茂名市重点中学2025届物理高三上期中学业水平测试试题含解析

茂名市重点中学2025届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、如图甲所示，在某一电场中有一条直电场线，在电场线上取A、B两点，将一个电子由A点以某一初速度释放，它能沿直线运动到B点，且到达B点时速度恰为零，电子运动的v－t图像如图乙所示．则下列判断正确的是()A．B点场强一定小于A点场强B．电子在A点的加速度一定小于在B点的加速度C．B点的电势一定低于A点的电势D．该电场若是正点电荷产生的，则场源电荷一定在A点左侧2、摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车，当它转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜，产生转弯需要的向心力；行走在直线上时，车厢又恢复原状．靠摆式车体的先进性无需对线路等设施进行较大的改造，就可以实现高速行车．假设有一摆式超高速列车在水平面内行驶，以216km/h的速度拐弯，拐弯半径为1.8km，为了避免车厢内的物件、行李侧滑行和站着的乘客失去平衡而跌倒，在拐弯过程中车厢自动倾斜，车厢底部与水平面的倾角θ的正切tanθ约为（）A．0.10B．0.20C．1.00D．2.003、电动自行车具有低噪声、无废气、无油污的环保性，而且它的能源利用率很高。下表为某品牌电动自行车规格及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗。若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则（）①电动机的输入功率为576W②电动机的内电阻为4Ω③该车获得的牵引力为104N④该车受到阻力为63NA．①②B．①④C．①③D．②④4、如图所示，木块A的右侧为光滑曲面，曲面下端极薄，其质量，原来静止在光滑的水平面上，质量的小球B以v=3m/s的速度从右向左做匀速直线运动中与木块A发生相互作用，则B球沿木块A的曲面向上运动中可上升的最大高度为（设B球不能飞出去，g=10m/s2）（）A．0.45mB．0.25mC．0.1mD．0.15m5、图甲是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个“D”形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源两极相连．帯电粒子在磁场中运动的动能及随时间t的变化规律如图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列说法正确的是A．在Ek-t图中应有（t2-t1）>（t3-t2）>……>（tn-tn-1）B．高频电源的变化周期应该等于tn-tn-1C．要使粒子获得的最大动能增大，可以增大“D”形盒的半径D．在磁感应强度B、“D”形盒半径R、粒子的质量m及其电荷量q不变的情况下，粒子的加速次数越多，离子的最大动能一定越大6、如图所示，在弹簧测力计下挂一重物，重力为G，用手提着弹簧测力计沿竖直方向由静止开始向上运动再到静止。在此过程中，下列说法正确的是A．弹簧测力计的示数一直大于GB．弹簧测力计的示数一直等于GC．先出现失重现象后出现超重现象D．先出现超重现象后出现失重现象二、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、如图所示,光滑杆O′A的O′端固定一根劲度系数为k=10N/m

,原长为l0=1m

的轻弹簧,质量为m=1kg

的小球套在光滑杆上并与弹簧的上端连接,OO′为过O点的竖直轴,杆与水平面间的夹角始终为θ=300

,开始杆是静止的,当杆以OO′为轴转动时,角速度从零开始缓慢增加,直至弹簧伸长量为0.5m

,下列说法正确的是(

)A．杆保持静止状态,弹簧的长度为0.5mB．当杆转动的角速度为453rad/s,

C．当弹簧恢复原长时,杆转动的角速度为102D．在此过程中,杆对小球做功为12J8、A、B两列简谐横波均沿x轴正向传播，在某时刻的波形分别如图中甲、乙所示，经过时间t（t小于A波的周期TA），这两列简谐横波的波形分别变为图丙、丁所示，则A、B两列波的波速vA、vB之比可能的是（）A．1:2 B．2:1C．1:3 D．3:19、如图，水平地面上固定一足够长的光滑斜面，斜面顶端有一光滑定滑轮，一轻绳跨过滑轮，绳两端分别连接小物块A和B.已知斜面倾角θ=30°，小物块A的质量为m，小物块B的质量为0.8m，小物块B距离地面的高度为h，小物块A距离定滑轮足够远．开始时，小物块A和小物块B位于同一水平面上，用手按住小物块A，然后松手．则下列说法正确的是(重力加速度为g)()A．松手瞬间，小物块A的加速度大小为gB．松手后，小物块A的机械能守恒C．小物块B落地前瞬间的速度大小为D．小物块A能够上升到的最高点与地面的距离为10、如图甲所示，水平面上有质量相等的两个木块A、B用一根轻弹簧相连接，整个系统处于平衡状态．现用一个竖直向上的力F拉动木块A，使木块A向上做匀加速直线运动，弹簧始终处于弹性限度内，如图乙所示．研究从力F刚作用在木块A上时（）到木块B刚离开地面时（）这个过程，并且选定这个过程中木块A的起始位置为坐标原点，得到表示力F和木块A的位移x之间关系的图象如图丙，则下列说法正确的是（

）A．时，弹簧刚好恢复原长B．该过程中拉力做功C．过程，拉力做的功大于木块A机械能的增加量D．过程，木块A动能的增加量等于拉力和重力做功的总和三、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）如图所示的实验装置可以用来验证机械能守恒定律。左侧重物A带有挡光片，其总质量为m，右侧重物B质量为M，两重物由跨过光滑定滑轮的绳相连。光电门可以测量挡光片经过光电门时的挡光时间，挡光片的宽度用b表示，挡光片与光电门之间的距离用h表示，挡光片通过光电门时的平均速度可看成挡光片通过光电门时的瞬时速度。(1)实验开始之前，先用游标卡尺测量挡光片的宽度b。按上图所示连接实验器材，实验时两重物由静止开始运动，重物A、B的质量应满足的关系为M________m.(填大于、等于、小于)(2)在实验过程中，与光电门相连的数字毫秒计记录下挡光片的挡光时间为t，则挡光片通过光电门时的瞬时速度可表示为v=_____________。(用题中所给字母表示)(3)两重物从静止开始运动，当挡光片经过光电门时，两重物组成的系统动能增加量可表示=____________，系统的重力势能减少量可表示为=___________，在实验误差允许的范围内，若满足=，则可认为系统的机械能守恒。(重力加速度为g)(4)为了减小偶然误差,实验时多次改变挡光片到光电门的距离h，作出的v2−h图象为一直线，并测得该图象的斜率为k，则重力加速度表达式g=_____________。12．（12分）某同学用如图所示装置验证机械能守恒定律。绕过定滑轮的细线连接物块A和B，A和B的质量相同，B上套有一铁环C，A的下端与穿过打点计时器的纸带相连。开始时固定物块A，当地的重力加速度为g，打点计时器所接交流电的频率为50Hz。(1)接通电源，再释放物块A，物块B在下落过程中穿过圆环D时，铁环C与B分离落到圆环D上.如图是该过程打出的一条纸带，已测出了纸带上离第一个点O较远的一些点到O点的距离。由纸带可知，铁环C运动到圆环D处时的速度大小为v=______m/s（保留3位有效数字）.(2)要验证机械能守恒，还需要测量的物理量为__________。A．开始时，铁环C和圆环D间的高度差h

B．铁环C的质量mCC．物块A和B的质量mA、mB

D．铁环C运动到D所用的时间t(3)实验只要验证表达式____________（用(1)问中的v和(2)问中所测量的物理量的符号表示）在误差允许的范围内成立，则机械能守恒得到验证.在实验中存在误差的原因有哪些？（至少写出一条）_______________.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，长为L的轻质细绳一端固定在O点，另一端系一质量为m的小球，O点离地高度为H。现将细绳拉至与水平方向成，由静止释放小球，经过时间t小球到达最低点，细绳刚好被拉断，小球水平抛出。若忽略空气阻力，重力加速度为g。(1)求细绳的最大承受力；(2)求从小球释放到最低点的过程中，细绳对小球的冲量大小；(3)小明同学认为细绳的长度越长，小球抛的越远；小刚同学则认为细绳的长度越短，小球抛的越远。请通过计算，说明你的观点。14．（16分）质量为的飞机模型，在水平跑道上由静止匀加速起飞，假定起飞过程中受到的平均阻力恒为飞机所受重力的倍，发动机牵引力恒为，离开地面起飞时的速度为，重力加速度为．求：（1）飞机模型的起飞距离（离开地面前的运动距离）以及起飞过程中平均阻力的冲量．（2）若飞机起飞利用电磁弹射技术，将大大缩短起飞距离．图甲为电磁弹射装置的原理简化示意图，与飞机连接的金属块（图中未画出）可以澡两根相互靠近且平行的导轨无摩擦滑动．使用前先给电容为的大容量电容器充电，弹射飞机时，电容器释放储存电能所产生的强大电流从一根导轨流入，经过金属块，再从另一根导轨流出；导轨中的强大电流形成的磁场使金属块受磁场力而加速，从而推动飞机起飞．①在图乙中画出电源向电容器充电过程中电容器两极板间电压与极板上所带电荷量的图象，在此基础上求电容器充电电压为时储存的电能．②当电容器充电电压为时弹射上述飞机模型，在电磁弹射装置与飞机发动机同时工作的情况下，可使起飞距离缩短为．若金属块推动飞机所做的功与电容器释放电能的比值为，飞机发动的牵引力及受到的平均阻力不变．求完成此次弹射后电容器剩余的电能．15．（12分）如图所示，质量为m的小物块以初速度v0在粗糙水平桌面上做直线运动，经时间t后飞离桌面，最终落在水平地面上．已知m=0.10kg，v0=4.0m/s，t=0.40s，小物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，桌面高h=0.45m，不计空气阻力．求：（1）小物块离开桌面时速度v的大小.（2）小物块在桌面上运动的位移l的大小.（3）小物块落地点距飞出点的水平距离x．

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、C【解析】从图象可知，电子从A运动到点B做匀减速运动，加速度不变，电场应为匀强电场，AB项错；电子从A到B，电场力做负功，电子的电势能增加，则B点电势较低，C项正确；该电场不可能是点电荷产生的，D项错2、B【解析】，得tanθ约为0.203、B【解析】

根据电动机的额定电压和额定电流可知，电动机的输入功率为P=UI=48×12=576W，所以①正确；电动机的额定输出功率350W，所以电动机的发热的功率为576W-350W=226W，由P热=I2r可得r=P热I2=226122=1.57Ω，所以②错误；最大运行速度20km/h=5.56m/s，根据输出功率的公式P出【点睛】对于电动机来说，不是纯电阻电路，对于功率的不同的计算公式代表的含义是不同的，P=UI计算的是总的消耗的功率，P热=I2r是计算电动机的发热的功率，当速度最大时牵引力和阻力相等．4、D【解析】试题分析：小球在曲面体上滑动的过程中，小球和曲面体组成的系统，水平方向不受外力，水平方向动量守恒，系统的机械能也守恒，根据两个守恒列方程求解．组成的系统在水平方向动量守恒，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得，由机械能守恒定律得，联立并代入数据得h=0.15m，D正确．5、C【解析】试题分析：根据周期公式T=知，粒子的回旋的周期不变，与粒子的速度无关，所以t4-t3=t3-t2=t2-t1．A错误；交流电源的周期必须和粒子在磁场中运动的周期一致，故电源的变化周期应该等于2（tn-tn-1），B错误；根据公式r=，有v=，故最大动能Ekm=mv2=，与半径有关；要想粒子获得的最大动能增大，可以增大“D”形盒的半径，C正确；与粒子加速的次数无关，D正确．考点：本题考查回旋加速器．6、D【解析】

当向上加速时，加速度向上，处于超重状态，弹簧测力计的示数大于G，当向上减速时，加速度方向向下，处于失重状态，弹簧测力计的示数小于G，故选项D正确，选项ABC错误。【点睛】本题考查了超重和失重的条件：示数大于物重重说明超重，具有向上的加速度，向上的加速运动和向下的减速运动加速度都向上，示数小于物重重说明失重，具有向下的加速度，向上的减速运动和向下的加速运动加速度都向下。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】

当杆静止时，小球受力平衡，根据力的平衡条件可求压缩量，从而求弹簧的长度；对小球分析，抓住竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，列式联立求出匀速转动的角速度；结合最高点的动能，运用动能定理求出杆对小球做功的大小．【详解】当杆静止时，小球受力平衡，根据力的平衡条件可得：mgsin30°=kx，代入数据解得：x=0.5m，所以弹簧的长度为：l1=l0-x=0.5m，故A正确；当弹簧伸长量为0.5m时，小球受力如图示：

水平方向上：F2cos30°+Nsin30°=mω22（l0+x）cos30°；竖直方向上：Ncos30°=mg+F2sin30°；弹簧的弹力为：F2=kx；联立解得：ω2=453rad/s，故B正确；当弹簧恢复原长时，由牛顿第二定律可得：mgtan30°=mω12l0cos30°，解得：ω1=2153rad/s，故C错误；在此过程中，弹簧的弹力做功为0，由动能定理可得：W-mg•2xsin30°=12m[ω2（l0+x）cos30°]2-0，解得：W=12.5J，故D【点睛】本题考查了动能定理、牛顿第二定律、胡克定律与圆周运动的综合，知道小球做匀速转动时，靠径向的合力提供向心力，并结合竖直方向上的合力为零，联立求解．8、AC【解析】

由图波长，，又，，得到：，（k=0，1，2……）则由波速得到：当时，当时，当时，故AC正确，BD错误。9、AD【解析】A：松手瞬间，对B受力分析可得，对A受力分析可得，联立解得：；故A正确．B：松手后，绳的拉力对A做正功，小物块A的机械能增加；故B错误．C：物块从开始下落到落地：，解得：；故C错误．D：物块A从开始运动到滑行时获得的速度，接下来继续滑行停止，则，解得：；小物块A能够上升到的最高点距离地面的距离为．故D正确．10、ABD【解析】A、A压着弹簧处于静止状态，；当力F作用在A上，使其向上匀加速直线运动，由牛顿第二定律可知，随着x逐渐增大，导致弹簧的弹力逐渐减小，则力F逐渐增大，但物体A的合力却不变，当B刚离开地面时，弹簧处于伸长状态有，则，则当时，弹簧刚好恢复到原长，故A正确．B、根据图象可知拉力F随着位移均匀增大，则，故B正确．C、在A上升过程中，弹簧从压缩恢复到原长过程，由动能定理，即，则拉力做功小于A物体机械能的增加，故C错误．D、0~x0过程因弹簧的初末形变量相同，则弹性势能的变化为零；由动能定理可知，即木块A动能的增加量等于拉力和重力做功的总和，故D正确．故选ABD.【点睛】弹簧的弹力和弹性势能均与形变量有关，形变有压缩和拉伸两种情形，要注意加以区分；功是能量转化的量度，一种功总是与一种能相联系，要具体情况具体分析．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、大于【解析】

（1）[1]．实验时需让重物A向上加速，则重物A、B的质量应满足的关系为M>m.（2）[2]．根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，挡光片通过光电门的瞬时速度．（3）[3]．系统动能的增加量[4]．系统重力势能的减小量△Ep=（M-m）gh．（4）[5]．根据系统机械能守恒得，解得则图线的斜率解得重力加速度．12、2.01A、B、CmCgh=1【解析】

(1)A和B的质量相同，那么铁环C运动到圆环D处后，AB做匀速直线，根据v=xt，即可求解；(2)【详解】(1)铁环C运动到圆环D处时的速度大小即为铁环被挡住后，A、B匀速运动的速度，由纸带可以求得：v=(2)要验证机械能守恒，铁环C从开始下落到运动到D处过程中，有：(m由于A、B质量相等，因此要验证的表达式为mCgh=1(3)主要的误差来源有：①由于空气的阻碍作用；②纸带和打点计时器的摩擦作用；③纸带的重力影响.【点睛】考查验证机械能守恒定律的内容，掌握机械能守恒的条件，理解研究对象的合理选取.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=2mg；（2）；（3）当时小球抛的最远【解析】

(1)小球从释放到最低点的过程中，由动能定理得小球在