2025届辽宁省瓦房店高级中学物理高三上期中学业水平测试试题含解析

2025届辽宁省瓦房店高级中学物理高三上期中学业水平测试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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，真空中M、N处放置两等量异种电荷，a、b、c为电场中的三点，实线PQ为M、N连线的中垂线，a、b两点关于MN对称，a、c两点关于PQ对称．已知一带正电的试探电荷从a点移动到c点时，试探电荷的电势能增加，则以下判断正确的是()A．a点的电势高于c点的电势B．a点的场强与c点的场强完全相同C．M点处放置的是正电荷D．若将带正电的试探电荷沿直线由a点移动到b点，则电场力先做正功，后做负功2、一电场线在竖直平面上的分布如图所示．电场中的A、B两点的电场强度分别为、，电势分别为、．一个质量为m、电荷量为q的带电小球，从电场中的A点运动到B点，A、B两点间的高度差为h．小球经过A点时的速度大小为，运动至B点时的速度大小为，该过程的速度偏向角为α，电场力做功为W，则以下判断中正确的是(

)A．>B．<C．如果电荷为负电荷，则>D．3、如图所示,在建筑装修中,工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨,当对磨石加竖直向上的推力F时,磨石恰好能沿斜壁向上匀速运动,已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ,则磨石受到的摩擦力大小为()A．FsinθB．(F+mg)cosθC．μ(F-mg)sinθD．μ(F-mg)cosθ4、某人在O点将质量为m的飞镖以不同大小的初速度沿OA水平投出，A为靶心且与O在同一高度，如图所示，飞镖水平初速度分别是v1、v2时打靶在上的位置分别是B、C，且AB：BC=1：3则A．两次飞镖从投出后到达靶的时间之比t1：t2=l：3B．两次飞镖投出的初速度大小之比v1：v2=2：1C．两次飞镖的速度变化量大小之比△v1：△v2=3：1D．适当减小m可使飞镖投中靶心5、我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高．今年5月9日发射的“高分五号”轨道高度约为705km，之前已运行的“高分四号”轨道高度约为36000km，它们都绕地球做圆周运动．与“高分四号”相比，下列物理量中“高分五号”较小的是（）A．周期B．角速度C．线速度D．向心加速度6、一水平抛出的小球落到一倾角为的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所示。小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为（）A． B．2 C． 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、如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动．以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y=0.1sin(2.5πt)m．t=0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t=0.6s时，小球恰好与物块处于同一高度．取重力加速度的大小为g=10m/s2.以下判断正确的是______（双选，填正确答案标号）A．h=1.7mB．简谐运动的周期是0.8sC．0.6s内物块运动的路程是0.2mD．t=0.4s时，物块与小球运动方向相反8、如图所示，一根粗细和质量分布均匀的细绳，两端各系一个质量都为m的小环，小环套在固定水平杆上，两环静止时，绳子过环与细绳结点P、Q的切线与竖直方向的夹角均为θ，已知绳子的质量也为m，重力加速度大小为g，则两环静止时（）A．.每个环对杆的压力大小为mgB．绳子最低点处的弹力的大小为mgtanθC．当两环间距离增大，环静止时，杆对环的摩擦力增大D．在绳的最低点施加竖直向下的力使绳的最低点缓慢下降（环仍保持静止），则绳重心将下降9、河水的流速与离河岸的关系如图甲所示，船在静水中速度与时间的关系如图乙所示．若要使船以最短时间渡河，则（）A．船渡河的最短时间是100sB．船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直C．船在河水中航行的轨迹是一条直线D．船在河水中的最大速度是5m/s10、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不变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）某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如左图所示．在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连．滑块在细线的牵引下向左加速运动，滑块上的遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如右图所示的电压U随时间t变化的图象．（1）当采用左图的实验装置进行实验时，下列说法正确的是______A．滑块P机械能守恒B．钩码Q机械能守恒C．滑块P和钩码Q组成的系统机械能守恒（2）实验前，接通电源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当右图中的Δt1____Δt2(填“>”、“＝”或“<”)时，说明气垫导轨已经水平．（3）滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由左图所示位置释放，通过计算机得到右图所示图像，若测得Δt1，Δt2遮光条宽度d，AB间距为L，滑块质量M，钩码质量m，若上述物理量满足关系式_________________________________，则表明上述研究对象机械能守恒．12．（12分）某实验小组设计了如图甲所示的实验装置，一根轻质细绳绕过定滑轮A和轻质动滑轮B后，一端与力传感器相连，另一端与小车相连．动滑轮B下面悬挂一个钩码．某次实验中，由静止开始向右拉动纸带的右端，使小车向右加速运动，由传感器测出细绳对小车的拉力为F＝0.69N，打点计时器打出的纸带如图乙所示，打点计时器使用交流电的频率为f＝50Hz，重力加速度为g＝10m/s2，试回答下列问题：(1)打点计时器打下标号为“3”的计数点时，小车的速度v3＝______m/s(保留3位有效数字)；(2)要求尽可能多的利用图乙中的数据计算小车运动的加速度大小a，则a＝______m/s2(保留1位小数)；(3)不计轻绳与滑轮及轴与滑轮之间的摩擦，动滑轮B下面所悬挂钩码的质量m＝______kg.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）如图所示，可看成质点的木块放在长L=1m的木板的右端，木板静止于水平面上，已知木块的质量和木板的质量均为1.0kg，木块与木板之间的动摩擦因数μ1=0.1，木板与水平面之间的动摩擦因数μ1=0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度取g=10m/s1．求：（1）木块与木板不发生相对滑动的水平恒力F大小要满足的条件；（1）若从t=0开始，木板受F=16N的水平恒力作用时，木块和木板的加速度；（3）木块经多长时间从木板上滑下；（4）当t=1s时，木板的速度.14．（16分）物理学中，力与运动关系密切，而力的空间积累效果——做功，又是能量转化的量度。因此我们研究某些运动时，可以先分析研究对象的受力特点，进而分析其能量问题。已知重力加速度为，且在下列情境中，均不计空气阻力。（1）劲度系数为的轻质弹簧上端固定，下端连一可视为质点的小物块，若以小物块的平衡位置为坐标原点，以竖直向下为正方向建立坐标轴，如图所示，用表示小物块由平衡位置向下发生的位移。求小物块的合力与的关系式，并据此说明小物块的运动是否为简谐运动；（2）系统的总势能为重力势能与弹性势能之和。请你结合小物块的受力特点和求解变力功的基本方法，以平衡位置为系统总势能的零势能参考点，推到小物块振动位移为时系统总势能的表达式。（3）如图所示为理想单摆，摆角最够小，可认为是简写运动。其平衡位置记为点。若已知摆球的质量为，摆长为，在偏角很小时，摆球对于点的位移的大小与角对应的弧长、弦长都近似相等，即近似满足：。请推导得出小球在任意位置处的回复力与位移的比例常数的表达式。15．（12分）盱眙是一个非常有文化底蕴的城市，自从秦朝实行郡县制开始，就已经存在，特别经过建国70年的发展，盱眙的经济、文化、科技等各项事业有了长足的进步，马坝镇位于盱眙的东面，马坝收费站位于长深高速的入口，前年ETC联网正式启动运行，ETC是电子不停车收费系统的简称。汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示。假设汽车以v1=15m/s朝收费站正常沿直线行驶，如果过ETC通道，需要在收费站中心线前l0m处正好匀减速至v2=5m/s，匀速通过中心线后，再匀加速至v1正常行驶；如果过人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过20s缴费成功后，再启动汽车匀加速至v1正常行驶。设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为lm/s2。求：(1)汽车过ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小；(2)汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间是多少。

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、D【解析】

因正电荷由a到c电势能增加，则电场力做负功，则电势升高．故c点电势高于a点电势．则M点为负电荷，故AC错误．a点与c点为关于两电荷的中垂线对称，则场强大小相等但方向不同，故B正确；将该试探电荷沿直线由a点移动到b点，根据等势线分布图可知，电势先降低后升高，则电势能先减小后增大，电场力先做正功、后做负功．故D正确；故选BD．【点睛】在电场中跟据带电粒子运动轨迹和电场线关系判断电场强度、电势、电势能、动能等变化是对学生基本要求，也是重点知识，要重点掌握．2、D【解析】AB、由电场线的疏密可判断出EA＜EB，由电场线的方向可判断出φA＞φB，故AB错误；CD、从电场中的A点运动到B点，由动能定理得，电场力做功为，故D正确，如果电荷为负电荷，电场力做负功，，重力做正功，，大小无法确定，所以和的大小无法判断，故C错误；故选D．3、C【解析】磨石受重力、推力、斜壁的弹力及摩擦力而处于平衡状态，由图可知，F一定大于重力；先将重力及向上的推力合力后，将二者的合力向垂直于斜面方向及沿斜面方向分解可得：平行斜面方向：f=（F-mg）cosθ；垂直斜面方向：FN=（F-mg）sinθ；则f=μ（F-mg）sinθ，故选C．点睛：滑动摩擦力的大小一定要注意不但可以由μFN求得，也可以由共点力的平衡或牛顿第二定律求得，故在学习时应灵活掌握．4、B【解析】

A．忽略空气阻力，则飞镖被抛出后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，根据得：，所以两次飞镖运动时间比A错误；B．根据，位移x相等，得：B正确；C．速度变化量：，所以两次飞镖的速度变化量大小之比：C错误；D．质量对平抛运动的过程没有影响，所以减小m不能使飞镖投中靶心，D错误；故选B．5、A【解析】设卫星的质量为m，轨道半径为r，地球的质量为M，卫星绕地球匀速做圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，则得：得：，，，

可知，卫星的轨道半径越大，周期越大，而角速度、线速度和向心加速度越小，“高分五号”的轨道半径比“高分四号”的小，所以“高分五号”较小的是周期，较大的是角速度、线速度和向心加速度，故A错误，BCD正确．点睛：解决本题的关键是要掌握万有引力提供向心力这一重要理论，知道卫星的线速度、角速度、周期、加速度与轨道半径的关系，对于周期，也可以根据开普勒第三定律分析．6、D【解析】

物体做平抛运动，我们可以把平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动来求解，两个方向运动的时间相当。由题意知道，物体垂直打在斜面上，末速度与斜面垂直，也就是说末速度与竖直方向的夹角等于斜面倾角，则有：则下落高度与水平射程之比为：所以D选项正确；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、AB【解析】

t=0.6s时，物块的位移为y=0.1sin(2.5π×0.6)m=-0.1m；则对小球，解得h=1.7m，选项A正确；简谐运动的周期是，选项B正确；0.6s内物块运动的路程是3A=0.3m，选项C错误；t=0.4s=，此时物块在平衡位置向下振动，则此时物块与小球运动方向相同，选项D错误．8、BC【解析】

AB．对绳子受力分析，受重力、水平拉力和天花板的拉力，如图甲所示，根据平衡条件，有水平方向竖直方向联立解得，对环进行受力分析如图乙，水平方向竖直方向故A错误，B正确；C．当两环之间的距离增大，θ变大，故f变大，故C正确；D．在绳的最低点施加竖直向下的力使绳的最低点缓慢下降，力做正功，由功能关系可知，绳的机械能增大，所以绳的重心上升，故D错误。故选BC。9、ABD【解析】由甲图知河宽d=300m，当船头垂直与河岸时，渡河时间最短，故A、B正确；由于河水流速在变，故船的合速度大小、方向都在变，轨迹是曲线，故C错误；水速最大为4m∕s，船在河水中的最大速度，故D正确。10、ABD【解析】火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，靠重力和支持力的合力提供向心力，设转弯处斜面的倾角为θ，根据牛顿第二定律得：，解得：，故A正确；根据牛顿第二定律得：，解得：，可知火车规定的行驶速度与质量无关，故B正确；当火车速率大于v时，重力和支持力的合力不能够提供向心力，此时外轨对火车有侧压力，轮缘挤压外轨，故C错误，D正确．所以ABD正确，C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、C=【解析】(1)绳子拉力对P做正功，P机械能增加；绳子拉力对Q做负功，Q机械能减小；P、Q作为一个系统，只有重力做功，机械能守恒，故A错误，B错误，C正确．故选C．（2）当Δt1=Δt2时，滑块经过两个光电门的时间相等，说明遮光条做匀速运动，即说明气垫导轨已经水平．(3)滑块和砝码组成的系统动能的增加量；滑块和砝码组成的系统重力势能的减小量△Ep=mgL；如果系统动能的增加量等于系统重力势能的减小量，那么滑块和砝码组成的系统机械能守恒．即：12、（1）1.62（2）3.0（3）0.12【解析】（1）由于每相邻两个计数点间还有1个点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.04s，

根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，（2）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，

得：a==3.0m/s2，

（3）由传感器测出细绳对小车的拉力为F=0.69N，

根据动滑轮的原理得B下面所悬挂钩码加速度a′==1.5m/s2，

根据牛顿第二定律得2F-mg=ma′

解得m=0.12kg．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）F≤12N（1）2m/s2；4m/s【解析】

（1）对物体A：μ解得：a=2m/s对整体：F-μ代入数据计算得出:F=11N则保持相对静止F≤11N（1）木板受F=16N的水平恒力作用时木板和木块产生相对滑动，根据牛顿第二定律，对B：F-对A：μ代入数据计算得出:aA=2