天津市南开区2025届高三物理上学期期中试题含解析

PAGE13-天津市南开区2025届高三物理上学期期中试题（含解析）本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷两部分，共100分。考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上相应位置。答题时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。考试结束后，将答题卡交回。第Ⅰ卷（选择题）一、单项选择题（每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。）1.某军事试验场正在平地上试验地对空导弹，若某次竖直向上放射导弹时发生故障，导弹的vt图象如图所示，则下述说法正确的是()A.在0～1s内导弹匀速上升B.在1～2s内导弹静止不动C.3s末导弹的加速度方向变更D.5s末导弹恰好回到动身点【答案】D【解析】由图可知，0～1s内导弹的速度随时间匀称增加，故导弹做匀加速直线运动，故A错误；2s-5s内图线的斜率没发生变更，故加速度方向没变，故B错误；前3s内物体在向上运动，上升的高度最大为m=60m；选项C正确；3到5s内导弹下落，×2×60=60m，故说明导弹5s末的位移为零，回到动身点，故D错误；故选C．点睛：本题中要留意方向性，时间轴上方为正，表示物体沿正方向运动，时间轴下方的为负，表示物体运动方向沿负方向．2.我国研制的北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，系统由5颗地球同步轨道卫星和30颗低轨卫星（轨道低于同步卫星）组网而成，这些卫星的运动均可看作匀速圆周运动。2012年12月A.系统中的地球同步轨道卫星可以定位在北京正上方B.系统中卫星运行速度可以大于11.2km/sC.系统中卫星的运行周期和月亮绕地球运行的周期可能相同D.系统中的同步轨道卫星比低轨卫星所需的放射速度更大【答案】D【解析】【详解】A．同步卫星相对地球静止，同步卫星位于赤道平面内，北京不在赤道上，因此地球同步轨道卫星不能定位在北京正上方，故A错误；B．11.2km/s是地球的其次宇宙速度，达到此速度的物体可以脱离地球的吸引，系统中的卫星没有脱离地球的吸引，系统中的卫星的运行速度小于7.9km/s，故B错误；

C．依据万有引力供应向心力可得卫星的轨道半径小于月亮的轨道半径，则卫星的周期小于月亮的周期，故C错误；D．卫星轨道半径越大放射卫星时克服地球引力做功越多，因此系统中从地面放射质量为m的同步卫星比放射质量为m的低轨卫星所需的能量更多，须要的放射速度也更大，故D正确。故选D。3.倾角为、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块沿斜面体匀速下滑。下列说法正确的是（）A.木块受到的摩擦力大小是B.木块对斜面体的压力大小是C.桌面对斜面体的摩擦力大小是D.桌面对斜面体的支持力大小是【答案】ABD【解析】【详解】AB．先对木块m受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，如图所示依据平衡条件，可得摩擦力为f=mgsinα

压力为N=mgcosα

故AB正确；

CD．对M和m整体受力分析，受重力和支持力，二力平衡，故桌面对斜面体的支持力为N1=（M+m）g静摩擦力为零，故C错误，D正确。

故选ABD。4.如图所示，实线为某一点电荷所形成的一簇电场线，a、b、c三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹，其中虚线b为一垂直电场线的圆弧，AB=BC，且三个粒子的电荷量大小相等，不计粒子重力及相互作用力，粒子只在电场力作用下运动。以下说法正确的是（）A.由于AB=BC，故B.a对应的粒子的加速度越来越小，c对应的粒子的加速度越来越大，b对应的粒子的加速度大小不变C.a对应的粒子的速度在减小，电势能在增大D.b、c对应粒子的动能都在增大，电势能都在减小【答案】B【解析】【详解】A．由于BC之间的场强大于AB之间的场强，依据U=Ed，由于AB＝BC，故UAB<UBC，选项A错误；B．依据电场线的疏密说明电场强度的大小，粒子只受静电力，由得a虚线对应的粒子的加速度越来越小，c虚线对应的粒子的加速度越来越大，b虚线对应的粒子的加速度大小不变，故B正确；C．由图可知，a对应的粒子受大致向左的电场力，则电场力对粒子a做正功，则速度增加，电势能减小，选项C错误；D．b对应粒子的动能不变，电势能不变；c对应的粒子受大致向右的电场力，则电场力对粒子c做正功，则速度增加，电势能减小，选项D错误。故选B。5.在光滑水平面上，A、B两球沿同始终线同向运动，碰撞后粘在一起，若碰撞前A、B球的动量分别为、，碰撞中B球动量削减，则A、B两球的质量之比为（）A.3：2 B.3：7 C.2：7 D.7：【答案】A【解析】【详解】甲、乙两球在碰撞过程中系统的动量守恒，以两球的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得P甲+P乙=P甲′+P乙′因为P乙′=8kgm/s所以P甲′=12kgm/s碰撞后速度相等，设此速度为v，则P甲′=m甲v=12kgm/sP乙′=m乙v=8kgm/s解得m甲：m乙=3：2故A正确，BCD错误。故选A。二、不定项选择题（每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。）6.一质量m=1kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时起，第1秒内受到F=2N的水平外力作用，第2秒内受到同方向的F=1N的外力作用。下列推断正确的是（）A.第1秒末瞬时速度是2m/sB.第2秒内的位移是2mC.第2秒内外力所做的功是1.25JD.0～2s内外力的平均功率是2.25W【答案】AD【解析】【详解】A．在0-1s内的加速度在1-2s内的加速度第1秒末的瞬时速度是v1=at1=2m/s选项A正确；B．第2秒内的位移是选项B错误；C．第2秒内外力所做的功是选项C错误；D．0-1s内外力的功0～2s内外力的平均功率是选项D正确。故选AD。7.人们对手机的依靠性越来越强，有些人喜爱躺着看手机，常常出现手机砸伤眼睛的状况。若手机质量为120g，从离人眼约20cm的高度无初速掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为0.2s，取重力加速度g＝10m/s2；下列分析正确的是（）A.手机与眼睛作用过程中手机动量变更约为0.48kg·m/sB.手机对眼睛的冲量大小约为C.手机对眼睛的冲量方向竖直向上D.手机对眼睛的作用力大小约为0.24N【答案】B【解析】【详解】A．依据自由落体运动公式选取向上为正方向，手机与眼睛作用后手机的速度变成0，所以手机与眼睛作用过程中动量变更为故A错误；BC．手机与眼接触的过程中受到重力与眼睛的作用力，选取向上为正方向，则：代入数据可得：手机对眼睛的作用力与眼睛对手机的作用力大小相等，方向相反，作用的时间相等，所以手机对眼睛的冲量大小约为0．48，方向竖直向下，故B正确，C错误；D．由冲量的定义：Iy=Ft，代入数据可得：故D错误。故选B。8.如图所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,且处于原长状态．现让圆环由静止起先下滑,已知弹簧原长为L,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度),则在圆环下滑到最大距离的过程中A.圆环的机械能守恒B.弹簧弹性势能变更了mgLC.圆环下滑到最大距离时,所受合力为零D.圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变【答案】B【解析】圆环在下滑过程中，弹簧对其做负功，故圆环机械能减小，选项A错误；圆环下滑到最大的距离时，由几何关系可知，圆环下滑的距离为，圆环的速度为零，由能量守恒定律可知，弹簧的弹性势能增加量等于圆环重力势能的减小量，为，故选项B正确；圆环下滑过程中，所受合力为零时，加速度为零，速度最大，而下滑至最大距离时，物体速度为零，加速度不为零，所以选项C错误；在下滑过程中，圆环的机械能与弹簧弹性势能之和保持不变，即系统机械能守恒，所以选项D错误；考点：系统机械能守恒第Ⅱ卷9.(1)向心力演示器如图所示，用来探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔1和变速轮塔2匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力供应向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图是探究过程中某次试验时装置的状态。①在探讨向心力F的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中的______。A．志向试验法B．等效替代法C．限制变量法D．演绎法②图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，则是在探讨向心力的大小F与______的关系。A．钢球质量mB．运动半径rC．角速度ω③图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，图中标尺上黑白相间的等分格显示出钢球1和钢球2所受向心力的比值为1：4，则与皮带连接的变速轮塔1和变速轮塔2的半径之比为______。A．2：1B．1：2C．4：1D．1：4(2)用如图甲所示的试验装置，探究加速度与力、质量的关系。①在探究加速度a与质量m关系时，采纳______法，保持______不变（选填“砂和砂桶质量”或“小车质量”），同时试验还要求砂和砂桶质量______小车质量（选填“远大于”或“远小于”）。②图乙为某次试验用打点计时器得到的纸带，已知沟通电的频率为50Hz，依据纸带可求出小车的加速度大小为______m/s2。（保留两位有效数字）③关于该试验，下列说法中正确的是______。A．连接砂桶和小车的细绳跨过定滑轮后应跟长木板保持平行B．平衡摩擦力时，应用细线将砂和砂桶通过定滑轮拴在小车上C．小车释放前应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车D．平衡摩擦力后，若变更小车和砝码的总质量后须要重新平衡摩擦力④某同学在探究加速度与力的关系时，依据测量数据作出的a-F图线，如图丙所示。则试验存在的问题是______。【答案】(1).C(2).C(3).A(4).限制变量(5).砂和砂桶质量(6).远小于(7).32(8).AC(9).平衡摩擦力时木板倾角过大平衡摩擦力过度【解析】【详解】(1)①[1]在探讨向心力F的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中的限制变量法，故选C。②[2]图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，依据F=mω2r可知，则是在探讨向心力的大小F与角速度ω的关系，故选C。③[3]钢球1和钢球2所受向心力的比值为1：4，依据F=mω2r可知角速度之比为1:2；皮带连接的变速轮塔1和变速轮塔2的线速度相等，依据v=ωr可知，半径之比为2:1；故选A。(2)①[4][5][6]在探究加速度a与质量m关系时，采纳限制变量法，保持力F不变，即砂和砂桶质量不变；同时为了保证砂和砂桶的重力等于绳子的拉力，试验还要求砂和砂桶质量远小于小车质量。②[7]依据△x=aT2，运用逐差法得③[8]A．细线的拉力等于小车所受的合力，连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行，且须要平衡摩擦力，故A正确。

B．平衡摩擦力时，不能将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上，故B错误。

C．小车释放前应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车，故C正确。

D．平衡摩擦力后，若变更小车和砝码的总质量后，不须要重新平衡摩擦力，故D错误。

故选AC。

④[9]由a-F图线可知，F=0时，加速度a不为零，可知平衡摩擦力时木板倾角过大。10.2012年11月23日，我国舰载机歼-15在“辽宁舰”上首降胜利，降后又胜利实现滑跃式起飞。某爱好小组通过查阅资料对舰载机滑跃起飞过程进行了如下的简化模拟：假设起飞时航母静止，飞机质量视为不变并可看成质点。航母起飞跑道由如图所示的AB、BC两段轨道组成（二者平滑连接不计拐角处的长度），其水平轨道AB长L=125m，斜面轨道末端C点与B点的高度差h=5m。一架歼-15飞机的总质量m=2×104kg，离开C端的起飞速度v=60m/s。若某次起飞训练中，歼-15从A点由静止启动，飞机发动机的推动力大小恒为F=2.4×105N，方向与速度方向相同，飞机受到空气和轨道平均阻力的合力大小恒为f=4×104N(1)飞机在水平轨道AB上运动的时间t；(2)在水平轨道末端B点，发动机的推力功率P；(3)要保证飞机正常起飞，斜面轨道的最小长度l0。【答案】(1)5s；(2)1.2×107W；(3)60m【解析】【详解】(1)飞机在水平轨道AB上，依据牛顿其次定律有解得依据位移公式则有解得飞机在水平轨道AB上运动的时间(2)飞机在水平轨道末端B点速度大小为发动机的推力功率(3)在BC轨道上，依据牛顿其次定律则有解得依据位移公式则有其中联立解得斜面轨道的最小长度11.如图所示，质量m=1.5kg的木块以v0=8m/s的速度水平地滑上静止在光滑水平地面上的平板小车，最终二者以相同的速度共同运动。已知平板小车的质量M=4.5kg，木块与小车之间的动摩擦因数μ=0.6，g取10m/s2。求