2025届湖北省钢城第四中学高三物理第一学期期中学业水平测试试题含解析

2025届湖北省钢城第四中学高三物理第一学期期中学业水平测试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、取水平地面为重力势能零点．一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能与重力势能恰好相等．不计空气阻力．该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为()A． B．C． D．2、如图所示，一个小物块从静止开始从同一高度沿倾角不同的斜面下滑至斜面底端，若斜面都是光滑的，则下列说法正确的是（）A．小物块滑到底端所用时间相同 B．小物块滑到底端时的动能相同C．下滑过程中重力的平均功率相同 D．滑到底端时重力的瞬时功率相同3、2017年6月15日，中国空间科学卫星“慧眼”被成功送入轨道，卫星轨道所处的空间存在极其稀薄的空气．“慧眼”是我国首颗大型X射线天文卫星，这意味着我国在X射线空间观测方面具有国际先进的暗弱变源巡天能力、独特的多波段快速光观测能力等．下列关于“慧眼”卫星的说法．正确的是（）A．如果不加干预，“慧眼”卫星的动能可能会缓慢减小B．如果不加干预，“慧眼”卫星的轨道高度可能会缓慢降低C．“慧眼”卫星在轨道上处于失重状态，所以不受地球的引力作用D．由于技术的进步，“慧眼”卫星在轨道上运行的线速度可能会大于第一宇宙速度4、如图，一质量为m的正方体物块置于风洞内的水平面上，其一面与风速垂直，当风速为时刚好能推动该物块．已知风对物块的推力F正比于，其中v为风速、S为物块迎风面积．当风速变为时，刚好能推动用同一材料做成的另一正方体物块，则该物块的质量为A．4m B．8m C．32m D．64m5、如图所示，城市里很多立交桥的桥面可近似看成圆弧面。某汽车以恒定速率依次通过桥上同一竖直平面内圆弧上的A、B、C三点（B点最高，A、C等高）。则汽车A．通过A点时所受合力大于通过B点时所受合力B．通过B点时对桥面的压力小于其自身重力C．通过B点时受重力、支持力和向心力的作用D．通过C点时所受合力沿圆弧切线向下6、近年来，一些高级轿车的设计师在关注轿车的加速性能的同时，提出了“加速度的变化率”的概念，用这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢，轿车的加速度变化率越小，乘坐轿车的人感觉越舒适．图示是一辆汽车在水平公路上行驶时加速度随时间变化的关系图象，取t=0时速度方向为正方向，则关于加速度变化率以及汽车的运动，下列说法正确的是（

）A．依据运动学定义方法，“加速度的变化率”的单位是m/s2B．在2秒内，汽车做匀减速直线运动C．在2秒内，汽车的速度减小了3m/sD．若汽车在t=0时速度为5m/s，则汽车在2秒末速度的大小为8m/s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、下列说法中正确的是A．单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关B．线性变化的电场一定产生恒定的磁场，线性变化的磁场一定产生恒定的电场C．在杨氏双缝实验中，若仅将入射光由红光改为蓝光，则干涉条纹间距变窄D．光纤通信的工作原理是光的反射，光纤通信具有容量大，抗干扰性强等优E.用标准玻璃样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏转8、如图所示，A,B两物体用细线连着跨过定滑轮静止，A,B物体的重力分别为40N和10N，绳子和滑轮的质量、摩擦不计。以下说法正确的是()A．地面对A的支持力是30NB．物体A受到的合外力是30NC．弹簧测力计示数为10ND．弹簧测力计示数为20N9、下列说法中正确的有A．核的比结合能比核的大B．天然放射现象的发现，揭示了原子的核式结构C．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D．1.0×1024个核经过两个半衰期后还剩1.0×106个10、已知一足够长的传送带与水平面的倾角为,以恒定的速度顺时针转动．某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度、质量为m的小物块,如图甲所示．以此时为时刻,小物块的速度随时间的变化关系如图乙所示(图甲中取沿传送带向上的方向为正方向,图乙中)．下列说法中正确的是()A．0～t1内传送带对小物块做正功B．小物块与传送带间的动摩擦因数μ小于C．0～t2内传送带对小物块做功为D．0～t2内小物块与传送带间因摩擦产生的热量大于小物块动能的减少量三、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）用电流表和电压表测定某一电阻丝的阻值，实验时提供下列可选用的器材：待测电阻Rx（阻值约为6KΩ）电压表V（量程3V，内阻约50KΩ）电流表A1（量程500μA，内阻约200Ω）电流表A2（量程5mA，内阻约20Ω）电流表A3（量程0.6A，内阻约1Ω）滑动变阻器R（最大阻值1KΩ）电源E（电源电动势4V）开关S、导线(1)在所提供的电流表中应选用______（填字母代号）；(2)在虚线框中画出测电阻的实验电路图__________；(3)分别用L、d、Rx表示电阻丝的长度、直径和阻值，则电阻率表达式为ρ=______．12．（12分）如图所示为重物系一纸带通过打点计时器做自由落体运动时得到的实际点迹,测得A、B、C、D、E五个连续点与第一个点O之间的距离分别是19.50、23.59、28.07、32.94、38.20(单位:cm)。已知当地的重力加速度的值为g=9.8m/s2,交流电的频率f=50Hz,重物的质量为1kg。(计算结果保留3位有效数值)（1）由此可知打点计时器在打D点时,纸带的速度为________m/s。（2）以D点为例,从O点到D点重物的重力势能减少了________J,动能增加了________J。在误差允许范围内验证了机械能守恒定律。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，重物A、B的质量分别为mA=3kg、mB=1kg，A与B之间及A与地面之间动摩擦因数均为μ=0.5，滑轮和绳质量及其间的摩擦均不计．设最大摩擦力的大小等于滑动摩擦力的大小，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s1．(1)要使整个装置保持静止，重物C的质量不能超过多大?(1)当C的质量最大时，地面对A的摩擦力是多大?14．（16分）如图所示，传送带A、B之间的距离为L＝3.2m，与水平面间的夹角θ＝37°，传送带沿顺时针方向转动，速度恒为v＝2m/s，在上端A点无初速度地放置一个质量为m＝1kg、大小可视为质点的金属块，它与传送带的动摩擦因数为μ＝0.5，金属块滑离传送带后，经过弯道，沿半径为R＝0.4m的光滑圆轨道做圆周运动，刚好能通过最高点E。已知B、D两点的竖直高度差h＝0.6m(g取10m/s2)求：(1)金属块经过D点时的速度；(2)金属块在BCD弯道上克服摩擦力做的功。15．（12分）如图所示，在某竖直平面内，光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径r=0.2m的四分之一细圆管CD，管口D端正下方直立一根劲度系数为k=100N/m的轻弹簧，弹簧一端固定，另一端恰好与管口D端平齐，一个质量为1kg的小球放在曲面AB上，现从距BC的高度为h=0.6m处静止释放小球，它与BC间的动摩擦因数μ=0.5，小球进入管口C端时，它对上管壁有FN=2.5mg的相互作用力，通过CD后，在压缩弹簧过程中滑块速度最大时弹簧弹性势能Ep=0.5J。取重力加速度g=10m/s2。求：(1)小球在C处受到的向心力大小；(2)在压缩弹簧过程中小球的最大动能Ekm；(3)小球最终停止的位置。

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】

建立平抛运动模型，设物体水平抛出的初速度为v0，抛出时的高度为h，根据题意，由：解得：；由于竖直方向物体做自由落体运动，则落地的竖直速度：所以落地时速度方向与水平方向的夹角：tanθ===1则θ=，故B正确，ACD错误。故选B。2、B【解析】A.物体下滑的加速度a=gsinθ,根据hsinθ=B.据动能定理知,mgh=1C.因重力做功相等，但时间不相等，故两个物体重力的平均功率大小不相等，故C错误；D.由动量定理可知,两物体到达低端时速度大小相等，方向不同，故重力的瞬时功率不同，故D错误；故选B.3、B【解析】AB：卫星轨道所处的空间存在极其稀薄的空气，如果不加干预，卫星的机械能减小，卫星的轨道高度会缓慢降低，据可得，卫星的轨道高度降低，卫星的线速度增大，卫星的动能增大．故A错误、B正确．C：卫星在轨道上，受到的地球引力产生向心加速度，处于失重状态；故C错误．D：据可得，卫星在轨道上运行的线速度小于第一宇宙速度；故D错误．4、D【解析】试题分析：滑块被匀速推动，根据平衡条件，有：F=f；N=mg其中：F=kSv2=ka2v2f=μN=μmg=μρa3g解得：；现在风速v变为2倍，故能推动的滑块边长为原来的4倍，故体积为原来的64倍，质量为原来的64倍；故选D．考点：物体的平衡【名师点睛】本题关键是明确物体的受力情况，根据平衡条件推导出能够推动的滑块的边长a与风速的关系表达式进行分析，不难．5、B【解析】

A．汽车所受的合外力，可知汽车通过A点时所受合力等于通过B点时所受合力，选项A错误；B．通过B点时：可得则汽车对桥面的压力小于其自身重力，选项B正确；C．通过B点时受重力和支持力的作用，选项C错误；D．通过C点时所受合力指向圆心斜向下，选项D错误。6、D【解析】

加速度的变化率为，a的单位是m/s2，所以，“加速度的变化率”的单位应该是m/s3，故A错误．在2秒内，汽车的加速度在减小，但2s内加速度一直为正，加速度与速度同向，则汽车作加速运动，所以汽车做加速度减小的变加速直线运动，故B错误．由△v=a△t，知在a-t图象中，图象与时间轴所围图形的面积表示物体速度的变化量△v，则得：在2秒内，汽车的速度增加△v=m/s=3m/s．故C错误．若汽车在t=0时速度为5m/s，在2秒内，汽车的速度增加3m/s，则汽车在2秒末速度的大小为8m/s，故D正确．故选D．【点睛】本题主要考查物体运动时加速度的定义，知道在a-t图象中图象与时间轴所围图形的面积表示物体速度的变化量，能理解加速运动与减速运动由加速度与速度方向决定，而不是由加速度的大小变化决定．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】

考查受迫振动，电磁感应，波的干涉、反射、折射。【详解】A．单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关，只与周期性外力（驱动力）的周期有关．故A项正确．B．据麦克斯韦电磁场理论可知，线性变化的电场一定产生恒定的磁场，线性变化的磁场一定产生恒定的电场．故B项正确．C．红光的波长大于蓝光的波长，据知，在杨氏双缝实验中，若仅将入射光由红光改为蓝光，干涉条纹间距变窄．故C项正确．D．光纤通信的工作原理是光的全反射，光纤通信具有容量大，抗干扰性强等优点．故D项错误．E．用标准玻璃样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的薄膜干涉．故E项错误．故选ABC。8、AD【解析】

AB.物体A、B都处于静止状态，即平衡状态，对B分析有：T=GB=10N对A分析，受拉力、地面的支持力和重力，有：GA=T+N则：N=GA-T=40N-10N=30NA所受的合力为零，故A正确，B错误；CD.对滑轮分析，受两个向下的拉力和弹簧的弹力，所以：F=2T=20N所以弹簧计的示数为20N，故C错误，D正确。​9、AC【解析】

因为，过程中需要释放能量，所以核的比结合能比核的大，A正确；α粒子散射实验揭示了原子的核式结构，B错误；当电子从能量较高的定态轨道（其能量记为）跃迁到能量较低的定态轨道（能量记为，）时，会放出能量为的光子（是普朗克常量），这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即，因此，氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子；C正确；半衰期是大量的统计规律，少量的核衰变，不满足，所以D错误；10、BD【解析】试题分析：由图知，物块先向下运动后向上运动，则知传送带的运动方向应向上．0～t1内，物块对传送带的摩擦力方向沿传送带向下，则物块对传送带做负功．故A错误．在t1～t2内，物块向上运动，则有μmgcosθ＞mgsinθ，得μ＞tanθ．故B正确．0～t2内，由图“面积”等于位移可知，物块的总位移沿斜面向下，高度下降，重力对物块做正功，设为WG，根据动能定理得：W+WG=mv22-mv1，则传送带对物块做功W≠mv22-mv1．故C错误．物块的重力势能减小、动能也减小都转化为系统产生的内能，则由能量守恒得知，系统产生的热量大小一定大于物块动能的变化量大小．故D正确．故选BD.考点：动能定理；能量守恒定律.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、A1【解析】（1）电阻丝的电流大约为，远小于电流表A2A3的量程，接近A1的量程，故选A1；（2）由于，电流表采用内接法，滑动变阻器R小于待测电阻Rx，滑动变阻器采用分压式，电路图为；（3）电阻丝的电阻，电阻率表达式为；12、2.533.243.20【解析】（1）打点计时器在打D点时,纸带的速度为（2）以D点为例,从O点到D点重物的重力势能减少了；动能增加了.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）1.1kg（1）6N,水平向左【解析】

（1）绳中拉力的最大值为F，对C由力的平衡条件可知：1Fcos530=mCgA与B间的摩擦力恰好达到最大静摩擦力fm时，整个装置保持静止，重物C的质量最大，设此时A对B支持力大小为N，则fm=Fsin370N+Fcos370=mBgfm=μN解得mC=1.1kg（1）设地面对A的摩擦力大小为f地，f地=Fsin370解得f地=6N，方向水平向左.14、（1）（2）4J【解析】

（1）由向心力公式可求得E点的速度，再由动能定理可求得D的速度；（2）对AB过程由牛顿第二定律及运动学公式可得出B点的速度，再对BCD段由动能定理可求得克服摩擦力所做的功．【详解】（1）金属块刚好能通过最高点E，那么对金属块在E点应用牛