湖南省株洲市茶陵县二中2025届物理高三上期中统考试题含解析

湖南省株洲市茶陵县二中2025届物理高三上期中统考试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，有一内壁光滑的闭合椭圆形管道，置于竖直平面内，MN是通过椭圆中心O的水平线已知一小球从M点出发，以初速沿管道MPN运动，到N点的速率为，所需的时间为；若该小球仍由M点以相同初速出发，而沿管道MQN运动，到N点的速率为，所需时间为则A．，B．，C．，D．，2、有一个竖直固定放置的四分之一光滑圆弧轨道，轨道圆心O到地面的高度为h，小球从轨道最高点A由静止开始沿着圆弧轨道滑下，从轨道最低点B离开轨道，然后做平抛运动落到水平地面上的C点，C点与A点的水平距离也等于h，则下列说法正确的是（）A．当小球运动到轨道最低点B时，轨道对它的支持力等于重力的4倍B．小球在圆弧轨道上运动的过程中，重力对小球的冲量在数值上大于圆弧的支持力对小球的冲量C．根据已知条件可以求出该四分之一圆弧轨道的轨道半径为0.2hD．小球做平抛运动落到地面时的速度与水平方向夹角θ的正切值tanθ=0.53、A、B两物体沿同一方向运动，它们的图像如图所示，下列判断正确的是A．在时刻前，B物体始终在A物体的前面B．在这段时间内，B物体的位移比A物体的位移大C．在时刻前，B物体的速度始终比A物体增加得快D．在时刻两物体不可能相遇4、关于光的波粒二象性，以下说法中正确的是()A．光的波动性与机械波，光的粒子性与质点都是等同的B．光子和质子、电子等是一样的粒子C．大量光子易显出粒子性，少量光子易显出波动性D．紫外线、X射线和γ射线中，γ射线的粒子性最强，紫外线的波动性最显著5、如图所示，在倾角为的斜面上放着一个质量为m的光滑小球，球被竖直的木板挡住，则球对木板的压力大小为（）A．mgcosB．mgtanC．mgcosθ6、2019年10月11日，我国首颗火星探测器——“火星一号”第一次公开亮相，将在未来实现火星的环绕、着陆和巡视。已知火星绕太阳公转的轨道半径是地球公转轨道半径的1.5倍，火星质量约为地球质量的十分之一，关于火星、地球绕太阳的运动，下列说法正确的是A．火星的周期小于地球的周期B．火星的线速度大于地球的线速度C．火星的加速度大于地球的加速度D．太阳对火星的万有引力小于对地球的万有引力二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图甲所示，物体沿斜面由静止开始下滑，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面间和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接，图乙中v、a、F、S、t、Ek分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小、路程、时间和动能．图乙中可能正确的是A． B． C． D．8、如图，光滑水平面上有两辆小车，用细线相连，中间有一个被压缩的轻弹簧，小车处于静止状态。烧断细线后，由于弹力的作用两小车分别向左、右运动。已知两小车质量之比m1:m2=2:1，下列说法正确的是（）A．弹簧弹开后两车速度大小之比为1:2B．弹簧弹开后两车动量大小之比为1:2C．弹簧弹开过程受到的冲量大小之比为2:1D．弹簧弹开过程弹力对做功之比为1:29、如图所示，小球从A点以初速度V0沿粗糙斜面向上运动，到达最高点B后返回A，C为AB的中点．下列说法中正确的是（）A．小球从A出发到返回A的过程中，位移为零，外力做功为零B．小球从A到C过程与从C到B过程，速度的变化量相等C．小球从A到C过程与从C到B过程，减少的动能相等D．小球从A到C过程与从C到B过程，损失的机械能相等10、如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速率v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对传送带静止这一过程下列说法正确的是()A．电动机多做的功为B．摩擦力对物体做的功为C．电动机增加的功率为μmgvD．传送带克服摩擦力做功为三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）用如图甲装置来验证机械能守恒定律。带有刻度的玻璃管竖直放置，光电门的光线沿管的直径并穿过玻璃管，小钢球直径略小于管的直径，该球从管口由静止释放。完成下列相关实验内容：（1）如图乙用螺旋测微器测得小球直径d=_________mm；如图丙某次读得光电门测量位置到管口的高度h=________cm。（2）设小球通过光电门的挡光时间为，当地重力加速度为g，若小球下落过程机械能守恒，则h可用d、、g表示为h=___________。（3）实验中多次改变h并记录挡光时间，数据描点如图丁，请在图丁中作出图线________________。12．（12分）某同学利用如图a所示装置做探究弹簧弹力大小和其长度的关系的实验。(1)他通过实验得到如图b所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线．由此图线可得该弹簧的原长x0＝______cm，劲度系数k＝______N/m。(2)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图c所示时，该弹簧的长度x＝______cm。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图，一半径为R的玻璃半球，O点是半球的球心，虚线OO′表示光轴（过球心O与半球底面垂直的直线）。已知玻璃的折射率为1.5。现有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光线能从球面射出（不考虑被半球的内表面反射后的光线）。求（1）从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值；（2）距光轴R3的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O14．（16分）小明是学校的升旗手，他每次升旗都做到了在庄严的《义勇军进行曲》响起时开始升旗，当国歌结束时恰好五星红旗升到了高高的旗杆顶端．已知国歌从响起到结束的时间是48s，旗杆高度是19m，红旗从离地面1.4m处开始升起．若设小明升旗时先拉动绳子使红旗向上匀加速运动，时间持续4s，然后使红旗做匀速运动，最后使红旗做匀减速运动，加速度大小与开始升旗时的加速度大小相同，红旗到达旗杆顶端时的速度恰好为零．试计算小明升旗时使红旗向上做匀加速运动时加速度的大小和红旗匀速运动的速度大小．15．（12分）如图所示，在xOy平面的y轴左侧存在沿y轴正方向的匀强电场，y轴右侧区域I内存在磁感应强度大小为B1=的匀强磁场，区域Ⅰ、区域Ⅱ的宽度均为L，高度均为3L．质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从坐标为(，)的A点以速度v0沿x轴正方向射出，恰好经过坐标为(0，)的C点射入区域Ⅰ．粒子重力忽略不计．求：（1）匀强电场的电场强度大小E；（2）粒子离开区域Ⅰ时的位置坐标；（3）要使粒子从区域Ⅱ的上边界离开磁场，可在区域Ⅱ内加垂直于纸面向里的匀强磁场．试确定磁感应强度B的大小范围，并说明粒子离开区域Ⅱ时的速度方向．

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、A【解析】试题分析：根据机械能守恒定律分析小球到达N点时速率关系，结合小球的运动情况，分析平均速率关系，即可得到结论．解：由于小球在运动过程中只有重力做功，机械能守恒，到达N点时速率相等，即有v1=v1．小球沿管道MPN运动时，根据机械能守恒定律可知在运动过程中小球的速率小于初速率v0，而小球沿管道MQN运动，小球的速率大于初速率v0，所以小球沿管道MPN运动的平均速率小于沿管道MQN运动的平均速率，而两个过程的路程相等，所以有t1＞t1．故A正确．故选A【点评】解决本题关键要掌握机械能守恒定律，并能用来分析小球速率的大小，知道平均速率等于路程与时间之比．2、C【解析】A、在最低点，，解得FB=3mg，A错误；B、小球从A运动到B，合外力冲量水平向右，则支持力的冲量在竖直方向的分量与重力的冲量大小相等，故支持力冲量在数值上大于重力的冲量，B错误；C、小球做平抛运动时，，，解得R=0.2h，C正确；D、设小球做平抛运动位移与水平方向夹角为α，则tanα=1，因为tanθ=2tanα，所以tanθ=2,D错误.故选C.【点睛】经典力学问题一般先对物体进行受力分析，求得合外力及运动过程做功情况，然后根据牛顿定律、动能定理及几何关系求解．3、B【解析】

A．在时刻前，B的速度大于A的速度，但AB出发的位置不确定，无法判断AB的位置关系，故A错误；B．在图像中，与时间轴所围的面积为物体运动的位移，故在这段时间内，B物体的位移比A物体的位移大，故B正确；C．在图像中，斜率代表加速度，所以B物体的速度有比A物体速度增加慢的时刻，故C错误；D．由于不知道出发时的位置关系，故在时刻两物体有可能相遇，故D错误。故选：B．4、D【解析】

光的波动性与机械波、光的粒子性与质点有本质区别，故A错误；光子实质上是以场的形式存在的一种“粒子”，而电子、质子是实物粒子，故B错误；光是一种概率波，大量光子往往表现出波动性，少量光子则往往表现出粒子性，故C错误；频率越高的光的粒子性越强，频率越低的光的波动性越显著，故D正确．故D正确，ABC错误．5、B【解析】试题分析：对小球受力分析，如图所示因为小球处于静止状态，所以处于平衡状态，根据矢量三角形可得木板对小球的支持力F2=mgtan考点：考查了共点力平衡条件的应用【名师点睛】在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，然后根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解，如果物体受到三力处于平衡状态，则可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据角度列式求解，6、D【解析】

A．设太阳质量为M，行星质量为m，根据万有引力提供向心力有得由于火星的公转半径比地球的公转半径大，所以火星的公转周期比地球的公转周期大，故A错误；B．设太阳质量为M，行星质量为m，根据万有引力提供向心力有得由于火星的公转半径比地球的公转半径大，火星的公转速度比地球的公转速度小，故B错误；C．设太阳质量为M，行星质量为m，根据万有引力提供向心力有得由于火星的公转半径比地球的公转半径大，火星的加速度比地球的加速度小，故C错误；D．根据万有引力定律得故太阳对火星的万有引力小于对地球的万有引力，故D正确。故选D。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BCD【解析】：物体在斜面上受到的摩擦力为恒定值，在水平面上受到的摩擦力也为恒定值，物体在斜面上受到的摩擦力小于在水平面间受到的摩擦力，A错误；物体在斜面上做匀加速直线运动，在水平面做匀减速直线运动，BC可能正确；由动能定理可知D正确．8、AD【解析】

AB．两车组成的系统动量守恒，系统初动量为零，由动量守恒定律可知，弹簧弹开后系统总动量仍为零，即两车动量大小相等、方向相反，动量之比故A正确，B错误；C．两车弹开过程两车受到的合力大小相等、方向相反、力的作用时间相等，小车受到的冲量：I=Ft大小相等，冲量大小之比为1：1，故C错误；D．由动能定理可知，弹力对小车做功做功之比故D正确。故选AD。9、CD【解析】

要求动能的减少量可以根据动能定理求合外力对物体所做的功；要求速度的变化量可以根据公式Δv=aΔt来求，而机械能的变化等于除重力和弹簧弹力以外的其他力所做的功；【详解】A、位移是从初位置指向末位置的有向线段，故小球从A出发到返回A，位移为0，但整个过程中摩擦力的方向与小球运动的方向始终相反，故整个过程中摩擦力对物体做负功，即外力做功不为零，故选项A错误；

B、故AC段的平均速度vAC=vA+vC2，CB段的平均速度vCB=vc+vB2

由于vC、设A到C的高度和从C到B的高度为h，AC的距离为s，斜面的倾角为θ，

则从A到C或从C到B，根据动能定理：-mgh-μmgscosθ=ΔEK

可知小球从A到C过程中与从C到B过程合外力对物体做的功相同，故小球减少的动能相等，故C正确；

D、根据功能关系可知：除重力和弹簧弹力以外的力做功等于机械能的变化，则

根据-μmgscosθ=ΔE可得小球从A到C过程与从C到B过程，损失的机械能相等，故【点睛】解决本题的关键灵活运用运动学公式、动能定理以及功能关系，注意方法的运用，本题目综合性很强，考查的知识点很多，在平时学习过程中加强训练。10、BC【解析】由能量守恒知电动机多做的功为物体动能增量和摩擦生热Q，所以A项错；根据动能定理，对物体列方程，Wf＝mv2，所以B项正确；因为电动机增加的功率P＝＝＝μmgv，C项正确；因为传送带与物体共速之前，传送带的路程是物体路程的2倍，所以传送带克服摩擦力做功是摩擦力对物体做功的2倍，即mv2，D项错误．三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、【解析】

（1）[1]螺旋测微器的固定刻度的度数为，可动刻度的度数为，则小球的直径的度数为；[2]光电门的测量位置到管口的高度为。（2）[3]小球通过光电门的时间很短，可用该过程的平均速度表示小球通过光电门位置的瞬时速度，若小球下落过程机械能守恒，设小球的质量为，则，即：。（3）[4]使尽可能多的点落在直线上，不能落在直线上的点尽可能的分布在直线的两侧，如图12、42516【解析】

(1)[1][2]如果以弹簧长度x为横坐标，弹力大小F为纵坐标，作出F－x图象，那么图象与横轴的截距表示弹簧的原长，图线的斜率表示弹簧的劲度系数，所以根据图象可知，该弹簧的原长x0＝4cm劲度系数(2)[3]弹簧秤的读数表示弹力的大小，即F＝3.0N，所以该弹簧的长度四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、（1）23【解析】（i）如图，从底面上A处射入的光线，在球面上发生折射时的入射角为i，当i等于全反射临界角i0时，对应入射光线到光轴的距离最大，设最大距离为l。i=i设n是玻璃的折射率，由全反射临界角的定义