2025届甘肃肃兰州市第五十一中学高三上物理期中达标检测试题含解析

2025届甘肃肃兰州市第五十一中学高三上物理期中达标检测试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、真空中两个点电荷Q1、Q2分别固定于x轴上x1＝0和x2＝4a的两点，在它们的连线上场强E与x关系如图所示(取x轴正方向为场强正方向，无穷远处为电势零点)，以下判断正确的是()A．Q1、Q2都带正电B．Q1与Q2的电荷量之比是1:3C．x轴上a处的电势小于零D．正点电荷q在x轴上2a处的电势能比在3a处的小2、某同学设想驾驶一辆“陆地——太空”两用汽车(如图)，沿地球赤道行驶并且汽车相对于地球速度可以增加到足够大．当汽车速度增加到某一值时，它将成为脱离地面绕地球做圆周运动的“航天汽车”．不计空气阻力，已知地球的半径R＝6400km．下列说法正确的是()A．汽车在地面上速度增加时，它对地面的压力增大B．当汽车速度增加到1．9km/s，将离开地面绕地球做圆周运动C．此“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为1hD．在此“航天汽车”上可以用弹簧测力计测量物体的重力3、根据所学物理知识，判断下列四个“一定”说法中正确的是（）A．物体的速度为零时，其加速度就一定为零B．一对作用力与反作用力的冲量大小一定相等C．合外力对物体做功为零时，物体的机械能就一定守恒D．一对作用力与反作用力的做功一定相等4、以下几种运动形式在任何相等的时间内，物体动量的变化不相等的运动是（）A．匀变速直线运动 B．平抛运动C．自由落体运动 D．匀速圆周运动5、小型登月器连接在航天站上，一起绕月球做圆周运动，其轨道半径为月球半径的3倍，某时刻，航天站使登月器减速分离，登月器沿如图所示的椭圆轨道登月，在月球表面逗留一段时间完成科考工作后，经快速启动仍沿原椭圆轨道返回，当第一次回到分离点时恰与航天站对接，登月器快速启动时间可以忽略不计，整个过程中航天站保持原轨道绕月运行．已知月球表面的重力加速度为g，月球半径为R，不考虑月球自转的影响，则登月器可以在月球上停留的最短时间约为（）A．4.7πRg B．3.6πRg C．1.7πRg6、课堂上老师布置了一个题目：假设地球是一半径为、质量分布均匀的球体，并忽略自转，已知质量分布均匀的球壳对内物体的引力为零，某一矿井的深度为，求矿井底部的重力加速度为和地球表面处的重力加速度大小之比．小明同学的思考过程如下：由万有引力和重力的关系可知，（为引力常量，为地球质量，为各点距地心的距离，为该点的重力加速度）．所以地球表面的重力加速度，矿井底部的重力加速度．由此可知，矿井底部和地球表面处的重力加速度大小之比为．对于小明的思考过程，下列说法中正确的是（）A．小明的答案是正确的B．小明的答案是错误的，因为不成立C．小明的答案是错误的，因为不成立D．小明的答案是错误的，比值应该为二、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，质量为m的小球穿在足够长的水平固定直杆上处于静止状态，现对小球同时施加水平向右的恒力F0和竖直向上的力F，使小球从静止开始向右运动，其中竖直向上的力F大小始终与小球的速度成正比，即(图中未标出)．已知小球与杆间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是（）A．小球先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，最后做匀速运动B．小球先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的加速运动，最后做匀速运动C．小球的最大速度为D．小球的最大加速度为8、如图所示，将一小球从空中A点以水平速度v0抛出，经过一段时间后，小球以大小为2v0的速度经过B点，不计空气阻力，则小球从A到B(重力加速度为g)()A．下落高度为B．经过的时间为C．速度增量为v0，方向竖直向下D．运动方向改变的角度为60°9、一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t秒与（t+2）秒两个时刻，在x轴上（-3m，3m）区间的波形完全相同，如图所示．并且图中M，N两质点在t秒时位移均为，下列说法中不正确的是A．该波的最大波速为20m/sB．（t+0.1）秒时刻，x=-2m处的质点位移一定是aC．从t秒时刻起，x=2m处的质点比x=2.5m的质点先回到平衡位置D．从t秒时刻起，在质点M第一次到达平衡位置时，质点N恰好到达波峰E.该列波在传播过程中遇到宽度为d=3m的狭缝时会发生明显的衍射现象10、水平推力和分别作用于水平面上原来静止的、等质量的两物体上，作用一段时间后撤去推力，物体将继续运动一段时间停下，两物体的图像如右图所示，已知图中线段，则（）A．的冲量小于的冲量B．的冲量等于的冲量C．两物体受到的摩擦力大小相等D．两物体受到的摩擦力大小不等三、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）某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行实验．在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门，水平平台上A点右侧摩擦很小可忽略不计，左侧为粗糙水平面，当地重力加速度大小为g，采用的实验步骤如下：①在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片；②用天平分别测出小滑块a（含挡光片）和小球b的质量ma、mb；③a和b间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻弹簧，静止放置在平台上；④细线烧断后，a、b瞬间被弹开，向相反方向运动；⑤记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t；⑥滑块a最终停在C点（图中未画出），用刻度尺测出AC之间的距离Sa；⑦小球b从平台边缘飞出后，落在水平地面的B点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离Sb；⑧改变弹簧压缩量，进行多次测量．（1）a球经过光电门的速度为：______________（用上述实验数据字母表示）（2）该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证等式_____________成立即可．（用上述实验数据字母表示）（3）改变弹簧压缩量，多次测量后，该实验小组得到与Sa的关系图象如图乙所示，图线的斜率为k，则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为______．（用上述实验数据字母表示）12．（12分）某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图1所示，则：(1)通过图像得到弹簧的劲度系数__________N/m(2)为了用弹簧测定两木块A、B间的动摩擦因数μ，两同学分别设计了如图2所示的甲、乙两种方案。①为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力的大小，你认为方案________更合理。②甲方案中，若A和B的重力分别为10.0N和20.0N。当A被拉动时，弹簧测力计a的示数为4.0N，b的示数为10.0N，则A、B间的动摩擦因数为________。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）做功与路径无关的力场叫做“势场”，例如引力场和电场。在这类场中可以引入“场强”和“势能”的概念来分别描述势场中力和能的性质。可以类比电场强度的定义，将质点放在引力场中所受到的引力与质量的比值定义为引力场的场强。如图甲所示为某势场的场强E的大小随x的分布，图中E0为已知量。在该势场中，一个质点仅在场力作用下，以x=0为中心，沿x轴做周期性运动。已知质点的质量为m，受到的场力可表示为F=kE（k为常量），场力方向平行于x轴。取x=0点为O点。（1）请从力和加速度的角度，分析说明质点在x>0区域和x<0区域的运动性质；（2）功是能量转化的量度，场力做功引起势能的变化。取O点为零势能点。a．请推导出势能Ep与x的关系式，并在图乙中画出势能Ep随x变化的示意图。b．已知质点的总能量为A，求质点与O点间距离为x0（x0在运动区间内）时，质点的动能Ek。14．（16分）如图所示，A、B两块带异号电荷的平行金属板间形成匀强电场，一电子以v0=4×106m/s的速度垂直于场强方向沿中心线由O点射入电场，从电场右侧边缘C点飞出时的速度方向与v0方向成30°的夹角．已知电子电荷e=1.6×10-19C，电子质量m=0.91×10﹣30kg，求：（1）电子在C点时的动能是多少J？（2）O、C两点间的电势差大小是多少V？15．（12分）如图甲所示，质量为m＝1kg的物体置于倾角为θ＝37°固定斜面上（斜面足够长），对物体施加平行于斜面向上的恒力F，作用时间t1＝1s时撤去拉力，物体运动的部分v—t图像如图乙所示，取g=10m/s2，试求：（1）在0到1s内，拉力F的平均功率；（2）t＝4s时物体的速度v．

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】

A.根据图像可知，0-a为x轴负向，a-4a为x轴正向，所以Q1、Q2都带负电，故A错误；B.因为x=a处场强为零，根据可知Q1与Q2的电荷量之比是1:9，故B错误；C.由于两个电荷都带负电，取无穷远处为电势零点时，电场中各点的电势都小于零，所以x轴上a处的电势小于零，故C正确；D.正点电荷从2a处运动到3a处电场力做正功，电势能减小，故D错误．2、B【解析】试题分析：汽车沿地球赤道行驶时，由重力和支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律分析速度减小时，支持力的变化，再由牛顿第三定律确定压力的变化．当速度增大时支持力为零，汽车将离开地面绕地球圆周运动．根据第一宇宙速度和地球半径求出“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为1h．在此“航天汽车”上物体处于完全失重状态，不能用弹簧测力计测量物体的重力．汽车沿地球赤道行驶时，由重力和支持力的合力提供向心力．设汽车的质量为m，支持力为F，速度为v，地球半径为R，则由牛顿第二定律得，，当汽车速度v减小时，支持力F增大，则汽车对对地面的压力增大，故A错误；1.9km/s是第一宇宙速度，当汽车速度时，汽车将离开地面绕地球做圆周运动，成为近地卫星，故B正确；“航天汽车”环绕地球做圆周运动时半径越小，周期越小，则环绕地球附近做匀速圆周运动时，周期最小．

最小周期，v=1.9km/s，R=6400km，代入解得T=5081s=1.4h，“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为1.4h，故C错误；在此“航天汽车”上物体处于完全失重状态，不能用弹簧测力计测量物体的重力，故D错误．3、B【解析】

物体的速度为零时，其加速度不一定为零，例如竖直上抛的物体到达最高点时，选项A错误；一对作用力与反作用力大小相等，作用时间相等，则冲量大小一定相等，选项B正确；合外力对物体做功为零时，物体的动能不变，但是机械能不一定守恒，例如物体匀速上升时，选项C错误；一对作用力与反作用力大小相等，但是位移不一定相等，则做功不一定相等，选项D错误；故选B.4、D【解析】由相等时间内，物体动量的变化总是相等，由动量定理Ft=Δp知，作用力F一定为恒力，则物体必须做匀变速运动，而匀速圆周运动是变加速运动，故有匀速圆周运动的物体动量的变化不相等，故D正确，ABC错误，故选D．5、A【解析】

设登月器和航天飞机在半径3R的轨道上运行时的周期为T，因其绕月球作圆周运动，所以应用牛顿第二定律有Gr=3R解得：T=2在月球表面的物体所受重力近似等于万有引力，有：G所以有T=6π设登月器在小椭圆轨道运行的周期是T1，航天飞机在大圆轨道运行的周期是T1．对登月器和航天飞机依据开普勒第三定律分别有：T2为使登月器仍沿原椭圆轨道回到分离点与航天飞机实现对接，登月器可以在月球表面逗留的时间t应满足t=nT2-T联立解得：t=6πn3Rg当n=1时，登月器可以在月球上停留的时间最短，即为t=4.7A.4.7πRg与分析相符，故AB.3.6πRg与分析不相符，故BC.1.7πRg与分析不相符，故CD.1.4πRg与分析不相符，故D6、C【解析】小明分析时随明确在地球表面，重力和地球的万有引力大小相等，但是没有理解“质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，固在深度为d的井底，受到地球的万有引力即为半径等于（R-d）的球体在其表面产生的万有引力”，即不成立，所以才出现小明的答案，故ABD错误，C正确．故选C．点睛：抓住在地球表面重力和万有引力相等，在矿井底部，地球的重力和万有引力相等，要注意在矿井底部所谓的地球的质量不是整个地球的质量而是半径为（R-d）的球体的质量．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、BC【解析】

对小球受力分析，根据牛顿第二定律表示出加速度，分析加速度随速度的变化情况，进而分析运动情况．【详解】AB、刚开始运动时，加速度为a=，当速度v增大，加速度增大，当速度v增大到符合kv>mg后，加速度为：a=，当速度v增大，加速度减小，当a2减小到0，做匀速运动，所以小球的速度先增大后保持不变，加速度先增大后减小，最后保持不变，故A错误，B正确；C.当加速度为零时，小球的速度最大，此时有：F0=μ(kvm−mg)，故最大速度为：，故C正确；D.当阻力为零时，加速度最大，故小球的最大加速度为F0/m，故D错误．故选BC8、AD【解析】小球经过B点时竖直分速度；由vy=gt得；根据h=gt2得，h=．故A正确，B错误．速度增量为△v=gt=v0，方向竖直向下，故C错误．球经过B点时速度与水平方向的夹角正切tanα=，α=60°，即运动方向改变的角为60°．故D正确．故选AD.点睛：解决本题的关键是要知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，运用平行四边形定则研究分运动的速度，要知道分运动具有等时性．9、ABD【解析】

A.由题意知，0.2s=nT传播速度所以该波的最小波速为20m/s，故A错误符合题意；B.由0.2s=nT当n=2时，T=0.1s，所以（t+0.1）秒时刻，x=-2m处的质点位移是-a，故B错误符合题意；C.由t时刻波形图知，x=2m处的质点在波谷向上振动，x=2.5m的质点向下运动，所以x=2m处的质点先回到平衡位置，故C正确不符合题意；D.根据数学知识得知质点M和N之间的距离等于，由波形得知，质点M第一次到达平衡位置时，质点N不在波峰．故D错误符合题意；E.该波的波长等于4m大于狭缝的尺寸，故能发生明显的衍射现象，所以E正确不符合题意．10、AC【解析】试题分析：由图，AB与CD平行，说明推力撤去后两物体的加速度相同，而撤去推力后物体的合力等于摩擦力，根据牛顿第二定律可知，两物体受到的摩擦力大小相等，根据动量定理，对整个过程研究得：，，由图看出，，则有，即的冲量小于的冲量，故选项AC正确．考点：动量定理、匀变速直线运动的图像、摩擦力的判断与计算【名师点睛】由速度图象分析可知，水平推力撤去后，AB与CD平行，说明加速度相同，动摩擦因数相同，两物体的质量相等，说明摩擦力大小相等，根据动量定理，研究整个过程，确定两个推力的冲量关系；本题首先考查读图能力，其次考查动量定理应用时，选择研究过程的能力．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]．烧断细线后，a向左运动，经过光电门，根据速度公式可知，a经过光电门的速度；（2）[2]．b离开平台后做平抛运动，根据平抛运动规律可得：sb=vbt解得：若动量守恒，设向右为正，则有：0=mbvb-mava即（3）[3]．对物体a由光电门向左运动过程分析，则有：va2=2asa经过光电门的速度：由牛顿第二定律可得：联立可得：则由图象可知：解得12、（1）300；(2)甲；(3)0.2；【解析】

（1）由图读出，弹簧的弹力F=0时，弹簧的长度为L0=20cm，即弹簧的原长为20cm，由图读出弹力为F0=60N，弹簧的长度为L=40cm，弹簧压缩的长度x0=L-L0=40-20=20cm=0.2m；由胡克定律得弹簧的劲度系数为k=Fx0=600.2=300N/m；

（2）①乙方案中，在拉着物体A运动的过程中，拉A的弹簧测力计必须要求其做匀速直线运动，比较困难，读数不是很准；甲方案中，弹簧测力计a是不动的，指针稳定，便于读数，故甲方案更合理；

②由于弹簧测力计a【点睛】胡克定律公式F=kx中，x是弹簧伸长或压缩的长度，不是弹簧的长度。第（2）关键明确实验原理，根据平衡条件和滑动摩擦定律列式求解.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）在x>0区域，质点受到的场力F=kE0，加速度a=-k在x<0区域，质点受到的场力F=kE0，加速度a=kE（2）a．如图所示：b．E【解析】

（1）根据牛顿第二定律求解加速度，从而判断运动情况；（2）根据功能关系判断势能Ep随x变化；（3）根据能量守恒来求解动能；【详解】（1）根据题意，质点在场中受到的场力方向指向O点。在x>0区域，质点受到的场力F=kE0，加速度a=-k在x<0区域，质点受到的场力F=kE0，加速度a=kE质点在两个区域均做加速度大小为kE0m，方向指