新疆昌吉市教育共同体四校2025届高三物理第一学期期中统考模拟试题含解析

新疆昌吉市教育共同体四校2025届高三物理第一学期期中统考模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、竖直墙壁上固定有一个光滑的半圆形支架，AB为其直径，支架上套着一个小球，细线的一端悬于P点，另一端与小球相连。已知半圆形支架的半径为R，细线长度为L，且R＜L＜2R。现将细线的上端点P从图示实线位置沿墙壁缓慢下移至A点（虚线位置），在此过程中细线对小球的拉力FT及支架对小球的支持力FN的大小变化情况为（）A．FT和FN均增大B．FT和FN均减小C．FT先减小后增大，FN先增大后减小D．FT先增大后减小，FN先减小后增大2、为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯无人乘坐时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速转动一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示，则下列说法正确的是()A．顾客始终受到三个力的作用B．顾客始终处于超重状态C．扶梯对顾客作用力的方向先指向左上方，再竖直向上D．扶梯对顾客作用力的方向先指向右上方，再竖直向上3、如图所示，一带铁芯线圈置于竖直悬挂的闭合铝框右侧，与线圈相连的导线abcd内有水平向里变化的磁场．下列哪种变化磁场可使铝框向左偏离()A． B．C． D．4、2019年春晚在舞《春海》中拉开帷幕．如图，五名领舞者在钢丝绳的拉动下以相同速度缓缓升起，下列说法中正确的是（）A．观众欣赏表演时可把领舞者看作质点B．2号和4号领舞者的重力势能一定相等C．3号领舞者的重力势能可能为负值D．她们在上升过程中机械能守恒5、如图所示，细绳一端固定在A点，跨过与A等高的光滑定滑轮B后在另一端悬挂一个沙桶Q．现有另一个沙桶P通过光滑挂钩挂在AB之间，稳定后挂钩下降至C点，∠ACB=120°，下列说法正确的是（）A．若只增加Q桶的沙子，再次平衡后C点位置降低B．若只增加P桶的沙子，再次平衡后C点位置不变C．若在两桶内增加相同质量的沙子，再次平衡后沙桶Q位置上升D．若在两桶内增加相同质量的沙子，再次平衡后C点位置不变6、甲、乙两物体先后从同一地点出发，沿一条直线运动，它们的v-t图象如图所示，由图可知（）A．甲比乙运动快，且早出发，所以乙追不上甲B．由于乙在t＝10s时才开始运动，所以t＝10s时，甲在乙前面，它们之间的距离为乙追上甲前最大C．t＝20s时，它们之间的距离为乙追上甲前最大D．t＝30s时，乙追上了甲二、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，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道1．轨道1、2相切于Q点，轨道2、1相切于P点，设卫星在1轨道和1轨道正常运行的速度和加速度分别为v1、v1和a1、a1，在2轨道经过P点时的速度和加速度为v2和a2，且当卫星分别在1、2、1轨道上正常运行时周期分别为T1、T2、T1，以下说法正确的是A．v1＞v2＞v1 B．v1＞v1＞v2 C．a1＞a2＞a1 D．T1＞T2＞T18、如图，半径为R、质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，将质量也为m的小球从距A点正上方h高处由静止释放，小球自由落体后由A点经过半圆轨道后从B冲出，在空中能上升的最大高度为，则()A．小球和小车组成的系统动量守恒B．小车向左运动的最大距离为C．小球离开小车后做竖直上抛运动D．小球第二次能上升的最大高度9、下列说法正确的是____．A．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B．气体对器壁的压强是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力C．单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大D．气体的内能是气体内所有分子热运动的动能和分子间的势能之和E.一定量的气体，在体积不变时，分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减小10、如图所示，球质量是球质量的2倍，光滑斜面的倾角为，图甲中A．B两球用轻弹簧相连，图乙中A、B两球用轻杆相连，系统静止时，挡板C与斜面垂直，弹簧.轻杆均与斜面平行，则在突然撤去挡板的瞬间，下列说法正确的是（

）A．图甲中A球的加速度为gsinB．图甲中B球的加速度为C．图乙中A、B两球的加速度均为gsinD．图乙中轻杆的作用力一定不为零三、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）为了验证机械能守恒定律，某同学使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器M通过G1、G2光电门时，光束被滑行器M上的挡光片遮挡的时间△t1、△t2都可以被测量并记录，滑行器连同挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，两光电门中心间的距离为x，牵引砝码的质量为m，细绳不可伸长且其质量可以忽略，重力加速度为g．该同学想在水平的气垫导轨上，只利用以上仪器，在滑行器通过G1、G2光电门的过程中验证机械能守恒定律，请回答下列问题：（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺母，使气垫导轨水平．请在以下空白处填写实验要求．在不增加其他测量器材的情况下，调水平的步骤是：取下牵引砝码m，接通气垫导轨装置的电源，调节导轨下面的螺母，若滑行器M放在气垫导轨上的任意位置都能保持静止，或者轻推滑行器M，M分别通过光电门G1、G2的时间，则导轨水平；（2）当气垫导轨调水平后，在接下来的实验操作中，以下操作合理的是；A．挡光片的宽度D应尽可能选较小的B．选用的牵引砝码的质量m应远小于滑行器和挡光片的总质量MC．为了减小实验误差，光电门G1、G2的间距x应该尽可能大一些D．用来牵引滑行器M的细绳可以与导轨不平行（3）在每次实验中，若表达式（用M、g、m、△t1、△t2、D、x表示）在误差允许的范围内成立，则机械能守恒定律成立．12．（12分）某同学利用如图甲所示的装置来验证力的平行四边形定则．在竖直木板上钉上白纸，固定两个滑轮A和B（绳与滑轮间的摩擦不计），三根绳子的结点为O，在左右及中间的绳端分别挂上个数为N1、N2和N1的钩码，每个钩码的质量相等．当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力F1、F2和F1．甲乙（1）关于本实验，以下说法中正确的是（_______）A．若钩码的个数N1＝N2＝2，N1＝4时可以完成实验B．若钩码的个数N1＝N2＝N1＝4时可以完成实验C．拆下钩码和绳子前应当用量角器量出三段绳子之间的夹角D．拆下钩码和绳子前应当用天平测出钩码的质量E．拆下钩码和绳子前应当标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向（2）在作图时，图乙中正确的是________（选填“A”或“B”）．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，固定的长直水平轨道MN与位于竖直平面内的光滑半圆轨道相接，圆轨道半径为R，PN恰好为该圆的一条竖直直径．可视为质点的物块A和B紧靠在一起静止于N处，物块A的质量mA＝2m，B的质量mB＝m，两物块在足够大的内力作用下突然分离，分别沿轨道向左、右运动，物块B恰好能通过P点．已知物块A与MN轨道间的动摩擦因数为，重力加速度为g，求：（1）物块B运动到P点时的速度大小vP；（2）两物块刚分离时物块B的速度大小vB；（3）物块A在水平面上运动的时间t．14．（16分）《地球脉动2》是BBC制作的大型记录片，该片为了环保采用热气球进行拍摄．若气球在空中停留一段时间后，摄影师扔掉一些压舱物使气球竖直向上做匀加速运动．假设此过程中气球所受空气阻力与停留阶段相等，摄影师在4s时间内发现气球上升了4m；然后保持质量不变，通过减小空气作用力使气球速度在上升2m过程中随时间均匀减小到零．已知气球、座舱、压舱物、摄影器材和人员的总质量为1050kg，重力加速度g取10m/s2，求：(1)匀加速阶段的加速度大小；(2)扔掉的压舱物质量；(3)气球速度均匀减小过程中所受空气作用力的大小．15．（12分）如图所示，上表面光滑的“L”形木板B锁定在倾角为37°的足够长的斜面上；将一小物块A从木板B的中点轻轻地释放，同时解除木板B的锁定，此后A与B发生碰撞，碰撞过程时间极短且不计能量损失；已知物块A的质量m＝1kg，木板B的质量m0＝4kg，板长L＝3.6m，木板与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.6，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.1．（1）求第一次碰撞后的瞬间A、B的速度；（2）求在第一次碰撞后到第二次碰撞前的过程中，A距B下端的最大距离．（3）求在第一次碰撞后到第二次碰撞前的过程中，重力对A做的功．

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】

小球受重力、细线的拉力和支持力，由于平衡，三个力可以构成矢量三角形，如图所示：根据平衡条件，该矢量三角形与几何三角形POC相似，故有：GPO=FTL=FNR，解得：FT=LPOG，FN=R【点睛】本题的关键是对小球进行受力分析，然后根据矢量三角形与几何三角形相似，列式分析各力的变化．这是非直角三角形的情况下是常用的方法．2、D【解析】

分加速和匀速两个过程对顾客进行运动分析和受力分析，加速过程合力斜向右上方，故支持力大于重力，静摩擦力水平向右；匀速过程重力和支持力二力平衡。【详解】A、在加速过程中，顾客受重力、支持力和静摩擦力三个力作用，匀速过程中，顾客受重力和支持力两个力作用，故A错误。B、加速过程中，顾客在竖直方向上有加速度，支持力大于重力，处于超重状态，匀速运动过程中，重力和支持力平衡，不是超重状态，故B错误。CD、在慢慢加速的过程中，受力如图，物体加速度与速度同方向，合力斜向右上方，因顾客受到的摩擦力与接触面平行水平向右，电梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上方，当匀速运动时，扶梯对顾客作用力为支持力，竖直向上，故D正确，C错误。故选：D【点睛】本题关键要分两个过程研究，加速过程可以先找出加速度方向，然后得出合力方向，结合物体的受力分析，可以得知各个力；匀速过程二力平衡，与运动方向无关。3、A【解析】

由楞次定律可知，要使铝框向左远离，则螺线管中应产生增大的磁场，即螺线管中电流应增大；而螺线管中的电流是由abcd区域内的磁场变化引起的，故abcd中的磁场变化率应增大，故A正确，BCD错误．4、C【解析】

A.观众欣赏表演时不可把领舞者看作质点，因为如果看领舞者看作质点，则没法欣赏，故A错误；B.2号和4号领舞者的重力势能不一定相等，因为两者的质量可能不一样，尽管高度相同，故B错误；C.如果把3号领舞者的上方规定为参考平面，则3号领舞者的重力势能可能为负值，故C正确；D.因为缓缓升起过程，钢丝线对她们做了功，所以她们在上升过程中机械能不守恒，故D错误．5、D【解析】

A.平衡时绳子的拉力等于Q的重力，若只增加Q桶的沙子，绳子拉力增大。绳子再次平衡后，AC段和BC段绳子拉力的合力等于P的重力，合力大小不变，夹角增大，所以C点位置升高，故A错误；B.若只增加P桶的沙子，AC段和BC段绳子拉力大小不变，合力增大，则夹角减小。再次平衡后C点位置降低，故B错误；CD.由于稳定时∠ACB=120∘，根据平衡条件可得绳子的拉力大小等于P的重力、又等于Q的重力，所以在两桶内增加相同质量的沙子，再次平衡后C点位置不变，故C错误，D正确；6、C【解析】

由图可知乙在0-10s内速度为零，甲先出发，但乙出发做匀加速直线运动，甲做匀速直线运动，两物体出发地点相同，则乙可以追上甲．故A错误．在10-20s内，甲的速度大于乙的速度，甲在乙的前方，两者距离逐渐增大，20s后乙的速度大于甲的速度，两者距离逐渐减小，在t=20s时刻两者距离最大，最大距离为S=20×10−×10×10＝150m．故C正确，B错误；由图象的“面积”可能读出t=30s时，乙的位移仍小于甲的位移，未追上甲，故D错误．故选C.【点睛】本题既考查理解速度图象的能力，也考查分析两物体运动情况的能力，往往当两物体速度相等时，相距最远或最近．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、人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得线速度v，所以v1＞v1，在椭圆轨道远地点实施变轨成圆轨道是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须万有引力小于卫星所需向心力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力，卫星在轨道1上经过P点的速率大于在轨道2上经过P点的速率，即v1＞v2，故有v1＞v1＞v2，故A错误，B正确；C、人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得a，所以a1＞a1＝a2．故C错误；D、根据开普勒第三定律得k，所以T1＜T2＜T1．故D正确．8、CD【解析】

A：小球与小车在水平方向所受合外力为零，小球和小车组成的系统水平方向动量守恒；小球与小车在竖直方向所受合外力不为零，小球和小车组成的系统竖直方向动量不守恒．故A项错误．B：当小球向右运动时，设任一时刻小球速度的水平分量大小为，小车的速度大小为，据系统水平方向动量守恒，以向右为正，得，即，则小球与车在水平方向位移大小，又，解得：小车向左运动的最大距离．故B项错误．C：小球与小车组成的系统水平方向动量守恒，系统水平方向动量为零，小球离开小车时两者在水平方向速度相等，则小球离开小车时小球与小车水平方向速度均为零，小球离开小车后做竖直上抛运动．故C项正确．D：小球第一次在车中运动过程中，由功能关系得：．小球第二次在车中运动过程中，对应位置处速度变小，小车对小球的弹力变小，小球克服摩擦做的功变少，即，设小球第二次能上升的最大高度为，由功能关系得：，解得：．故D项正确．【点睛】功能关系的应用范围很广，可以求速度、力、功等物理量，特别是可以求变力做的功．本题中摩擦力做功使机械能转化为内能．9、BDE【解析】A项：悬浮在水中的花粉的布朗运动是花粉颗粒的无规律运动，反映了水分子的无规则运动，故A错误；B项：根据压强的定义得压强等于作用力比上受力面积，即气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力，故B正确；C项：单位体积的气体分子数增加，分子越密集，但是如果温度降低，分子热运动的平均动能减少，气体的压强不一定增大，故C错误；D项：气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和，故D正确；E项：一定量的气体，在体积不变时，分子数密度一定；故分子每秒平均碰撞次数随着平均动能降低而减小；温度是平均动能的标志；故分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减小；故E正确．点晴：本题关键是明确物体内能、气体压强的微观意义，物体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和；温度是分子热运动动能的平均标志．10、BC【解析】

根据弹簧弹力不能突变，杆的弹力会突变，分析撤去挡板的瞬间，图甲和图乙中AB所受合外力，即可得到两球的加速度．【详解】设A球质量为m，B球的质量为2m．撤去挡板前，挡板对B球的弹力大小为3mgsinθ，因弹簧弹力不能突变，而杆的弹力会突变，所以撤去挡板瞬间，图甲中A球所受的合力为零，加速度为零，B球所受合力为3mgsinθ，加速度为gsinθ；图乙中，撤去挡板的瞬间，AB两球整体的合力为3mgsinθ，AB两球的加速度均为gsinθ，则每个球的合力等于重力沿斜面向下的分力，轻杆的作用力为零故应选：BC．【点睛】本题是瞬时问题，考查牛顿第二定律的应用，要注意明确弹簧的弹力不能突变，而杆的弹力瞬间发生变化；同时注意明确整体法与隔离法的正确应用．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、（1）相等；（2）AC；（3）【解析】

（1）当气垫导轨水平时，滑块做匀速直线运动，通过光电门的速度相等，即光电门的挡光时间相等．（2）在实验中，根据极限逼近思想用平均速度代替瞬时速度，则D要可能小，另外G1、G2越远，相对误差越小．．（3）滑块经过光电门时的速度近似等于滑块经过光电门时的平均速度，可由求出，然后根据砝码的重力势能减少量与砝码及滑行器（连同挡光片）的动能增加量相等，写出需要验证的方程．【详解】（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，在不挂重物的情况下轻推滑块，若滑块做匀速直线运动，滑块通过光电门速度相等，则光电门的挡光时间相等，证明气垫导轨已经水平．（2）A、滑块经过光电门时的瞬时速度用平均速度来代替，由求出，D越小，误差越小，故A正确．B、本实验不需要测量细绳对滑行器的拉力，即不需要用砝码的质量代替细绳的拉力，所以不需要满足砝码的质量m应远小于滑行器的总质量M这个条件，故B错误．C、光电门G1、G2的间距x越大，x相对误差越小，故C正确．D、用来牵引滑行器M的细绳必须与导轨平行，以减小阻力，保持满足实验阻力足够小的条件，故D错误．故选AC．（3）滑行器经过光电门G1、G2的速度近似等于滑块经过光电门时的平均速度，分别为：，砝码的重力势能减少量为：△Ep=mgx；砝码及滑行器（连同挡光片）的动能增加量相等为：．若表达式△Ep=△Ek，即得：，在误差允许的范围内成立，则机械能守恒定律成立．【点睛】本题关键应掌握光电门测量滑块瞬时速度的原理：平均速度代替瞬时速度，注意与探究牛顿第二定律实验的区别，此实验不需要满足砝码的质量m应远小于滑行器的总质量M这个条件．12、BEA【解析】

（1）因实验时，三个力之间有夹角，故当钩码的个数N1＝N2＝2，N1＝4时，三个力是不能平衡的，选项A错误；若钩码的个数N1＝N2＝N1＝4时，三个力的夹角都是1200可以平衡，故可以完成实验，选项B正确；拆下钩码和绳子前应当记下结点O的位置、钩码的个数及三条绳子的方向，粗选项C错误，E正确；钩码的质量都是已知的，不必用天平测量，选项D错误；故选BE；（2）在作图时，因理论上两个合力的方向可能偏离实验值，故图乙中正确的是A.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、【解析】试题分析：（1）物体B在竖直平面内做圆周运动，在P点时重力提供向心力由（2）两物块分离后B物体沿圆轨道向上运动，仅重力做负功（3）物块A与物块B由足够大的内力突然分离，分离瞬间内力远大于外力，两物块在水平方向上动