精品解析：黑龙江省牡丹江市部分学校2024-2025学年高三上学期期中物理试题

牡丹江市省级示范高中2024--2025学年度高三期中 物理试卷 考试时间:75分钟 分值:100分 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分） 1. 一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A 并留在其中，A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起，如图所示。则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统（　　） A. 动量守恒，机械能守恒 B. 动量不守恒，机械能守恒 C. 动量守恒，机械能不守恒 D. 无法判定动量、机械能是否守恒 【答案】C 【解析】 【详解】在整个过程中子弹、两木块和弹簧组成的系统所受外力之和为零，动量守恒，但在子弹射进木块过程中有内能产生，则系统机械能不守恒。 故选C。 2. 2020年11月，我国在海南文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功将“嫦娥五号”探测器送入预定轨道。嫦娥五号在进入环月圆轨道前要进行两次“刹车”，如图所示，第一次“刹车”是在点让其进入环月大椭圆轨道，第二次是在点让其进入环月轨道。下列说法正确的是（　　） A. 探测器在不同轨道上经过点时所受万有引力相同 B. 探测器完成第二次“刹车”后，运行过程线速度保持不变 C. 探测器在环月轨道上运行周期比在大椭圆轨道上运行周期大 D. 探测器在环月轨道上运动的机械能比在大椭圆轨道上运动的大 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据万有引力表达式得，可知探测器在不同轨道上经过P点时所受万有引力相同，故A正确； B．探测器完成第二次“刹车”后，做匀速圆周运动，运行过程线速度大小保持不变，方向不断变化，故运行速度是变化的，故B错误； C．因为探测器在环月轨道上运行的轨道半径比在大椭圆轨道上运行的轨道半长轴小，根据开普勒第三定律可知，探测器在环月轨道上运行周期比在大椭圆轨道上运行周期小，故C错误； D．探测器从大椭圆轨道进入环月轨道，做近心运动，故需点火减速，即发动机做负功，机械能减小，故在环月轨道上运动的机械能比在大椭圆轨道上运动的小，故D错误。 故选A。 3. 下述关于机械波的说法正确的是（　 　） A. 若观察者逐渐靠近波源，则观察者接收到的波的频率小于波源的频率 B. 某一频率的声波，从空气进入水中时，波长和频率均增大 C. 对同一列波，缝、孔或障碍物的尺寸比波长小时有明显的衍射现象 D. 在一个周期内，介质的质点所走过的路程等于波长 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据多普勒效应可知，若观察者逐渐靠近波源，则观察者接收到的波的频率大于波源的频率，故A错误； B．某一频率的声波，从空气进入水中时，频率不变，由于波速增大，根据 可知，波长增大，故B错误； C．根据发生明显衍射现象的条件可知，对同一列波，缝、孔或障碍物的尺寸比波长小时有明显的衍射现象，故C正确； D．根据简谐运动的对称性可知，在一个周期内，介质的质点所走过的路程等于振幅的4倍，与波长无关，故D错误。 故选C。 4. 自动驾驶汽车又称无人驾驶汽车，是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车。某次自动驾驶汽车以恒定的加速度启动，同时一辆货车以恒定速度从其旁边驶过，自动驾驶汽车再次与货车相遇之前已达到最大速度，则下列图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．v－t图像的斜率表示加速度，由于自动驾驶汽车以恒定加速度启动，则自动驾驶汽车加速时的v－t图线为直线，A错误； B．v－t图线与t轴围成的面积表示位移，图中t0时刻自动驾驶汽车刚好达到最大速度，且由图像中几何关系可知此时两车位移相等，则自动驾驶汽车与货车相遇时刚好达到最大速度，B错误； C．s－t图像的斜率表示速度大小，图线交点表示两车位移相同，C项中自动驾驶汽车与货车相遇时其速度还未达到最大，C错误； D．图中两车s－t图线交点表示两车再次相遇，且自动驾驶汽车在再次相遇之前已经达到最大速度，D正确。 故选D。 5. 一质点静止在光滑水平面上，现对其施加水平外力F，力F随时间按正弦规律变化，如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 第2s末，质点的动量为0 B. 第2s末，质点的动量方向发生变化 C. 第4s末，质点回到出发点 D. 在1~3s时间内，力F的冲量为0 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由题图可知，0~2s时间内F的方向和质点运动的方向相同，质点经历了加速度逐渐增大的加速运动和加速度逐渐减小的加速运动，第2s末质点的速度最大，动量最大，方向不变，AB错误； C．2~4s内F的方向与0~2s内F的方向不同，该质点0~2s内做加速运动，2~4s内做减速运动，质点在0~4s内的位移均为正，第4s末没有回到出发点，C错误； D．在图像中，图线与横轴所围的面积表示力F的冲量，由题图可知，1~2s内的面积与2~3s内的面积大小相等，一正一负，则在1~3s时间内，力F的冲量为0，D正确； 故选D。 6. 高压清洗广泛应用于汽车清洁、地面清洁等。某高压水枪出水口直径为d，水从枪口高速喷出后，近距离垂直喷射到某物体表面且速度在短时间内由v变为零，忽略水从枪口喷出后的发散效应，水的密度为ρ。则水在物体表面产生的平均冲击力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】水在时间△t内速度由v减为零，△t内喷射到物体表面的水的质量为 以这部分水为研究对象，设物体表面对水的平均作用力大小为F，以水流速度方向为正方向，由动量定理有 解得 由牛顿第三定律可知，水在物体表面产生的平均冲击力大小为 ABC错误，D正确。 故选D。 7. 如图所示，竖直放置的轻弹簧下端固定，上端与物体A连接，物体A上方叠放物体B、C，三个物体的质量均为m，系统处于静止状态，弹簧处于弹性限度内，重力加速度大小为g。某时刻突然取走物体C，则（　　） A. 此瞬间B的加速度为0 B. 此瞬间A对B的弹力大小为2mg C. 之后B可能脱离A D. 之后B对A弹力的最小值为 【答案】D 【解析】 【详解】A．开始三个物体受力平衡，弹簧弹力大小为 取走C物体瞬间弹簧弹力不变，A、B整体受到的合力大小为 之后A、B一起做简谐运动，最大加速度为，故选项A错误； B．取走C瞬间B受到的弹力大小 解得 选项B错误； CD．当A、B运动到上方最大位移处时加速度a向下，大小为，B对A的弹力最小，对B物体有 解得 B不可能脱离A，选项C错误、D正确。 故选D。 8. 如图所示是等量异种点电荷形成电场中的一些点，O是电荷连线的中点，E、F是电荷连线中垂线上关于O对称的两点，B、C和A、D是两电荷连线上关于O对称的四点，则（　 　） A. A、D两点电场强度不同 B. E、F两点电场强度相同 C. B、O、C三点中，O点电场强度最大 D. 从E点向O点运动的电子加速度逐渐增大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．如图是等量异种电荷电场分布 根据对称性，A、D两点电场强度大小相等、方向相同，A、D两点电场强度相同， 故A错误； B．根据对称性，E、F两点电场强度大小相等、方向相同，E、F两点电场强度相同，故B正确； C．电场线越疏，电场强度越小，所以B、O、C三点中，O点电场强度最小，故C错误； D．电场线越密，电场强度越大，电子所受的电场力越大，电子的加速度越大，所以从E点向O点运动的电子加速度逐渐增大，故D正确。 故选BD。 9. 在某一均匀介质中由波源O发出的简谐横波在轴上传播，某时刻的波形如图所示，其波速为，则下列说法正确的是（　　） A. 此时P、Q两点运动方向相同 B. 再经过质点N刚好在位置 C. 能与该波发生干涉的横波的频率一定为 D. 波的频率与波源的振动频率无关 【答案】AB 【解析】 【详解】A．P、Q两点关于波源O对称，此时P、Q两点运动方向相同，选项A正确； B．该波波长为，周期为 再经过质点N刚好在波峰位置，坐标为位置，选项B正确； C．该波的频率为2.5Hz，根据波发生干涉的条件知，能与该波发生干涉的横波的频率一定为，选项C错误； D．波的频率与波源的振动频率相同，选项D错误。 故选AB。 10. 如图所示，质量为M、长度为L的小车静止在光滑水平面上，质量为m的小物块（可视为质点）放在小车的最左端，现用一大小为F的水平恒力作用在小物块上，使小物块从静止开始做直线运动，当小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x，小物块和小车之间的滑动摩擦力大小为f，在此过程中（小物块从小车最左端滑到最右端），不计空气阻力，下列结论正确的是（ ） A. 小物块动能增加 B. 小物块克服摩擦力做功为 C. 小车的动能增加 D. 物块和小车组成的系统机械能增加量为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．小物块发生的位移为，对于小物块根据动能定理可得 A正确； B．小物块克服摩擦力做的功为 B错误； C．物块到达小车最右端时，小车运动的距离为，对小车根据动能定理得 故C正确； D．小车和小物块增加的动能为 系统重力势能不变，则小物块和小车增加得机械能为，D错误。 故选AC。 二、填空题（共2小题，每空2分、共14分） 11. 某兴趣小组做了“用单摆测量重力加速度”的实验。 （1）如图甲所示，细线的上端固定在铁架台上，下端系一个小钢球，做成一个单摆。图乙、丙分别画出了细线上端的两种不同的悬挂方式，你认为图_________（选填“乙”或“丙”）的悬挂方式较好。 （2）如图所示，用游标卡尺测得小钢球的直径d＝__________mm，测出摆线的长度，算出摆长l，再测出单摆的周期T，得到一组数据；改变摆线的长度，再得到几组数据。 （3）根据实际数据作出图像，发现图像是过坐标原点的倾斜直线，斜率为k，根据单摆周期公式，可以测得当地的重力加速度g＝____________（用k表示）。 （4）关于本实验，下列说法正确的是___________ A. 把单摆从平衡位置拉开30°的摆角，并在释放摆球的同时开始计时 B. 测量摆球连续通过最低点60次的时间t，则单摆周期为 C. 选择密度较小的摆球，有利于减小重力加速度的测量误差 D. 摆线上端未牢固地系于悬点，摆动过程中出现松动，测量出的重力加速度g值偏小 【答案】（1）丙 （2）22.3 （3） （4）D 【解析】 【小问1详解】 为了保证小球摆动过程，摆长保持不变，摆线上端应固定，所以图丙的悬挂方式较好。 【小问2详解】 10分度游标卡尺的精确值为，由图可知小钢球的直径为 【小问3详解】 根据单摆周期公式 可得 可知图像的斜率为 可得当地的重力加速度为 【小问4详解】 A．为了保证小球摆动做简谐运动，摆角应小于5°，故A错误； B．测量摆球连续通过最低点60次的时间t，则单摆周期为，故B错误； C．为了减小空气阻力的影响，应选择密度较大、体积较小的摆球，故C错误； D．根据 可得 摆线上端未牢固地系于悬点，摆动过程中出现松动，则摆长测量值偏小，使得测量出的重力加速度g值偏小，故D正确。 故选D。 12. 用如图甲所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．如图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点图中未标出，所用电源的频率为50Hz，计数点间的距离如图所示．已知m1=50g、m2=150g，则：(结果均保留两位有效数字) (1)在纸带上打下计数点5时的速度v5=____m/s； (2)在打下第0点到打下第5点的过程中系统动能的增量∆Ek=____J， (3)系统重力势能的减少量∆Ep=____J；(取当地的重力加速度g=10m/s2) 【答案】 ①. 2.4 ②. 0.58 ③. 0.60 【解析】 【详解】（1）[1].两个物块均作匀变速直线运动，根据匀变速直线运动时间中点瞬时速度等于这段时间平均速度可得； （2）[2]. （3）[3]. 三、计算题（共3题，第13题10分，第14题12分，第15题18分，共40分） 13. 如图所示，水平天花板下用两段绝缘细线悬挂起一个质量为m的带正电的小球A，细线与天花板的夹角均为，小球正下方距离为l处一绝缘支架上有一个带相同电荷量的小球B，此时细线伸直且张力均为。小球始终处于静止状态，静电力常量为k，重力加速度为g，求： （1）两小球所带电荷量； （2）若同时将两段细线剪断，求在剪断瞬间小球A的加速度大小。 【答案】（1） ；（2） 【解析】 【详解】（1）根据库仑定律可得 由平衡条件可得 联立解得 （2）剪断细线瞬间质量及两球间的库仑力保持不变，细线的拉力变为0，由牛顿第二定律得 解得 14. 某同学参加学校的跳远比赛，其运动轨迹可以简化为如图所示，该同学以速率v沿与水平地面成某一角度方向跳出，运动过程中离开地面的最大高度为H＝，若该同学可视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，求：该同学本次跳远从起跳点到落地点间的距离。 【答案】 【解析】 【详解】设速度v与水平方向夹角为θ，则 运动时间 水平位移 x＝vcos θ·t 联立解得 x＝ 15. 如图所示，一实验小车静止在光滑水平面上，其上表面有粗糙水平轨道与光滑四分之一圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道相切于圆弧轨道最低点。一物块静止于小车最左端，一小球用不可伸长的轻质细线悬挂于O点正下方，并轻靠在物块左侧。将细线拉直到水平位置，静止释放小球，小球运动到最低点时与物块发生弹性碰撞。碰撞后，物块沿着小车上的轨道运动。已知细线长L=1.25 m，小球质量m=0.20 kg，物块、小车质量均为M=0.30 kg，小车上的水平轨道长s=1.0 m，圆弧轨道半径R=0.15 m。小球、物块均可视为质点。不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2 。求： （1）小球运动到最低点与物块碰撞前，小球所受拉力的大小； （2）小球与物块碰撞后的瞬间物块速度的大小和碰撞过程中小球对物块的冲量大小； （3）为使物块能进入圆弧轨道，且在上升阶段不脱离小车，求物块与水平轨道间的动摩擦因数μ的取值范围。 【答案】（1）6N （2），1.2N·s （3）0.25≤μ<0.4 【解析】 【小问1详解】 小球下摆过程，根据动能定理有 解得 碰撞前，对小球进行分析，根据牛顿第二定律有 解得 T=6N 【小问2详解】 小球与物块发生弹性碰撞，则有 ， 解得物块碰后的速度 碰撞过程，对物块进行分析，根据动量定理有 解得 【小问3详解】 对物块与小车，当两者达到共同速度时，根据动量守恒定律有 解得 若物块恰好能够到达圆弧轨道最低点，根据能量守恒定律有 解得 若物块恰能够到达圆弧轨道最高点，根据能量守恒定律有 解得 综上所述，μ的取值范围 0.25≤μ<0.4 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 牡丹江市省级示范高中2024--2025学年度高三期中 物理试卷 考试时间:75分钟 分值:100分 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分） 1. 一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A 并留在其中，A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起，如图所示。则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统（　　） A. 动量守恒，机械能守恒 B. 动量不守恒，机械能守恒 C. 动量守恒，机械能不守恒 D. 无法判定动量、机械能是否守恒 2. 2020年11月，我国在海南文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功将“嫦娥五号”探测器送入预定轨道。嫦娥五号在进入环月圆轨道前要进行两次“刹车”，如图所示，第一次“刹车”是在点让其进入环月大椭圆轨道，第二次是在点让其进入环月轨道。下列说法正确的是（　　） A. 探测器在不同轨道上经过点时所受万有引力相同 B. 探测器完成第二次“刹车”后，运行过程线速度保持不变 C. 探测器在环月轨道上运行周期比在大椭圆轨道上运行周期大 D. 探测器在环月轨道上运动的机械能比在大椭圆轨道上运动的大 3. 下述关于机械波的说法正确的是（　 　） A. 若观察者逐渐靠近波源，则观察者接收到的波的频率小于波源的频率 B. 某一频率的声波，从空气进入水中时，波长和频率均增大 C. 对同一列波，缝、孔或障碍物的尺寸比波长小时有明显的衍射现象 D. 在一个周期内，介质的质点所走过的路程等于波长 4. 自动驾驶汽车又称无人驾驶汽车，是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车。某次自动驾驶汽车以恒定的加速度启动，同时一辆货车以恒定速度从其旁边驶过，自动驾驶汽车再次与货车相遇之前已达到最大速度，则下列图像正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 一质点静止在光滑水平面上，现对其施加水平外力F，力F随时间按正弦规律变化，如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 第2s末，质点的动量为0 B. 第2s末，质点的动量方向发生变化 C. 第4s末，质点回到出发点 D. 在1~3s时间内，力F的冲量为0 6. 高压清洗广泛应用于汽车清洁、地面清洁等。某高压水枪出水口直径为d，水从枪口高速喷出后，近距离垂直喷射到某物体表面且速度在短时间内由v变为零，忽略水从枪口喷出后的发散效应，水的密度为ρ。则水在物体表面产生的平均冲击力大小为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，竖直放置的轻弹簧下端固定，上端与物体A连接，物体A上方叠放物体B、C，三个物体的质量均为m，系统处于静止状态，弹簧处于弹性限度内，重力加速度大小为g。某时刻突然取走物体C，则（　　） A. 此瞬间B的加速度为0 B. 此瞬间A对B的弹力大小为2mg C. 之后B可能脱离A D. 之后B对A弹力的最小值为 8. 如图所示是等量异种点电荷形成电场中的一些点，O是电荷连线的中点，E、F是电荷连线中垂线上关于O对称的两点，B、C和A、D是两电荷连线上关于O对称的四点，则（　 　） A. A、D两点电场强度不同 B. E、F两点电场强度相同 C. B、O、C三点中，O点电场强度最大 D. 从E点向O点运动的电子加速度逐渐增大 9. 在某一均匀介质中由波源O发出的简谐横波在轴上传播，某时刻的波形如图所示，其波速为，则下列说法正确的是（　　） A. 此时P、Q两点运动方向相同 B. 再经过质点N刚好在位置 C. 能与该波发生干涉的横波的频率一定为 D. 波的频率与波源的振动频率无关 10. 如图所示，质量为M、长度为L的小车静止在光滑水平面上，质量为m的小物块（可视为质点）放在小车的最左端，现用一大小为F的水平恒力作用在小物块上，使小物块从静止开始做直线运动，当小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x，小物块和小车之间的滑动摩擦力大小为f，在此过程中（小物块从小车最左端滑到最右端），不计空气阻力，下列结论正确的是（ ） A. 小物块动能增加 B. 小物块克服摩擦力做功为 C. 小车的动能增加 D. 物块和小车组成的系统机械能增加量为 二、填空题（共2小题，每空2分、共14分） 11. 某兴趣小组做了“用单摆测量重力加速度”的实验。 （1）如图甲所示，细线的上端固定在铁架台上，下端系一个小钢球，做成一个单摆。图乙、丙分别画出了细线上端的两种不同的悬挂方式，你认为图_________（选填“乙”或“丙”）的悬挂方式较好。 （2）如图所示，用游标卡尺测得小钢球的直径d＝__________mm，测出摆线的长度，算出摆长l，再测出单摆的周期T，得到一组数据；改变摆线的长度，再得到几组数据。 （3）根据实际数据作出图像，发现图像是过坐标原点的倾斜直线，斜率为k，根据单摆周期公式，可以测得当地的重力加速度g＝____________（用k表示）。 （4）关于本实验，下列说法正确的是___________ A. 把单摆从平衡位置拉开30°的摆角，并在释放摆球的同时开始计时 B. 测量摆球连续通过最低点60次的时间t，则单摆周期为 C. 选择密度较小的摆球，有利于减小重力加速度的测量误差 D. 摆线上端未牢固地系于悬点，摆动过程中出现松动，测量出的重力加速度g值偏小 12. 用如图甲所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．如图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点图中未标出，所用电源的频率为50Hz，计数点间的距离如图所示．已知m1=50g、m2=150g，则：(结果均保留两位有效数字) (1)在纸带上打下计数点5时的速度v5=____m/s； (2)在打下第0点到打下第5点的过程中系统动能的增量∆Ek=____J， (3)系统重力势能的减少量∆Ep=____J；(取当地的重力加速度g=10m/s2) 三、计算题（共3题，第13题10分，第14题12分，第15题18分，共40分） 13. 如图所示，水平天花板下用两段绝缘细线悬挂起一个质量为m的带正电的小球A，细线与天花板的夹角均为，小球正下方距离为l处一绝缘支架上有一个带相同电荷量的小球B，此时细线伸直且张力均为。小球始终处于静止状态，静电力常量为k，重力加速度为g，求： （1）两小球所带电荷量； （2）若同时将两段细线剪断，求在剪断瞬间小球A的加速度大小。 14. 某同学参加学校的跳远比赛，其运动轨迹可以简化为如图所示，该同学以速率v沿与水平地面成某一角度方向跳出，运动过程中离开地面的最大高度为H＝，若该同学可视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，求：该同学本次跳远从起跳点到落地点间的距离。 15. 如图所示，一实验小车静止在光滑水平面上，其上表面有粗糙水平轨道与光滑四分之一圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道相切于圆弧轨道最低点。一物块静止于小车最左端，一小球用不可伸长的轻质细线悬挂于O点正下方，并轻靠在物块左侧。将细线拉直到水平位置，静止释放小球，小球运动到最低点时与物块发生弹性碰撞。碰撞后，物块沿着小车上的轨道运动。已知细线长L=1.25 m，小球质量m=0.20 kg，物块、小车质量均为M=0.30 kg，小车上的水平轨道长s=1.0 m，圆弧轨道半径R=0.15 m。小球、物块均可视为质点。不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2 。求： （1）小球运动到最低点与物块碰撞前，小球所受拉力的大小； （2）小球与物块碰撞后的瞬间物块速度的大小和碰撞过程中小球对物块的冲量大小； （3）为使物块能进入圆弧轨道，且在上升阶段不脱离小车，求物块与水平轨道间的动摩擦因数μ的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $