2025届山西太原师范学院附中物理高三上期中教学质量检测模拟试题含解析

2025届山西太原师范学院附中物理高三上期中教学质量检测模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，在竖直平面内有一曲面，曲面方程为y=x2，在y轴上有一点P，坐标为(0，9m)。从P点将一小球水平抛出，初速度为2m/s，若不计空气阻力，g取10m/s2，则小球第一次打在曲面上的位置为（）A．(3m，3m) B．(2m，4m) C．(1m，1m) D．(0.5m，0.25m)2、如图所示，一根绳的两端分别固定在两座猴山的A、B处，A、B两点水平距离为16m，竖直距离为2m，A、B间绳长为20m．质量为10kg的猴子抓住套在绳上的滑环从A处滑到B处．以A点所在水平面为参考平面，猴子在滑行过程中重力势能最小值约为（绳处于拉直状态）A． B．C． D．3、2014年12月14日，北京飞行控制中心传来好消息，嫦娥三号探测器平稳落月．已知嫦娥三号探测器在地球表面受的重力为G1，绕月球表面飞行时受到月球的引力为G2，地球的半径为R1，月球的半径为R2，地球表面处的重力加速为g．则：A．月球与地球的质量之比为B．月球表面处的重力加速度为C．月球与地球的第一宇宙速度之比为D．探测器沿月球表面轨道上做匀速圆周运动的周期为

4、如图所示，小球被轻绳系住，静止在光滑斜面上．若按力的实际作用效果来分解小球受到的重力G，则G的两个分力的方向分别是图中的()A．1和2B．1和3C．2和3D．1和45、如图所示，、为两个等量的正点电荷，在其连线中垂线上的点放一个负点电荷（不计重力），点为连线中垂线上一点且，点电荷从点由静止释放经点运动到点的过程中，下列说法正确的是（）A．点电荷的速度一定先增大后减小B．点电荷的加速度一定先减小后增大C．点电荷的电势能一定先增大后减小D．点电荷在点电势最大，动能为零6、浙江省长兴县十里银杏长廊景区古银杏众多，成片成林全国罕见．某次游客小朱发现一片手掌大小的树叶正好从离水平地面高约3m的树枝上飘落．这片树叶从树枝开始下落到落到地面上的时间可能是A．0.4s B．0.6s C．0.8s D．3s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、为了探究加速度与力、质量的关系，甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示的实验装置，小车总质量用M表示（乙图中M包括小车与传感器，丙图中M包括小车和与小车固连的滑轮），钩码总质量用m表示．为便于测量合外力的大小，并得到小车总质量一定时，小车的加速度与所受合外力成正比的结论，下列说法正确的是（）A．三组实验中只有甲需要平衡摩擦力B．三组实验都需要平衡摩擦力C．三组实验中只有甲需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件D．三组实验都需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件8、如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，管道内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法中正确的是（）A．小球通过最高点时的最小速度B．小球通过最高点时的最小速度C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力9、如图所示，质量分别为M、m物体A、B用细绳连接后跨过光滑的定滑轮，A静止在倾角为的斜面上，已知M＝2m，现将斜面倾角由增大到，系统仍保持静止．此过程中，下列说法正确的是（）A．细绳对A的拉力将增大B．物体A受到的静摩擦力先减小后增大C．物体A对斜面的压力将减小D．滑轮受到的绳的作用力将增大10、如图所示，一条细线一端与地板上的物体B相连，另一端绕过质量不计的定滑轮与小球A相连，定滑轮用另一条细线悬挂在天花板上的O′点，细线与竖直方向所成角度为α，则（）A．如果将物体B在地板上向右移动一点，α角将增大B．如果将物体B在地板上向右移动一点，地面对B的支持力将变小C．减小小球A的质量，α角一定增加D．悬挂定滑轮的细线的拉力一定大于小球A的重力三、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）小江同学在做“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验中，他用实验装置如图所示，所用的钩码每只质量为50g．他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，并将数据填在表中，实验中弹簧始终未超过弹性限度，取g取10m/s1．根据实验数据可得钩码质量/g050100150100150弹簧总长度/cm6.007.008.009.0010.0011.00（1）该弹簧的劲度系数k=_____N/m．（1）弹力F与形变量x的表达式_____．12．（12分）在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，如图甲所示，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距d=0.25mm的双缝。从仪器注明的规格可知，单缝与双缝之间的距离为5.00cm,光屏与双缝间的距离L=60.00cm。接通电源使光源正常工作。(1)在图甲中，要使单缝与双缝相互平行，干涉条纹更加清晰明亮，以下操作合理的是______;A．移动光源B．转动测量头C．调节拨杆D．转动遮光筒（2）将测量头的分划板的中心刻线与某亮纹A中心对开，测量头的游标卡尺读数如图乙所示，其读数为______mm;继续移动分划板，使分划板的中心刻线与亮纹B中心对齐，测量头的标卡尺读数为27.20mm。则所测的单色光波长为______m(结果均保留两位有效数字)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，汽缸放置在水平平台上，活塞质量为10kg，横截面积为50cm2，厚度为1cm，汽缸全长为21cm，汽缸质量为20kg，大气压强为1×105Pa，当温度为7时，活塞封闭的气柱长10cm，若将汽缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通。g取10m/s2，求：(1)汽缸倒置时，活塞封闭的气柱多长；(2)当温度多高时，活塞刚好接触平台。14．（16分）现代科学仪器常利用电场、磁场控制带电粒子的运动，某装置可用于气体中某些有害离子进行收集，如图1所示。Ⅰ区为加速区，Ⅱ区为离子收集区，其原理是通过板间的电场或磁场使离子偏转并吸附到极板上，达到收集的目的。已知金属极板CE、DF长均为d，间距也为d，AB、CD间的电势差为U，假设质量为m、电荷量为q的大量正离子在AB极均匀分布。离子由静止开始加速进入收集Ⅱ区域，Ⅱ区域板间有匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，离子恰好沿直线通过Ⅱ区域；且只撤去电场时，恰好无离子从Ⅱ区域间射出，收集效率（打在极板上的离子占离子总数的百分比）为100%，（不考虑离子间的相互作用力、重力和极板边缘效应）。（1）求离子到达Ⅱ区域速度大小；（2）求Ⅱ区域磁感应强度B的大小（3）若撤去Ⅱ区域磁场，只保留原来的电场，则装置的收集效率是多少？（4）现撤去Ⅱ区域的电场，保留磁场但磁感应强度大小可调。假设AB极上有两种正离子，质量分别为m1、m2，且m1≤4m2，电荷量均为q1。现将两种离子完全分离，同时收集更多的离子，需在CD边上放置一探测板CP（离子必须打在探测板上），如图2所示。在探测板下端留有狭缝PD，离子只能通过狭缝进入磁场进行分离，试求狭缝PD宽度的最大值。15．（12分）如图所示，两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱C，三者半径均为R．C的质量为m，A、B的质量都为，与地面间的动摩擦因数均为μ．现用水平向右的力拉A，使A缓慢移动，直至C恰好降到地面．整个过程中B保持静止．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．求:(1)未拉A时，C受到B作用力的大小F;(2)动摩擦因数的最小值μmin;(3)A移动的整个过程中，拉力做的功W．

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】

设小球经过时间t打在斜面上M(x，y)点，则水平方向竖直方向上又因为可解得，故选B。2、B【解析】猴子的动能最大时重力势能最小，猴子的加速度为零时速度最大，动能最大，此时猴子受力平衡则可以得到下面的几何关系：绳长AC+BC=AF=20m，又MF=16m，由勾股定理得AM=12m，而AB竖直距离为2m，则BF=10m，D为BF中点，BD=5m，C和D等高，则A、C的竖直高度差为7m，此时猴子的重力势能为：，与B最接近，故B正确，A、C、D错误；故选B．3、D【解析】A项：嫦娥三号探测器在地球表面受的重力为G1，根据，可得地球的质量为，绕月球表面飞行时受到月球的引力为G2，根据，可得月球的质量为，所以月球与地球的质量之比，故A错误；B项：嫦娥三号绕月球表面飞行时受到月球的引力为G2，有，解得月球表面的重力加速度，故B错误；C项：根据,第一宇宙速度,则月球与地球的第一宇宙速度之比为,故C错误；D项：嫦娥三号的质量，根据解得，故D正确。点晴：解决本题关键理解万有引力与般天问题的两个中心思想：一、，二、。4、A【解析】

将力进行分解时，一般要按照力的实际作用效果来分解或按需要正交分解，若要按照力的实际作用效果来分解，要看力产生的实际效果。【详解】小球重力产生两个效果，一是使绳子拉伸，二是使斜面受压，故应按此两个方向分解，分别是1和2，故A正确，BCD错误。故选：A。【点睛】按照力的实际作用效果来分解是常用方法，看准产生的效果即可，比较简单。5、A【解析】

根据点电荷电场强度的叠加法则可知，同种正电荷的中垂线上，由O点向两边，电场强度方向向两边延伸，且大小先增大后减小．A、在a点静止释放一个负点电荷q，它只在电场力作用下，先向下加速，到达O点之后，速度方向与电场力方向相反，向下减速运动，直到b点速度减为零，故点电荷q的速度一定先增大后减小，A正确；B、同种正电荷的中垂线上，由O点向两边，电场强度方向向两边延伸，且大小先增大后减小，由于不知道a点的位置位于最大值的上方还是下方，故存在两种可能，一种可能为：加速度先减小后增大；另一种可能为：加速度先增大后减小再增大再减小，故B错误；CD、负点电荷q从a点运动到O点，电场力做正功，从O点到b点，电场力做负功，故电势能先减小后增大，在O点动能最大，电势能最小，电势最大，故CD错误．6、D【解析】

根据自由落体运动公式：，解得：，而树叶的运动时间大于自由落体运动的时间，可知树叶开始下落的时间为3s，故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、BC【解析】

为便于测量合外力的大小，甲图通过钩码的总质量对应的重力即为合外力，而乙图是力传感器的示数，丙图则是测力计的2倍，因此它们都必须平衡摩擦力，故A错误，B正确；由于甲图通过钩码的总质量对应的重力即为合外力，因此三组实验中只有甲需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件，故C正确，D错误．8、BC【解析】

AB.因是在圆形管道内做圆周运动，所以在最高点时，内壁可以给小球沿半径向外的支持力，所以小球通过最高点时的最小速度可以为零．所以选项A错误，B正确；C.小球在水平线ab以下的管道中运动时，竖直向下的重力沿半径方向的分力沿半径方向向外，小球的向心力是沿半径向圆心的，小球与外壁一定会相互挤压，所以小球一定会受到外壁的作用力，内壁管壁对小球一定无作用力，所以选项C正确；D.小球在水平线ab以上的管道中运动时，当速度较小时，重力沿半径方向上的分力大于或等于小球做圆周运动需要的向心力，此时小球与外壁不存在相互挤压，外侧管壁对小球没有作用力，选项D错误．9、CD【解析】

ABC．对物体B受力分析，受重力和拉力，由二力平衡得到：T=mg再对物体A受力分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，如图：根据平衡条件得：①②由①②两式解得：当θ不断变大时，T不变，f不断增大，N不断减小，所以物体A对斜面的压力将减小，AB错误，C正确；D．绳子拉力大小不变，但夹角减小，两绳的合力增大，则滑轮受到的绳的作用力增大，D正确。故选CD。10、AD【解析】

A．对小球A受力分析，受重力和拉力，根据平衡条件，有：；如果将物体B在地板上向右移动稍许，则∠AOB增加；对滑轮分析，受三个拉力，如图所示：根据平衡条件，，故一定增加，A正确；B．将物体B在地板上向右移动一小段距离，∠AOB增加，那么，拉力在竖直方向的分量减小；对物体B进行受力分析，由受力平衡可得：地面对B的支持力等于物体B的重力减去细绳拉力在竖直方向的分量，故地面对B的支持力将增大，B错误；C．减小小球A的质量，若系统仍保持平衡状态，故根据受力平衡可得：角不变，C错误；D．悬挂定滑轮的细线的拉力等于OA、OB两段细绳的合力，又有OA、OB两段细绳的拉力都为小球A的重力，那么，根据力的合成，由两力的夹角可得：合力大于小球A的重力，故由受力平衡可得：悬挂定滑轮的细线的拉力一定大于小球A的重力，D正确。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、50F=50x【解析】(1)根据F=kx可知，(1)弹力F与形变量x的表达式F=50x【点睛】对于该实验要注意：每次增减砝码测量有关长度时，均要保证弹簧及砝码应处于静止状态．测量有关长度时，要注意区分弹簧的原长l0，实际长度l和伸长量x，并明确三者之间的关系．12、C18.45mm7.4×10-7m【解析】

(1)[1]要使单缝与双缝相互平行，干涉条纹更加清晰明亮，则要增大条纹的宽度，根据公式可知，增大双缝到屏的距离L或减小双缝之间的距离都可以增大条纹的间距，故C正确，ABD错误；(2)[2]丙图中主尺读数为16mm，游标读数为0.05×10=0.50mm，总读数为：16.50mm；条纹的宽度为：[3]根据条纹间距公式可知，其波长为：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)15cm(2)【解析】

(1)设汽缸倒置前、后被封闭气体的压强分别为p1和p2，气柱长度分别为L1和L2，则有倒置过程为等温变化，由玻意耳定律可得解得(2)设倒置后升温前、后封闭气柱温度分别为T2和T3，升温后气柱长度为L3，则升温过程为等压变