内容正文:
2025-2026学年高三上学期物理期中考试
一、单项选择题(本题7小题,每题4分,共28分)
1. 第十五届全国运动会将于2025年11月9~21日在粤港澳三地举行,届时,广州将承担起盛大的开幕式,而深圳则将负责闭幕式。关于运动的描述,下列说法正确的是( )
A. 研究竞走运动员全程20公里运动轨迹时,不可以把他视为质点
B. 开幕式升旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以国旗为参考系的
C. 自行车比赛中,车的速度越大其加速度越大,车的速度减小其加速度一定减小
D. 跨栏运动员在100米跨栏比赛中获得第一名,该运动员全程平均速度最大
【答案】D
【解析】
【详解】A.研究竞走运动员的运动轨迹时,其形状和大小对轨迹分析无影响,可以视为质点,故A错误;
B.观察国旗升起时,观察者是以地面或旗杆为参考系,而非国旗本身。若以国旗为参考系,国旗应静止,故B错误;
C.加速度与速度大小无直接关系。例如,匀速运动时速度大但加速度为零;减速时加速度可能增大(如速度减小更快),故C错误;
D.平均速度公式为。第一名运动员用时最短,位移相同,因此平均速度最大,故D正确。
故选D。
2. 核电池是利用放射性同位素衰变释放能量发电的装置,其应用在了“嫦娥四号”的着陆器和月球车上。某种核电池原料为钚()的氧化物,核反应方程为。则X为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据质量数守恒和电荷数守恒可知,X粒子的质量数和电荷数分别为4和2,所以X粒子为(氦核)。
故选C。
3. 矫正牙齿时,可用牵引线对牙施加力的作用。若某颗牙齿受到牵引线的两个作用力大小均为F,夹角为α(如图),则该牙所受两牵引力的合力大小为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据平行四边形定则可知,该牙所受两牵引力的合力大小为
故选B。
4. 动车组是自带动力车厢和不带动力车厢的编组。某一动车组由10节车厢连接而成,其中第一节和第六节车厢为动力车厢,每节动力车厢的额定功率均为,每节车厢的质量均为,动车组在行驶过程中所受的阻力f为车重的0.1倍,已知行驶过程中,每节动力车厢总保持相同的输出功率,重力加速度,则该动车组的最大行驶速度为( )
A. 48m/s B. 72m/s C. 96m/s D. 144m/s
【答案】C
【解析】
【详解】动车组达到最大速度时,牵引力等于阻力,此时总功率为两节动力车厢的额定功率之和,
有
解得
故选C。
5. 如图所示,“套圈”活动中,某同学将相同套环分两次从同一位置水平抛出,分别套中Ⅰ、Ⅱ号物品。若套环可近似视为质点,不计空气阻力,则( )
A. 套中Ⅰ号物品,套环被抛出的速度较大 B. 套中Ⅰ号物品,重力对套环做功较多
C. 套中Ⅱ号物品,套环飞行时间较长 D. 套中Ⅱ号物品,套环动能变化量较大
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据平抛运动规律,水平方向和竖直方向的位移公式为,
可得
套中Ⅰ号物品时x较小,h较大,可知套环被抛出的速度v0一定较小,故A错误;
B.根据重力做功表达式可知,套中Ⅰ号物品时h较大,重力对套环做功较多,故B正确;
C.根据平抛运动规律,竖直方向的位移公式
可得
套中Ⅱ号物品,h较小,套环飞行时间较短,故C错误;
D.套中物品过程中,根据动能定理有
套中Ⅱ号物品,h较小,重力做功较小,可知套环动能变化量较小,故D错误。
故选B。
6. 如图所示,在一倾角为的光滑绝缘斜面上,将一长为、不可伸长的轻质细线一端固定于点,另一端系一质量为的小球,小球静止时在点。现在连线上距离点处固定一枚小钉子P,再将小球拉开一很小的倾角后由静止释放,小球在斜面上做往复运动,且运动过程中的最大偏角,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 小球的往复运动是振动但不是简谐运动
B. 小球往复运动的周期为
C. 小球每次运动到点的加速度为零
D. 小球从释放到第一次到达点的过程中重力的瞬时功率不断增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.小球释放后在斜面上往复运动,设小球在摆动过程中悬线与的夹角为,离开平衡位置时的回复力为
因运动过程中,则小球向右侧摆动的最大夹角。在夹角较小时
所以
都指向点,又与方向相反
因此小球的往复运动是简谐运动,故A错误;
B.小球摆动的等效重力加速度为
由于P处固定了一枚小钉子,就形成了一个组合摆,且左侧摆长为,右侧摆长为,根据单摆的周期公式知振动周期为,故B正确;
C.小球每次到达点时虽然振动的加速度为零,但还有绕点做圆周运动的向心加速度,合加速度不为零,故C错误;
D.小球在摆动过程中悬线与的夹角为时重力的瞬时功率
由于初始位置的速度为零,功率为零,在平衡位置速度最大,但时的功率也为零,故小球从释放到第一次到达点的过程中重力的瞬时功率先增大后减小,故D错误。
故选B。
7. 一定质量的理想气体从状态a开始。第一次经绝热过程到状态b;第二次先经等压过程到状态c,再经等容过程到状态b。图像如图所示。则( )
A. 过程气体从外界吸热
B. 过程比过程气体对外界所做的功多
C. 气体在状态a时比在状态b时的分子平均动能小
D. 气体在状态a时比在状态c时单位时间内撞击在单位面积上的分子数少
【答案】B
【解析】
【详解】A.过程,气体体积不变,即等容变化过程,气体压强变小,温度降低,故内能减小,该过程气体对外不做功,故气体向外界放热,A错误;
B.由微元法可得图像与横坐标围成的面积表示为气体做功的多少,由图像可知,过程比过程气体对外界所做的功多,B正确;
C.过程为绝热过程,气体体积变大对外做功,由热力学第一定律可知,气体内能减小,温度降低。温度是分子平均动能的标志,故气体在状态a时比在状态b时的分子平均动能大,C错误;
D.过程,气体的压强相等,体积变大温度变大,分子的平均动能变大,分子撞击容器壁的动量变化量变大。由气体压强的微观解释可知,在状态a时比在状态c时单位时间内撞击在单位面积上的分子数多,D错误。
故选B。
二、多项选择题(本题3小题,每题6分,共18分。选错不得分,漏选得部分分)
8. 下列说法正确的是( )
A. 衍射、干涉都是波特有的现象
B. 任意两列波叠加时均能形成稳定的干涉图样
C. 只有光波具有多普勒效应,电磁波不具有多普勒效应
D. 只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象
【答案】AD
【解析】
【详解】A.衍射、干涉都是波特有的现象,故A正确;
B.两列波必须满足频率相等且相位差恒定,才能形成稳定的干涉图样,故B错误;
C.任何波都具有多普勒效应,故C错误;
D.只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象,故D正确。
故选AD。
9. 一个质点在平衡位置O点附近做简谐运动,若从O点开始计时,经过2s质点第一次经过M点,再继续运动,又经过1 s它第二次经过M点;则该质点第三次经过M点再需要的时间可能是( )
A. B. C. 7 s D. 9 s
【答案】BD
【解析】
【详解】①若振子开始运动的方向先向左,再向M点运动,运动路线如图1所示
可得振动的周期为
振子第三次通过M点需要经过的时间为
②若振子开始运动的方向向右直接向M点运动,运动线路如图2所示
振动的周期为
振子第三次通过M点需要经过的时间为
故选BD。
10. 如图所示,传送带转动的速度大小恒为,顺时针转动。两个物块A、B用一根轻弹簧连接,开始时弹簧处于原长,A的质量为1kg,B的质量为2kg,A与传送带间的动摩擦因数为0.5,B与传送带间的动摩擦因数为0.25。时,将两物块放置在传送带上,给A一个向右的初速度,B的初速度为零,弹簧自然伸长。在时,A与传送带第一次共速,此时弹簧弹性势能,传送带足够长,、均可在传送带上留下痕迹,重力加速度取,则( )
A. 过程中A、B和轻弹簧组成的系统动量守恒
B. 过程中A、B和轻弹簧组成的系统机械能总量一直不变
C. 时,弹簧的压缩量为0.1m
D. 过程中,A、B在传送带留下的痕迹长度之和为0.1m
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.根据题意可知,传送带对A、B的滑动摩擦力大小相等都为
初始时A向右减速,B向右加速,故可知在A与传送带第一次共速前,A、B整体所受合外力为零,系统动量守恒,故A正确;
BC.规定方向为正方向,根据动量守恒有(其中)
解得时B的速度为
设A、B向右的位移分别为、,由功能关系有
解得
故弹簧的压缩量为
可知该过程系统机械能发生了改变,故B错误,C正确;
D.在过程中,A与传送带的相对位移为
B与传送带的相对位移为
故可得,故D正确。
故选ACD。
三、非选择题(本题5小题,共54分)
11. 如图所示,电源电动势E=20 V,内阻r=10 Ω,定值电阻R=90 Ω,R0为可变电阻,在R0的阻值由零增大到400 Ω的过程中,求:
(1)可变电阻R0上消耗的电功率最大的条件和最大功率;
(2)定值电阻R和电源内阻r上消耗的功率之和的最小值;
(3)定值电阻R上消耗的电功率最大的条件及最大功率
【答案】(1)R0=100Ω 1W(2)0.16W(3)R0=0 3.6W
【解析】
【详解】(1)当R0=r+R=100Ω时,R0上消耗的电功率最大,最大功率.
(2)当R'0=400Ω时,R和r上消耗功率之和最小,.
(3)当R0=0时,R上消耗的电功率最大,最大功率.
12. 一长为的水平传送带正以的加速度做匀减速运动,传送带上表面离水平地面高。时将一石膏板轻放在传送带的左端上,结果石膏板从传送带右端水平抛出,此时石膏板的速度大于传送带的速度,石膏板落地点与传送带右端的水平距离。已知石膏板和传送带之间的动摩擦因数恒为,石膏板不影响传送带的匀减速运动,取。
(1)求石膏板离开传送带时的速度大小;
(2)求石膏板刚放上传送带时,传送带的速度大小;
(3)若石膏板和传送带每摩擦产生1m画痕会形成8g石膏粉,以上过程一共产生多少石膏粉?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
石膏板离开传送带后做平抛运动,根据平抛运动规律有,石膏板运动时间为
石膏板的水平位移为
解得石膏板离开传送带时的速度大小为。
【小问2详解】
石膏板在传送带上先做匀加速运动,根据牛顿第二定律有
解得加速度大小为
当石膏板与传送带速度大小相等时,设为,之后,石膏板开始做加速度大小的匀减速直线运动,则有
解得
设石膏板从放上传送带到与传送带速度相等的时间为
则
解得
所以石膏板放上传送带时,传送带的速度为。
【小问3详解】
在石膏板加速的过程中,它与传送带的相对位移的大小为
石膏板减速的过程中,经历的时间为
这段时间内,石膏的位移大小为
传送带的位移大小为
石膏板与传送带间的相对位移大小为
根据题意可得因摩擦而形成的石膏粉的质量为。
13. 如图所示,足够长的光滑水平台面M距地面高h=0.80m,平台右端紧接长度L=5.4m的水平传送带NP,A、B两滑块的质量分别为mA=4kg、mB=2kg,滑块之间压着一条轻弹簧(不与两滑块栓接)并用一根细线锁定,两者一起在平台上以速度v=1m/s向右匀速运动;突然,滑块间的细线瞬间断裂,两滑块与弹簧脱离,之后A继续向右运动,并在静止的传送带上滑行了1.8m,已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.25,g=10m/s2,求:
(1)细线断裂瞬间弹簧释放的弹性势能Ep;
(2)若在滑块A冲到传送带时传送带立即以速度v1=1m/s逆时针匀速运动,求滑块A与传送带系统因摩擦产生的热量Q;
【答案】(1)Ep=24J;(2)
【解析】
【详解】(1)设A、B与弹簧分离瞬间的速度分别为vA、vB,取向右为正方向,由动量守恒定律得
A向N运动的过程,运用动能定理得
细线断裂瞬间弹簧释放的弹性势能为
解得
vA=3m/s
Ep=24J
(2)滑块A在皮带上向右减速到0后向左加速到与传送带共速,之后随传送带向左离开,设相对滑动时间为,滑块A加速度大小为
由运动学公式得
滑块与传送带间的相对滑动路程为
在相对滑动过程中产生的摩擦热
联立解得
14. 如图所示,竖直固定的杆上套一根轻弹簧,弹簧下端固定,上端连接小球甲。小球甲和乙用跨过轻滑轮的轻绳连接,为滑轮的顶点,水平。开始时托住乙球,左侧轻绳刚好竖直伸直但无张力,甲球静止于点,绳与夹角为。现由静止释放乙球,当小球甲经过点时,弹簧的弹力大小与其在点时弹簧的弹力大小相等,,甲的质量为,乙的质量为,,重力加速度大小为,忽略一切摩擦,乙球运动过程中始终未碰地。求:
(1)弹簧的劲度系数;
(2)甲球到达Q点时,乙球重力势能的减少量;
(3)甲球到达Q点时的速度大小;
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
当小球甲经过Q点时,弹簧的弹力大小与在其P点时弹簧的弹力大小相等,则在P点弹簧的压缩量为,由甲球在P点平衡可得
解得
【小问2详解】
由图中的几何关系可知,
甲球到达Q点时,乙球重力势能的减少量为
【小问3详解】
设甲球到达Q点时的速度大小为,甲乙两球沿绳方向的速度相等,可知此时乙球的速度为零,在P、Q两点弹力相同,由系统机械能守恒可得
解得
15. 如图所示为某自动称米机的原理:阀门打开后,大米以恒定流量(单位时间流出的质量)从静止开始自由下落,经过高度撞击秤盘。大米与秤盘的碰撞时间极短,在碰撞过程中,参与碰撞的大米所受重力可忽略不计。该碰撞可视为完全非弹性碰撞,即碰撞后大米速度瞬间降为零,且不发生反弹。当秤米机的示数达到预设质量时,阀门立即关闭。已知重力加速度为,忽略空气阻力、大米颗粒间的相互作用以及已在秤盘上堆积的大米高度。求:
(1)从阀门打开到阀门关闭的这段时间内,流出阀门的大米总质量;
(2)下落的大米与秤盘碰撞时,大米对秤盘冲击力的大小;
(3)请论证说明,此称米机能否实现精确称量?即最终秤盘上大米的总质量是否等于预设值?如果不相等,其偏差是多少?
【答案】(1)QT (2)
(3)能,最终秤盘上大米的总质量等于预设值M
【解析】
【小问1详解】
流出阀门的大米总质量;
【小问2详解】
时间内,从阀门处下落的大米质量
令其落到秤上时受到的冲击力为F,根据动量定理有
设每粒大米质量为,由机械能守恒
解得大米落入秤盘时的速度大小
联立解得
根据牛顿第三定律可知,大米与秤盘碰撞时对秤冲击力
【小问3详解】
阀门关闭,米在空中近似做自由落体运动,则有
解得
空中大米的质量
当称米机的示数达到预设质量M时,结合上述可知,秤上大米质量为
则当空中大米全部落入盘中后,联立可得大米的总质量
所以此称米机能实现精确称量,即最终秤盘上大米的总质量等于预设值M。
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2025-2026学年高三上学期物理期中考试
一、单项选择题(本题7小题,每题4分,共28分)
1. 第十五届全国运动会将于2025年11月9~21日在粤港澳三地举行,届时,广州将承担起盛大的开幕式,而深圳则将负责闭幕式。关于运动的描述,下列说法正确的是( )
A. 研究竞走运动员全程20公里运动轨迹时,不可以把他视为质点
B. 开幕式升旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以国旗为参考系的
C. 自行车比赛中,车的速度越大其加速度越大,车的速度减小其加速度一定减小
D. 跨栏运动员在100米跨栏比赛中获得第一名,该运动员全程平均速度最大
2. 核电池是利用放射性同位素衰变释放能量发电的装置,其应用在了“嫦娥四号”的着陆器和月球车上。某种核电池原料为钚()的氧化物,核反应方程为。则X为( )
A. B. C. D.
3. 矫正牙齿时,可用牵引线对牙施加力的作用。若某颗牙齿受到牵引线的两个作用力大小均为F,夹角为α(如图),则该牙所受两牵引力的合力大小为( )
A.
B.
C.
D.
4. 动车组是自带动力车厢和不带动力车厢的编组。某一动车组由10节车厢连接而成,其中第一节和第六节车厢为动力车厢,每节动力车厢的额定功率均为,每节车厢的质量均为,动车组在行驶过程中所受的阻力f为车重的0.1倍,已知行驶过程中,每节动力车厢总保持相同的输出功率,重力加速度,则该动车组的最大行驶速度为( )
A. 48m/s B. 72m/s C. 96m/s D. 144m/s
5. 如图所示,“套圈”活动中,某同学将相同套环分两次从同一位置水平抛出,分别套中Ⅰ、Ⅱ号物品。若套环可近似视为质点,不计空气阻力,则( )
A. 套中Ⅰ号物品,套环被抛出的速度较大 B. 套中Ⅰ号物品,重力对套环做功较多
C. 套中Ⅱ号物品,套环飞行时间较长 D. 套中Ⅱ号物品,套环动能变化量较大
6. 如图所示,在一倾角为的光滑绝缘斜面上,将一长为、不可伸长的轻质细线一端固定于点,另一端系一质量为的小球,小球静止时在点。现在连线上距离点处固定一枚小钉子P,再将小球拉开一很小的倾角后由静止释放,小球在斜面上做往复运动,且运动过程中的最大偏角,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 小球的往复运动是振动但不是简谐运动
B. 小球往复运动的周期为
C. 小球每次运动到点的加速度为零
D. 小球从释放到第一次到达点的过程中重力的瞬时功率不断增大
7. 一定质量的理想气体从状态a开始。第一次经绝热过程到状态b;第二次先经等压过程到状态c,再经等容过程到状态b。图像如图所示。则( )
A. 过程气体从外界吸热
B. 过程比过程气体对外界所做的功多
C. 气体在状态a时比在状态b时的分子平均动能小
D. 气体在状态a时比在状态c时单位时间内撞击在单位面积上的分子数少
二、多项选择题(本题3小题,每题6分,共18分。选错不得分,漏选得部分分)
8. 下列说法正确的是( )
A. 衍射、干涉都是波特有的现象
B. 任意两列波叠加时均能形成稳定的干涉图样
C. 只有光波具有多普勒效应,电磁波不具有多普勒效应
D. 只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象
9. 一个质点在平衡位置O点附近做简谐运动,若从O点开始计时,经过2s质点第一次经过M点,再继续运动,又经过1 s它第二次经过M点;则该质点第三次经过M点再需要的时间可能是( )
A. B. C. 7 s D. 9 s
10. 如图所示,传送带转动的速度大小恒为,顺时针转动。两个物块A、B用一根轻弹簧连接,开始时弹簧处于原长,A的质量为1kg,B的质量为2kg,A与传送带间的动摩擦因数为0.5,B与传送带间的动摩擦因数为0.25。时,将两物块放置在传送带上,给A一个向右的初速度,B的初速度为零,弹簧自然伸长。在时,A与传送带第一次共速,此时弹簧弹性势能,传送带足够长,、均可在传送带上留下痕迹,重力加速度取,则( )
A. 过程中A、B和轻弹簧组成的系统动量守恒
B. 过程中A、B和轻弹簧组成的系统机械能总量一直不变
C. 时,弹簧的压缩量为0.1m
D. 过程中,A、B在传送带留下的痕迹长度之和为0.1m
三、非选择题(本题5小题,共54分)
11. 如图所示,电源电动势E=20 V,内阻r=10 Ω,定值电阻R=90 Ω,R0为可变电阻,在R0的阻值由零增大到400 Ω的过程中,求:
(1)可变电阻R0上消耗的电功率最大的条件和最大功率;
(2)定值电阻R和电源内阻r上消耗的功率之和的最小值;
(3)定值电阻R上消耗的电功率最大的条件及最大功率
12. 一长为的水平传送带正以的加速度做匀减速运动,传送带上表面离水平地面高。时将一石膏板轻放在传送带的左端上,结果石膏板从传送带右端水平抛出,此时石膏板的速度大于传送带的速度,石膏板落地点与传送带右端的水平距离。已知石膏板和传送带之间的动摩擦因数恒为,石膏板不影响传送带的匀减速运动,取。
(1)求石膏板离开传送带时的速度大小;
(2)求石膏板刚放上传送带时,传送带的速度大小;
(3)若石膏板和传送带每摩擦产生1m画痕会形成8g石膏粉,以上过程一共产生多少石膏粉?
13. 如图所示,足够长的光滑水平台面M距地面高h=0.80m,平台右端紧接长度L=5.4m的水平传送带NP,A、B两滑块的质量分别为mA=4kg、mB=2kg,滑块之间压着一条轻弹簧(不与两滑块栓接)并用一根细线锁定,两者一起在平台上以速度v=1m/s向右匀速运动;突然,滑块间的细线瞬间断裂,两滑块与弹簧脱离,之后A继续向右运动,并在静止的传送带上滑行了1.8m,已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.25,g=10m/s2,求:
(1)细线断裂瞬间弹簧释放的弹性势能Ep;
(2)若在滑块A冲到传送带时传送带立即以速度v1=1m/s逆时针匀速运动,求滑块A与传送带系统因摩擦产生的热量Q;
14. 如图所示,竖直固定的杆上套一根轻弹簧,弹簧下端固定,上端连接小球甲。小球甲和乙用跨过轻滑轮的轻绳连接,为滑轮的顶点,水平。开始时托住乙球,左侧轻绳刚好竖直伸直但无张力,甲球静止于点,绳与夹角为。现由静止释放乙球,当小球甲经过点时,弹簧的弹力大小与其在点时弹簧的弹力大小相等,,甲的质量为,乙的质量为,,重力加速度大小为,忽略一切摩擦,乙球运动过程中始终未碰地。求:
(1)弹簧的劲度系数;
(2)甲球到达Q点时,乙球重力势能的减少量;
(3)甲球到达Q点时的速度大小;
15. 如图所示为某自动称米机的原理:阀门打开后,大米以恒定流量(单位时间流出的质量)从静止开始自由下落,经过高度撞击秤盘。大米与秤盘的碰撞时间极短,在碰撞过程中,参与碰撞的大米所受重力可忽略不计。该碰撞可视为完全非弹性碰撞,即碰撞后大米速度瞬间降为零,且不发生反弹。当秤米机的示数达到预设质量时,阀门立即关闭。已知重力加速度为,忽略空气阻力、大米颗粒间的相互作用以及已在秤盘上堆积的大米高度。求:
(1)从阀门打开到阀门关闭的这段时间内,流出阀门的大米总质量;
(2)下落的大米与秤盘碰撞时,大米对秤盘冲击力的大小;
(3)请论证说明,此称米机能否实现精确称量?即最终秤盘上大米的总质量是否等于预设值?如果不相等,其偏差是多少?
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