2025届天津市南开区南开中学高三物理第一学期期中统考试题含解析

2025届天津市南开区南开中学高三物理第一学期期中统考试题注意事项：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、质谱仪是测量带电粒子的比荷和分析同位素的重要工具．如图所示，带电粒子从容器下方的小孔飘入电势差为的加速电场，其初速度几乎为零，然后经过沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为的匀强磁场中，最后打到照相底片上．现有某种元素的三种同位素的原子核由容器进入质谱仪，最后分别打在底片、、三个位置．不计粒子重力．则打在处的粒子()A．质量最小 B．比荷最小 C．动能最小 D．动量最小2、2018年12月8日，肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的嫦娥四号探测器成功发射，“实现人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹”．已知月球的质量为、半径为，探测器的质量为，引力常量为，嫦娥四号探测器围绕月球做半径为的匀速圆周运动时，探测器的（）A．周期为 B．动能为C．角速度为 D．向心加速度为3、图为某种椅子与其升降部分的结构示意图,M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的过程中A．外界对气体做功，气体内能增大B．外界对气体做功，气体内能减小C．气体对外界做功，气体内能增大D．气体对外界做功，气体内能减小4、如图所示，放在粗糙水平桌面上的木块，质量m=2.0kg，同时受到F1=8.0N、F2=3.0N的水平推力作用处于静止状态。若只撤去F1，则木块A．向左做匀速运动B．仍处于静止状态C．以a=1.0m/s2的加速度向右做匀加速运动D．以a=1.5m/s2的加速度向左做匀加速运动5、某人在O点将质量为m的飞镖以不同大小的初速度沿OA水平投出，A为靶心且与O在同一高度，如图所示，飞镖水平初速度分别是v1、v2时打靶在上的位置分别是B、C，且AB：BC=1：3则A．两次飞镖从投出后到达靶的时间之比t1：t2=l：3B．两次飞镖投出的初速度大小之比v1：v2=2：1C．两次飞镖的速度变化量大小之比△v1：△v2=3：1D．适当减小m可使飞镖投中靶心6、质量为M的木块位于粗糙水平桌面上，若用大小为F的水平恒力拉木块，其加速度为a，当拉力方向不变，大小变为2F时，木块的加速度为a'，则（）A．a'＝a B．a'＝2a C．a'>2a D．a'<2a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、2012年6月9日晚，受沿线焚烧秸秆产生的烟雾影响，宁洛高速安徽省蒙城段发生多起多点车辆追尾事故，假设高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶，甲车在前，乙车在后，速度均为v0＝30m/s，距离s0＝100m，t＝0时刻甲车遇紧急情况后，甲、乙两车的加速度随时间的变化如图甲、乙所示，取运动方向为正方向，下列说法正确的是（）A．t＝6s时两车速度相等 B．t＝6s时两车距离最近C．0～6s内两车位移之差为90m D．两车在0～9s内会相撞8、如图甲所示，质量为4kg的物体在水平推力作用下开始运动，推力大小F随位移大小x变化的情况如图乙所示，物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.5，g取10m/s2，则（）A．物体先加速运动，推力撤去才开始做减速运动B．物体在运动中的加速度先变小后变大再不变C．物体在水平面上运动的最大位移是10mD．物体的最大速度为8m/s9、关于匀变速直线运动的下列说法正确的有A．物体速度变化越大，加速度一定越大B．物体速度变化越快，加速度一定越大C．物体速度为零时，加速度也一定为零D．物体加速度逐渐减小的过程中，物体的速度可能逐渐增大10、如图甲所示，物体原来静止在水平面上，用一水平力F拉物体，在F从0开始逐渐增大的过程中，物体先静止后又做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示．根据图乙中所标出的数据可计算出（）A．物体的质量为2kgB．物体与水平面间的滑动摩擦力5NC．物体与水平面间的最大静摩擦力7ND．在F为14N时，物体的速度最小三、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）如图所示为研究平行板电容器电容的实验．电容器充电后与电源断开，电量Q

将________（填“增大”、“减小”或“不变”），与电容器相连的静电计用来测量电容器的___________．在常见的电介质中，由于空气的介电常数是最小的，当极板间插入其它的电介质板时，电容器的电容将___________（填“增大”、“减小”或“不变”），于是我们发现，静电计指针偏角将___________．（填“增大”、“减小”或“不变”）12．（12分）光电门是一种较为精确的测时装置，某同学使用光电门和其他仪器设计了如图所示的装置来验证机械能守恒定律。A为装有挡光片的钩码，总质量用m表示，已知挡光片的挡光宽度为b，轻绳一端与A相连，另一端跨过光滑轻质定滑轮与的重物B相连，B的质量用M表示（并保证：M<m），他的做法是：先用力拉住B，保持A、B静止，用h表示A的挡光片上端到光电门的距离；然后由静止释放B，A下落过程中经过光电门，光电门可测出挡光片的挡光时间t，算出挡光片经过光电门的平均速度，将其视为A下落h（h≫b）时的速度，重力加速度为g。(1)为了完成上述实验，除了图示给出的实验器材以外，还需要的实验器材有：________；(2)在A从静止开始下落h的过程中，验证以A、B、地球所组成的系统机械能守恒的表达式为_______（用题目所给物理量的符号表示）；(3)由于光电门所测的平均速度与物体A下落h时的瞬时速度间存在一个差值△v，因而系统减少的重力势能________系统增加的动能（选填“大于”或“小于”）；(4)为减小上述△v对结果的影响，该同学想到了以下一些做法，其中可行的是_______。A．适当减小挡光片的挡光宽度bB．增大挡光片的挡光宽度bC．减小挡光片上端到光电门的距离hD．保持A下落的初始位置不变，测出多组t，算出多个平均速度然后取平均值四、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）某校兴趣小组制作了一个游戏装置，其简化模型如图所示，在A点用一弹射装置可将静止的小滑块以v0水平速度弹射出去，沿水平直线轨道运动到B点后，进入半径R=0.1m的光滑竖直圆形轨道，运行一周后自B点向C点运动，C点右侧有一陷阱，C、D两点的竖直高度差h=0.1m，水平距离s=0.6m，水平轨道AB长为L1=0.5m，BC长为L1=1.5m，小滑块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.4，重力加速度g=10m/s1．(1)若小滑块恰能通过圆形轨道的最高点，求小滑块在A点弹射出的速度大小；(1)若游戏规则为小滑块沿着圆形轨道运行一周离开圆形轨道后只要不掉进陷阱即为胜出．求小滑块在A点弹射出的速度大小范围；(3)若小滑块是与从光滑斜轨道E点静止释放的小球发生完全非弹性碰撞后，离开A点的（小球质量与小滑块的质量相等，且均可视为质点，斜轨道与水平地面平滑连接），求当满足(1)中游戏规则时，释放点E与过A水平面的竖直高度H的大小范围.14．（16分）如图所示，斜面AC长L=1m，倾角θ=37°，CD段为与斜面平滑连接的水平地面．一个质量m=2kg的小物块从斜面顶端A点由静止开始滑下．小物块与斜面、地面间的动摩擦因数均为μ=0.1．不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.2．求：（1）小物块在斜面上运动时的加速度大小a；（2）小物块滑到斜面底端C点时的速度大小v；（3）小物块在水平地面上滑行的时间t．15．（12分）飞机在水平跑道上滑行一段时间后起飞．飞机总质量m＝1×104kg，发动机在水平滑行过程中保持额定功率P＝8000kW，滑行距离x＝50m，滑行时间t＝5s，以水平速度v0＝80m/s飞离跑道后逐渐上升，飞机在上升过程中水平速度保持不变，同时受到重力和竖直向上的恒定升力(该升力由其他力的合力提供，不含重力)，飞机在水平方向通过距离L＝1600m的过程中，上升高度为h＝400m．取g＝10m/s2.(1)假设飞机在水平跑道滑行过程中受到的阻力大小恒定，求阻力Ff的大小；(2)飞机在上升高度为h＝400m过程中，求受到的恒定升力F及机械能的改变量．

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】

粒子在电场中加速，由动能定理得：

粒子在磁场中做匀速圆运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：；

B、联立解得：，由图示可知：打在处的粒子轨道半径r最大，打在处的粒子比荷最小，故B正确；

A、由于三种粒子是同位素，粒子所带电荷量q相等，比荷越小，质量越大，由此可知，打在处的粒子质量最大，故A错误；

C、三种粒子的电荷量q相同、加速电压U相同，由可知，三种粒子的动能相等，故C错误；

D、粒子的动量：，由于粒子动能相等，打在处的粒子质量最大，则打在处的粒子动量最大，故D错误．【点睛】本题考查了粒子在电场与磁场中的运动，分析清楚粒子运动过程是正确解题的关键，应用动能定理与牛顿第二定律可以解题．2、A【解析】

由万有引力提供向心力可得，可得，故A正确；解得，由于，故B错误；解得，故C错误；解得，故D错误．综上分析，答案为A3、A【解析】

筒内气体不与外界发生热交换，当气体体积变小时，则外界对气体做功，外界对气体做功使气体的内能增大．A正确．4、B【解析】

木块同时受到F1=8.0N、F2=3.0N的水平推力作用处于静止状态，分析知桌面对木块静摩擦力为5N，方向向左，若只撤去F1，桌面对木块静摩擦力为3N，方向向右，所以木块仍处于静止状态，故A、C、D错误，B正确。故选:B【点睛】静摩擦力是一种非常聪明的力，在最大静摩擦力范围内，可以根据物体运动的需要而发生变化。5、B【解析】

A．忽略空气阻力，则飞镖被抛出后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，根据得：，所以两次飞镖运动时间比A错误；B．根据，位移x相等，得：B正确；C．速度变化量：，所以两次飞镖的速度变化量大小之比：C错误；D．质量对平抛运动的过程没有影响，所以减小m不能使飞镖投中靶心，D错误；故选B．6、C【解析】

由牛顿第二定律得：F-Ff=ma；2F-Ff=ma′；由于物体所受的摩擦力：Ff=μFN=μmg，即Ff不变，所以有：，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、ABC【解析】

AB．由加速度图象可画出两车的速度图象，如图所示由图象可知，t=6s时两车等速，甲车在前，乙车在后，故速度相等时，两车相距最近，故AB项正确；C．图中阴影部分面积为0～6s内两车位移之差：故C项正确；D．6s时，甲乙两车的位移之差为90m，小于100m，没有相撞，9s时位移之差小于90m，则不会相撞，故D错误．8、BCD【解析】

物体受到摩擦力和推力，推力小于摩擦力时物体开始减速；分析物体的运动情况：物体先加速运动，当合力为零为后做减速运动．速度最大时推力就能得到，再由图读出位移．由动能定理可求出最大速度。【详解】A、B项：由图可知，推力先减小，所以加速度先减小，推力减小到等于摩擦力以后，物体做加速度增大的减速运动，撤去F后做匀减速运动，故A错误，B正确；C项：由F-x图象的面积可得拉力全过程做功W=12×100×4J=200J由WF-μmgs=0，得s=10m，D项：由F-x图象可知F=μmg=20N时，x=3.2m，此刻速度最大，W1-μmgx=12mvm2，其中W1=故应选：BCD。【点睛】本题有两个难点：一是分析物体的运动过程，得出速度最大的条件；二是能理解图象的物理意义，“面积”等于推力做功，是这题解题的关键。9、BD【解析】根据a=ΔvΔt可知物体速度变化越大，加速度不一定越大，选项A错误；物体速度变化越快，加速度一定越大，选项B正确；物体速度为零时，加速度不一定为零，例如竖直上抛物体到达最高点时，选项C错误；当加速度和速度同向时，物体加速度逐渐减小的过程中，物体的速度逐渐增大，选项D10、AC【解析】当物体开始滑动时，即当F=7N时，，当F=14N时，，联立解得，物体与水平面间的滑动摩擦力，滑动摩擦力要比最大静摩擦力略小，故AC正确B错误；由于过程中物体的加速度方向和速度方向一直相同，所以物体的速度一直在增大，D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、不变；电势差；增大；减小；【解析】电容器充电后与电源断开，电量保持不变；静电计可以测量电容器的电势差．当插入介质时，增大，由可知电容将增大；由可知，两板间的电压减小，静电计指针偏角减小．12、天平（包括砝码）、刻度尺（m－M）gh＝（M＋m）（）2大于A【解析】

（1）[1]动能和重力势能之和为机械能，计算时需要知道物体质量和下降的距离，结合如图实验装置可知，需要的实验器材：需要天平用来测量A、B的质量，用刻度尺测量A的下落高度，所以还需要的器材天平（包括砝码）、刻度尺。（1）[2]系统重力势能的减小量为物块经过光电门的瞬时速度为则系统动能的增加量为则机械能守恒的表达式为。（3）[3]光电门测出的平均速度是挡光片通过光电门过程中中间时刻的瞬时速度，此时下降的高度小于h，则系统减少的重力势能大于系统增加的动能。（4）[4]ABCD．减小上述对结果的影响，可以减小挡光片的宽度，使得平均速度更接近瞬时速度，BCD错误A正确。故选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、