2025届西藏日喀则市第一高级中学高三物理第一学期期中联考试题含解析

2025届西藏日喀则市第一高级中学高三物理第一学期期中联考试题请考生注意：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、如图所示，平行板电容器两极板M、N间距为d，两极板分别与电压为U的恒定电源两极相连，则下列能使电容器的电容减小的措施是A．减小dB．增大UC．将M板向左平移D．在板间插入介质2、功的单位用基本单位可表示为A．J B．N·m C．W·s D．kg·m2/s23、下列说法正确的是A．第一宇宙速度是人造卫星在空中环绕地球做匀速圆周运动的最小速度B．只要发射速度大于第一宇宙速度，人造卫星就将在高空沿圆轨道绕地球运行C．如果需要，地球同步通讯卫星可以定点在地球上空任何一点D．人造卫星的轨道可以是圆的也可以是椭圆的4、物体做竖直上抛运动，若取物体抛出点为起点，则下列可表示物体路程随时间变化的图象是()A．B．C．D．5、如图所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相等的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动，则A、B组成的系统动能变化最大的时刻是A．A开始运动时B．A和B的速度相等时C．B的速度等于零时D．A的速度等于v时6、如图所示，光滑的轻滑轮通过支架固定在天花板上，一足够长的细绳跨过滑轮，一端悬挂小球b，另一端与套在水平细杆上的小球a连接。在水平拉力F作用下小球a从图示虚线位置开始缓慢向右移动（细绳中张力大小视为不变）。已知小球b的质量是小球a的2倍，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，小球a与细杆间的动摩擦因数为。则下列说法正确的是A．当细绳与细杆的夹角为30°时，拉力F的大小为（2–）mgB．当细绳与细杆的夹角为60°时，拉力F的大小为（2–）mgC．支架对轻滑轮的作用力大小逐渐增大D．拉力F的大小一直减小二、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、如图所示，质量为m的竖直光滑圆环A的半径为R，固定在质量为3m的木板B上，木板B的左右两侧各有一竖直挡板固定在地面上，B不能左右运动．在环的最低点静止放有一质量为m的小球C．现给小球一水平向右的瞬时速度v0，小球会在圆环内侧做圆周运动，为保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起，初速度v0必须满足（）A．最小值为B．最小值为C．最大值为D．最大值为8、如图所示，在竖直平面内有水平向右、场强为E=1×104N/C的匀强电场．有一根长L=2m的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系质量为0.04kg的带电小球，小球静止时细线与竖直方向成37°角．如果突然给小球施加一个沿着圆弧切线方向的外部作用，使小球获得沿圆弧切线方向的初速度v0，之后小球恰好能够绕O点在竖直平面内完成圆周运动．设小球原本静止时的位置电势φ=0，取静止时所在水平平面为零重力势能面，g=10m/s2，下列说法正确的是（）A．小球所带电量为q=3×10-4CB．小球所获得的初动能为2.5JC．小球在圆周运动的过程中机械能最小值是1.54JD．小球在圆周运动的机械能最大值是2.5J9、如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中()A．从P到M所用的时间等于B．从Q到N阶段，机械能逐渐变大C．从P到Q阶段，速率逐渐变小D．从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功10、如图所示，电场强度为E的匀强电场方向竖直向上，质量为m的带电荷量为+q的小球从a点以速度v0水平射入电场中，到达b点时的速度大小为，已知a、b间的水平距离为d，则下列说法正确的是A．在相等的时间内小球速度的变化量相等B．在相等的时间内电场力对小球做的功相等C．从a点到b点电场力做功为D．从a点到b点重力做功为–mgd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）在探究弹簧弹性势能实验中：(1)如图1，弹簧的一端固定，原来处于自然长度。现对弹簧的另一端施加一个拉力缓慢拉伸弹簧，关于拉力或弹簧弹力做功与弹簧弹性势能变化的关系，以下说法中正确的是______A．拉力做正功，弹性势能增加

B．拉力做正功，弹性势能减少C．弹簧弹力做负功，弹性势能增加

D．弹簧弹力做负功，弹性势能减少(2)由于拉力是变力，拉力做功可以分割成一小段一小段处理，每一小段的弹力可以近似看成是恒力，再把每一小段的功相加求和，可得W总=F1△l+F2△l+F3△l+…，某次实验中作出拉力F拉与弹簧伸长量x的图象如图2，则在弹簧被拉长L的过程中拉力做功为______。（3）若换一根劲度系数更大的弹簧做此实验，则图2的图象斜率将______（选填“不变”“减小”“增大”）12．（12分）为了验证机械能守恒定律，某同学使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器M通过G1、G2光电门时，光束被滑行器M上的挡光片遮挡的时间△t1、△t2都可以被测量并记录，滑行器连同挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，两光电门中心间的距离为x，牵引砝码的质量为m，细绳不可伸长且其质量可以忽略，重力加速度为g．该同学想在水平的气垫导轨上，只利用以上仪器，在滑行器通过G1、G2光电门的过程中验证机械能守恒定律，请回答下列问题：（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺母，使气垫导轨水平．请在以下空白处填写实验要求．在不增加其他测量器材的情况下，调水平的步骤是：取下牵引砝码m，接通气垫导轨装置的电源，调节导轨下面的螺母，若滑行器M放在气垫导轨上的任意位置都能保持静止，或者轻推滑行器M，M分别通过光电门G1、G2的时间，则导轨水平；（2）当气垫导轨调水平后，在接下来的实验操作中，以下操作合理的是；A．挡光片的宽度D应尽可能选较小的B．选用的牵引砝码的质量m应远小于滑行器和挡光片的总质量MC．为了减小实验误差，光电门G1、G2的间距x应该尽可能大一些D．用来牵引滑行器M的细绳可以与导轨不平行（3）在每次实验中，若表达式（用M、g、m、△t1、△t2、D、x表示）在误差允许的范围内成立，则机械能守恒定律成立．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，斜面倾角为θ=37°，一质量为m=7kg的木块恰能沿斜面匀速下滑，（sin37°=0.6,cos37°=0.8，g=10m/s2）（1）物体受到的摩擦力大小（2）物体和斜面间的动摩擦因数？（3）若用一水平恒力F作用于木块上，使之沿斜面向上做匀速运动，此恒力F的大小．14．（16分）如图所示，斜面ABC中AB段粗糙，BC段长1.6m且光滑．质量为1kg的小物块由A处以12m/s的初速度沿斜面向上滑行，到达C处速度为零．此过程中小物块在AB段速度的变化率是BC段的2倍，两段运动时间相等．g=10m/s2，以A为零势能点．求小物块：（1）通过B处的速度；（2）在C处的重力势能；（3）沿斜面下滑过程中通过BA段的时间．15．（12分）己知万有引力常量，地球半径，月球和地球之间的距离，同步卫星距地面的高度，月球绕地球的运转周期，地球的自转周期，地球表面的重力加速度．（1）根据万有引力定律和牛顿第二定律说明：为什么不同物体在地球表面的自由落体加速度大小都是相等的?为什么高山上的自由落体加速度比地面的小?（2）某同学根据以上条件，提出一种估算地球质量的方法：同步卫星绕地球做圆周运动，由得请判断结果是否正确，并说明理由．如不正确，请给出正确的解法和结果．（3）请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果．

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】根据可知，减小d，则C变大，选项A错误；增大U，电容器的电容不变，选项B错误；将M板向左平移，则S减小，C减小，选项C正确；在板间插入介质，则C变大，选项D错误；故选C.2、D【解析】

功的单位可表示为J、N·m、W·s，但J、N、W都不是基本单位，只有kg·m2/s2才是基本单位组成的，所以D正确；故选D。3、D【解析】

A.第一宇宙速度是人造卫星在空中环绕地球做匀速圆周运动的最大速度，A错误；B.人造卫星可能做圆周运动，可能做椭圆运动，如果速度大于第二宇宙速度，卫星将脱离地球引力，故B错误；C.同步卫星的平面只能是赤道平面，只能静止在赤道上空某一点，C错误；D.人造卫星的轨道可以是圆的也可以是椭圆的，D正确；故选D。4、A【解析】

竖直上抛的上升过程为匀减速直线运动，，则上升的过程路程随时间不均匀的增大，函数为开口向下的抛物线；到达最高点时，下降过程为自由落体运动，，则下降过程的路程随时间不均匀增大，为开口向上的部分抛物线；故选A.【点睛】本题掌握竖直上抛的运动规律和路程随时间的变化图象，建立函数表达式可以快速得到图象的形状.5、B【解析】

两球不受外力，故两球及弹簧组成的系统动量守恒，根据两物体速度的变化可知系统动能损失最大的时刻。【详解】在压缩弹簧的过程中，没有机械能的损失，减少的动能转化为弹簧的弹性势能。在压缩过程中水平方向不受外力，动量守恒。则有当A开始运动时，B的速度等于v，所以没有损失动能。当A的速度v时，根据动量守恒定律有B的速度等于零，所以系统动能又等于初动能；故A、C、D错误。而在A、B速度相等时，由动量守恒知此时A、B的速度为v2，此时弹簧压缩至最短，弹簧的弹性势能最大，故动能应最小，动能的变化最大，故B正确故选：B6、B【解析】

AB．当细绳与细杆的夹角为时，拉力F的大小为故A错误，B正确；C．向右缓慢拉动的过程中，两个绳子之间的拉力逐渐增大，绳子的拉力不变，所以绳子的合力减小，则绳子对滑轮的作用力逐渐减小，根据共点力平衡的条件可知，支架对轻滑轮的作用力大小逐渐减小，故C错误；D．设a的质量为m，则b的质量为2m；以b为研究对象，竖直方向受力平衡，可得绳子拉力始终等于b的重力，即T=2mg，保持不变；以a为研究对象，受力如图所示，设绳子与水平方向夹角为θ，支持力FN=2mgsinθ-mg向右缓慢拉动的过程中，θ角逐渐减小；水平方向F=f+2mgcosθ=2mgcosθ+μ（2mgsinθ-mg）=2mg（cosθ+μsinθ）-μmg由于由于θ从开始逐渐减小，可知θ增大，则（+θ）从逐渐减小时sin（+θ）逐渐增大；当θ＜后，F=f+2mgcosθ=2mgcosθ+μ（mg-2mgsinθ）=2mg（cosθ-μsinθ）+μmg由于当θ从逐渐减小的过程中，cos（+θ）逐渐增大，所以当θ从逐渐减小的过程中F仍然逐渐增大，可知水平拉力一直增大，故D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、BC【解析】在最高点，速度最小时有：，解得：，从最高点到最低点的过程中，机械能守恒，设最低点的速度为，根据机械能守恒定律，有：，解得：；要使环不会在竖直方向上跳起，环对球的压力最大为：，最高点到最低点的过程中，机械能守恒，设此时最低点的速度为，在最高点，速度最大时有：，解得：，所以保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起，在最低点的速度范围为：，CD正确，AB错误．选CD．【点睛】小球在环内侧做圆周运动，通过最高点速度最小时，轨道对球的最小弹力为零，根据牛顿第二定律求出小球在最高点的最小速度；为了不会使环在竖直方向上跳起，小球在最高点对轨道的弹力不能大于5mg，根据牛顿第二定律求出最高点的最大速度，再根据机械能守恒定律求出小球在最低点的速度范围．8、BC【解析】

A.小球静止时，对小球进行受力分析如图所示，可得：mgtan37∘=qE解得小球的带电量为：q=3×10−5C，故A错误；B.由于重力和电场力都是恒力，所以它们的合力也是恒力，在圆上各点中，小球在平衡位置A点的势能(重力势能和电势能之和)最小，在平衡位置的对称点B点，小球的势能最大，由于小球总能量不变，所以在B点的动能最小，对应速度最小，在B点，小球受到的重力和电场力的合力作为小球做圆周运动的向心力，而绳子的拉力恰为零，有：所以B点的动能为：从A点到B点，根据动能定理：代入数据解得：Ek0=2.5J故B正确；C.由于总能量保持不变，所以小球在圆上最左侧的C点时，电势能最大，机械能最小。小球在A点的重力势能为0，所以小球在B点的机械能为2.5J，小球从A运动到C，电场力做功为：W电=−qE⋅L(1+sin37∘)=−0.96J小球恰能做圆周运动的机械能最小值为：Emin=E-W电=2.5J-0.96J=1.54J，故C正确；D.小球从A点到圆周最左端电场力做正功最多，机械能增大做多，所以运动到圆周最左端时机械能最大，机械能最大值大于2.5J，故D错误。9、CD【解析】

A．海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小，则PM段的时间小于MQ段的时间，所以P到M所用的时间小于，故A错误；B．从Q到N的过程中，由于只有万有引力做功，机械能守恒，故B错误；C．从P到Q阶段，万有引力做负功，速率减小，故C错误；D．根据万有引力方向与速度方向的关系知，从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功，故D正确。故选D。10、AC【解析】因为是匀强电场，所以电场力恒定不变，而重力也恒定不变，所以合力恒定不变，故加速度恒定不变，在相等的时间内小球速度的变化量相等，选项A正确；小球在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，相等时间内小球在竖直方向的位移不相等，所以在相等的时间内电场力对小球做的功不相等，选项B错误；小球在b点时竖直分速度与水平分速度大小相等，则从a点到b点竖直位移等于水平位移的一半，即，则重力做功为，电场力做功为，选项C正确、选项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、AC增大【解析】

由题意可知探究弹簧弹性势能实验中势能变化、变力做功问题，根据弹簧弹力做功特点、胡克定律计算可得。【详解】(1)[1]AB．拉力做正功，说明弹簧弹力对外做负功，弹性势能增加，故A正确，B错误；CD．弹簧弹力对外做负功，其它能转化为弹性势能，弹性势能增加，故C正确，D错误。(2)[2]因拉力随位移均匀增大，可以用平均力来计算(3)[3]由胡克定律可得换一根劲度系数更大的弹簧做此实验，图2中图象斜率将增大【点睛】当弹簧弹力对外做正功时，弹性势能减小；当弹簧弹力对外做负功时，弹性势能增加。12、（1）相等；（2）AC；（3）【解析】

（1）当气垫导轨水平时，滑块做匀速直线运动，通过光电门的速度相等，即光电门的挡光时间相等．（2）在实验中，根据极限逼近思想用平均速度代替瞬时速度，则D要可能小，另外G1、G2越远，相对误差越小．．（3）滑块经过光电门时的速度近似等于滑块经过光电门时的平均速度，可由求出，然后根据砝码的重力势能减少量与砝码及滑行器（连同挡光片）的动能增加量相等，写出需要验证的方程．【详解】（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，在不挂重物的情况下轻推滑块，若滑块做匀速直线运动，滑块通过光电门速度相等，则光电门的挡光时间相等，证明气垫导轨已经水平．（2）A、滑块经过光电门时的瞬时速度用平均速度来代替，由求出，D越小，误差越小，故A正确．B、本实验不需要测量细绳对滑行器的拉力，即不需要用砝码的质量代替细绳的拉力，所以不需要满足砝码的质量m应远小于滑行器的总质量M这个条件，故B错误．C、光电门G1、G2的间距x越大，x相对误差越小，故C正确．D、用来牵引滑行器M的细绳必须与导轨平行，以减小阻力，保持满足实验阻力足够小的条件，故D错误．故选AC．（3）滑行器经过光电门G1、G2的速度近似等于滑块经过光电门时的平均速度，分别为：，砝码的重力势能减少量为：△Ep=mgx；砝码及滑行器（连同挡光片）的动能增加量相等为：．若表达式△Ep=△Ek，即得：，在误差允许的范围内成立，则机械能守恒定律成立．【点睛】本题关键应掌握光电门测量滑块瞬时速度的原理：平均速度代替瞬时速度，注意与探究牛顿第二定律实验的区别，此实验不需要满