2025届湘潭市重点中学高三物理第一学期期中学业水平测试试题含解析

2025届湘潭市重点中学高三物理第一学期期中学业水平测试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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、卡文迪许比较准确地测定了引力常量的数值.在国际单位制中,引力常量的单位是（）A． B．C． D．2、将验证动量守恒定律的实验装置搬到竖直墙壁的附近，调整仪器，使球A从斜轨上由静止释放，并在水平轨道末端与球B发生正碰后，两球都能打在墙上。已知A、B两球半径相同，A球的质量大于B球的质量，则下列说法正确的是A．此装置无法验证动量守恒定律B．碰撞后瞬间，A球的速度大于B球的速度C．碰撞后，A、B两球同时打到墙上D．碰撞后，A球在墙上的落点在B球落点的下方3、关于光的波粒二象性，以下说法中正确的是()A．光的波动性与机械波，光的粒子性与质点都是等同的B．光子和质子、电子等是一样的粒子C．大量光子易显出粒子性，少量光子易显出波动性D．紫外线、X射线和γ射线中，γ射线的粒子性最强，紫外线的波动性最显著4、学习物理不仅要掌握物理知识，还要领悟并掌握处理物理问题的思想方法．在下图所示的几个实验中，研究物理问题的思想方法相同的是A．甲、乙 B．乙、丙 C．甲、丙 D．丙、丁5、如图所示，重10N的滑块在倾角为30°的斜面上，从a点由静止下滑，到b点接触到一个轻弹簧．滑块压缩弹簧到c点开始弹回，返回b点离开弹簧，最后又回到a点，已知ab＝0.8m，bc＝0.4m，那么在整个过程中下列说法错误的是()A．滑块动能的最大值是6JB．弹簧弹性势能的最大值是6JC．从c到b弹簧的弹力对滑块做的功是6JD．滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能守恒6、平行板电容器两极板之间的距离为d、电压为U、电场强度大小为E，两极板所带的电荷量为Q．下列说法正确的是（

）A．保持U不变，将d变为原来的两倍，则E变为原来的一半B．保持E不变，将d变为原来的一半，则U变为原来的两倍C．保持d不变，将Q变为原来的两倍，则U变为原来的一半D．将d和Q变为原来的一半，则E不变二、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，在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q，在x轴上C点有点电荷-Q，且CO=OD，。下列判断正确的是A．D点电场强度为零B．O点电场强度为零C．若将点电荷+q从O移向C，电势能增大D．若将点电荷-q从O移向C，电势能增大8、两辆游戏赛车a、b在两条平行的直车道上行驶．t=0时两车都在同一计时线处，此时比赛开始．它们在四次比赛中的图如图所示．哪些图对应的比赛中，有一辆赛车追上了另一辆（）A． B．C． D．9、如图所示，质量M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离为L，子弹进入木块的深度为x，若木块对子弹的阻力F恒定，则下列关系式中正确的是（）A．Fx=B．Fx=C．FL=D．F(L+x)=10、一质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B．支架的两直角边长度分别为2l和l，支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，如图所示。开始时OA边处于水平位置，由静止释放，则此后(A．A球的最大速度为2B．A球速度最大时，A、B两球的总重力势能最小C．A球从初始位置摆到最低点的过程中其机械能一直在减小D．释放后的整个运动过程中，杆对A、B两球始终不做功三、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）如图所示为利用气垫导轨（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略）验证机械能守恒定律的实验装置，完成以下填空。实验步骤如下：①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平；②测出挡光条的宽度l和两光电门中心之间的距离s；③将滑块移至光电门1左侧某处，待托盘和砝码静止不动时，释放滑块，要求托盘和砝码落地前挡光条已通过光电门2；④测出滑块分别通过光电门1和光电门2的挡光时间；⑤用天平秤出滑块和挡光条的总质量M，再秤出托盘和砝码的总质量m回到下列问题：（1）用最小分度为1mm的刻度尺测量出光电门1和2之间的距离s，以下数据合理的是_______。A．50cmB．50.00cmC．50.0cmD．50.000cm（2）滑块通过光电门1和光电门2的速度分别为v1和v2，则v1=_______。（3）若系统机械能守恒，则M、m、g、s、v1、v2的关系是_______。12．（12分）飞飞同学学习了牛顿第二定律之后，想自己通过实验来验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。他在实验室找到了如下器材：一倾角可以调节的长斜面（可近似认为斜面光滑）。小车。计时器一个。米尺。请填入适当的公式或文字，棒他完善下面的实验步骤：①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑至斜面底端A2，记下所用的时间t。②用米尺测量A1与A2之间的距离x，则小车的加速度a=________。③用米尺测量A1相对于A2的高度h。设小车所受重力为mg，则小车所受合外力F=___________。④改变__________（填字母），重复上述测量。⑤为纵坐标，__________（用所测物理量对应字母表达）为横坐标，根据实验数据作图。如能得到一条过原点的直线，则可以验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。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，细线的一端固定，另一端系着质量为m的小球（可视为质点），小球在如图所示的水平面内做匀速圆周运动．已知细线长为，与竖直方向的夹角为，重力加速度为g，求：（1）小球对细线拉力F的大小；（2）小球角速度的大小．14．（16分）某人在相距10m的A、B两点间练习折返跑，他在A点由静止出发跑向B点，到达B点后立即返回A点．设加速过程和减速过程都是匀变速运动，加速过程和减速过程的加速度大小分别是4m/s2和8m/s2，运动过程中的最大速度为4m/s，从B点返回的过程中达到最大速度后即保持该速度运动到A点，求：(1)从B点返回A点的过程中以最大速度运动的时间；(2)从A点运动到B点与从B点运动到A点的平均速度的大小之比．15．（12分）如图所示，固定的光滑半圆轨道，其直径PQ沿竖直方向。小车静止在水平地面上，小车质量为M=lkg，其长度L=5.75m，上表面与P点等高。小车右端与P点相距较远。质量m=2kg的滑块以v0=9m/s的水平初速度从左端滑上小车，经过一段时间滑块相对小车静止，小车与墙壁碰撞后小车立即停止运动。已知滑块与小车表面的动摩擦因数μ1=0.4，小车与地面间的摩擦因数为μ2=0.1，（滑块可视为质点）取重力加速度g=10m/s2。求：（1）小车运动的最大速度vl；（2）滑块到达P点时的速度大小；（3）若滑块恰好通过圆轨道最高点Q，则圆周半径R的大小。

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、D【解析】

在万有引力定律F=公式中，质量m的单位为kg，距离r的单位为m，引力F的单位为N，由公式推导得出，G的单位为N⋅m2/kg2.故ABC错误，D正确．故选D.2、D【解析】

两球碰撞后均做平抛运动，根据高度比较平抛运动的时间，碰撞过程中动量守恒，运用水平位移与时间的比值代替速度得出动量守恒的表达式，从而验证动量守恒定律；【详解】A、碰撞前后小球均做平抛运动，在竖直方向上：h=12gt2，平抛运动时间：t=2hg，

设轨道末端到木条的水平位置为x，未放B球时，小球A下落的高度为h1，放上小球B后，A和B碰撞后下落的高度分别为h2和h3，则碰撞前后小球做平抛运动的初速度分别为：vA=x2h1g，B、由碰撞的实际过程可知，碰撞后瞬间，由于A球质量大于B球质量，则导致A球的速度小于B球的速度，故选项B错误；C、由上面分析可知vA'<vB'，导致h2>h3【点睛】解决本题的关键知道平抛运动的时间由高度决定，与初速度无关，知道碰撞的过程中，动量守恒，运用水平位移与时间的比值代替速度得出动量守恒的表达式，从而验证动量守恒定律。3、D【解析】

光的波动性与机械波、光的粒子性与质点有本质区别，故A错误；光子实质上是以场的形式存在的一种“粒子”，而电子、质子是实物粒子，故B错误；光是一种概率波，大量光子往往表现出波动性，少量光子则往往表现出粒子性，故C错误；频率越高的光的粒子性越强，频率越低的光的波动性越显著，故D正确．故D正确，ABC错误．4、B【解析】

甲属于实验法，丁属于控制变量法，乙和丙都体现放大的思想，故B正确，ACD错误。5、A【解析】

A．滑块向下滑动刚刚接触b点时，弹簧处于原长，在弹力不大于重力平行斜面分力时，滑块一直在加速，故b点速度不是最大，动能也就不是最大，故A错误，符合题意；B．在c点，弹簧压缩量最大，故弹性势能最大，对从a到c过程，根据功能关系，有Ep=mg（ab+ac）sin30°=10×（1+0.2）×J=6J故B正确，不符题意；C．从c到b弹簧的弹力对滑块做的功等于其弹性势能的减小量，为W=Ep=6J故C正确，不符题意；D．整个过程中弹簧、滑块组成的系统在没有其它力做功，系统机械能守恒，故D正确，不符题意。本题选错误的，故选A。【点睛】本题的关键是认真分析物理过程，把复杂的物理过程分成几个小过程并且找到每个过程遵守的物理规律，列出相应的物理方程解题．同时要明确弹簧弹力做的功等于弹性势能的变化。6、A【解析】A、保持U不变，将d变为原来的两倍，根据公式可知，E变为原来的一半．故A正确．B、保持E不变，将d变为原来的一半，由U=Ed可知，U变为原来的一半．故B错误．C、保持d不变，根据电容的决定式可知，电容C不变，将Q变为原来的两倍，由公式分析可知，U变为原来的两倍．故C错误．D、根据电容的决定式可知，，由分析知，；则可知，E与两板间的距离无关，与Q成正比，则将d和Q变为原来的一半，则E减半．故D错误．综上所述本题答案是：A【分析】保持U不变，根据公式分析E与d的关系；保持E不变，U与d正比；保持d不变，C不变，根据分析Q与U的关系二、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、AD【解析】

A。题中A、B、C三点电荷在D点产生的场强如图所示，大小相等，则有、的矢量和沿轴正方向，大小也等于，方向沿轴负方向，故三个场强的矢量和为0，故A正确；B．题中A、B两个+Q在O点的场强矢量和为0，所以O点的场强等于C点在O点产生的场强不为零，故A错误；CD．轴上的区间，合场强方向沿轴负方向，所以将正电荷从O移向C，电场力做正功，电势能减小，将负电荷从O移向C，电场力做负功，电势能增加，故C错误，D正确；故选AD。8、AC【解析】在速度--时间图象里，图象与横轴所围成的面积表示物体发生的位移．从A图中可以看出，当t=20s时，两图象面积相等，此时一辆赛车追上另一辆，A正确；图中a的面积始终小于b的面积，所以不可能追上，B错误；图象也是在t=20s时，两图象面积相等，此时一辆赛车追上另一辆；C正确；图象中a的面积始终小于b的面积，所以不可能追上，D错误．9、ACD【解析】

AB.根据能量守恒定律知，摩擦力与相对位移的乘积等于系统能量的损失，有Fx=12mv02-12（m+M）故选项A符合题意，选项B不合题意；C.对木块运用动能定理，有FL=12Mv2故选项C符合题意；D.对子弹，由动能定理-F（L+x）=12mv2-12mv则F(L+x)=故选项D符合题意。10、BC【解析】

AB两个球组成的系统机械能守恒，但对于单个的球来说机械能是不守恒的，根据系统的机械能守恒列式可以求得AB之间的关系，同时由于AB是同时转动的，它们的角速度的大小相同。AB两个球组成的系统机械能守恒，但对于单个的球来说机械能是不守恒的，根据系统的机械能守恒列式可以求得AB之间的关系，同时由于AB是同时转动的，它们的角速度的大小相同。【详解】当OA与竖直方向的夹角为θ时，由机械能守恒得：mg⋅2lcosθ-2mg⋅l(1-sinθ)=12mVA2+12⋅2mVB2，解得：VA2=83gl(sinθ+cosθ)-83gl，由数学知识知，当【点睛】本题中的AB的位置关系并不是在一条直线上，所以在球AB的势能的变化时要注意它们之间的关系，在解题的过程中还要用到数学的三角函数的知识，要求学生的数学基本功要好。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、B【解析】（1）最小分度为1mm的刻度尺，在读数的时候要估读一位，所以应该保留到mm后一位，故B正确。（2）利用光电门测速度的原理：由于挡光条比较窄，所以在处理数据得时候把平均速度当瞬时速度用了即所以（3）若系统机械能守恒，则系统内重力势能的减少量应该等于系统动能的增加量，即应该满足：综上所述本题答案是：(1).B(2).(3).12、F=h【解析】

②[1]．根据得，小车的加速度③[2]．小车所受的合外力④[3]．改变高度h，可以改变小车所受的合外力，得出不同的加速度，验证加速度与合力成正比。

⑤[4]．若加速度与合力成正比，有：F=ma，即即以纵坐标，为横坐标，如能得到一条过原点的直线，则可以验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。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、（1）小球对细线拉力的大小为；（2）【解析】小球受力分析如图所示：（1）在竖直方向，根据牛顿第二定律有：，所以：根据牛顿第三定律可知，小球对细线拉力的大小为：；（2）由几何关系可知，小球在水平面内做圆周运动的轨道半径：在水平方向，根据牛顿第二定律