精品解析：河南省周口市项城市第三高级中学2024-2025学年高三下学期第一次考试物理试题

项城三高2024-2025学年度下期第一次考试 高三物理试卷 考试时间：75分钟；满分：100分 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，所有答案都写在答题卷上。 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（共7小题，每题4分，共28分。） 1. 几个水球可以挡住一颗子弹？《国家地理频道》的实验结果是：四个水球足够！如图所示，完全相同的水 球紧挨在一起水平排列，子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好能穿出第4个水球，则下列判断正确的是 （　　） A. 子弹在每个水球中的速度变化相同 B. 子弹在每个水球中运动的时间相同 C. 每个水球对子弹的冲量依次增大 D. 子弹在每个水球中的动能变化不相同 2. 甲、乙两物体从同一地点沿同一方向运动，如图所示，甲图是甲物体的位移-时间图像，乙图是乙物体的速度-时间图象，下列说法中正确的是（ ） A. 甲、乙均做曲线运动 B. 甲、乙在6s末都第一次回到出发点 C. 0～2s内甲乙位移相同 D. 6s内甲乙路程相同 3. 某同学探究细线能承受的最大拉力。如图所示，他将质量为1.7kg的物体用光滑挂钩挂在细线上，用双手捏取长为4cm的细线两端并靠近水平刻度尺，沿刻度尺缓慢增大细线两端的距离，当细线两端位于图示位置时，细线恰好被拉断。则细线能承受的最大拉力约为（　　）。 A. 5N B. 10N C. 25N D. 50N 4. 如图所示，物块A、B在同一竖直平面内由轻绳跨过定滑轮连接，当物块B在外力作用下沿直线向右匀速运动，下列选项正确的是（ ） A. 物块A向下加速运动 B. 物块A向下减速运动 C. 当轻绳与水平方向的夹角为时，A、B速度之比为 D. 当轻绳与水平方向的夹角为时，A、B速度之比为 5. 电影“流浪地球”热映，刘培强在国际空间站与国际同侪肩负起领航者的重任。在发射卫星的过程中，卫星首先从低轨道进入椭圆轨道Ⅰ，然后在 Q 点通过改变卫星速度，让卫星进入高轨道轨道Ⅱ。则错误的是（　　） A. 该卫星的发射速度必定小于11.2km/s B. 卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ C. 卫星在轨道Ⅱ上的运行速度大于 7.9km/s D. 在轨道Ⅰ上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度 6. 如图所示，在水平向右匀强电场中，质量为m的带电小球，以初速度从M点竖直向上运动，通过N点时，速度大小为，方向与电场方向相反，则小球从M运动到N的过程（　　） A. 动能增加 B. 机械能增加 C. 重力势能增加 D. 电势能增加 7. 等量异种点电荷的电场线如图所示，下列说法正确的是（ ） A. A处和C处的电场强度可能相同 B. A处的电势比B处高 C. 电子C处由静止释放，可沿电场线运动到D处 D. 电子在B处的电势能比在D处大 二、多选题（共三小题，每题6分，共18分。少选得3分，选错不得分。） 8. 如图甲所示，在光滑水平面上的两个小球1、2发生正碰，两小球的质量分别为m1和m2．图乙为它们碰撞前后的位移一时间图像（x—t图像）．已知m1=0.1kg，由此可判断 A. 碰前小球2保持静止 B. 碰后小球1和小球2都向右运动 C. 两球的碰撞为弹性碰撞 D. 小球2的质量m2=0.2kg 9. 如图所示的皮带匀速传动装置中，右边两轮连在一起同轴转动。图中三轮半径的关系为：，A、B、C三点为三个轮边缘上的点，皮带不打滑，则（ ） A 三点线速度之比： B. 三点角速度之比： C 三点周期之比： D. 三点加速度之比： 10. 如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上，其正上方A位置处有一个小球，小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零。关于小球下落阶段，下列说法中正确的是（　　） A. 在B位置小球动能最大 B. 在C位置小球动能最大 C. 从A→C位置小球重力势能的减少量小于小球动能的增加量 D. 从A→D位置小球重力势能减少量等于弹簧弹性势能的增加量 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题（两小题，每空两分，共16分） 11. 某同学利用如图1所示的装置探究小车速度随时间变化的规律。打点计时器的频率为50Hz。 （1）在下列仪器和器材中，还需要使用的有______（填选项前的字母）。 A．电压合适的50Hz交流电源 B．电压可调的直流电源 C．刻度尺 D．秒表 （2）图2是实验中打出的一段纸带，在打出的点中，从O点开始每隔4个点取1个计数点，分别记为A、B、C、D、E、F，相邻计数点间的距离已在图中标出。根据图中所给位移数据，可判断小车做匀加速直线运动，每两个计数点之间的时间间隔为______s。 （3）打点计时器打下计数点C时，小车的瞬时速度______m/s。（结果保留两位小数） （4）经过合理的数据处理后，可以求得小车的加速度______（结果保留三位有效数字）。 12. 用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器，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。已知当地重力加速度为g。 （1）下面列举了该实验的几个操作步骤： A．按照图示安装好实验器材并连接好电源 B．先打开夹子释放纸带，再接通电源开关打出一条纸带 C．测量纸带上点迹间的距离 D．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能 其中操作不当的步骤是________（选填步骤前的字母）。 （2）如图乙所示，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，测量出点B距起点O的距离s0，点B、C间的距离为s1，点C、D间的距离为s2，若相邻两点的打点时间间隔为T，重锤质量为m，根据这些条件计算重锤从O下落到C时的重力势能减少量ΔEp = ________，动能增加量ΔEk = ________；在实际计算中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是___________。 四、解答题（三小题，共38分） 13. 如图所示，真空中有两个固定的点电荷A、B相距r = 2.0m，电荷量分别为qA=+2.0×10−5C，qB=−2.0×10−5C，静电力常量k= 9.0×109 N·m2/C2。 ①判断A、B之间的库仑力是引力还是斥力？ ②求A、B之间的库仑力大小； ③若A、B的距离不变，电荷量均变为原来的2倍，则库仑力变为原来的几倍？ 14. 如图所示，一轻质弹簧右端与木块B栓接，左端与木块A接触（不栓接），初态A和B均静止于光滑的水平面上。现有初速度为的子弹射中木块A（时间极短），并留在A中。已知子弹和木块A的质量均为m，木块B的质量为4m。求： （1）弹簧弹性势能的最大值； （2）最终A、B两木块分离后，A的速度大小； 15. 如图所示，光滑水平面上有一块木板，质量M=1.0kg，长度L=1.0m，在木板的最左端有一个小滑块（可视为质点），质量m=1.0kg，小滑块与木板之间的动摩擦因数μ=0.30，开始时它们都处于静止状态，某时刻起对小滑块施加一个F=8.0N水平向右的恒力，此后小滑块将相对木板滑动，g取10m/s2，求： （1）小滑块和木板的加速度大小； （2）小滑块离开木板时的速度大小； （3）要使小滑块在木板上滑动时的速度始终是木板速度的2倍，需将恒力F改为多大？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 项城三高2024-2025学年度下期第一次考试 高三物理试卷 考试时间：75分钟；满分：100分 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，所有答案都写在答题卷上。 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（共7小题，每题4分，共28分。） 1. 几个水球可以挡住一颗子弹？《国家地理频道》的实验结果是：四个水球足够！如图所示，完全相同的水 球紧挨在一起水平排列，子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好能穿出第4个水球，则下列判断正确的是 （　　） A. 子弹在每个水球中的速度变化相同 B. 子弹在每个水球中运动的时间相同 C. 每个水球对子弹的冲量依次增大 D. 子弹在每个水球中的动能变化不相同 【答案】C 【解析】 【详解】AB．设水球的直径为d，子弹运动的过程为匀减速直线运动，直到末速度为零，我们可以应用逆过程，相当于子弹初速度为零做匀加速直线运动，子弹在通过第一个d，第二个d，第三个d，第四个d时所用时间之比为 可知，运动的时间不同，子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，则受力是相同的，所以加速度相同，由 则速度的变化量不同；AB错误； C．根据冲量的定义 受力是相同的，运动的时间在增大，所以每个水球对子弹的冲量依次增大，C正确； D．根据动能定理 受力是相同的，运动的位移相同，所以子弹受到的阻力对子弹做的功相等，所以子弹在每个水球中的动能变化相同，D错误。 故选C。 2. 甲、乙两物体从同一地点沿同一方向运动，如图所示，甲图是甲物体的位移-时间图像，乙图是乙物体的速度-时间图象，下列说法中正确的是（ ） A 甲、乙均做曲线运动 B. 甲、乙在6s末都第一次回到出发点 C. 0～2s内甲乙位移相同 D. 6s内甲乙路程相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲做往复直线运动，乙做变速直线运动，A错误； B．由图可知甲在6s末第二次回到出发点，乙在6s末第一次回到出发点，B错误； C．由图可知甲在0-2s内的位移为4m，乙在0-2s的位移为4m，C正确； D．6s内甲的路程为16m，乙的路程为12m，D错误。 故选C。 3. 某同学探究细线能承受的最大拉力。如图所示，他将质量为1.7kg的物体用光滑挂钩挂在细线上，用双手捏取长为4cm的细线两端并靠近水平刻度尺，沿刻度尺缓慢增大细线两端的距离，当细线两端位于图示位置时，细线恰好被拉断。则细线能承受的最大拉力约为（　　）。 A. 5N B. 10N C. 25N D. 50N 【答案】B 【解析】 【详解】设细线与水平方向夹角为，物体质量为，细线能承受的最大拉力为，根据几何关系得 则 根据平衡条件得 解得 故B正确，ACD错误。 故选B。 4. 如图所示，物块A、B在同一竖直平面内由轻绳跨过定滑轮连接，当物块B在外力作用下沿直线向右匀速运动，下列选项正确的是（ ） A. 物块A向下加速运动 B. 物块A向下减速运动 C. 当轻绳与水平方向的夹角为时，A、B速度之比为 D. 当轻绳与水平方向的夹角为时，A、B速度之比为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．绳子随物块B运动的速度大小为物块B的速度沿绳方向的分速度大小，同时绳的速度也是物块A的速度，因此有 vA=vBcosθ 随着B向右匀速运动，cosθ减小，因此vA减小，物块A向下减速运动，故A错误，B正确； CD．由上述分析可知 vA=vBcosθ 因此A、B速度之比为cosθ，故CD错误。 故选B。 5. 电影“流浪地球”热映，刘培强在国际空间站与国际同侪肩负起领航者的重任。在发射卫星的过程中，卫星首先从低轨道进入椭圆轨道Ⅰ，然后在 Q 点通过改变卫星速度，让卫星进入高轨道轨道Ⅱ。则错误的是（　　） A. 该卫星的发射速度必定小于11.2km/s B. 卫星Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ C. 卫星在轨道Ⅱ上的运行速度大于 7.9km/s D. 在轨道Ⅰ上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．发射速度要大于等于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，故A正确； B．通过在Q点加速做离心运动，使卫星由原来的椭圆轨道变为圆周运动，故B正确； C．第一宇宙速度为卫星的运行的最大速度，在轨道Ⅱ上的运行速度小于7.9km/s，故C错误； D．近地点速度大，远地点速度小，则卫星在P点的速度大于在Q点的速度，故D正确。 此题选择不正确的，故选C。 6. 如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为m的带电小球，以初速度从M点竖直向上运动，通过N点时，速度大小为，方向与电场方向相反，则小球从M运动到N的过程（　　） A. 动能增加 B. 机械能增加 C. 重力势能增加 D. 电势能增加 【答案】C 【解析】 【详解】将小球的运动沿竖直方向和水平方向进行分解，可知竖直方向只受重力作用，做竖直上抛运动，水平方向只受电场力作用，做初速度为零的匀加速直线运动，故小球从M运动到N，小球上升到最大高处，则根据功能关系可知 动能的增加量 机械能的增加量 重力势能的增加量 电势能的增加量 所以电势能减少了。 故选C。 7. 等量异种点电荷的电场线如图所示，下列说法正确的是（ ） A. A处和C处的电场强度可能相同 B. A处的电势比B处高 C. 电子在C处由静止释放，可沿电场线运动到D处 D. 电子在B处的电势能比在D处大 【答案】D 【解析】 【详解】A．电场线的疏密程度反映了场强的大小，根据图可知A处的场强比B处大，B处的场强比C处大，故A处的场强一定比C处大，A错误； B．根据沿着电场线的方向电势降低，可知电势B处高A处低，B错误； C．C处到D处的电场线为曲线，电场线的切线方向是电子在电场中受到的电场力的反方向，而不是速度方向，电子若想沿电场线运动，那么必须电场线为直线，且电子的速度方向与电场线始终在一条直线上，C错误； D．由B处和C处电势相等，C处电势低于D处，可知B处电势比D处低，而电子带负电，故电子在B处的电势能比在D处大，D正确。 故选D。 二、多选题（共三小题，每题6分，共18分。少选得3分，选错不得分。） 8. 如图甲所示，在光滑水平面上的两个小球1、2发生正碰，两小球的质量分别为m1和m2．图乙为它们碰撞前后的位移一时间图像（x—t图像）．已知m1=0.1kg，由此可判断 A 碰前小球2保持静止 B. 碰后小球1和小球2都向右运动 C. 两球的碰撞为弹性碰撞 D. 小球2的质量m2=0.2kg 【答案】AC 【解析】 分析】 【详解】A．由x-t图像可知，碰前小球2的位移不随时间变化，处于静止状态，A正确； B．碰后小球2的速度为正方向，说明向右运动，小球1的速度为负方向，说明向左运动，B错误； CD．由图读出，碰前小球1速度为v1=4 m/s，碰后小球2和小球1的速度分别为v′2 =2m/s，v′1=-2m/s，根据动量守恒定律得 m1v1= m1v′1+m2v′2 解得 m2=0.3kg 由于碰撞前后满足 m1v12=m1v′12+m2v′22 故为弹性碰撞，D错误， C正确。 故选AC。 9. 如图所示的皮带匀速传动装置中，右边两轮连在一起同轴转动。图中三轮半径的关系为：，A、B、C三点为三个轮边缘上的点，皮带不打滑，则（ ） A. 三点线速度之比： B. 三点角速度之比： C. 三点周期之比： D. 三点加速度之比： 【答案】AB 【解析】 【分析】 【详解】A、B两点皮带传动，线速度相等，故 vA=vB 根据公式v=ωr，A、B两点的角速度之比为 ωA：ωB=r2：r1=1：2 B、C两点同轴转动，角速度相等，故 ωB=ωC 根据公式v=ωr，B、C两点的线速度之比为 vB：vC=r2：r3=1：3 故 ； 根据可知，周期之比 =2：1：1 根据 可知，加速度之比 故AB正确CD错误。 故选AB。 10. 如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上，其正上方A位置处有一个小球，小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零。关于小球下落阶段，下列说法中正确的是（　　） A. 在B位置小球动能最大 B. 在C位置小球动能最大 C. 从A→C位置小球重力势能的减少量小于小球动能的增加量 D. 从A→D位置小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．在C位置小球所受弹力大小等于重力，合力等于零，加速度等于零，此时速度达到最大值，所以在C位置小球动能最大，故A错误，B正确； C．从A→C位置小球减少的重力势能转化为小球的动能和弹簧的弹性势能，所以小球重力势能的减少量大于小球动能的增加量，故C错误； D．由于小球在D点的速度为零，由能量的转化与守恒可知，从A→D位置小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量，故D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题（两小题，每空两分，共16分） 11. 某同学利用如图1所示的装置探究小车速度随时间变化的规律。打点计时器的频率为50Hz。 （1）在下列仪器和器材中，还需要使用的有______（填选项前的字母）。 A．电压合适的50Hz交流电源 B．电压可调的直流电源 C．刻度尺 D．秒表 （2）图2是实验中打出的一段纸带，在打出的点中，从O点开始每隔4个点取1个计数点，分别记为A、B、C、D、E、F，相邻计数点间的距离已在图中标出。根据图中所给位移数据，可判断小车做匀加速直线运动，每两个计数点之间的时间间隔为______s。 （3）打点计时器打下计数点C时，小车的瞬时速度______m/s。（结果保留两位小数） （4）经过合理的数据处理后，可以求得小车的加速度______（结果保留三位有效数字）。 【答案】 ①. AC##CA ②. 0.1 ③. 1.02 ④. 2.03 【解析】 【详解】（1）[1]探究小车速度随时间变化的规律实验中，打点计时器需使用电压合适的50Hz交流电源，需使用刻度尺测量纸带上两点间的距离，不需要测量时间，故不需要秒表。 故还需要使用的有AC。 （2）[2]每两个计数点之间的时间间隔为 （3）[3]根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，小车的瞬时速度为 （4）[4]根据逐差法求出小车的加速度为 12. 用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器，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。已知当地重力加速度为g。 （1）下面列举了该实验的几个操作步骤： A．按照图示安装好实验器材并连接好电源 B．先打开夹子释放纸带，再接通电源开关打出一条纸带 C．测量纸带上点迹间的距离 D．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能 其中操作不当的步骤是________（选填步骤前的字母）。 （2）如图乙所示，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，测量出点B距起点O的距离s0，点B、C间的距离为s1，点C、D间的距离为s2，若相邻两点的打点时间间隔为T，重锤质量为m，根据这些条件计算重锤从O下落到C时的重力势能减少量ΔEp = ________，动能增加量ΔEk = ________；在实际计算中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是___________。 【答案】（1）B （2） ①. ②. ③. 重锤下落过程中受阻力作用 【解析】 【小问1详解】 操作不当的步骤是B，应该先接通电源后释放纸带； 【小问2详解】 [1]重锤从O下落到C时的重力势能减少量 [2]动能增加量 [3]在实际计算中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是重锤下落过程中受阻力作用。 四、解答题（三小题，共38分） 13. 如图所示，真空中有两个固定的点电荷A、B相距r = 2.0m，电荷量分别为qA=+2.0×10−5C，qB=−2.0×10−5C，静电力常量k= 9.0×109 N·m2/C2。 ①判断A、B之间的库仑力是引力还是斥力？ ②求A、B之间的库仑力大小； ③若A、B的距离不变，电荷量均变为原来的2倍，则库仑力变为原来的几倍？ 【答案】①引力；②；③ 4倍 【解析】 【详解】（1）因为这两个的电荷电性相反，因此它们之间库仑力为引力，即这两个电荷的相互作用力是引力。 （2）由库仑定律得 代入数据得： （3）根据库仑定律知，电荷量均变为原来的2倍，则 库仑力变为原来的4倍。 14. 如图所示，一轻质弹簧右端与木块B栓接，左端与木块A接触（不栓接），初态A和B均静止于光滑的水平面上。现有初速度为的子弹射中木块A（时间极短），并留在A中。已知子弹和木块A的质量均为m，木块B的质量为4m。求： （1）弹簧弹性势能的最大值； （2）最终A、B两木块分离后，A的速度大小； 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）子弹射入木块A中时，子弹与木块A组成的系统动量守恒，设子弹留在A中的速度为，则 解得 由于水平面光滑，则子弹、木块A、木块B组成的系统动量守恒，当三个物体共速时，弹簧压缩到最短，弹簧的弹性势能最大，设此时三个物体共速的速度大小为，则 解得 弹簧压缩过程中，能量守恒 解得 （2）木块A、B分离前后，动量守恒、能量守恒，则 解得 所以，A的速度大小为。 15. 如图所示，光滑水平面上有一块木板，质量M=1.0kg，长度L=1.0m，在木板的最左端有一个小滑块（可视为质点），质量m=1.0kg，小滑块与木板之间的动摩擦因数μ=0.30，开始时它们都处于静止状态，某时刻起对小滑块施加一个F=8.0N水平向右的恒力，此后小滑块将相对木板滑动，g取10m/s2，求： （1）小滑块和木板的加速度大小； （2）小滑块离开木板时的速度大小； （3）要使小滑块在木板上滑动时的速度始终是木板速度的2倍，需将恒力F改为多大？ 【答案】（1）3m/s2，5m/s2；（2）5m/s；（3）9N 【解析】 【详解】（1）M靠m给的摩擦力提供加速度，加速度最大值为 m的加速度为 （2）木板长度L=1m，则当小滑块离开木板时 解得 t=1s 由速度公式，得小滑块离开木板时的速度 vm=amt=5m/s （3）要使小滑块在木板上滑动时的速度始终是木板速度的2倍；则 由牛顿第二定律得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $