】

在萬有引力定律F=公式中，質量m的單位為kg，距離r的單位為m，引力F的單位為N，由公式推導得出，G的單位為N?m2/kg2.故ABC錯誤，D正確．故選D.2、D【解析】

兩球碰撞后均做平拋運動，根據(jù)高度比較平拋運動的時間，碰撞過程中動量守恒，運用水平位移與時間的比值代替速度得出動量守恒的表達式，從而驗證動量守恒定律；【詳解】A、碰撞前后小球均做平拋運動，在豎直方向上：h=12gt2，平拋運動時間：t=2hg，

設軌道末端到木條的水平位置為x，未放B球時，小球A下落的高度為h1，放上小球B后，A和B碰撞后下落的高度分別為h2和h3，則碰撞前后小球做平拋運動的初速度分別為：vA=x2h1g，B、由碰撞的實際過程可知，碰撞后瞬間，由于A球質量大于B球質量，則導致A球的速度小于B球的速度，故選項B錯誤；C、由上面分析可知vA'<vB'，導致h2>h3【點睛】解決本題的關鍵知道平拋運動的時間由高度決定，與初速度無關，知道碰撞的過程中，動量守恒，運用水平位移與時間的比值代替速度得出動量守恒的表達式，從而驗證動量守恒定律。3、D【解析】

光的波動性與機械波、光的粒子性與質點有本質區(qū)別，故A錯誤；光子實質上是以場的形式存在的一種“粒子”，而電子、質子是實物粒子，故B錯誤；光是一種概率波，大量光子往往表現(xiàn)出波動性，少量光子則往往表現(xiàn)出粒子性，故C錯誤；頻率越高的光的粒子性越強，頻率越低的光的波動性越顯著，故D正確．故D正確，ABC錯誤．4、B【解析】

甲屬于實驗法，丁屬于控制變量法，乙和丙都體現(xiàn)放大的思想，故B正確，ACD錯誤。5、A【解析】

A．滑塊向下滑動剛剛接觸b點時，彈簧處于原長，在彈力不大于重力平行斜面分力時，滑塊一直在加速，故b點速度不是最大，動能也就不是最大，故A錯誤，符合題意；B．在c點，彈簧壓縮量最大，故彈性勢能最大，對從a到c過程，根據(jù)功能關系，有Ep=mg（ab+ac）sin30°=10×（1+0.2）×J=6J故B正確，不符題意；C．從c到b彈簧的彈力對滑塊做的功等于其彈性勢能的減小量，為W=Ep=6J故C正確，不符題意；D．整個過程中彈簧、滑塊組成的系統(tǒng)在沒有其它力做功，系統(tǒng)機械能守恒，故D正確，不符題意。本題選錯誤的，故選A?！军c睛】本題的關鍵是認真分析物理過程，把復雜的物理過程分成幾個小過程并且找到每個過程遵守的物理規(guī)律，列出相應的物理方程解題．同時要明確彈簧彈力做的功等于彈性勢能的變化。6、A【解析】A、保持U不變，將d變?yōu)樵瓉淼膬杀?，根?jù)公式可知，E變?yōu)樵瓉淼囊话耄蔄正確．B、保持E不變，將d變?yōu)樵瓉淼囊话?，由U=Ed可知，U變?yōu)樵瓉淼囊话耄蔅錯誤．C、保持d不變，根據(jù)電容的決定式可知，電容C不變，將Q變?yōu)樵瓉淼膬杀?，由公式分析可知，U變?yōu)樵瓉淼膬杀叮蔆錯誤．D、根據(jù)電容的決定式可知，，由分析知，；則可知，E與兩板間的距離無關，與Q成正比，則將d和Q變?yōu)樵瓉淼囊话?，則E減半．故D錯誤．綜上所述本題答案是：A【分析】保持U不變，根據(jù)公式分析E與d的關系；保持E不變，U與d正比；保持d不變，C不變，根據(jù)分析Q與U的關系二、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、AD【解析】

A。題中A、B、C三點電荷在D點產(chǎn)生的場強如圖所示，大小相等，則有、的矢量和沿軸正方向，大小也等于，方向沿軸負方向，故三個場強的矢量和為0，故A正確；B．題中A、B兩個+Q在O點的場強矢量和為0，所以O點的場強等于C點在O點產(chǎn)生的場強不為零，故A錯誤；CD．軸上的區(qū)間，合場強方向沿軸負方向，所以將正電荷從O移向C，電場力做正功，電勢能減小，將負電荷從O移向C，電場力做負功，電勢能增加，故C錯誤，D正確；故選AD。8、AC【解析】在速度--時間圖象里，圖象與橫軸所圍成的面積表示物體發(fā)生的位移．從A圖中可以看出，當t=20s時，兩圖象面積相等，此時一輛賽車追上另一輛，A正確；圖中a的面積始終小于b的面積，所以不可能追上，B錯誤；圖象也是在t=20s時，兩圖象面積相等，此時一輛賽車追上另一輛；C正確；圖象中a的面積始終小于b的面積，所以不可能追上，D錯誤．9、ACD【解析】

AB.根據(jù)能量守恒定律知，摩擦力與相對位移的乘積等于系統(tǒng)能量的損失，有Fx=12mv02-12（m+M）故選項A符合題意，選項B不合題意；C.對木塊運用動能定理，有FL=12Mv2故選項C符合題意；D.對子彈，由動能定理-F（L+x）=12mv2-12mv則F(L+x)=故選項D符合題意。10、BC【解析】

AB兩個球組成的系統(tǒng)機械能守恒，但對于單個的球來說機械能是不守恒的，根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒列式可以求得AB之間的關系，同時由于AB是同時轉動的，它們的角速度的大小相同。AB兩個球組成的系統(tǒng)機械能守恒，但對于單個的球來說機械能是不守恒的，根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒列式可以求得AB之間的關系，同時由于AB是同時轉動的，它們的角速度的大小相同?！驹斀狻慨擮A與豎直方向的夾角為θ時，由機械能守恒得：mg?2lcosθ-2mg?l(1-sinθ)=12mVA2+12?2mVB2，解得：VA2=83gl(sinθ+cosθ)-83gl，由數(shù)學知識知，當【點睛】本題中的AB的位置關系并不是在一條直線上，所以在球AB的勢能的變化時要注意它們之間的關系，在解題的過程中還要用到數(shù)學的三角函數(shù)的知識，要求學生的數(shù)學基本功要好。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、B【解析】（1）最小分度為1mm的刻度尺，在讀數(shù)的時候要估讀一位，所以應該保留到mm后一位，故B正確。（2）利用光電門測速度的原理：由于擋光條比較窄，所以在處理數(shù)據(jù)得時候把平均速度當瞬時速度用了即所以（3）若系統(tǒng)機械能守恒，則系統(tǒng)內重力勢能的減少量應該等于系統(tǒng)動能的增加量，即應該滿足：綜上所述本題答案是：(1).B(2).(3).12、F=h【解析】

②[1]．根據(jù)得，小車的加速度③[2]．小車所受的合外力④[3]．改變高度h，可以改變小車所受的合外力，得出不同的加速度，驗證加速度與合力成正比。

⑤[4]．若加速度與合力成正比，有：F=ma，即即以縱坐標，為橫坐標，如能得到一條過原點的直線，則可以驗證“當質量一定時，物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一規(guī)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、（1）小球對細線拉力的大小為；（2）【解析】小球受力分析如圖所示：（1）在豎直方向，根據(jù)牛頓第二定律有：，所以：根據(jù)牛頓第三定律可知，小球對細線拉力的大小為：；（2）由幾何關系可知，小球在水平面內做圓周運動的軌道半徑：在水平方向，根據(jù)牛頓第二定律