精品解析：陕西咸阳市三原县北城中学2025-2026学年度第一学期高三期中考试物理试题

三原县北城中学2025—2026学年度第一学期高三年级期中考试 物理试题（卷） 时长：75分钟 第I卷（选择题） 一、单选题（本题共7道小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的） 1. 小球从地面上方某处水平抛出，落地时速度方向与水平方向的夹角为45°，不计空气阻力，取地面为参考平面，小球抛出时重力势能和动能之比为（　　） A. 4 B. 2 C. 1 D. 0.5 2. 如图所示，一轻杆长为L，杆的一端与一小球相连，另一端绕过O点的水平轴在竖直平面内做圆周运动，则以下说法正确的是（　　） A. 小球通过圆周最高点的速度一定是 B. 小球通过最高点时，杆对小球的作用力一定竖直向下 C. 小球通过最低点时，杆对小球的作用力一定竖直向上 D. 小球在运动过程中所受的合外力的方向总是指向圆心 3. 如图是一皮带传动装置的示意图，右轮半径为r，A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r。B点在小轮上，到小轮中心的距离为r。C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。如果传动过程中皮带不打滑，则它们的线速度、角速度、向心加速度和转速大小关系错误的是（　　） A. aD>aC>aA>aB B. ωB=ωC=ωD<ωA C. vD>vA=vC>vB D. nB=nC=nD<nA 4. 发射地球静止卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点（如图所示）。则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（　　） A. 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 B. 卫星在轨道3上经过P点时的速率小于它在轨道2上经过P点时的速率 C. 卫星在轨道1上运行时的周期大于它在轨道2上运行时的周期 D. 卫星在轨道2上经过P点时的加速度大小等于它在轨道3上经过P点时的加速度大小 5. 一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上，从t＝0时刻开始，受到水平外力F作用，如图所示。下列判断正确的是（　　） A. 0~2 s内外力的平均功率是4 W B. 第2 s内外力所做的功是4 J C. 第2 s末外力的瞬时功率最大 D. 第1 s末与第2 s末外力的瞬时功率之比为9∶5 6. 2020年6月23日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗系统第五十五颗导航卫星。该卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T，离地高度为h，地球半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. 地球的质量为 B. 地球的平均密度为 C. 该卫星的加速度为 D. 该卫星的线速度为 7. 如图所示，内壁光滑的空心圆柱体竖直固定在水平地面上，圆柱体的内径为R。沿着水平切向给贴在内壁左侧O点的小滑块一个初速度，小滑块将沿着柱体的内壁旋转向下运动，最终落在柱体的底面上。已知小滑块可看成质点，质量为m，重力加速度为g，O点距柱体的底面距离为h。下列判断正确的是（　　） A. 越大，小滑块在圆柱体中运动时间越短 B. 小滑块运动中的加速度越来越大 C. 小滑块运动中对圆柱体内表面的压力越来越大 D. 小滑块落至底面时的速度大小为 二、多选题（本题共3道小题，每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的，全选对得6分，选对但选不全的得3分，错选或不选不得分） 8. 在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨。如图所示，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为v，重力加速度为g，两轨所在面的倾角为θ，则（ ） A. 该弯道的半径 B. 当火车质量改变时，规定的行驶速度大小也随之改变 C. 当火车速率大于v时，内轨将受到轮缘的挤压 D. 当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压 9. 如图所示，人以大小恒为10 N的拉力通过一根轻绳拉船，人收绳的速度恒为1 m/s，将船从A位置拉到B位置，A、B位置轻绳与水平方向的夹角分别为30°和60°，A、B间的水平距离为4 m，则（ ） A. A位置船速大小为 B. B位置船速大小为 C. 船从A运动到B的过程中，人的拉力做的功为 D. 船从A运动到B的过程中，人的拉力做的功为 10. 子弹以初速度水平向右射出，沿水平直线穿过一个正在沿逆时针方向转动的薄壁圆筒，在圆筒上只留下一个弹孔（从A位置射入，B位置射出，如图所示）。OA、OB之间的夹角，已知圆筒半径，子弹始终以的速度沿水平方向运动（不考虑重力的作用），则圆筒的转速可能是（ ） A. B. C. D. 第II卷（非选择题） 三、实验题（本题共2道小题，每空2分，共14分） 11. 某实验小组用如图所示装置探究向心力大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，已知A、B、C处挡板的转动半径之比为1∶2∶1。 （1）本实验的实验方法是____________（选填“等效替代法”或“控制变量法”）。 （2）探究向心力大小F与角速度ω关系时，需要将质量相同的小球，分别放在挡板A处和________（选填“B”或“C”）处，将皮带处于半径_______（选填“相等”或“不相等”）的左、右塔轮上。 （3）实验时，若将质量之比为1：2的两个小球分别放在挡板B、C处，且皮带处于半径相等的左、右塔轮上，则左、右标尺露出格数之比为________。 12. 在做“探究平抛运动的特点”的实验中：在做该实验时某同学只记录了小球运动的轨迹上的A、B、C三点，已知相邻两点的时间间隔相等，并以A点为坐标原点建立了直角坐标系，得到如图所示的图像，g取。 （1）根据图像求出相邻两点的时间间隔为________s（结果保留两位有效数字）； （2）小球运动到B点时的速度大小为________m/s（结果可含根号）； （3）小球抛出点的坐标为________（结果以厘米为单位）。 四、解答题（本题共3小题，共计40分。解时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后答案的不得分。有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 一种新型氢气燃料的汽车，质量为，发动机的额定输出功率为80kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍．若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为2.0m/s2．达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800m，直到获得最大速度后才匀速行驶．试求： （1）汽车的最大行驶速度． （2）汽车匀加速运动的时间． （3）当速度为5 m/s时，汽车牵引力的瞬时功率． 14. 如图甲所示，长为的水平轨道AB与半径为的竖直半圆轨道BC在B处平滑连接，C点在B点的正上方，有一质量为的滑块（大小不计）受水平外力F的作用，从A处由静止开始向右运动，F与滑块位移x的关系图像如图乙所示，滑块与轨道AB间的动摩擦因数，与轨道BC间的动摩擦因数未知，g取。（规定水平向右为力F的正方向） 甲 乙 （1）求滑块到达B处时的速度大小。 （2）求滑块在水平轨道AB上运动前所用的时间。 （3）若滑块到达B点时撤去外力F，滑块沿半圆轨道内侧上滑，并恰好能到达最高点C，则滑块在半圆轨道上克服摩擦力所做的功是多少？ 15. 假设太阳系中各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。已知地球公转的轨道半径为r，公转周期为，万有引力常量为G。假设地外行星绕太阳公转的轨道半径为4r。求： （1）太阳的质量M； （2）地外行星绕太阳公转的周期T； （3）经历“行星冲日”后再经过多长时间又会出现“行星冲日”。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 三原县北城中学2025—2026学年度第一学期高三年级期中考试 物理试题（卷） 时长：75分钟 第I卷（选择题） 一、单选题（本题共7道小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的） 1. 小球从地面上方某处水平抛出，落地时速度方向与水平方向的夹角为45°，不计空气阻力，取地面为参考平面，小球抛出时重力势能和动能之比为（　　） A. 4 B. 2 C. 1 D. 0.5 【答案】C 【解析】 【详解】落地时速度方向与水平方向的夹角为45°，可得 在竖直方向上 抛出时的重力势能为 动能为 小球抛出时重力势能和动能之比为 故选C。 2. 如图所示，一轻杆长为L，杆的一端与一小球相连，另一端绕过O点的水平轴在竖直平面内做圆周运动，则以下说法正确的是（　　） A. 小球通过圆周最高点的速度一定是 B. 小球通过最高点时，杆对小球的作用力一定竖直向下 C. 小球通过最低点时，杆对小球的作用力一定竖直向上 D. 小球在运动过程中所受的合外力的方向总是指向圆心 【答案】C 【解析】 【详解】A．因小球是通过轻杆相连接，故通过圆周最高点的最小速度为零，故小球能通过最高点的速度大于等于0，故A错误； B．当小球通过最高点时，杆对小球的作用力可能竖直向下，也可能竖直向上，出可能为零，与小球通过最高点的速度大小有关，故B错误； C．小球通过最低点时，向心力向上指向圆心力，而重力竖直向下，故杆对小球的作用力一定竖直向上，故C正确； D．小球做变速圆周运动，最高点和最低点合力方向指向圆心，在其它点上时合力不指向圆心，故D错误。 故选C。 3. 如图是一皮带传动装置的示意图，右轮半径为r，A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r。B点在小轮上，到小轮中心的距离为r。C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。如果传动过程中皮带不打滑，则它们的线速度、角速度、向心加速度和转速大小关系错误的是（　　） A. aD>aC>aA>aB B. ωB=ωC=ωD<ωA C. vD>vA=vC>vB D. nB=nC=nD<nA 【答案】A 【解析】 【详解】BC．B、C、D点为同轴转动，它们的角速度和转速相等，由于皮带不打滑，所以vA=vC 由v=ωr可知ωC<ωA 可得ωB=ωC=ωD<ωA 由v=ωr可知：vD>vA=vC>vB 所以选项BC正确。 A．由 可知：aA >aC，aD>aC>aB 因2ωD=ωA可得 aA=aD 即aA=aD >aC>aB， 所以选项A错误。 D．因为ωB=ωC=ωD<ωA 由ω=2πn可知nB=nC=nD<nA 选项D正确。 此题选择错误的，故选A。 4. 发射地球静止卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点（如图所示）。则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（　　） A. 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 B. 卫星在轨道3上经过P点时的速率小于它在轨道2上经过P点时的速率 C. 卫星在轨道1上运行时的周期大于它在轨道2上运行时的周期 D. 卫星在轨道2上经过P点时的加速度大小等于它在轨道3上经过P点时的加速度大小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据 解得 由于轨道3的轨道半径大于轨道1的轨道半径，则卫星在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率，A错误； B．卫星由轨道2变轨到轨道3，需要向后喷气加速，可知，卫星在轨道3上经过P点时的速率大于它在轨道2上经过P点时的速率，B错误； C．根据 由于轨道2的半长轴大于轨道1的轨道半径，可知，卫星在轨道1上运行时的周期小于它在轨道2上运行时的周期，C错误； D．根据 解得 可知，卫星在轨道2上经过P点时的加速度大小等于它在轨道3上经过P点时的加速度大小，D正确。 故选D。 5. 一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上，从t＝0时刻开始，受到水平外力F作用，如图所示。下列判断正确的是（　　） A. 0~2 s内外力的平均功率是4 W B. 第2 s内外力所做的功是4 J C. 第2 s末外力的瞬时功率最大 D. 第1 s末与第2 s末外力的瞬时功率之比为9∶5 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．0-1s内，物体的加速度 则质点在0-1s内的位移 1s末的速度 第2s内物体的加速度 第2s内的位移 物体在0-2s内外力F做功的大小 可知0-2s内外力的平均功率 A正确； B．第2s内外力做功的大小 B错误； CD．第1s末外力的功率 第2s末的速度 则外力的功率 可知第2s末功率不是最大，第1s末和第2s末外力的瞬时功率之比为9：4，CD错误。 故选A。 6. 2020年6月23日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗系统第五十五颗导航卫星。该卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T，离地高度为h，地球半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. 地球的质量为 B. 地球的平均密度为 C. 该卫星的加速度为 D. 该卫星的线速度为 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．设地球的质量为M，卫星的质量为m，根据万有引力提供向心力可得 解得 A错误； B．地球的体积为 根据密度计算公式可得地球的密度为 B正确； C．根据公式，地球表面的重力加速度为 C错误； D．根据公式 可得，该卫星的线速度为 D错误； 故选B。 7. 如图所示，内壁光滑的空心圆柱体竖直固定在水平地面上，圆柱体的内径为R。沿着水平切向给贴在内壁左侧O点的小滑块一个初速度，小滑块将沿着柱体的内壁旋转向下运动，最终落在柱体的底面上。已知小滑块可看成质点，质量为m，重力加速度为g，O点距柱体的底面距离为h。下列判断正确的是（　　） A. 越大，小滑块在圆柱体中运动时间越短 B. 小滑块运动中的加速度越来越大 C. 小滑块运动中对圆柱体内表面的压力越来越大 D. 小滑块落至底面时的速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．小滑块在竖直方向做自由落体运动，加速度恒定不变，根据 可得 可知小滑块在圆柱体中运动时间与无关，小球在水平方向的加速度也不变，则小球的加速度不变，故AB错误； C．小滑沿着圆柱体表面方向的速度大小不变，所需向心力不变，则小滑块运动中对圆柱体内表面的压力不变，故C错误； D．小滑块落至底面时竖直方向的速度 小滑块落至底面时的速度大小 故D正确。 故选D。 二、多选题（本题共3道小题，每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的，全选对得6分，选对但选不全的得3分，错选或不选不得分） 8. 在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨。如图所示，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为v，重力加速度为g，两轨所在面的倾角为θ，则（ ） A. 该弯道的半径 B. 当火车质量改变时，规定的行驶速度大小也随之改变 C. 当火车速率大于v时，内轨将受到轮缘的挤压 D. 当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据题意，由牛顿第二定律有 解得该弯道的半径，故A正确； B．根据题意，由牛顿第二定律有 解得 可知，规定的行驶速度大小与火车的质量无关，故B错误； CD．当火车速率大于v时，重力和支持力的合力不足以提供向心力，此时外轨对火车轮缘有侧压力，轮缘挤压外轨，故C错误，D正确。 故选AD。 9. 如图所示，人以大小恒为10 N的拉力通过一根轻绳拉船，人收绳的速度恒为1 m/s，将船从A位置拉到B位置，A、B位置轻绳与水平方向的夹角分别为30°和60°，A、B间的水平距离为4 m，则（ ） A. A位置船速大小为 B. B位置船速大小为 C. 船从A运动到B的过程中，人的拉力做的功为 D. 船从A运动到B的过程中，人的拉力做的功为 【答案】BD 【解析】 【详解】A. 根据速度的合成与分解，可得A位置船速大小为，故A错误； B. 同理可得B位置船速大小为，故B正确； CD. 船从A运动到B的过程中，人的拉力做的功，故C错误，D正确。 故选BD。 10. 子弹以初速度水平向右射出，沿水平直线穿过一个正在沿逆时针方向转动的薄壁圆筒，在圆筒上只留下一个弹孔（从A位置射入，B位置射出，如图所示）。OA、OB之间的夹角，已知圆筒半径，子弹始终以的速度沿水平方向运动（不考虑重力的作用），则圆筒的转速可能是（ ） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】根据题意，由几何关系可得，间的距离为，则子弹运动的时间为 在子弹飞行的时间内，圆筒转动的角度为 则圆筒转动的角速度 圆筒的转速 整理可得 当时，；当时，；当时，。 故选BD。 第II卷（非选择题） 三、实验题（本题共2道小题，每空2分，共14分） 11. 某实验小组用如图所示装置探究向心力大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，已知A、B、C处挡板的转动半径之比为1∶2∶1。 （1）本实验的实验方法是____________（选填“等效替代法”或“控制变量法”）。 （2）探究向心力大小F与角速度ω关系时，需要将质量相同的小球，分别放在挡板A处和________（选填“B”或“C”）处，将皮带处于半径_______（选填“相等”或“不相等”）的左、右塔轮上。 （3）实验时，若将质量之比为1：2的两个小球分别放在挡板B、C处，且皮带处于半径相等的左、右塔轮上，则左、右标尺露出格数之比为________。 【答案】（1）控制变量法 （2） ①. C ②. 不相等 （3）1∶1 【解析】 【小问1详解】 本实验要探究三个物理量之间的关系，所采用的实验方法是控制变量法。 【小问2详解】 [1][2]探究向心力大小F与角速度ω关系时，要保持质量和半径相等，角速度不相等，则需要将质量相同的小球，分别放在挡板A处和C处，将皮带处于半径不相等的左、右塔轮上。 【小问3详解】 若将质量之比为1：2的两个小球分别放在挡板B、C处，转动半径之比2:1，左、右两塔轮转动的角速度之比为1：1，由 左、右两球做圆周运动的向心力之比为1：1，即左、右标尺露出格数之比为1：1。 12. 在做“探究平抛运动的特点”的实验中：在做该实验时某同学只记录了小球运动的轨迹上的A、B、C三点，已知相邻两点的时间间隔相等，并以A点为坐标原点建立了直角坐标系，得到如图所示的图像，g取。 （1）根据图像求出相邻两点的时间间隔为________s（结果保留两位有效数字）； （2）小球运动到B点时的速度大小为________m/s（结果可含根号）； （3）小球抛出点的坐标为________（结果以厘米为单位）。 【答案】 ①. 0.10 ②. ③. 【解析】 【详解】（1）[1]根据，结合图像可求出相邻两点的时间间隔为 （2）[2]小球做平抛运动的初速度大小为 运动到B点时竖直方向的速度大小为 则小球运动到B点时的速度大小为 （3）[3]小球从抛出点运动到B点所用时间为 则小球的横坐标及纵坐标满足 联立求得 所以，小球起抛点的坐标为。 四、解答题（本题共3小题，共计40分。解时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后答案的不得分。有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 一种新型氢气燃料的汽车，质量为，发动机的额定输出功率为80kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍．若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为2.0m/s2．达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800m，直到获得最大速度后才匀速行驶．试求： （1）汽车的最大行驶速度． （2）汽车匀加速运动的时间． （3）当速度为5 m/s时，汽车牵引力的瞬时功率． 【答案】（1）40m/s（2）（3）30kW 【解析】 【详解】（1）当加速度为零时，物体速度最大，即：，根据功率方程，得： （2）根据牛顿第二定律匀加速阶段：，且，当速度增大，功率增大，当功率增大到额定功率时，匀加速结束，有：，根据匀变速规律 （3）当匀加速结束时，物体速度：，当速度为5m/s,仍处于匀加速阶段，功率 14. 如图甲所示，长为的水平轨道AB与半径为的竖直半圆轨道BC在B处平滑连接，C点在B点的正上方，有一质量为的滑块（大小不计）受水平外力F的作用，从A处由静止开始向右运动，F与滑块位移x的关系图像如图乙所示，滑块与轨道AB间的动摩擦因数，与轨道BC间的动摩擦因数未知，g取。（规定水平向右为力F的正方向） 甲 乙 （1）求滑块到达B处时的速度大小。 （2）求滑块在水平轨道AB上运动前所用的时间。 （3）若滑块到达B点时撤去外力F，滑块沿半圆轨道内侧上滑，并恰好能到达最高点C，则滑块在半圆轨道上克服摩擦力所做的功是多少？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对滑块从A到B的过程，由动能定理得 解得 【小问2详解】 在前内，根据牛顿第二定律有 且 解得 【小问3详解】 滑块恰好能到达最高点C，根据牛顿第二定律有 对滑块从B到C的过程，由动能定理得 解得 可知滑块克服摩擦力做的功为。 15. 假设太阳系中各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。已知地球公转的轨道半径为r，公转周期为，万有引力常量为G。假设地外行星绕太阳公转的轨道半径为4r。求： （1）太阳的质量M； （2）地外行星绕太阳公转的周期T； （3）经历“行星冲日”后再经过多长时间又会出现“行星冲日”。 【答案】（1）；（2）；（3）（，，） 【解析】 【详解】（1）地球绕太阳转动，由万有引力提供向心力得 解得太阳的质量为 （2）地外行星绕太阳公转，由万有引力提供向心力得 联立可得地外行星绕太阳公转的周期为 （3）设经历“行星冲日”后再经过时间又会出现“行星冲日”，则有 （，，） 可得 （，，） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $