河北衡水中学2025届物理高三第一学期期中学业质量监测试题含解析

河北衡水中学2025届物理高三第一学期期中学业质量监测试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上，用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上，整个系统处于静止状态，已知斜面倾角及轻绳与竖直方向夹角均为θ=30°．不计小球与斜面间的摩擦，则（）A．轻绳对小球的作用力大小为3B．斜面对小球的作用力大小为2C．斜面体与水平面间的摩擦力大小为3D．斜面体对水平面的压力大小为M+m2、如图所示，物体A、B用细绳连接后跨过滑轮，A静止在倾角为45°的斜面上，B悬挂着．已知质量mA＝2mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°增大到60°，但物体仍保持静止，下列说法正确的是A．绳子的张力增大B．物体A对斜面的压力将增大C．物体A受到的静摩擦力增大D．滑轮受到绳子的作用力保持不变3、如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m的A、B两个物体，A、B间的最大静摩擦力为，现用水平拉力F拉B，使A、B以同一加速度运动，则拉力F的最大值为（

）A． B． C． D．4、如图所示，由轻杆AB和BC构成的三角形支架固定在墙壁上，A、B、C各固定点均用铰链连接．在B处挂一重物，以F1、F2分别表示轻杆AB、BC对B点的弹力，则以下说法中正确的是()A．F1沿AB延长线方向，F2沿BC方向B．F1沿BA方向，F2沿CB延长线方向C．F1沿BA方向，F2沿BC方向D．F1沿AB延长线方向，F2沿CB延长线方向5、关于功和能，说法不正确的是A．质量不同的物体放于同一位置，重力势能一定不同B．相互作用的一对作用力，可能都做正功C．滑动摩擦力可以不做功D．弹簧弹性势能的变化只和弹簧弹力做功有关6、如图所示，在一个水平圆盘上有一个木块P随圆盘一起绕轴O做匀速转动。若圆盘的转速逐渐减慢，木块P受到静摩擦力的方向A．沿P与O连线指向圆心OB．跟P与O的连线的夹角小于90°C．跟P与O的连线的夹角等于90°D．跟P与O的连线的夹角大于90°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、指南针是我国古代四大发明之一．关于指南针，下列说明正确的是A．指南针可以仅具有一个磁极B．指南针能够指向南北，说明地球具有磁场C．指南针的指向会受到附近铁块的干扰D．在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转8、如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏斗a连接，连接b的一段细绳与斜面平行．在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，则()A．c对b的摩擦力一定增大B．细绳的张力一定减小C．地面对c的支持力一定增大D．地面对c的一定摩擦力减小9、双星系统中两个星球A、B的质量都是m，相距L，它们正围绕两者连线上某一点做匀速圆周运动。实际观测该系统的周期T要小于按照力学理论计算出的周期理论值T0，且＝k(k＜1)，于是有人猜测这可能是受到了一颗未发现的星球C的影响，并认为C位于A、B的连线正中间，相对A、B静止，则下列说法正确的是()A．A、B组成的双星系统周期理论值B．A、B组成的双星系统周期理论值C．C星的质量为D．C星的质量为10、如图所示是一定质量的理想气体的p-V图线,若其状态由A→B→C→A,且A→B等容,B→C等压,C→A等温,则气体在A、B、C三个状态时（）A．气体的内能UA=UC>UBB．气体分子的平均速率vA>vB>vCC．气体分子对器壁单位面积的平均作用力FA>FB,FB=FCD．气体分子在单位时间内对器壁单位面积碰撞的次数是NA>NB,NA>NCE.单位体积内气体的分子数nA=nB=nC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）为了探究合力做功与物体动能变化的关系，某实验小组设计了如下实验方案：木板左端固定着一个挡板，一根轻质弹簧左端可以拴在挡板上，右端可以拴住一个滑块，滑块右端拴着一根细线，细线跨过木板右端的定滑轮，拴着一个重锤，重锤右侧有一个遮光片，当弹簧的长度为原长时，遮光片恰好处于光电门A处，光电门A和B分别连接计时器（图中未画出）．已知弹性势能的表达式为Ep＝k（Δx）2，忽略滑轮摩擦及空气阻力．实验步骤如下：（1）简述平衡摩擦力的方法：___________________________________________．（2）在挡板和滑块间连接好弹簧，保持木板倾角不变，将弹簧分别拉长Δx、2Δx、3Δx、4Δx、…后，从静止释放滑块，分别记下遮光片通过光电门A的时间t1、t2、t3、t4、…．若将前3次实验中弹簧对小物块做的功分别记为W1、W2、W3，则W1∶W2∶W3＝________；（3）若以W为纵坐标、为横坐标作图，则得到的图象近似是________（填“一条直线”或“一条曲线”）．（4）实验中，________（填“必须”或“可以不”）测量遮光片的宽度．________（填“必须”或“可以不”）测量滑块和重锤的质量．12．（12分）如图所示，为“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置示意图．已知a、b小球的质量分别为ma、mb，半径相同，图中P点为单独释放a球的平均落点，M、N是a、b小球碰撞后落点的平均位置.(1)本实验必须满足的条件是___________.A．斜槽轨道必须是光滑的B．斜槽轨道末端的切线水平C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放D．入射球与被碰球满足ma=mb(2)为了验证动量守恒定律，需要测量OP间的距离x1、OM间的距离x2和___________.(3)为了验证动量守恒，需验证的关系式是___________.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）在如图所示的装置中，离子源A可提供速度很小的正离子（其速度可视为零），经加速电压加速后从S点进入匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外，虚线框为磁场区域的边界线，在磁场作用下，离子沿半个圆周运动后射出磁场，射出点P到S的距离用x表示．（1）当离子源提供的是单一种类的第一种离子时，P到S的距离为x1，当离子源提供的是单一种类的第二种离子时，P到S的距离为x2，已知x1/x2=a．试求这两种离子在磁场中运动的时间之比．（2）若离子源A提供的是由H+、D+、4He+、H2+混合而成的多种离子，又通过速度选择器使各种离子的速度的速率都为v，当这些离子从S点进入匀强磁场后，从磁场射出时可分离出哪几种离子束？若v=2.0×106m/s,B=0.50T,元电荷e=1.60×10-19C，质子质量mP=1.68×10-27kg,试求各种离子出点P到S的距离．14．（16分）如图所示，半径R＝0.45m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，B为轨道的最低点，B点右侧的的水平面上紧挨B点有一静止的固定小平板车，长度l＝1m，小车的上表面与B点等高，距地面高度h＝0.2m.质量m＝1kg的物块(可视为质点)从圆弧最高点A由静止释放，取g＝10m/s2.(1)求物块滑到轨道上的B点时对轨道的压力大小．(2)物块与木板间的动摩擦因数μ＝0.2，求物块滑离平板车时的速率(3)求物块落地时距平板车右端的水平距离．15．（12分）如图，质量为6m，长为L的薄木板AB放在光滑的水平台面上，木板B端与台面右边缘齐平。B端上放有质量为3m且可视为质点的滑块C，C与木板之间的动摩擦因数为μ＝13，质量为m的小球用长为L的细绳悬挂在平台右边缘正上方的O点，细绳竖直时小球恰好与C接触。现将小球向右拉至细绳水平并由静止释放，小球运动到最低点时细绳恰好断裂，小球与C⑴求细绳所受的最大拉力；⑵若要使小球落在释放点的正下方P点，平台高度应为多大；⑶通过计算判断C能否从木板上掉下来。

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、C【解析】试题分析：先以B球为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件求解轻绳和斜面对小球的作用力大小．再以B球和斜面整体为研究对象，分析受力情况，由平衡条件求出水平面对斜面的支持力和摩擦力．由题目叙述得到模型图，以B球为研究对象，分析受力情况，如图所示：根据平衡条件，水平方向Tsinθ=N1sinθ，得T=N1，则竖直方向2Tcosθ=mg，解得轻绳对小球的作用力大小为T=mg2cos30°=33mg，斜面对小球的作用力大小为N1=T=32、C【解析】

物体B受竖直向下的重力mg和竖直向上的绳子拉力T，由二力平衡得到：T=mg；以物体A为研究对象，物体A受力如下图所示：A静止，处于平衡状态，由平衡条件得：f+T-2mgsin45°=0N-2mgcos45°=0解得：f=2mgsin45°-T=2mgsin45°-mgN=2mgcos45°当由45°增大到60°时，f不断变大，N不断变小；A．绳子张力T=mg保持不变，故A错误；B．物体A对斜面的压力N′=N=2mgcosθ将变小，故B错误；C．摩擦力变大，故C正确；D．绳子的拉力不变，但是滑轮两边绳子的夹角减小，则滑轮受到绳子的作用力变大，选项D错误．3、C【解析】解：当AB间的静摩擦力达到最大时拉力F达到最大，根据牛顿第二定律得对A物体：μ•mg=ma得a=μg对整体：F=（2m+m）a得：F=3ma=3μmg故选C．【点评】当两个物体刚要发生相对滑动时，它们之间的静摩擦力达到最大值．灵活的选取研究对象根据牛顿第二定律列方程是关键．4、B【解析】

考虑到绳子只能受拉，不能受压，所以可假设将本题中的轻杆换成绳子进行分析，若将AB杆换成绳子，则在重物的作用下绳子将被拉紧，可见AB杆受拉；若将BC杆换成绳子，则在重物的作用下绳子将被压缩，可见BC杆受压，再由弹力跟引起物体形变的外力方向相反可知，F1沿BA方向，F2沿CB延长线方向，故B正确，ACD错误。故选B。5、A【解析】试题分析：零势能面是人为规定的，重力势能的大小和零势能面的选取有关，故A错误；作用力和反作用力是作用在两个相互作用的物体之上的；作用力和反作用力可以同时做负功，也可以同时做正功；如冰面上两个原来静止的小孩子相互推一下之后，两人同时后退，则两力做正功；而两个相对运动后撞在一起的物体，作用力和反作用力均做负功，B正确；滑动摩擦力可以不做功．例如:你的手在墙上划,你的手和墙之间有摩擦力,这摩擦力对你的手做功,却对墙不做功,因为力对墙有作用力但没位移，C正确；弹力做正功，弹性势能减小，弹力做负功，弹性势能增大，弹力做功对应弹性势能变化，D正确；考点：考查了功的计算【名师点睛】本题考查功的计算，要注意明确功的大小取决于力和力的方向上的位移，故从这两方面考虑摩擦力以及作用力和反作用力做功的情况．6、B【解析】

木块P随圆盘一起匀速转动时，静摩擦力提供向心力，指向圆心，当圆盘的转速逐渐减慢，则线速度减小，做变速圆周运动，合外力不指向圆心，合外力做负功，据此分析即可．【详解】木块P随圆盘一起匀速转动时，静摩擦力提供向心力，指向圆心，若圆盘的转速逐渐减慢，则线速度减小，做变速圆周运动，合外力不指向圆心，由于线速度减小，则静摩擦力对物体做负功，方向与速度方向的夹角大于90°，速度方向为该点的切线方向，则P受到的静摩擦力的方向跟P与O的连线的夹角小于90°，故B正确，A，C，D错误.故选B.【点睛】解决本题的关键知道木块做圆周运动向心力的来源，知道向心力的方向时刻指向圆心，明确物体做变速圆周运动时，合外力不指向圆心．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、BC【解析】指南针不可以仅具有一个磁极，故A错误；指南针能够指向南北，说明地球具有磁场，故B正确；当附近的铁块磁化时，指南针的指向会受到附近铁块的干扰，故C正确；根据安培定则，在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时会产生磁场，指南针会偏转与导线垂直，故D错误．【考点定位】安培定则；地磁场【方法技巧】本题主要是安培定则，以及地磁场相关知识，属于容易题8、BCD【解析】

AB、以b为研究对象，b受重力，a给它的拉力，斜面给它的支持力，摩擦力未画出，摩擦力有多种情况：（1）F大于重力沿斜面向下的分力，则摩擦力沿斜面向下，在a中的沙子缓慢流出的过程中，拉力F变小，摩擦力先变小到零后反向变大，（2）F小于重力沿斜面向下的分力，则摩擦力沿斜面向上，在a中的沙子缓慢流出的过程中，拉力F变小，摩擦力一直变大，故B正确，A错误；CD、以bc整体为研究对象，分析受力如图，根据平衡条件得知，水平面对c的摩擦力f=Fcosθ，方向水平向左，地面对c的支持力FN=Gb+Gc-Fsinθ，在a中的沙子缓慢流出的过程中，拉力F变小，，地面对c故选BCD。【点睛】关键是b受到c的摩擦力的变化情况，与两物体的重力、斜面的倾角有关；对bc整体研究，由平衡条件分析水平面对c的摩擦力方向和支持力的大小。9、BD【解析】

两星球的角速度相同，根据万有引力充当向心力，则有：可得：两星球绕连线的中点转动，则有：所以：由于C的存在，双星的向心力由两个力的合力提供，则：又：＝k联立解得：M=故选BD。10、ACD【解析】

A.C→A为等温变化，，A→B为等容变化，，由查理定律可知，，则，一定量理想气体的内能只与温度有关，因为，所以，故A正确.B.因为，分子平均动能与温度有关，则分子的平均速率，故B错误；C.由B可知，，分子的平均速率，气体分子在单位时间内对器壁的平均作用力，故C正确；D.由A、B可知，，C状态分子数密度最小，单位时间撞击器壁的分子数最少，A与B状态的分子数密度相等，但A状态的分子平均速率大，单位时间A状态撞击器壁的分子数多，则气体分子在单位时间内对器壁单位面积碰撞次数，故D正确。E.由图示图象可知，体积，则单位体积的分子数关系为：，故E错误；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）将木板右侧垫起一定高度，是遮光片通过两光电门的时间相同（2）1:4:9（3）一条直线可以不可以不【解析】(1)将木板右侧垫起一定高度，滑块不连弹簧时，让滑块由静止释放，当重锤上的遮光片通过两光电门的时间相同时，说明重锤做匀速直线运动，即滑块做匀速直线运动，即平衡了摩擦力；(2)由功的定义式：，所以；(3)根据能量守恒可知：弹簧弹力所做的功等于滑块与重锤动能增加之和，（其中滑块重力势能的减小等于重锤重力势能的增加）即，，（其中d为遮光片的宽度），所以得到的图象近似一条直线；(4)根据能量守恒可知：，实验中只要得到，当弹簧伸长量与遮光片通过光电门A的时间成反比即可，所以实验中可以不测量遮光片的宽度，也可以不测量滑块和重锤的质量．12、BCON间的距离x3(或)【解析】

第一空.A.“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故A错误；B.要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故B正确；C.要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确；D.为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求ma＞mb，故D错误.应填BC.第二空.要验证动量守恒定律定律，即验证：，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：，得：，因此实验需要测量：测量OP间的距离x1，OM间的距离x2，ON间的距离x3；第三空.由以上分析可知，实验需要验证:，或.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）【解析】

（1）设加速电压为U，电量为q，加速后的速度为v，根据动能定理得：粒子进入磁场后．在洛伦兹力的作用下做圆周运动，半径为R，磁感应强度为B.则有：周期为：设两种粒子的电荷量分别为q1、q2，质量分别为m1、m2，进入磁场的速度分别为v1、v2