山西省忻州市忻州第一中学校2025届高三上物理期中质量检测试题含解析

山西省忻州市忻州第一中学校2025届高三上物理期中质量检测试题考生请注意：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、如图所示，一重为10N的球固定在支杆AB的上端，今用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为7.5N，则AB杆对球的作用力()A．大小为7.5NB．大小为10NC．方向与水平方向成53°角斜向右下方D．方向与水平方向成53°角斜向左上方2、如图所示,某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动,将螺丝帽套在塑料管上,手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为r的匀速圆周运动,螺丝帽恰好不下滑,假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为μ,认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力．下述分析正确的是()A．螺丝帽受的重力，弹力，摩擦力和向心力B．螺丝帽受到杆的弹力方向水平向内，始终指向圆心是恒力C．此时手转动塑料管的角速度D．若杆的转动加快，螺丝帽将向上发生运动3、游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来，如图甲所示。我们把这种情形抽象为图乙的模型；弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接，将质量为m的小球从弧形轨道上端距水平地面高度为h处释放，小球进入半径为的圆轨道下端后沿圆轨道运动不计阻力，重力加速度为g。关于小球的运动，下列说法正确的是（）A．若,小球运动道圆轨道最低点时对轨道的压力等于B．若,则需要给小球的初速度小球才能顺利通过圆轨道最高点C．若,小球恰好通过圆轨道最高点D．若,小球在圆轨道最低点和最高点对轨道的压力差为4、如图所示，质量为m的木块A放在斜面体B上，若A和B沿水平方向以相同的速度一起向左做匀速直线运动．则A和B之间的相互作用力大小为A．mgsinθ B．mg C．mgcosθ D．05、关于场强和电势的下列说法，不正确的是(

)A．在匀强电场中,电场强度在数值上等于沿电场强度方向每单位距离上降低的电势B．处于静电平衡状态的导体是等势体C．在电场中两点间移送电荷的过程中,电场力始终不做功,则电荷所经过路径上的各点场强一定为零D．两个等量异号电荷连线的中垂线上各点的电势相等6、关于物理学家对物理学发展做出的突出贡献，以下说法中正确的是：A．法拉第发现了电磁感应现象并首先提出了电磁感应的相关规律B．爱因斯坦首先发现了光电效应现象并用光电效应方程来解释它C．麦克斯韦预言了电磁波的存在并首先捕捉到了它D．卢瑟福首先提出了原子的核式结构模型并发现了质子二、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、下列说法正确的是A．一群处于n=5的激发态的氢原子向低能级跃迁时最多能辐射出10种不同频率的光B．在光电效应实验中，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能Ek越大，则这种金属的逸出功W0越大C．氡元素的半衰期为3.8天，若有8个氡原子核，则7.6天后还剩2个氡原子核未衰变D．某放射性原子核经过2次α衰变和一次β衰变，核内中子数减少了5个8、如图所示，D、E、F、G为地面上水平间距相等的四点，三个质量相等的小球A、B、C分别在E、F、G的正上方不同高度处，以相同的初速度水平向左抛出，最后均落在D点．若不计空气阻力，则可判断A、B、C三个小球()A．落地时的速度大小之比为1∶2∶3B．落地时重力的瞬时功率之比为1∶2∶3C．初始离地面的高度比为1∶4∶9D．从抛出到落地的过程中，动能的变化量之比为1∶4∶99、美国地球物理专家通过计算可知，因为日本的地震导致地球自转快了1.6μs（1s的百万分之一），通过理论分析下列说法正确的是A．地球赤道上物体的重力会略变小B．地球赤道上物体的重力会略变大C．地球同步卫星的高度略调小D．地球同步卫星的高度略调大10、如图所示的装置，两根完全相同水平平行长圆柱上放一均匀木板，木板的重心与两圆柱等距，其中圆柱的半径r=2cm，木板质量m=5kg，木板与圆柱间的动摩擦因数μ=0.2，两圆柱以角速度ω=40rad/s绕轴线作相反方向的转动．现施加一过木板重心且平行圆柱轴线的水平拉力F于木板上，使其以速度v=0.6m/s沿圆柱表面做匀速运动．取g=10m/s．下列说法中正确的是A．木板匀速时，每根圆柱所受摩擦力大小为5NB．木板匀速时，此时水平拉力F=6NC．木板移动距离x=0.5m，则拉力所做的功为5JD．撤去拉力F之后，木板做匀减速运动三、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“验证牛顿第二定律”，某实验小组设计了如图1所示的实验装置。（1）实验过程有以下操作：a．安装好实验器材，将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次。b．选出一条点迹清晰的纸带，选取部分计数点如图2所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）。c．测得OA=3.59cm；AB=4.41cm；BC=5.19cm；CD=5.97cm；DE=6.78cm；EF=7.64cm。d．计算出小车的加速度a=_________m/s2；打下B点时，小车的速度vB=_________m/s。（结果均保留2位小数）（2）若保持小车及车中的砝码质量一定，研究加速度a与所受外力F的关系，在木板水平和倾斜两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图3所示。图线_____（选填“甲”或“乙”）是在木板倾斜情况下得到的；小车及车中的砝码总质量m=_____kg。12．（12分）某实验兴趣小组的同学利用如图所示的装置完成了“探究动能定理”的实验，该小组的同学组装好实验器材后，进行了如下的操作：a．在砂桶里装上一定质量的细砂，缓缓地调节长木板的倾角，轻推滑块，使滑块沿长木板匀速下滑；b．去掉细线和砂桶，保持长木板的倾角不变，接通电源，将滑块由光电门1上方释放，记录滑块经过两光电门时的挡光时间、；c．测出砂和砂桶的总质量m、滑块和遮光条的总质量M；d．改变砂桶中细砂的质量，重复a、b、c。(1)长木板表面的粗糙程度对该实验______（填“有”或“无”）影响；去掉细线和砂桶后，滑块的合力应为______（用以上的物理量表示），重力加速度g已知。(2)为了写出探究动能定理的关系式，除了上述物理量外，请分析还需要测量的物理量有______。A．长木板的倾角θB．遮光条的宽度dC．光电门2到长木板顶端之间的距离LD．两光电门之间的距离s(3)由以上的分析可知，动能定理的关系式应为_______（用以上的物理量表示）。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）暑假里，小明去游乐场游玩，坐了一次名叫“摇头飞椅”的游艺机，如图所示，该游艺机顶上有一个半径为4.5m的“伞盖”，“伞盖”在转动过程中带动下面的悬绳转动，其示意图如图所示。“摇头飞椅”高O1O2=5.8m，绳长5m。小明挑选了一个悬挂在“伞盖”边缘的最外侧的椅子坐下，他与座椅的总质量为40kg。小明和椅子的转动可简化为如图所示的圆周运动。在某段时间内，“伞盖”保持在水平面内稳定旋转，绳与竖直方向夹角为37º。g取10m/s2,sin37º=0.6，cos37º=0.8，在此过程中，求:(1)座椅受到绳子的拉力大小；(2)小明运动的线速度大小；(3)小明随身带的玻璃球从座椅上不慎滑落，求落地点与游艺机转轴(即图中O1点)的距离(保留两位有效数字)。14．（16分）如图，一底面积为S、内壁光滑的圆柱形容器竖直放置在水平地面上，开口向上，内有两个质量均为m的相同活塞A和B；在A与B之间、B与容器底面之间分别封有一定量的同样的理想气体，平衡时体积均为V．已知容器内气体温度始终不变，重力加速度大小为g，外界大气压强为P0，现假设活塞B发生缓慢漏气，致使B最终与容器底面接触．求活塞A移动的距离15．（12分）五人制足球的赛场长40m，宽20m．在比赛中，攻方队员在中线附近突破防守队员，将足球沿边线向前踢出，足球的运动可视为在地面上做初速度为v1=6m/s的匀减速运动,加速度大小为．该队员将足球踢出后立即由静止启动追赶足球，他的运动可视为匀加速直线运动，最大加速度为，能达到的最大速度为v2=4m/s．该队员至少经过多长时间追上足球？

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】

对小球进行受力分析可得，AB杆对球的作用力F和绳的拉力的合力与小球的重力等大反向，可得F方向斜向左上方，其大小，故B正确；令AB杆对小球的作用力与水平方向夹角为α，可得：，α＝53°，故D正确，ABC错误．2、C【解析】

A．螺丝帽受到竖直向下的重力、水平方向的弹力和竖直向上的静摩擦力，选项A错误；B．螺丝帽做匀速圆周运动，由弹力提供向心力，所以弹力方向水平向里，指向圆心，但是方向不断变化，不是恒力，故B错误。C．根据牛顿第二定律得：N=mω2rfm=mgfm=μN联立得到．故C正确。D．若杆的转动加快，角速度ω增大，螺丝帽受到的弹力N增大，最大静摩擦力增大，螺丝帽不可能相对杆发生运动。故D错误。

故选C。3、B【解析】

A．若,小球从释放到最低点由动能定理得在最低点由牛顿第二定律有联立解得故A错误；B．小球能顺利通过圆轨道最高点时的最小速度为若,小球从释放到最高点由动能定理得联立解得故B正确；C．小球能顺利通过圆轨道最高点时的最小速度为小球从释放到最高点由动能定理得解得故C错误；D．若,由动能定理有在最高点和最低点由牛顿第二定律有联立解得故D错误。故选B。4、B【解析】

以A为研究对象，分析受力情况：重力mg、B对A的支持力N和摩擦力f，作出力图所示：B对A的作用力是支持力N和摩擦力f的合力，根据平衡条件可知，支持力N和摩擦力f的合力与重力大小相等，方向相反，则有B对A的作用力大小为mg，故B正确，ACD错误。故选B。5、C【解析】

A．由匀强电场中电场强度的表达式：可知，在匀强电场中，电场强度在数值上等于沿电场强度方向每单位距离上降低的电势，故A不符题意；B．处于静电平衡状态的导体是等势体，其表面是等势面，故B不符题意；C．由电场力做功与电势差的关系：W=qU可知，在电场中两点间移送电荷的过程中，电场力始终不做功，则电荷所经过路径上的各点的电势相等，而电势与场强无关，故各点场强的关系未知，故C符合题意；D．由于两个等量异号电荷连线的中垂线上各点的场强均垂直于中垂面，故沿中垂面移动电荷，电场力不做功，故该面上各点的电势相等，故D不符题意.6、D【解析】

A.法拉第发现了电磁感应现象，楞次找到了判断感应电流方向的楞次定律，纽曼和韦伯总结了法拉第电磁感应定律，故A错误；B.赫兹等人首先发现了光电效应，爱因斯坦发现了光电效应的规律，并成功解释了光电效应，故B错误；C.麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证明了电磁波的存在，在人类历史上首先捕捉到了电磁波，故C错误；D.卢瑟福首先提出了原子的核式结构模型并发现了质子，故D正确。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、AD【解析】一群处于n=5的激发态的氢原子向低能级跃迁时最多能辐射出种不同频率的光，选项A正确；在光电效应实验中，根据可知，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能Ek越大，则这种金属的逸出功W0越小，选项B错误；半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数的原子核的衰变不适应，选项C错误；某放射性原子核经过2次α衰变中子数减小4，一次β衰变中子数减小1，故最终核内中子数减少了5个，选项D正确；故选AD.8、BCD【解析】

C、相同的初速度抛出，而A、B、C三个小球的水平位移之比1:2:3，可得运动的时间之比为1:2:3，再由h=12gt2可得，A、B、CA、由于相同的初动能抛出，根据动能定理12mv2-12mv02B、相同的初速度抛出，运动的时间之比为1:2:3，由vy=gt可得竖直方向的速度之比为1:2:3，由P=Gvy可知落地时重力的瞬时功率之比D、根据动能定理12mv2-故选BCD。【点睛】研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，由于抛出速度相同，根据水平位移可确定各自运动的时间之比，从而求出各自抛出高度之比；由功率表达式可得重力的瞬时功率之比即为竖直方向的速度之比．由动能定理可求出在抛出的过程中的动能的变化量。9、AC【解析】试题分析：据题，日本的地震导致地球自转快了1.6μs，地球自转的周期变小．以赤道地面的物体来分析：由于地球自转的周期变小，在地面上的物体随地球自转所需的向心力会增大，而“向心力”等于“地球对物体的万有引力减去地面对物体的支持力”，万有引力的大小不变，所以必然是地面对物体的支持力减小．地面对物体的支持力大小等于物体受到的“重力”，所以是物体的“重力”减小了．故A正确，B错误．对地球同步卫星而言，卫星的运行周期等于地球的自转周期．地球自转的周期T变小了，由开普勒第三定律R可知，卫星的轨道半径R减小，卫星的高度要减小些，故C正确，D错误．故选AC．考点：万有引力定律的应用【名师点睛】本题是信息题，我们要从题目中找出与所求解问题相关的物理信息，再根据物理知识解答；对地球同步卫星而言，卫星的运行周期等于地球的自转周期，由开普勒第三定律可以得出卫星的高度的变化．10、AB【解析】A、，圆柱转动的线速度大小为：，木板在垂直与轴线方向受到两轴的滑动摩擦力大小相等方向相反，在垂直于轴线方向上受到的滑动摩擦力为零，木板的速度，则木板所受的滑动摩擦力与F的夹角为，每根圆柱所受摩擦力大小为；，A正确；B、在平行于轴线方向上，木板受到的滑动摩擦力，木板做匀速直线运动，由平衡条件得：，B正确；C、木板移动距离x=0.5m拉力做功：，C错误；D、撤去拉力F之后，

沿圆柱表面的速度减小，而圆柱转动的角速度不变，木板所受的滑动摩擦力方向在改变，沿平行于轴线方向上的摩擦力在改变，加速度减小，不是匀减速运动，D错误；故选AB．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、1.811.48甲1.5【解析】

(1)[1]由题意可知s1=3.59cm，s2=4.41cm，s3=5.19cm，s4=5.97cm，s5=6.78cm，s6=7.61cm。每五个点取一个计数点，故T=1.1s。根据△x=aT2可知：可得加速度为：[2]根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得：(3)[3]由图象可知，当F=1时，a≠1．也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大，平衡摩擦力时木板的右端垫得过高。所以图线甲是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的。[4]由牛顿第二定律得：，由图乙所示图象可知，图象斜率：，可得质量：kg12、无mgBD【解析】

(1)[1][2]当小车匀速下滑时砂桶的重力与小车所受的摩擦力的合力等于滑块重力向下的分力，去掉细线和砂桶后，滑块的合力应等于砂桶的重力mg。则长木板表面的粗糙程度对该实验无影响；(2)[3]遮光条通过两个光电门时的速度分别为则要验证的关系是即则要测量的物理量是遮光条的宽度d以及两光电门之间的距离s，故选BD。(3)[4]由以上的分析可知，动能定理的关系式应为四、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、（1）500N（2）7.5m/s（3）8.7m【解析】

(1)拉力沿竖直方向的分力等于重力，由平行四边形定则，得拉力(2)根据受力分析，由牛顿第二定律得：联立代入数据解得v=7.5m/s(3