2025届陕西省西安高中物理高三上期中学业水平测试试题含解析

2025届陕西省西安高中物理高三上期中学业水平测试试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，斜面固定在水平面上，两个小球分别从斜面底端O点正上方A、B两点向右水平抛出，B为AO连线的中点，最后两球都垂直落在斜面上，A、B两球击中斜面位置到O点的距离之比为A．:1 B．2:1 C．4: D．4:12、抚顺海洋极地馆最初想设计水滑梯项目，简化模型如图，一游客（可视为质点）以某一水平速度v0从A点出发沿光滑圆轨道运动，至B点时脱离轨道，最终落在水面上的C点，不计空气阻力.下列说法中正确的是()A．在A点时，游客对圆轨道压力等于其重力B．在B点时，游客的向心加速度为gC．B到C过程，游客做变加速运动D．A到B过程，游客水平方向的加速度先增加后减小3、小球A从离地面20m高处做自由落体运动，小球B从A下方的地面上以20m/s的初速度做竖直上抛运动。两球同时开始运动，在空中相遇，取g=10m/s2,下列说法正确的是（）A．两球相遇时速率都是10m/s B．两球相遇位置离地面10m高C．开始运动2s后两球相遇 D．两球在空中相遇两次4、如图所示，水平方向的传送带以4m/s的恒定速度顺时针转动，其两端A、B间的距离为7m。一物块从B端以5m/s的速度滑上传送带，物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.2，g＝10m/s2。在物块从滑上传送带至离开传送带的过程中，物块的速度随时间变化的图象是图中的（）A．B．C．D．5、某同学绕操场一周跑了400m，用时65s，这两个物理量分别是A．路程、时刻 B．位移、时刻C．路程、时间间隔 D．位移、时间间隔6、如图所示，桌面离地高h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，设桌面为零势面，则小球触地前的瞬间机械能为（）A．mgH B．mgh C．mg(H+h) D．mg(H-h)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、关于物体的内能，下列说法正确的是（）A．物体的内能是指物体内所有分子的动能和势能的总和B．一定质量的0℃的水凝结为0℃的冰时，分子平均动能不变，分子势能减少C．通电时电阻发热，它的内能增加是通过“热传递”方式实现的D．温度高的物体一定比温度低的物体内能大E.一定质量的理想气体吸收热量，它的内能可能不变8、如图所示，光滑水平面上有一木板，在木板的左端有一小滑块，开始它们都处于静止状态．某时刻起对小滑块施加﹣个水平向右的恒力F，当木板运动的距离为x时．小滑块恰好运动到木板的最右端．己知木板的长度为L，小滑块与木板间的摩擦力为f，则在此过程中（）A．力F对小滑块做的功为F（x+L）B．木板动能的增加量为f（x+L）C．小滑块和木板动能的增加量共为F（x+L）﹣fLD．小滑块和木板动能的增加量共为（F﹣f）（x+L）9、如图所示，虚线框abcd内存在着平行于线框平面的匀强电场或垂直于线框平面的匀强磁场，一带正电的粒子从bc边上的P点以速度v1射入，在虚线框内运动到cd边上的Q点飞出，飞出时的速度大小也为v1．已知PQ间距离为L，粒子在P、Q两点的速度方向与PQ连线的夹角都为θ（θ＜91º），粒子重力不计．下列说法中正确的是（）A．若为匀强电场，场强方向可能与PQ平行B．若为匀强电场，粒子从P到Q的最小速度为v1conθC．不论是电场或磁场，都可以求出粒子从P到Q的时间D．若为匀强磁场，磁场方向垂直纸面向内10、在星球M上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把物体P轻放在弹簧上端，P由静止向下运动，物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中实线所示．在另一星球N上用完全相同的弹簧，改用物体Q完成同样的过程，其a–x关系如图中虚线所示，假设两星球均为质量均匀分布的球体．已知星球M的半径是星球N的3倍，则A．M与N的密度相等B．Q的质量是P的3倍C．Q下落过程中的最大动能是P的4倍D．Q下落过程中弹簧的最大压缩量是P的4倍三、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）用图示装置测量重锤的质量，在定滑轮两侧分别挂上重锤和n块质量均为m0的铁片，重锤下端贴一遮光片，铁架台上安装有光电门。调整重锤的高度，使其从适当的位置由静止开始下落，读出遮光片通过光电门的挡光时间t0；从定滑轮左侧依次取下1块铁片放到右侧重锤上，让重锤每次都从同一位置由静止开始下落，计时器记录的挡光时间分别为t1，t2…，计算出t12，t22…(1)挡光时间为t0时，重锤的加速度为a0从左侧取下i块铁片置于右侧重锤上时，对应的挡光时间为ti，重锤的加速度为ai，则=__________（结果用t0和ti表示）(2)作出的图线是一条直线，直线的斜率为k，则重锤的质量M=_____。12．（12分）为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量，m0为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。(1)实验时，一定要进行的操作是________。A．用天平测出砂和砂桶的质量B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M(2)甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出a-F图象是一条直线，图线的斜率为k，则小车的质量为______。

A．B．C．D．(3)乙同学根据测量数据做出如右图所示的a-F图线，该同学做实验时存在的问题是_________。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）在建筑工地上有时需要将一些建筑材料由高处运送到低处，为此工人们设计了一种如图所示的斜面滑道，斜面长L=2.0m，其与水平面的夹角θ=37º．现有一些建筑材料从斜面的顶端由静止开始下滑，其与斜面间的动摩擦因数μ=0.1．已知建筑材料的质量m=20kg，sin37º=0.60，cos37º=0.80，建筑材料可视为质点，空气阻力可忽略不计，取重力加速度g=10m/s2．（1）求建筑材料在下滑过程中所受的滑动摩擦力的大小f；（2）求建筑材料在下滑的整个过程中所受重力的冲量大小IG；（3）试分析说明，如果仅改变建筑材料的质量大小，保持其他条件不变，能否实现改变建筑材料滑到斜面底端时速度大小的目的．14．（16分）如图所示，倾角为θ的固定光滑斜面底部有一垂直斜面的固定档板C．劲度系数为k1的轻弹簧两端分别与挡板C和质量为m的物体B连接，劲度系数为k2的轻弹簧两端分别与B和质量也为m的物体A连接，轻绳通过光滑滑轮Q与A和一轻质小桶P相连，轻绳AQ段与斜面平行，A和B均静止．现缓慢地向小桶P内加入细砂，当k1弹簧对挡板的弹力恰好为零时，求：（1）小桶P内所加入的细砂质量；（2）小桶下降的距离．15．（12分）如图所示，火箭载着宇宙探测器飞向某行星，火箭内平台上还放有测试仪器．火箭从地面起飞时，以加速度竖直向上做匀加速直线运动（为地面附近的重力加速度），已知地球半径为R．（1）到某一高度时，测试仪器对平台的压力是起飞前的，求此时火箭离地面的高度h．（2）探测器与箭体分离后，进入行星表面附近的预定轨道，进行一系列科学实验和测量，若测得探测器环绕该行星运动的周期为T0，试问：该行星的平均密度为多少？（假定行星为球体，且已知万有引力恒量为G）

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、B【解析】

设任一小球的初速度为v0，抛出点离O点的高度为h，平抛运动的时间为t，斜面的倾角为θ．据题小球垂直击中斜面，速度与斜面垂直，由速度分解可知：vytanθ=v0；又vy=gt

可得：

根据几何关系得：据题有OA=2OB，则得：vA=vB．

击中斜面位置到O点的距离为故得A、B两球击中斜面位置到O点的距离之比为2：1，故选B.【点睛】解决本题的关键要灵活运用几何关系，分析水平位移与高度的关系，要掌握平抛运动水平方向和竖直方向上的运动规律，并能灵活运用．2、D【解析】试题分析：游客在竖直圆轨道内做变速圆周运动，当其与轨道间有相互作用时，沿着轨道运动，否则将脱离轨道，至于水平方向的加速度的变化和离开轨道后的运动性质利用牛顿第二定律即牛顿第二定律的独立性解决即可．在A点，游客具有竖直向下的向心加速度，此瞬间处于失重状态，对轨道的压力小于其重力，A错误；游客在B点刚离开轨道，则游客对圆轨道的压力为零，游客的向心加速度小于g，B错误；从B到C过程，游客只受重力作用，做匀变速曲线运动，C错误；游客在A点时合力沿竖直方向，在B点时合力也沿竖直方向，但在中间过程某点支持力却有水平向右的分力，所以游客水平方向的加速度必定先增加后减小，D正确．3、A【解析】

小球A做自由落体运动，小球B做竖直上抛运动；根据位移时间公式分别求出A和B的位移大小，两球在空中相碰，知两球的位移之和等于20m，列式求解，判断。【详解】小球A做自由落体运动，小球B做竖直上抛运动，设经过时间t在空中相遇A自由落体位移h1=B竖直上抛的位移h2=v0th1+h2=20联立可得：t=1s，则：A项：相遇时，A球的速率vA=gt=10m/s，B球的速率vB=v0-gt=（20-10）m/s=10m/s，故A正确；B项：由上面分析可知，相遇时离地面高度h2=20×1-，故B错误；C项：由上面分析可知，经过1s两球相遇，故C错误；D项：由题意知，B求速度减为零的时间为，两球第一次相遇后，A球继续下落，B求继续向上运动，当B球上升到最高点时，A球下落距离，故两球不可能在空中相遇两次，故D错误。故应选：A。【点睛】本题关键知道两物体在空中相遇的条件，即两物体的位移之和等于20m。4、B【解析】

物块刚滑上传送带时，由于物块与传送带间的摩擦力的作用，物块做匀减速运动，其加速度：a＝μg＝2m/s2当物块的速度减小0时，物块前进的距离：其值小于AB的距离，故物块减速到0后会随传送带向右运动，其加速度的大小与减速时是相等的，其速度与传送带的速度相等时，物块向右滑行的距离：其值小于物块向左前进的距离，说明物块仍在传送带上，此后物块相对于传送带静止，其速度大小等于传送带的速度大小。ACD.由上分析可知，ACD错误；B.由上分析可知，B正确。5、C【解析】

绕400米操场跑一圈，首末位置重合，则位移的大小为0，路程等于400m，65s指时间长度，是指时间间隔；A.路程、时刻与分析不符，故A错误；B.位移、时刻与分析不符，故B错误；C.路程、时间间隔与分析相符，故C正确；D.位移、时间间隔与分析不符，故D错误．6、A【解析】

设桌面为零势面，小球的初机械能E1EA.mgH与计算结果E2=mgH相符，故B.mgh与计算结果E2=mgH不相符，故BC.mg(H+h)与计算结果E2=mgH不相符，故CD.mg(H-h)与计算结果E2=mgH不相符，故二、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、ABE【解析】A、物体的内能由分子动能和分子势能两种，内能是指物体内所有分子的动能和势能之和，故A正确；B、一定质量的0℃的水在凝结成0℃的冰的过程中，温度保持不变，则分子的平均动能保持不变，分子个数保持不变，而此过程中要放出热量，内能减小，所以分子势能减小，B正确；C、电流通过电阻后电阻发热，它的内能增加是通过电流做功方式实现的，C错误；D、物体的内能是由分子热运动的总动能与分子势能的总和，在宏观上表现为,内能与物体的分子数、温度、体积有关，所以,温度高的物体内能不一定比温度低的物体内能大，D错误；E、一定质量的理想气体从外界吸收热量，如果同时对外做功，根据热力学第一定律知内能可能不变，E正确；故选ABE。8、AC【解析】

A、根据题意可知，小滑块运动的距离为L+x，根据功的定义可知力F对小滑块做的功为F（x+L），故A对；B、小滑块与木板间的摩擦力为f，根据动能定理可知：木板动能的增加量为ΔEk=fx,故CD、根据功能关系可知：小滑块和木板动能的增加量共为F（x+L）﹣fL，故C对；D错故选C【点睛】根据功的定义判断做功情况，再结合动能定理,得到各自的动能增量,再得到小滑块和木板动能的增加量之和.9、BC【解析】

AB．虚线框内若为匀强电场，带电粒子从P到Q做类类斜抛运动，运动轨迹为抛物线，根据对称性，电场方向应与PQ垂直，其最小速度为v1conθ，A错误、B正确；D．虚线框内若为匀强磁场，根据左手定则，磁场方向应垂直纸面向外，D错误；C．若为电场，则；若为磁场，粒子在磁场中的偏向角为2θ，圆心角也为2θ，则，，解得：，故C正确.10、AC【解析】

A、由a-x图象可知，加速度沿竖直向下方向为正方向，根据牛顿第二定律有：，变形式为：，该图象的斜率为，纵轴截距为重力加速度．根据图象的纵轴截距可知，两星球表面的重力加速度之比为：；又因为在某星球表面上的物体，所受重力和万有引力相等，即：，即该星球的质量．又因为：，联立得．故两星球的密度之比为：，故A正确；B、当物体在弹簧上运动过程中，加速度为0的一瞬间，其所受弹力和重力二力平衡，，即：；结合a-x图象可知，当物体P和物体Q分别处于平衡位置时，弹簧的压缩量之比为：，故物体P和物体Q的质量之比为：，故B错误；C、物体P和物体Q分别处于各自的平衡位置（a=0）时，它们的动能最大；根据，结合a-x图象面积的物理意义可知：物体P的最大速度满足，物体Q的最大速度满足：，则两物体的最大动能之比：，C正确；D、物体P和物体Q分别在弹簧上做简谐运动，由平衡位置（a=0）可知，物体P和Q振动的振幅A分别为和，即物体P所在弹簧最大压缩量为2，物体Q所在弹簧最大压缩量为4，则Q下落过程中，弹簧最大压缩量时P物体最大压缩量的2倍，D错误；故本题选AC．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]遮光片经过光电门时的速度，重锤做初速度为零的匀加速直线运动，由速度位移公式得整理得(2)[2]由牛顿第二定律得整理得则图像的斜率解得12、BCD未平衡摩擦力或平衡不够【解析】（1）本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，故A、D错误；实验时需将长木板右端垫