2025届新疆乌鲁木齐市天山区兵团第二中学高三上物理期中统考试题含解析

2025届新疆乌鲁木齐市天山区兵团第二中学高三上物理期中统考试题注意事项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、如图是核反应堆的示意图，对于核反应堆的认识，下列说法正确的是（）A．铀棒是核燃料，核心物质是铀238

B．石墨起到吸收中子的作用C．镉棒起到使中子减速的作用D．水泥防护层的作用是为了阻隔γ射线，避免放射性危害2、如图所示，A是一质量为M的盒子，B的质量为，用细绳相连，跨过光滑的定滑轮，A置于倾角为=30°的斜面上，B悬于斜面之外，处于静止状态.现在向A中缓慢地加入沙子，整个系统始终保持静止，则在加入沙子的过程中下列说法错误的是A．绳子拉力大小不变，恒等于B．A对斜面的压力逐渐增大C．A所受的摩擦力逐渐增大D．A所受的摩擦力先减小后增大3、关于重力做功与重力势能变化的下列说法中正确的是()A．物体从A点沿不同的路径运动到B点，重力势能的变化不同B．物体在重力和弹力作用下做匀速运动，物体的重力势能一定不变C．重力对物体做正功，物体的重力势能就增加D．重力对物体做的功等于物体的重力势能的变化4、质量为60kg的人，站在升降机内的台秤上（g=10m/s2），测得体重（即支持力）为480N，则关于升降机的说法正确的是()A．人处于超重状态B．升降机一定在下降C．人的加速度大小为2m/s2D．人的加速度是40m/s25、在平直公路上行驶的a车和b车，其位移-时间图象分别为图中直线a和曲线b，由图可知（

）。A．b车运动方向始终不变B．在t1时刻a车与b车速度相同C．t1到t3时间内a车与b车的平均速度相等D．t1到t2时间内有一时刻两车的速度相同6、在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程．在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的说法是A．在对自由落体运动的研究中，伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证B．牛顿应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”观点C．胡克认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比D．亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快二、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，轻质弹簧的一端固定在墙上，另一端与质量为2m的物体A相连，A放在光滑水平面上，有一质量为m的物体B，从高h处由静止开始沿光滑曲面滑下，与A相碰（时间极短）后一起将弹簧压缩，弹簧复原过程中某时刻B与A分开且沿曲面返回上升．下列说法正确的是（）A．物体B、A组成的系统，在发生碰撞的过程中动量守恒，在弹簧被压缩的过程中机械能守恒B．物体A对B做了负功C．物体B返回过程中能达到的最大高度为hD．物体A对B的冲量大小为8、如图，质量分别为m和2m的A、B两个木块间用轻质弹簧相连，放在光滑水平面上，A靠紧竖直墙。用水平力F将B向左压，使弹簧被压缩一定长度，静止后弹簧储存的弹性势能为E。此时突然撤去水平力F，则撤去力F，在A离开竖直墙后，关于A、B和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（）A．系统动量守恒，机械能不守恒 B．系统动量.机械能均守恒C．弹簧的弹性势能最大值为 D．弹簧的弹性势能最大值为9、利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域．如图所示是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，当元件中通入图示方向的电流I时，C、D两侧面会形成一定的电势差U．下列说法中正确的是A．若C侧面电势高于D侧面，则元件中形成电流的载流子带负电B．若C侧面电势高于D侧面，则元件中形成电流的载流子带正电C．在地球南、北极上方测地磁场强弱时，元件工作面竖直放置时U最大D．在地球赤道上方测地磁场强弱时，元件工作面竖直放置且与地球经线垂直时，U最大10、如图所示，是地球绕太阳沿椭圆轨道运动的示意图．A为近日点，B为远日点，C、D为轨道短轴的两个端点．若只考虑地球和太阳之间的相互作用，则地球在从A点经C、B到D的过程中，下列说法正确的是（）A．从A点到C点的运动时间为91.25天B．从C点到D点的运动时间大于182.5天C．从A点到B点，地球的势能一直增大D．从C点到D点，地球的势能先减小后增大三、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）用如图甲所示的装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验中．（1）若小车的总质量为M，砝码和砝码盘的总质量为m，则当满足_________条件时，可认为小车受到合外力大小等于砝码和砝码盘的总重力大小．（2）在探究加速度与质量的关系实验中，下列做法中正确的是_______．A．平衡摩擦力时，不应将装砝码的砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上B．每次改变小车的质量时，都需要重新平衡摩擦力C．实验时，先接通打点计时器电源，再放开小车D．小车运动的加速度可由牛顿第二定律直接求出（3）甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a．如图乙是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个打点未标出，计时器打点频率为50Hz，则小车运动的加速度为________________（保留两位有效数字）．（4）乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M，得到小车的加速度a与质量M的数据，画出图线后，发现当较大时，图线发生弯曲．该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正，避免了图线的末端发生弯曲的现象．则该同学的修正方案可能是_________．A．改画a与的关系图线B．改画a与的关系图线C．改画a与的关系图线D．改画a与的关系图线12．（12分）某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB与OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．(1)如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是________．(2)本实验采用的科学方法是________．A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法(3)实验时，主要的步骤是：A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O．记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；E．只用一个弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个F′的图示；F．比较F′和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论．上述步骤中：有重要遗漏的内容分别是__________和_____________．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）有一个匀强电场,电场线和坐标平面xOy平行,以原点O为圆心,半径r=10cm的圆周上任意一点P的电势,θ为O、P两点的连线与x轴正方向所成的角,A、B、C、D为圆周与坐标轴的四个交点,如图所示．(1)求该匀强电场场强的大小和方向;(2)若在圆周上D点处有一个粒子源,能在xOy平面内发射出初动能均为200eV的粒子(氦核)，当发射的方向不同时,粒子会经过圆周上不同的点，在所有的这些点中,粒子到达哪一点的动能最大?最大动能是多少eV？14．（16分）如图所示，半径R=1.6m的光滑圆弧轨道位于竖直平面内，与长L=3m的绝缘水平传送带平滑连接，传送带以v=3m/s的速度顺时针转动，传送带右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度E=20N/C，方向竖直向上；磁感应强度B=3.0T，方向垂直纸面向外。两个质量均为m=1.0×10-3Kg的物块a和b，物块a不带电，b带q=1.0×10-3C的正电并静止于圆弧轨道最低点，将a物块从圆弧轨道顶端由静止释放，运动到最低点与b发生正碰，碰撞时间极短，碰后粘合在一起，离开传送带后一起飞入复合场中，最后以与水平成60o角落在地面上的P点（如图），已知两物块与传送带之间的动摩擦因数均为μ=0.1，取g=10m/s2，a、b均可看做质点。求：（1）物块a运动到圆弧轨道最低点时（碰撞前）对轨道的压力；（2）传送带距离水平地面的高度；（3）两物块碰撞后到落地前瞬间的运动过程中，a、b系统机械能的变化量。15．（12分）如图所示，一对平行金属板M、N长为L，相距为d，O1O2为中轴线．当两板间加电压UMN=U0时，两板间为匀强电场，忽略两极板外的电场．某种带负电的粒子从O1点以速度v0沿O1O2方向射入电场，粒子恰好打在上极板M的中点，粒子重力忽略不计．(1)求带电粒子的比荷；(2)若M、N间加如图乙所示的交变电压，其周期，大量的上述粒子仍然以初速度v0沿O1O2方向持续射入电场．当U=kU0时，恰好能够保证所有粒子全部离开电场而不打在极板上，求k值．

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】

A．铀棒是核燃料，核心物质是铀235，A错误；BC．在核反应堆中用石墨做慢化剂使中子减速，镉棒的作用是吸收中子，BC错误；D．水泥防护层的作用是为了阻隔γ射线，避免放射性危害，D正确。故选D。2、C【解析】

A．处于平衡状态，故绳子拉力等于B的重力，保持不变；故A正确，不符合题意；B．A对斜面的压力等于A及沙子的总重力沿垂直于斜面的分力，随着沙子质量的增加，A对斜面的压力逐渐增大；故B正确，不符合题意；CD．未加沙子时，A所受的重力沿斜面向下的分力为Mg，小于绳子的拉力，A有向上运动趋势，受向下静摩擦力；当向A中缓慢加入沙子时，A的重力沿斜面的分力逐渐增大，A所受的摩擦力等于沙子的重力沿斜面向下的分力时摩擦力减小到零，随着沙子质量的增加，A所受的摩擦力逐渐增大；故A所受摩擦力先减小后增大，故C错误，符合题意；D正确，不符合题意；3、D【解析】

重力做功W=mg△h，与物体初末位置的高度差△h有关，物体从A点沿不同的路径运动到B点，高度差相同，重力势能的变化相同，故A错误；物体在重力和弹力作用下做竖直方向的匀速运动时，物体的重力势能一定改变；故B错误；重力做正功，物体的重力势能一定减小。故C错误；重力势能的变化量等于重力做功的数值，即为WG=-△EP，故D正确。故选D。【点睛】解决本题的关键知道重力势能的大小与零势能的选取有关，但重力势能的变化与零势能的选取无关。以及知道重力做功和重力势能变化的关系，重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增加，注意重力对物体做的功等于物体的重力势能的减小量，而不是变化量。4、C【解析】

ACD．对人受力分析，受重力和支持力，支持力小于重力，人处于失重状态，合力向下，加速度向下，故升降机的加速度也向下；由牛顿第二定律可知：mg-F=ma．

解得：a=2m/s2故AD错误，C正确．B．升降机的加速度向下，即升降机可能加速下降，也可能减速上升．故B错误．5、C【解析】A、b图线切线切线先为负值，然后为正值，知b的运动方向发生变化．故A错误；B、在t1时刻，两车的位移相等，速度不同．故B错误；C、t1到t3时间内，两车的位移相同，时间相同，则平均速度相同．故C正确；D、t1到t2时间内，b图线的切线斜率始终为负，与a的速度方向相反，则两车的速度不可能相同；故D错误；故选C。6、C【解析】

伽利略猜想自由落体运动的速度与下落时间成正比，但没有直接用实验进行验证，故A错误；伽利略应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的观点，选项B错误；胡克认为只有在不超过弹簧的弹性限度时，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比；故C正确；亚里士多德认为两个物体从同一高度自由落下，重物体比轻物体下落的要快．故D错误．故选C.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】

A．物体B、A组成的系统，在发生碰撞的过程中合力为零，动量守恒。在弹簧被压缩的过程中，弹簧对A做负功，则系统的机械能减少，故A错误。B．对B下滑过程，据机械能守恒定律可得：则B刚到达水平地面的速度．A、B碰撞过程，以AB组成的系统为研究对象，取向右为正方向，根据动量守恒定律可得：mv0=3mv得A与B碰撞后的共同速度为对B，根据动能定理得：物体A对B做的功故B正确。C．当弹簧再次恢复原长时，A与B将分开，B以v的速度沿斜面上滑，根据机械能守恒定律可得B能达到的最大高度为，故C错误。D．对B，取水平向左为正方向，由动量定理得：物体A对B的冲量故D正确。8、BC【解析】

AB.撤去F后，A离开竖直墙后，竖直方向两物体的重力与水平面的支持力平衡，合力为零，水平方向不受力，所以合外力为零，则系统动量守恒。这个过程中，只有弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒。故A错误，B正确；CD.撤去F后，A离开竖直墙后，当两物体速度相同时，弹簧伸长最长或压缩最短，弹性势能最大。设两物体相同速度为v，A离开墙时，B的速度为v1．以向右为正方向，由动量守恒定律得：，由机械能守恒定律得：，又，解得，弹簧的弹性势能最大值为，故C正确，D错误；9、AD【解析】若元件的载流子是自由电子，由左手定则可知，电子受到的洛伦兹力方向向D侧面偏，则C侧面的电势高于D侧面的电势．故A正确；若元件的载流子是正电离子，由左手定则可知，正电离子受到的洛伦兹力方向向D侧面偏，则D侧面的电势高于C侧面的电势，故B错误；在测地球南、北极上方的地磁场强弱时，因磁场竖直方向，则元件的工作面保持水平时U最大，故C错误；地球赤道上方的地磁场方向水平，在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持竖直，当与地球经线垂直时U最大．故D正确．故选AD．点睛：解决本题的关键知道霍尔效应的原理，知道电子受到电场力和洛伦兹力平衡，注意地磁场赤道与两极的分布．10、BC【解析】地球在AC段的速度大小大于CB段的速度大小，则AC段的时间小于CB段的时间，所以A到C所用的时间小于T4=91.25天，A错误．地球在DA段的速度大小大于BD段的速度大小，则DA段的时间小于BD段的时间，所以D到A所用的时间小于T4=91.25天，故从C点到D点的运动时间大于182.5天，B正确．从A到B的过程中，由于只有万有引力做功，机械能守恒，从A到B阶段，万有引力做负功，地球的势能增加，C正确．根据万有引力方向与速度方向的关系知，从C到D【点睛】根据地球在AC段和CB段的速率大小比较两段过程中的运动时间，从而得出A到C所用时间与周期的关系；抓住地球只有万有引力做功，得出机械能守恒；根据万有引力做功确定速率的变化．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、M>>mAC0.45A【解析】试题分析：（1）小车所受的合力等于绳子的拉力，对整体运用牛顿第二定律得：，隔离对M分析，有：，当时，可认为小车受到合外力大小等于砝码乙和砝码盘的总重力．（2）在该实验中，我们认为绳子的拉力就等于小车所受的合外力，故在平衡摩擦力时，细绳的另一端不能悬挂装砝码的砝码盘，故A正确；由于平衡摩擦力之后有，故，所以无论小车的质量是否改变，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力，改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力，故B错误；实验时应先接通电源然后再放开小车，故C正确；小车的加速度应根据打点计时器打出的纸带求出，不能由牛顿第二定律求出，故D错误．（3）每打五个点取一个计数点，又因打点计时器每隔打一个点，所以相邻两计数点间的时间，根据，则：．（4）分别对小车与砝码列出牛顿第二定律，对小车有，对砝码有，两式联立可得，作图时应作出图象，故选项A正确．考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系【名师点睛】明确实验原理是解决有关实验问题的关键．在验证牛顿第二定律实验中，注意以下几点：平衡摩擦力，这样绳子拉力才为合力；满足砝码（连同砝码盘）质量远小于小车的质量，这样绳子拉力才近似等于砝码（连同砝码盘）的重力；用“二分法”求出小车的加速度．12、(1)F′(2)B(3)C中应加上“记下两条细绳的方向”.．E中应说明“把橡皮条的结点拉到同一位置O”．【解析】

本实验是要验证平行四边形定则，注意在理解实验的原理基础上，掌握实验的方法和数据的处理方法以及需要注意的事项，尤其是理解本实验的“等效”思想．【详解】（1）F是通过作图的方法得到合力的理论值，而F′是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力．故方向一定沿AO方向的是F′；（2）本实验采用的科学方法是等效替代法，故选B．（3）步骤C中应加上“记下两条细绳的方向”．步骤E中应说明“把橡皮条的结点拉到同一位置O”．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）400V/m，方向沿y轴负向（2）280eV【解析】（1）半径r=10cm的圆周上任意一点P的电势φ=40sinθ+25V，当θ=0°和θ=180°的电势相等，则知B、D两点的电势相等，可知电场的方向平行于y轴方向向下．

当θ＝时φ1=40×1+