2025届山西省长治市潞州区长治市第二中学校高三物理第一学期期中考试试题含解析

2025届山西省长治市潞州区长治市第二中学校高三物理第一学期期中考试试题考生请注意：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．窗口上、下沿间的高度差为H,墙厚为d．建筑工人在距墙壁为L、窗口上沿为h处的P点,将一小重锤以一定的初速度垂直墙壁、水平抛给室内的同伴,重锤直接穿过窗口进入室内(不会同时触及上下沿)．下列说法正确的是（）A．重锤从上沿进入并穿过窗口,比从窗口下沿进入室内时抛出的初速度大B．若增大h,同时减小抛出的初速度，重锤一定能直接穿过窗口C．若只增大L,重锤可能撞到窗口的上沿D．若只减小L,重锤可能撞到窗口的下沿2、水平面上有质量相等的a、b两物体，水平推力F1、F2分别作用在a、b上．各作用一段时间后撤去推力，物体将继续运动一段时间后停下来．撤去推力时两物体速度相等，它们运动的v﹣t图象如图所示，图中AB∥CD，整个过程中（）A．水平推力F1、F2的大小相等B．a、b与水平面间的动摩擦因数相等C．a的平均速度大于b的平均速度D．水平推力F1、F2所做的功可能相等3、在人类对物体运动规律认识过程中,许多物理学家大胆猜想、勇于质疑,取得了辉煌的成就,下列有关科学家和他们的贡献描述中正确的是(

)A．开普勒潜心研究第谷的天文观测数据,提出“万有引力定律”B．牛顿最早证明了行星所受的引力大小跟行星到太阳距离的二次方成反比,测出了万有引力常量G的数值C．亚里士多德对运动的研究,确立了许多用于描述运动的基本概念,比如平均速度、瞬时速度以及加速度D．伽利略探究物体下落规律的过程中使用的科学方法是：问题猜想数学推理实验验证合理外推得出结论4、如图所示，两位同学用已经校准过的弹簧测力计（精度为0.2N）在电梯中做实验。他们先将测力计挂在固定于电梯壁的钩子上，然后将一质量为0.2kg的物体挂在测力计挂钩上。（g＝10m/s2），下列各图分别对应电梯可能的运动情况正确的是A．A图中电梯正在以a＝1m/s2匀加速向下运动B．B图中电梯正在匀速向上运动C．C图中电梯正在以a＝1m/s2匀减速向下运动D．D图中电梯正在匀速向上运动5、某斜面固定在水平地面上，一小球沿斜面向上做匀减速运动，运动过程中小球依次经过A、B、C三点，最后恰好能到达最高点D，其中AB=12m，BC=8m，从A点运动到B点，从B点运动到C点两个过程速度变化量都是-2m/s，下列说法正确的是（）A．小球的加速度大小为2m/s²B．小球到达B点速度大小为10m/sC．A、D两点间的距离为24.5mD．小球从C点运动到D点的时间为2s6、在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上滑动时留下的痕迹．在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14m设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数为0.7，取g=10m/s2，该路段限速为50km/h．（

）A．汽车刹车时间为1s

B．该车已超速C．汽车刹车过程平均速度为14m/s D．汽车刹车最后1s的位移是4.5m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、2019年7月19日，天宫二号实验室受控离轨并再入在大气层，少量残骸落入南太平洋预定安全海域，标志着中国载人航天工程空间实验室阶段全部任务圆满完成。在实验期间，成功实现将货运飞船“天舟一号”与轨道空间站“天宫二号”刚性对接，设对接后的组合体绕地球做匀速圆周运动，其周期为，离地面的高度为。已知地球半径为，引力常量为，根据以上信息可求出A．组合体的质量为 B．地球的质量为C．地球表面的重力加速度为 D．组合体的向心加速度为8、​如图所示,一质量为m的小球置于半径为R的光滑竖直圆轨道最低点A处,B为轨道最高点,C、D为圆的水平直径两端点．轻质弹簧的一端固定在圆心O点,已知弹簧的劲度系数为k=mg/R，原长为L=2R，弹性限度内，若给小球一水平初速度v0,已知重力加速度为g,则（

）A．无论v0多大，小球均不会离开圆轨道B．若在则小球会在B.D间脱离圆轨道C．只要，小球就能做完整的圆周运动.D．只要小球能做完整圆周运动,则小球与轨道间最大压力与最小压力之差恒为6mg9、如图所示，在水平地面上有一处于自然长度、劲度系数为k的轻弹簧一端固定在墙上，另一端处于位置A处。现有一质量为m的物块(可视为质点)从A点左侧3x处以某一初速度向右运动后压缩弹簧，当物块运动到A点右侧x处时速度变为零，随即被弹回并最终停在A点左侧距离A点x处，物块与水平地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，弹簧始终处于弹性限度内，则A．物块的初速度大小为B．物块被反弹回来的过程中先做匀加速运动，后做匀减速运动C．物块向右运动压缩弹簧到最短的过程中，克服弹簧弹力做的功为2μmgxD．物块被弹回后向左运动至速度最大的过程中，克服摩擦阻力做功为μmgx10、已知金星绕太阳公转的周期小于1年，则可判定（）A．金星到太阳的距离小于地球到太阳的距离 B．金星的质量大于地球的质量C．金星的密度大于地球的密度 D．金星的向心加速度大于地球的向心加速度三、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）在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在电压为U，频率为f的交流电源上，从实验中打出的几条纸带中选出一条理想纸带，如图所示，选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点的距离为S0，点AC间的距离为S1，点CE间的距离为S2，已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，则：①起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为△EP＝___，重锤动能的增加量为△EK＝____；②根据题中提供的条件，还可利用重锤下落求出当地的重力加速度g=________，经过计算可知，测量值比当地重力加速度的真实值要小，其主要原因是：_______________．12．（12分）在“用DIS测电源的电动势和内阻”的实验，图（a）为实验电路图，定值电阻R0=1Ω，R为滑动变阻器，图（b）为实验的实物连接图．（1）请用笔画线代替导线，按图（a）的连接完成该实物连接图____．（2）A组同学实验测得的路端电压U相应电流I的拟合曲线如图（c）所示，由此得到电源内电阻为_______Ω；当电压传感器的示数为1.6V时电源的输出功率为_____W．（3）根据图（c）中实验测得的数据，可以推测实验中选用滑动变阻器的型号较合理的是（______）A．0~5ΩB．0~20ΩC．0~50ΩD．0~200Ω（4）B组同学也利用A组用的同一套器材完成此实验，误把图（a）中电压传感器在d点的接线接在c点，测得数据也在同一坐标中作出U-I图像，其他操作、读数等都准确无误．则B组画出的图线与纵轴的交点相应的电压值和A组相比，_______．（选填：偏大、相同、偏小或无法确定）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，一质量m=2kg的木箱静止在粗糙水平面上。从t=0开始，木箱受到F=10N、与水平面的夹角为θ=37°的恒定拉力，沿水平面匀加速运动。已知木箱与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。（1）画出木箱受力的示意图；（2）求木箱的加速度a的大小；（3）求0～2s时间内，木箱位移x的大小。14．（16分）轻质弹簧原长为2l，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为1m的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为l．现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接．AB是长度为1l的水平轨道，B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，如图所示．物块P与AB间的动摩擦因数μ=0.1．用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度l，然后放开，P开始沿轨道运动，重力加速度大小为g．（1）当弹簧长度为l时，求弹簧具有的弹性势能Ep；（2）若P的质量为m，试判断P能否到达圆轨道的最高点D？（3）若P能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，求P的质量的取值范围．15．（12分）将一倾角为、上表面光滑的斜面体固定在水平地面上，一劲度系数为k的轻弹簧的上端固定在斜面上，下端与质量为m的小滑块连接且弹簧与斜面平行，如图所示。用外力控制小滑块使弹簧处于原长，某时刻撤去外力，小滑块从静止开始自由运动。已知：斜面足够长，重力加速度为g。（1）求：小滑块运动到平衡位置时的加速度大小；（2）若小滑块在斜面上振动的周期为T，沿斜面向下运动经过平衡位置时开始计时，请写出小滑块振动过程中位移x随时间t变化的函数关系式；（3）爱钻研的小明同学思考能否将重力势能和弹性势能这两个势能等效地看成一个势能。试帮助小明论述是否可以引进“等效势能”。若可以，以小滑块运动的平衡位置为坐标原点O，平行斜面向上建立一维坐标系Ox，求出“等效势能”的表达式（规定坐标原点为“等效势能”的零点）；若不可以，请说明理由。

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】

若锤子从从窗口下沿进入室内，则经过墙壁内侧时的位移低于窗口的上沿，根据平抛运动水平位移相同时，竖直位移越小，时间越短，初速度越大，可知重锤从上沿进入并穿过窗口比从窗口下沿进入室内时抛出的初速度大，选项A正确；若增大h，同时减小抛出的初速度，可能水平位移减小，重锤可能落到墙内侧，不能穿过窗口，选项B错误；若只增大L，重锤到达窗口时的时间变长，则到达窗口时下降的竖直高度变大，则锤子从窗口上沿的下方进入窗口，选项C错误；若只减小L，重锤到达窗口时的时间变短，则到达窗口时下降的竖直高度变小，重锤撞到窗口上面的墙壁上，选项D错误；故选A.2、B【解析】试题分析：根据v-t图象，由于AB∥CD，可见两物体与水平面间的动摩擦因数相同，设为μ，在a、b加速运动过程中，由牛顿第二定律知，；由于ma=mb，得F1＞F1．故A错误；B正确；由可知，两物体在全过程中运动的平均速度相同；故C错误；对全程由动能定理可知，两物体的位移不相同，而摩擦力做功不同，则可知水平推力做功不可能相同；故D错误；故选B．考点：牛顿第二定律；动能定理【名师点睛】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．知道水平推力撤去后，AB与CD平行，说明加速度相同，动摩擦因数相同．3、D【解析】

A．开普勒潜心研究第谷的天文观测数据，提出行星运动定律，选项A错误；B．牛顿最早证明了行星所受的引力大小跟行星到太阳距离的二次方成反比，卡文迪许测出了万有引力常量G的数值，选项B错误；C．伽利略对运动的研究，确立了许多用于描述运动的基本概念，比如平均速度、瞬时速度以及加速度，选项C错误；D．伽利略探究物体下落规律的过程中使用的科学方法是：问题猜想数学推理实验验证合理外推得出结论，选项D正确。4、B【解析】

物体的重力大小为A.A图中弹簧的拉力大小为2.4N，大于物块的重力，所以加速度向上，则电梯不可能匀加速向下运动，故A错误；B.B图中弹簧的拉力大小为2.0N，等于物块的重力，所以电梯可能在匀速向上运动，故B正确；C.C图中弹簧的拉力大小为1.6N，小于物块的重力，所以，故C错误；D.D图中弹簧的拉力大小为0N，物体只受重力作用，有向下的加速度g，不可能匀速运动，故D错误；5、C【解析】

A．由题目中的从A点运动到B点，从B点运动到C点两个过程速度变化量都是可知，AB和BC段的时间相同，由和可得：，，A错误；B．由公式可得，B错误；C．由公式得，AD之间的距离为24.5m，C正确；D．在AD之间运动的时间为，所以CD之间所用的时间为3s，D错误．6、B【解析】试题分析：设初速度为v，加速度为a，刹车过程中由牛顿第二定律可得：mgμ=ma①刹车位移为：②联立①②可解得：v=14m/s=1．4km/h1km/h，B正确、C错误；刹车时间，A错误；最后一秒的位移，D错误；故选B．考点：匀减速直线运动【名师点睛】汽车刹车看作是匀减速直线运动，末速度为零，刹车加速度由滑动摩擦力提供，根据牛顿第二定律求出．然后根据匀变速直线运动的位移-速度公式即可求解．最后一秒的匀减速运动可以看作反方向的匀加速运动来求解．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、BD【解析】

AB．对接后的组合体绕地球做匀速圆周运动，其周期为T，离地面的高度为H，设地球质量为M，组合体质量为m，万有引力提供向心力得得①故A错误，B正确；C．忽略球体自转影响，万有引力等于重力得②联立①②得故C错误；D．对接后的组合体绕地球做匀速圆周运动，其周期为T，离地面的高度为H，设地球质量为M，组合体质量为m，万有引力提供向心力得③联立①③解得故D正确。故选BD。8、ACD【解析】

AB．弹簧的劲度系数为，原长为L=2R，所以小球始终会受到弹簧的弹力作用，大小为F=k（L-R）=kR=mg，方向始终背离圆心，无论小球在CD以上的哪个位置速度为零，重力在沿半径方向上的分量都小于等于弹簧的弹力（在CD以下，轨道对小球一定有指向圆心的支持力），所以无论v0多大，小球均不会离开圆轨道。故A符合题意，B不符合题意。C．小球在运动过程中只有重力做功，弹簧的弹力和轨道的支持力不做功，机械能守恒，当运动到最高点速度为零，在最低点的速度最小，有，解得：所以只要，小球就能做完整的圆周运动，故C符合题意。D．在最低点时，设小球受到的支持力为N，根据牛顿第二定律有：，解得：运动到最高点时受到轨道的支持力最小，设为N′，设此时的速度为v，由机械能守恒有：，此时合外力提供向心力，有：，可得：。联立可得压力差为：△N=6mg，与初速度无关。故D符合题意。9、AC【解析】

A．对物块运动的整个过程，根据动能定理得可得物块的初速度大小为故A正确。B．物块被反弹回来的过程中，弹簧的弹力先大于滑动摩擦力，后小于滑动摩擦力，则物块先向左做加速运动，后向左做减速运动，由于弹簧的弹力是变力，则物块的合外力是变力，则物块的加速度是变化的，两个过程物块做的是非匀变速运动，故B错误。C．物块向右运动压缩弹簧到最短的过程中，设克服弹簧弹力做的功W弹．物块向左运动的过程，根据动能定理得联立解得故C正确。D．物块被弹回后向左运动至速度最大时有μmg=kx′得此过程中，克服摩擦阻力做功为故D错误。10、AD【解析】

根据得，周期，由于地球公转的周期大于金星公转周期，则地球的轨道半径大于金星的轨道半径，故A正确。金星和地球属于环绕天体，根据万有引力定律理论无法求出环绕天体的质量，则无法比较金星的质量和地球质量的大小关系，故B错误。由于金星和地球的质量无法比较，半径也未知，无法比较密度的大小关系，故C错误。根据得，，由于地球的轨道半径大，则地球的向心加速度小，故D正确。故选AD。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、存在摩擦阻力【解析】

①根据下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出D点的瞬时速度，从而得出动能的增加量．②根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出重力加速度．【详解】①重锤重力势能的减少量为，C点的速度，则重锤动能的增加量；②根据得；测量值比当地重力加速度的真实值要小，其主要原是纸带与限位孔之间的摩擦力（或纸带与其它部分的阻力或摩擦阻力）．【点睛】做分析匀变速直线运动情况时，其两个推论能使我们更为方便解决问题，一、在相等时间内走过的位移差是一个定值，即，二、在选定的某一过程中，中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度．12、0.8；0.8；C；不变【解析】

（1）电路连线如图；（2）由图可知，电源内电阻为；当电压传感器的示数为1.6V时，电路的电流为0.5A，则电源的输出功率为：P=IU=0.8W．（3）由图可知，当电压传感器的示数约为1.96V时，电路的电流为0.05A，可知滑动变阻器接入的电阻为：，可以推测实验中选用滑动变阻器的型号较合理的是C.（4）B组同学也利用A组用的同一套器材完成此实验，误把图（a）中电压传感器在d点的接线接在c点，则在画出的U-I图像中，直线的斜率等于R0+r，但是不影响电动势E的测量值，即B组画出的图线与纵轴的交点相应的电压值和A组相比是不变的．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）（2）2.6m/s2（3）5.2m【解析】

（1）木箱受力如下图所示