陕西省四校联考2025届物理高三上期中综合测试模拟试题含解析

陕西省四校联考2025届物理高三上期中综合测试模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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，半径为R的半圆弧槽固定在水平面上，槽口向上，槽口直径水平，一个质量为m的物块从P点由静止释放刚好从槽口A点无碰撞地进入槽中，并沿圆弧槽匀速率地滑行到最低点B，P点到A点高度也为R，不计物块的大小，重力加速度大小为g，则物块从P到B过程中，重力做功的平均功率大小为A． B． C． D．2、一列沿x轴传播的简谐机械横波，波速大小为10m/s。该波在某时刻的图像如图所示，此时刻质点P沿y轴负方向运动，从该时刻开始计时，下列说法正确的是A．该波沿x轴负方向传播B．此时刻质点P的加速度为零C．t=1s时，质点P的位移为10mD．t=1.5s时，质点P的动能最大3、两颗卫星和的质量相同，都绕地球做匀速圆周运动，卫星的轨道半径更大些．两颗卫星相比较，下列说法中正确的是（）A．卫星的向心加速度较小B．卫星的动能较小C．卫星的周期较小D．两卫星的机械能相等4、如图所示，倾角为θ的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态．则()A．B受到C的摩擦力一定不为零B．C受到水平面的摩擦力一定为零C．水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等D．若B、C间的动摩擦因数，将细绳剪断，水平面对C的摩擦力为零5、设同步卫星离地心的距离为r，运行速率为v1，加速度为a1；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球的半径为R，则下列比值正确的是（）A． B． C． D．6、关于伽利略对物理问题的研究，下列说法中正确的是（）A．伽利略认为在同一地点重的物体和轻的物体下落快慢不同B．伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证C．只要条件合适理想斜面实验就能做成功D．理想斜面实验虽然是想象中的实验，但它是建立在可靠的事实基础上的二、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、如图所示，质量为M的木板A静止在水平地面上，在木板A的左端放置一个质量为m的铁块B，铁块与木板间的动摩擦因数μ1，木板与地面之间的动摩擦因数为μ1．现给铁块施加一由零开始逐渐增大的水平作用力F，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列判断正确的是（）

A．若μ

1>μ

1，则一定是木板A先相对地发生滑动，然后B相对A发生滑动B．若μ

1mg>μ

1Mg，则一定是木板A先相对地发生滑动，然后B相对A发生滑动C．若铁块B先相对A发生滑动，则当A、B刚发生相对滑动时，F的大小为μ

1mgD．若木板A先相对地发生滑动，则当A、B刚发生相对滑动时，F的大小为mg（μ

1-μ

1）（m+M）/M8、下列说法正确的是()A．液晶具有流动性，其光学性质表现为各向异性B．太空舱中的液滴呈球状是由于完全失重情况下液体表面张力的作用C．用打气筒的活塞压缩气体很费劲，说明分子间有斥力D．第二类永动机是不可能制造出来的，因为它违反了能量守恒定律E.在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体9、图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为2V，一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV。下列说法正确的是（）A．平面c上的电势为零B．该电子可能到达不了平面fC．该电子经过平面d时，其电势能为4eVD．该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍10、如图a所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体（物体与弹簧不连接），初始时物体处于静止状态．现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移x的关系如图b所示（10m/s2），则正确的结论是()A．物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态B．弹簧的劲度系数为5N/cmC．物体的质量为3kgD．物体的加速度大小为5m/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）某实验小组在进行“验证动量守恒定律”的实验。入射球与被碰球半径相同。①实验装置如下图所示。先不放B球，使A球斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。再把B球静置于水平槽前端边缘处，上A球仍从C处静止滚下，A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自落点的痕迹。记录纸上的O点是垂锤所指的位置，M、P、N分别为落点的痕迹。未放B球时，A球落地点时记录纸上的_______________点。②实验中可以将表达式m1v1=m1v1′+m2v2′转化为m1s1=m1s1′+m2s2′来进行验证，其中s1、s1′、s2′为小球平抛的水平位移。可以进行这种转化的依据是_______________。（请选择一个最合适的答案）A．小球飞出后的加速度相同B．小球飞出后，水平方向的速度相同C．小球在空中水平方向都做匀速直线运动，水平位移与时间成正比D．小球在空中水平方向都做匀速直线运动，又因为从同一高度平抛，运动时间相同，所以水平位移与初速度成正比③完成实验后，实验小组对上述装置进行了如下图所示的改变：（I）在木板表面先后钉上白纸和复印纸，并将木板竖直立于靠近槽口处，使小球A从斜槽轨道上某固定点C由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；（II）将木板向右平移适当的距离固定，再使小球A从原固定点C由静止释放，撞到木板上得到痕迹P；（III）把半径相同的小球B静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球A仍从原固定点由静止开始滚下，与小球B相碰后，两球撞在木板上得到痕迹M和N；（IV）用刻度尺测量纸上O点到M、P、N三点的距离分别为y1，y2，y3。请你与出用直接测量的物理量来验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式：_______________。（小球A、B的质量分别为m1、m2）12．（12分）利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连，遮光片两条长边与导轨垂直，导轨上B处有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t.用d表示A处到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B处时的瞬时速度。实验时使滑块在A处由静止开始运动。（1）某次实验测得倾角θ=，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时，m和M组成的系统动能增加量可表示为∆Ek=___，系统的重力势能减少量可表示为∆Ep=____,在误差允许的范围内，若∆Ek=∆Ep则可认为系统的机械能守恒；（2）某同学改变A、B间的距离，求出滑块通过B点的瞬时速度v后，作出的v2-d图像如图乙所示，并测得m=M，则重力加速度g=_____m/s2.四、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）如图所示为一列简谐横波沿x轴传播在t=0(实线)和t=0.5s(虚线)时刻的波形图。(1)若t=0时刻，x=2.5m处质点正沿y轴负方向振动，求该质点第一次回到t=0时刻的位置所经过的最长时间；(2)若波动的周期T≤0.5s≤2T，则在1s内波形传播的距离为多少?14．（16分）为了提高运动员奔跑时下肢向后的蹬踏力量，在训练中，让运动员腰部系绳拖汽车轮胎奔跑，已知运动员在奔跑中拖绳上端与在面的高度为1.2m，且恒定，轻质无弹性的拖绳长2m，运动员质量为60kg，车胎质量为12kg，车胎与跑道间的动摩擦因数为，如图甲所示，将运动员某次拖胎奔跑100m当做连续过程，抽象处理后的v-t图象如图乙所示，g=10m/s2，不计空气阻力．求：（1）运动员加速过程中的加速度大小a及跑完100m后用的时间t；（2）在加速阶段绳子对轮胎的拉力大小T及运动员与地面间的摩擦力大小f人．15．（12分）如图所示,两个导热的圆筒底部有一条细短管连通,圆筒内装有约20cm深的水银,K为阀门,处于关闭状态.左侧大圆筒的横截面积S1=800cm2,水银面到圆筒顶部的高度H=115cm,水银上方是空气,空气的压强P1=100cmHg,室温t1=27°C．左侧圆筒中竖直放置一根托里拆利管,管的横截面积远小于两圆筒的横截面积,托里拆利管中水银上方有氮气,氮气柱的长度L1=20cm,水银柱的高度L2=70cm.右侧小圆筒的横截面积S2=100cm2,一个活塞紧贴水银放置.已知大气压强P0=75cmHg.求:（I）若环境温度缓慢升高60°C，左侧圆筒内空气的压强变为多大?（II）在环境温度升高60°C后，用力控制右侧圆筒中活塞，打开阀门K，使活塞缓慢升高h1=40cm后固定，则托里拆利管中氮气柱的长度最终变为多大(结果可以带根号)

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】

物块从P到A的过程，由机械能守恒得：，可得物块到达A点的速度大小为：，其运动时间为：，从A到B运动的时间为：此物块从P到B过程重力的平均功率为：A.与计算结果不符，故A错误。B.与计算结果不符，故B错误。C.与计算结果相符，故C正确。D.与计算结果不符，故D错误。2、B【解析】

由波的图象读出振幅和波长，由波速公式v=λ【详解】A、由于P点向负方向振动，可知波沿x轴正方向传播，故选项A错误；B、此时刻质点P处于平衡位置，此时刻加速度为零，速度最大，故选项B正确；C、由图像可知，波长为λ=20m，根据公式v=λT可知：T=λv=2010s=2s，经过半个周期P点仍在平衡位置，即t=1s时，D、当t=1.5s=3【点睛】根据波的图象读出振幅、波长、速度方向及大小变化情况，加速度方向及大小变化情况等，是应具备的基本能力。3、C【解析】由万有引力产生加速度则得，半径越大，加速度越小，故的向心加速度大，故A错误；由万有引力提供向心力解得，轨道半径小的卫星线速度来得大，卫星的动能较大，B错误；根据公式解得，轨道半径小的卫星的周期较小，C正确；将卫星从低轨道进入高轨道，火箭要点火加速做功，则卫星的机械能较大，即卫星的机械能较小，D错误．4、D【解析】

当B受到绳子的拉力与B的重力在斜面上的分力大小相等，即时，B在斜面上没有运动趋势，此时BC间没有摩擦力，A错误；把BC当做一个整体进行受力分析，可知绳子的拉力在水平方向上的分量不为零，整体有向右的运动趋势，所以C受到地面的摩擦力不会为零，B错误；把BC当做一个整体进行受力分析，在竖直方向上有：，绳子的拉力在竖直方向上的分量不为零，所以水平面对C的支持力与B、C的总重力大小不相等，C错误；若将细绳剪断，B物体依然静止在斜面上，以BC为整体进行受力分析，受重力和地面的支持力作用，在水平方向没有力作用，所以水平面对C的摩擦力为零，D正确．【点睛】该题考查到了摩擦力的判断，常用的方法有：

假设法：利用假设法判断摩擦力的有无及方向；反推法：从研究物体表现出的运动状态这个结果反推出它必须具有的条件，分析组成条件的相关因素中摩擦力所起的作用，就容易判断摩擦力的有无及方向了；利用牛顿第三定律来判断：此法的关键是抓住“力是成对出现的”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“反向”确定另一物体受到的静摩擦力的方向．5、D【解析】

对于地球同步卫星和以第一宇宙速度运动的近地卫星，由万有引力提供做匀速圆周运动所需向心力得到：，解得得：，故A错误，D正确。因为地球同步卫星的角速度和地球赤道上的物体随地球自转的角速度相同，由a1=ω2r，a2=ω2R可得，，故BC错误；故选D。6、D【解析】亚里士多德认为在同一地点重的物体和轻的物体下落快慢不同，伽利略处用逻辑的观点推翻了这一观点，故A错误；伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并未直接进行验证，而是在斜面实验的基础上的理想化推理，故B错误；目前实验条件下可以提高实验精度，但是仍然不能直接得出自由落体运动的规律，故C错误；“理想斜面实验”不是凭空想象的实验，是可靠的事实基础上，进行理想化推理，故D正确。所以D正确，ABC错误。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】

A．要使A相对地面发生滑动，则B给A向右的摩擦力必须大于地面给的向左的滑动摩擦力，若B未滑动，A先发生相对地面滑动，则，这种情况下A错误；B.若B滑动后，A发生相对地面运动，则，即，这种情况下，一定是B先滑动，后A再开始滑动，B错误；C.若铁块B先相对A发生滑动，则当A、B刚发生相对滑动时，此时拉力刚好等于B所受的滑动摩擦力，即，C正确；D.若木板A先运动，B相对于A滑动时，二者的加速度关系为，即：整理得所以当A、B刚发生相对滑动时，F的大小为D正确．8、ABE【解析】

A.液晶具有流动性，其光学性质表现为各向异性，选项A正确；B.太空舱中的液滴呈球状是由于完全失重情况下液体表面张力的作用，选项B正确；C.用打气筒的活塞压缩气体很费劲，这是气体压强作用的结果，不能说明分子间有斥力，选项C错误；D.第二类永动机是不可能制造出来的，因为它违反了热力学第二定律，不违反能量守恒定律，选项D错误；E.在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体，例如天然石英是晶体，加工后做成玻璃就是非晶体，选项E正确.9、ABD【解析】

A：电子从a到d的过程中克服电场力做功，则电场力的方向水平向左，电场方向水平向右，从a到d电势降低．匀强电场内间距相等的等势面之间的电势差相等，设相邻等势面间的电势差为U，则Uad=3U；又Wad=-eUad，联立解得：U=2V．平面bB：由于电子运动方向未知，粒子经过平面d时速度方向可能已经沿平面d，则电子可能到达不了平面f．故B项正确．C：平面b上的电势为2V，相邻等势面间的电势差U=2V，则平面d上的电势为-2V，电子经过平面d时，其电势能为2eVD：相邻等势面间的电势差U=2V，则Uab=2V，Uad=6V，电子经过a时的动能为10eV，据动能定理可得：-eUab=Ekb-E10、BD【解析】试题分析：物体与弹簧分离时，弹簧恢复原长，故A错误；刚开始物体处于静止状态，重力和弹力二力平衡，有：…①，拉力为10N时，弹簧弹力和重力平衡，合力等于拉力，根据牛顿第二定律，有：…②，物体与弹簧分离后，拉力为30N，根据牛顿第二定律，有：…③，代入数据解得：，，，故BD正确，C错误；考点：考查了牛顿第二定律三、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、PDm1【解析】

①A小球和B小球相撞后，B小球的速度增大，A小球的速度减小，所以碰撞后A球的落地点距离O点最近，B小球离O点最远，中间一个点是未放B球时A的落地点，所以未放B球时，A球落地点是记录纸上的P点。②小球碰撞前后都做平抛运动，竖直方向位移相等，由h=12gt2即t=2h③同理，未放小球B时A球打在P点，放了B球之后A球打在N点，B球打在M点，由y=12gt2和v=xt可得，v=xg2y，所以vP【点睛】本题考查动量守恒定律的验证实验，结合平抛运动，难度不大，关键在于判断准确小球的落点。12、(M+m)（m-）gd9.75【解析】

(1)[1]由于光电门的宽度b很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度，滑块通过光电门B速度为滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量为[2]系统的重力势能减少量可表示为(3)[3]根据系统机械能守恒有则对应v2-d图象，则图线的斜率则有解得四、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）10m或14m【解析】

①据在t=0时刻，x=2.5m处的质点向y轴负方向运动，根据波形平移法得到该波的传播方向；由两个时刻的波形可知时间与周期的关系，求出周期的通项，根据周期通项，读出波长，求出波速。

②简谐波传播过程中，振动在一个周期内传播一个波长的距离。根据波形的平移法可知，若波向左传播，且T＜△t＜2T，则波传播的距离是1λ；若波向右传播，且T＜△t＜2T，波传播的距离是1λ，从而求得波速，进而即可求解1s内波形平移的距离。【详解】（1）已知在t=0时刻，x=2.5m处的质点向y轴负方向运动，波形向左平移，所以该波沿x轴的负方向传播。结合图像可知，该质点回到t=0时刻的位置波形传播的最小距离为x=1m，波传播的速度（k=0，1，2，…），k=0时波速最小，最小速度为v=6m/s；x=2.5m处质点回到t=0时刻的位置所用最长时间

（2）由于T≤0.5s≤2T，若波沿x轴正向传播，则0.5s内波传播的距离为x