福建省莆田九中2025届高三物理第一学期期中质量检测试题含解析

福建省莆田九中2025届高三物理第一学期期中质量检测试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、“嫦娥之父”欧阳自远预计我国将在2020年实现火星的着陆巡视，在2030年实现火星的采样返回，已知地球的质量约为火星质量的倍，地球的半径约为火星半径的倍，则下列说法正确的是A．地球的密度是火星的倍B．地球表面的重力加速度是火星表面的倍C．地球的第一宇宙速度是火星的倍D．地球同步卫星的运行速度是火星的倍2、如图所示，在水平传带上有三个质量分别为m1、m2、m3的木块1、2、3,1和2及2和3间分别用原长为L，系数为k的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦因数均为μ，现用水平细绳将木块1固定在左边的墙上，传送带按图示方向匀速运动，当三个木块达到平衡后，1、3两木块之间的距离是（）A．2L+μ(mC．2L+μ(m3、第十三届全运会，名将施廷懋在跳水比赛中以409.20分夺得女子3米板冠军．某次比赛从施廷懋离开跳板开始计时，在t2时刻以速度v2落水，取向下为正方向，其速度随时间变化的规律如图所示，下列说法正确的是（）A．在0～t2时间内，施廷懋运动的加速度先减小后增大B．在t2～t3时间内，施廷懋运动的加速度逐渐增大C．在0～t2时间内，施廷懋的平均速度大小为D．在t2～t3时间内，施廷懋的平均速度大小为4、有一质量为M、半径为R、密度均匀的球体，在距离球心O为2R的地方有一质量为m的质点，现在从M中挖去一半径为的球体（如图），然后又在挖空部分填满另外一种密度为原来2倍的物质，如图所示．则填充后的实心球体对m的万有引力为（）A． B． C． D．5、河宽d,一小船从A岸到B岸．已知船在静水中的速度v大小不变，航行中船头始终垂直河岸，水流的速度方向与河岸平行，若小船的运动轨迹如图所示，则A．越接近河岸船的速度越大B．越接近河岸水的流速越小C．各处水的流速相同D．船渡河所用的时间小于6、做简谐运动的单摆，其摆长不变，若摆球的质量增加为原来的倍，摆球经过平衡位置的速度减为原来的，则单摆振动的（）A．周期不变，振幅不变 B．周期不变，振幅变小C．周期改变，振幅不变 D．周期改变，振幅变大二、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、从同一高度水平抛出的物体，在空中运动一段时间，落到同一水平地面上．在不计空气阻力的条件下，由平抛运动的规律可知（）A．水平初速度越大，物体在空中运动的时间越长B．物体的质量越大，物体在空中运动的时间越长C．水平初速度越大，物体的水平位移越大D．水平初速度越大，物体落地时速度越大8、如图所示，直杆AB与水平面成α角固定，在杆上套一质量为m的小滑块，杆与滑块的动摩擦因数处处相同，杆底端B点处有一与板面垂直的弹性挡板．滑块与挡板碰撞后原速率返回．现将滑块拉到A点由静止释放．滑块与挡板第一次碰撞后上升的高度为原来的k（k＜1）倍，若已知α角、质量m、比例系数k、重力加速度g，下列说法中正确的是（）A．可以求出滑块在杆上运动的总路程B．可以求出滑块第n次与挡板碰撞前重力做功的瞬时功率PC．可以求出滑块下滑和上滑过程加速度的大小D．取过B点的水平面为零势能面，则可以判断滑块从A下滑至B的过程中，重力势能等于动能的位置在AB中点的下方9、如图甲所示，用轻绳拴着一质量为带正电的小球在竖直面内绕O点做圆周运动，竖直面内加有竖直向下的匀强电场，电场强度为E，如图甲所示，不计一切阻力，小球运动到最高点时的动能Ek与绳中张力F间的关系如图乙所示，当地的重力加速度为g，由图可推知（）A．轻绳的长度为B．小球所带电荷量为C．小球在最高点的最小速度为D．小球在最高点的最小速度为10、一质点做匀速圆周运动，其线速度大小为4m/s，转动周期为2s，则下列说法正确的是（）A．角速度为0.5rad/sB．转速为0.5r/sC．轨迹半径为mD．加速度大小为4πm/s2三、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）如图甲所示为阿特武德机的示意图，它是早期测量重力加速度的器械，由英国数学家和物理学家阿特武德于1784年制成．他将质量均为M的两个重物用不可伸长的轻绳连接后，放在光滑的轻质滑轮上，处于静止状态．再在一个重物上附加一质量为m的小物块，这时，由于小物块的重力而使系统做初速度为零的缓慢加速运动并测出加速度，完成一次实验后，换用不同质量的小物块，重复实验，测出不同m时系统的加速度．⑴所产生的微小加速度可表示为a=________(用M、m、重力加速度g表示)；⑵若选定如图甲所示左侧重物从静止开始下落的过程进行测量，想要求出重力加速度g则需要测量的物理量有：__________A．小物块的质量mB．重物下落的距离及下落这段距离所用的时间C．绳子的长度D．滑轮半径⑶经过多次重复实验，得到多组a、m数据，作出图像，如图乙所示，已知该图像斜率为k，纵轴截距为b，则可求出当地的重力加速度g=_____，并可求出每个重物质量M=_______．12．（12分）小青用如图甲所示的实验装置，探究“加速度与力和质量的关系”。(1)以下关于图甲中操作正确的是________。

A．本实验采用了控制变量法探究多个变量之间的关系B．如果选用电火花计时器，所用的交流电为低压6VC．操作过程中应控制砂和砂桶的总质量远大于小车的质量(2)小青通过实验获得如表所示的几组数据，请用描点法在图乙中得出a-F的关系图象______。F/(×9.8×10-3N)2468101214a/(m·s-2)0.220.310.420.510.590.680.78(3)根据第(2)小题中画出的图线，可以判断在操作过程中，平衡摩擦力时，长木板的倾角__________(选填“偏大”“恰好”或“偏小”)。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，火箭载着宇宙探测器飞向某行星，火箭内平台上还放有测试仪器．火箭从地面起飞时，以加速度竖直向上做匀加速直线运动（为地面附近的重力加速度），已知地球半径为R．（1）到某一高度时，测试仪器对平台的压力是起飞前的，求此时火箭离地面的高度h．（2）探测器与箭体分离后，进入行星表面附近的预定轨道，进行一系列科学实验和测量，若测得探测器环绕该行星运动的周期为T0，试问：该行星的平均密度为多少？（假定行星为球体，且已知万有引力恒量为G）14．（16分）2019年1月3日，嫦娥四号探测器成功实现了人类探测器首次在月球背面的软着陆，开启了人类探索月球的新篇章。为了尽可能减小着陆过程中月球表面对探测器的冲击力，探测器在距月球表面非常近的距离h处才关闭发动机，此时探测器的速度方向相对月球表面竖直向下，大小为v0，然后仅在月球重力的作用下下落，接触月面时，通过装置上的“四条腿”缓冲，最终平稳地停在月面上。已知缓冲过程中整个装置受到的平均合力大小为F，方向相对于月面竖直向上，缓冲时间为t，探测器质量为m，月球半径为R，引力常量为G。求：（1）月球表面的重力加速度；（2）月球的平均密度。15．（12分）人民网北京7月6日电据中国航天科技集团公司官网消息，6月19日，长征三号乙遥二十八火箭发射中星9A卫星过程中运载火箭出现异常，未能将卫星送入预定轨道．中航科技集团公司在西安卫星测控中心的密切配合下，通过准确实施10次轨道调整，卫星于7月5日成功定点于东经101.4°赤道上空的预定轨道．目前，卫星各系统工作正常，转发器已开通，后续将按计划开展在轨测试工作．如图所示，卫星圆轨道Ⅰ通过椭圆轨道Ⅱ调整至圆轨道Ⅲ，P点是圆轨道Ⅰ和椭圆轨道Ⅱ的切点，Q点椭圆轨道Ⅱ调和圆轨道Ⅲ的切点．已知中星9A卫星的质量为m=700kg，地球质量为M=5.98×1024kg，地球表面重力加速度g=9.80m/s2，地球半径为R0=6400km，圆轨道Ⅰ的轨道半径为1.5R0，圆轨道Ⅰ的轨道半径为2.5R0，地面附近物体所受重力等于万有引力，=1.41，=1.73，=2.34，地球同步卫星的轨道半径为6.6R0、环绕周期为T0=8.64×104s．求：(1)卫星在圆轨道I、Ⅲ上运行的速度v1、v4各是多大？(2)将卫星从圆轨道I送到圆轨道Ⅲ，至少要对卫星做多少功？(3)以距离地球无限远处为势能零点，质量为m卫星距离地心为R时，其引力势能为，且卫星在P点和Q点时，，则卫星在椭圆轨道P点、Q点的速度各是多大？

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、B【解析】

由题意可知查万有引力规律的应用，据此计算可得．【详解】A．由密度公式可知地球的密度是火星的倍，故A错误；B．忽略向心力的大小，则有可得星球表面的重力加速度，地球表面的重力加速度是火星表面的倍，故B正确；C．由牛顿第二定律可得可得第一宇宙速度度的表达式地球的第一宇宙速度是火星的倍，故C错误；D．由牛顿第二定律可得可得，因不知同步卫星轨道半径的关系，地球同步卫星的运行速度和火星同步卫星的运行速度关系由题给条件无法确定，故D错误．【点睛】分析星球表面的重力加速度时，不考虑星球自转的向心力，根据万有引力等于重力可求得，计算第一宇宙速度和线速度时选择环绕天休为研究对象，根据万有引力提供向心力应用牛顿第二定律列式计算可得．2、B【解析】

分别对木块3和木块2和3整体分析，通过共点力平衡，结合胡克定律求出两根弹簧的形变量，从而求出1、3量木块之间的距离。【详解】对木块3分析，摩擦力与弹簧弹力平衡，有：μm3g=kx，则x=μm3gk，对木块2和3整体分析，摩擦力和弹簧弹力平衡，有：μ（m2+m3）g=kx′，则x'=μm2+【点睛】解决本题的关键能够正确地选择研究对象，根据共点力平衡、胡克定律进行求解。3、C【解析】试题分析：施廷懋在t=0是其向上起跳的，说明速度负值表示速度向上．速度的正负代表运动的方向，根据v-t图象可以分析人的运动的状态．根据运动员的加速度方向分析其状态，图象的斜率代表加速度，v-t图象的面积代表位移．v-t图象的斜率等于加速度，则在时间内，施廷懋运动的加速度保持不变，A错误；在时间内，施廷懋运动的加速度逐渐减小，B错误；根据匀变速直线运动的平均速度公式可知，施廷懋运动的平均速度大小为，C正确；若在时间内，施廷懋做匀减速运动，则他的平均速度大小为；而根据图象可知在时间内的位移小于他做匀减速运动的位移，则在时间内，施廷懋的平均速度小于，D错误．4、A【解析】

设密度为，则在小球内部挖去直径为R的球体，其半径为，挖去小球的质量为：=挖去小球前，球与质点的万有引力：被挖部分对质点的引力为：，填充物密度为原来物质的2倍，则填充物对质点的万有引力为挖去部分的二倍，填充后的实心球体对m的万有引力为：F1-F2+2F2=故选：A．5、B【解析】

ABC．从轨迹曲线的弯曲形状上可以知道，小船先具有向下游的加速度，后具有向上游的加速度，故水流是先加速后减速，即越接近河岸水流速度越小，而船的速度：，越接近河岸船的速度越小．故AC不符合题意，B符合题意．

D．由于船身方向垂直于河岸，无论水流速度是否变化，这种渡河方式耗时最短，即为．故D不符合题意．6、B【解析】

由单摆的周期公式可知，单摆摆长不变，则周期不变；摆球经过平衡位置的速度减为原来的2/3，由于振动过程中机械能守恒，故：mgh=mv2，据此式可知，速度变小，高度减小，所以偏离平衡位置的最大距离变小，即振幅减小；故选B．【点睛】单摆的摆长和重力加速度的大小决定单摆的周期的大小，单摆的能量决定单摆的振幅的大小．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、CD【解析】平抛运动的物体在竖直方向做自由落体运动，由，解得：，可知物体在空中运动的时间由下落的高度决定，也无关，与质量也无关，故AB错误；知越大，水平位移越大，故C正确．落地速度为知，越大，越大，故D正确．故选CD．【点睛】平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动，分别根据匀速直线运动和自由落体运动的运动规律列方程分析即可．8、CD【解析】设AB长为L，滑块与挡板第一次碰撞后上升的高度为原来的k（k＜1）倍，则向上的距离为kL；对整个过程，运用动能定理得：mgsinα•（1﹣k）L﹣μmgcosα（L+kL）=0得：μ=1-k1+ktan整个运动的过程中重力势能转化为内能，则：μmgcosα•S总=mgsinα•L由于AB之间的距离是未知的，所以不能求出滑块在杆上运动的总路程．故A错误；由于AB之间的距离是未知的，所以，也不能求出滑块第n次与挡板碰撞前的速度，所以不能求出重力做功的瞬时功率P．故B错误；根据牛顿第二定律得下滑过程有：mgsinα﹣μmgcosα=ma1上滑过程有：mgsinα+μmgcosα=ma1；解得：a1=mgsinα﹣μgcosα，a1=gsinα+μgcosα所以可求得滑块下滑和上滑过程加速度的大小a1、a1．故C正确；滑块向下滑动的过程中，重力做正功，而摩擦力做负功；取过B点的水平面为零势能面，当滑块滑到AB的中点处时，一半的重力势能转化为滑块的动能和产生的内能，所以当滑块滑到AB的中点处时，滑块的动能小于滑块的重力势能．所以取过B点的水平面为零势能面，则可以判断滑块从A下滑至B的过程中，重力势能等于动能的位置在AB中点的下方，故D正确；故选CD.点睛：本题分析时，要灵活选择研究过程，运用动能定理求解动摩擦因数是关键，还要抓住连接两段的桥梁是碰撞前后速度大小相等．9、AC【解析】

A．在最高点时，绳对小球的拉力、重力和电场力的合力提供向心力，则得：，即故由图象可知，图象斜率即故A正确；B．当F=0时，由，解得，故B错误；CD．当F=0时，重力和电场力提供向心力，此时为最小速度，解得故C正确，D错误；10、BCD【解析】

A.角速度，A错误。B.转速，B正确。C.根据线速度方程：，解得：，C正确。D.加速度，D正确。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、AB;【解析】

(1)[1]对整体分析，根据牛顿第二定律得：，解得：a=（2）[2]根据h=，则有：g=所以需要测量的物理量有：小重物的质量m，重物下落的距离h及下落这段距离所用的时间t．故AB正确，CD错误故选AB.(3)[3]因为a=，则，知图线斜率k=，b=，解得;.12、A偏大【解析】

(1)[1]A.本题考查实验“探究加速度与力和质量的关系”，描点法，本实验要探究加速度、力、质量三个变量间的关系，采用控制变量法，即先控制小车质量不变，研究小车加速度与合力（拉力）的关系，再控制小车所受合力（拉力）不变，研究加速度与质量的关系，故A正确；B.若选用电火花计