天津市塘沽第一中学2025届物理高三上期中考试试题含解析

天津市塘沽第一中学2025届物理高三上期中考试试题注意事项：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、2018年5月21日5点28分，在我国西昌卫星发射中心。长征四号丙运载火箭将嫦娥四号中继星“鹊桥”卫星，送入近地点约200公里、远地点约40万公里的地月转移轨道。已知地球同步卫星的轨道半径为4.2万公里，忽略稀薄空气阻力的影响，则“鹊桥”卫星在地月转移轨道上运行时，下列判断正确的是（）A．运动周期大于10天 B．运动周期小于10天C．近地点的速度比远地点的小 D．近地点的机械能比远地点的大2、为了测量某行星的质量和半径，宇航员记录了登陆舱在该行星表面附近做圆周运动的周期T，登陆舱在行星表面着陆后，用弹簧称测量一个质量为m的砝码静止时读数为N，已知引力常量为G，则下列计算中错误的是（）A．该行星的半径为B．该行星的质量为C．该行星的密度为D．在该行星的第一宇宙速度为3、高速水流切割是一种高科技工艺加工技术，为完成飞机制造中的高难度加工特制了一台高速水流切割机器人，该机器人的喷嘴横截面积为10-7m2，喷嘴射出的水流速度为103m/s，水的密度为1×103kg/m3，设水流射到工件上后速度立即变为零。则该高速水流在工件上产生的压力大小为A．1000NB．100NC．10ND．1N4、有一个竖直固定放置的四分之一光滑圆弧轨道，轨道圆心O到地面的高度为h，小球从轨道最高点A由静止开始沿着圆弧轨道滑下，从轨道最低点B离开轨道，然后做平抛运动落到水平地面上的C点，C点与A点的水平距离也等于h，则下列说法正确的是（）A．当小球运动到轨道最低点B时，轨道对它的支持力等于重力的4倍B．小球在圆弧轨道上运动的过程中，重力对小球的冲量在数值上大于圆弧的支持力对小球的冲量C．根据已知条件可以求出该四分之一圆弧轨道的轨道半径为0.2hD．小球做平抛运动落到地面时的速度与水平方向夹角θ的正切值tanθ=0.55、如图所示，斜面固定在水平面上，两个小球分别从斜面底端O点正上方A、B两点向右水平抛出，B为AO连线的中点，最后两球都垂直落在斜面上，A、B两球击中斜面位置到O点的距离之比为A．:1 B．2:1 C．4: D．4:16、一名滑雪运动员练习跳台滑雪，第一次从斜坡的起点O水平飞出，落到斜坡上的A点，该运动员第二次从O点水平飞出时速度是第一次从O点飞出时速度的倍，已知OA=AB，不计空气阻力，下列判断不正确的是A．两次飞行中速度变化率相同B．第二次飞行运动员将落在AB之间C．两次落到斜面时的速度方向与斜面之间的夹角相同D．该运动员落到斜面时的速度大小是前一次落到斜面时速度的倍二、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、嫦娥五号探测器由中国航天科技集团公司五院研制，将在2017年12月前后发射，实现软着陆以及采样返回。设想嫦娥五号探测器完成了对月球的考察任务后，由月球表面回到绕月球做圆周运动。已知月球表面的重力加速度为g，月球半径为R，轨道舱到月球中心的距离为R，引力常量为G，那么，由以上条件可求出的物理量是(

)A．嫦娥五号探测器绕月球做圆周运动的速度B．嫦娥五号探测器绕月球做圆周运动的周期C．月球的第一宇宙速度D．月球的质量8、质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上，从t=0时刻开始受到方向恒定的水平拉力F作用，F与时间t的关系如图甲所示。物体在t0时刻开始运动，其v-t图象如图乙所示，若可认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则A．物体在t0时刻的加速度大小为B．物体与地面间的动摩擦因数为C．物体所受合外力在t0时刻的功率为D．水平力F在t0到2t0这段时间内的平均功率为9、如图所示为一滑草场。某条滑道由上下两段高均为h，与水平面倾角分别为45°和37°的滑道组成，滑草车与草地之间的动摩擦因数为。质量为m的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端（不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失，，）。则（）A．动摩擦因数B．载人滑草车最大速度为C．载人滑草车克服摩擦力做功为mghD．载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为10、.如图所示，卫星在半径为的圆轨道上运行速度为，当其运动经过点时点火加速，使卫星进入椭圆轨道运行，椭圆轨道的远地点B与地心的距离为，卫星经过B点的速度为，若规定无穷远处引力势能为0，则引力势能的表达式，其中G为引力常量，M为中心天体质量，m为卫星的质量，r为两者质心间距，若卫星运动过程中仅受万有引力作用，则下列说法正确的是（）A．B．卫星在椭圆轨道上A点的加速度小于B点的加速度C．卫星在A点加速后的速度为D．卫星从A点运动至B点的最短时间为三、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）用图所示的实验装置做“验证牛顿第二定律”的实验。（1）下面列出了一些实验器材：电磁打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码、砂和砂桶、天平（附砝码）。除以上器材外，还需要的实验器材有_________（选填选项前的字母）。A．秒表；B．刻度尺；C．低压直流电源；D．低压交流电源；（2）实验时把长木板右端垫高，在不挂砂桶且计时器打点的情况下，轻推一下小车，使小车拖着纸带做匀速运动，这样做的目的是____________________。（3）长木板右端高度调好后，接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，图是打点计时器打出的一条清晰的纸带。图中标出了A、B、C三个计数点，相邻计数点之间的时间间隔为T。A、B间的距离x1，A、C间的距离x2。则实验中该小车加速度的大小a=_________（结果用上述字母表示）。（4）某同学通过数据处理作出了如图5所示的加速度a随合力F变化的图像，从图中可以看出图线是一条经过原点的直线。由此图像可得a–F图像的表达式为_________，小车和砝码的质量约为_________kg（结果保留两位有效数字）。（5）现要验证“物体质量一定时，加速度与合外力成正比”这一规律。实验装置如图6所示，实验操作如下：一光滑长木板AB一端搭在固定在水平面上的竖直挡板上。让小车自木板上一固定点O从静止开始下滑到B点，用计时器记下所用的时间t，用米尺测出O、B之间的距离L以及O到地面的高度h。改变高度h，重复上述测量。请分析说明如何根据实验数据作出图像验证此规律________________。12．（12分）利用气垫导轨通过闪光照相进行“探究碰撞中的不变量”这一实验。(1)实验要求研究两滑块碰撞时动能损失很小或很大等各种情况，若要求碰撞时动能损失最大，应选图________（选填“甲”或“乙”）图中的装置，若要求碰撞时动能损失最小，则应选图________（选填“甲”或“乙”）图中的装置。（甲图两滑块分别装有弹性圈，乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥）(2)若通过实验已验证碰撞前、后系统的动量守恒，某同学再进行以下实验。某次实验时碰撞前B滑块静止，A滑块匀速向B滑块运动并发生碰撞，利用频闪照相的方法连续4次拍摄得到的闪光照片如图丙所示。已知相邻两次闪光的时间间隔为T，在这4次闪光的过程中，A、B两滑块均在0~80cm范围内，且第1次闪光时，滑块A恰好位于x＝10cm处。若A、B两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短，均可忽略不计，则可知碰撞发生在第1次闪光后的________时刻，A、B两滑块的质量比mA：mB＝________。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，一质量为m的物块在与水平方向成θ的力F的作用下从A点由静止开始沿水平直轨道运动，到B点后撤去力F，物体飞出后越过“壕沟”落在平台EG段。已知物块的质量m=1kg，物块与水平直轨道间的动摩擦因数为μ=0.5，AB段长L=10m，BE的高度差h=0.8m，BE的水平距离x=1.6m。若物块可看作质点，空气阻力不计，g取10m/s2。(1)要越过“壕沟”，求物块在B点最小速度v的大小；(2)在第(1)问的条件下，计算物块落到平台时的瞬时速度v′；(3)若θ=，为使物块恰好越过“壕沟”，求拉力F的大小。14．（16分）2016年2月11日，美国“激光干涉引力波天文台”（LIGO）团队向全世界宣布发现了引力波，这个引力波来自于距离地球13亿光年之外一个双黑洞系统的合并．已知光在真空中传播的速度为c，太阳的质量为M0，万有引力常量为G．黑洞密度极大，质量极大，半径很小，以最快速度传播的光都不能逃离它的引力，因此我们无法通过光学观测直接确定黑洞的存在．假定黑洞为一个质量分布均匀的球形天体。(1)因为黑洞对其他天体具有强大的引力影响，我们可以通过其他天体的运动来推测黑洞的存在。天文学家观测到，有一质量很小的恒星独自在宇宙中做周期为T，半径为r0的匀速圆周运动．由此推测，圆周轨道的中心可能有个黑洞。利用所学知识求此黑洞的质量M；(2)严格解决黑洞问题需要利用广义相对论的知识，但早在相对论提出之前就有人利用牛顿力学体系预言过黑洞的存在。我们知道，在牛顿体系中，当两个质量分别为m1、m2的质点相距为r时也会具有势能，称之为引力势能，其大小为（规定无穷远处势能为零）．请你利用所学知识，推测质量为M′的黑洞，之所以能够成为“黑”洞，其半径R最大不能超过多少？15．（12分）如图所示是一传送带加速装置示意图，现利用该装置，将一货物轻放在速度足够大的传送带A端，将其加速到另一端B后货物将沿着半径的光滑半圆轨道运动，半圆轨道与传送带在B点相切，其中BD为半圆轨道的直径，O点为半圆轨道的圆心。已知传送带与货物间的动摩擦因数，传送带与水平面间夹角。已知，，，货物可视为质点。求：(1)货物在传送带上的加速度大小；(2)若货物能沿半圆轨道运动到最高点C，传送带AB段至少要多长？

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、A【解析】

AB．根据开普勒第三定律有则有即B错误A正确；C．根据开普勒第二定律可知，近地点的速度比远地点的大，C错误；D．在轨道上运动时，只有引力做功，机械能守恒，D错误。故选A。2、B【解析】

AB.登陆舱在该行星表面做圆周运动，万有引力提供向心力，故在星球表面，用弹簧称称量一个质量为m的砝码读数为N，故：联立解得：故A正确不符合题意，B错误符合题意．C.行星的密度：故C正确不符合题意．D.第一宇宙速度是星球表面轨道卫星的环绕速度，故故D正确不符合题意．3、B【解析】

单位时间内喷到工件上的水的体积为：V=Svt故质量为：m=ρV=ρSvt设水的初速度方向为正方向，则由动量定理可得：Ft=0−mv解得：F=−mvt=−ρSv2=1×103×10−7×(103)2=−工件受到的冲击压力为100N，方向沿水流的方向故选：B.4、C【解析】A、在最低点，，解得FB=3mg，A错误；B、小球从A运动到B，合外力冲量水平向右，则支持力的冲量在竖直方向的分量与重力的冲量大小相等，故支持力冲量在数值上大于重力的冲量，B错误；C、小球做平抛运动时，，，解得R=0.2h，C正确；D、设小球做平抛运动位移与水平方向夹角为α，则tanα=1，因为tanθ=2tanα，所以tanθ=2,D错误.故选C.【点睛】经典力学问题一般先对物体进行受力分析，求得合外力及运动过程做功情况，然后根据牛顿定律、动能定理及几何关系求解．5、B【解析】

设任一小球的初速度为v0，抛出点离O点的高度为h，平抛运动的时间为t，斜面的倾角为θ．据题小球垂直击中斜面，速度与斜面垂直，由速度分解可知：vytanθ=v0；又vy=gt

可得：

根据几何关系得：据题有OA=2OB，则得：vA=vB．

击中斜面位置到O点的距离为故得A、B两球击中斜面位置到O点的距离之比为2：1，故选B.【点睛】解决本题的关键要灵活运用几何关系，分析水平位移与高度的关系，要掌握平抛运动水平方向和竖直方向上的运动规律，并能灵活运用．6、B【解析】

A.速度变化率即为加速度，两种情况下的加速度均为重力加速度，所以两次飞行中速度变化率相同，故A不符合题意；B.设运动员平抛运动的水平位移为、竖直位移为，则有：解得：则水平位移：当速度为时水平位移：所以运动员刚好落在点，故B符合题意；C.设运动员落到斜面时的速度方向与水平方向夹角为，如图所示根据速度方向偏向角与位移方向偏向角的关系可得：所以两种情况下相同，则两次落到斜面时的速度方向与斜面之间的夹角也相同，故C不符合题意；D.设运动员落到斜面上的速度为，则：解得：当该运动员第二次从点水平飞出时速度是第一次从点飞出时速度的倍时，运动员落到斜面时的速度大小是前一次落到斜面时速度的倍，故D不符合题意。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】探测器在月球表面受到的重力等于月球对它的万有引力，则有，可得月球的质量，可求出月球的质量，故D正确；设月球的第一宇宙速度为，则有，得，可求出月球的第一宇宙速度，故C正确；嫦娥五号探测器绕月球做圆周运动，由万有引力提供向心力，有，由于月球做圆周运动的半径未知，无法求出嫦娥五号探测器绕月球做圆周运动的速度和嫦娥五号探测器绕月球做圆周运动的周期，故AB错误；故选CD。8、AD【解析】

A．由v-t图线可知，物体在时刻开始有速度，此时最大静摩擦力等于，当时刻时，对物体受力分析可知此时在水平方向上物体的合力为，由牛顿第二定律可得此时加速度为，A正确；B．当物体与地面之间的摩擦达到最大时，最大静摩擦力为F0，则解得B错误；C．物体在t0时刻的合外力为故所受合外力在t0时刻的功率为F0v0，选项C错误；D．2t0时刻物体的速度在t0到2t0这段时间内的平均速度为水平力F在t0到2t0这段时间内的平均功率为D正确。9、BD【解析】

A．对整个过程，由动能定理得解得故A错误；

B．滑草车通过第一段滑道末端时速度最大，设为v，由动能定理得解得故B正确；

C．对整个过程，由动能定理得2mgh-Wf=0解得载人滑草车克服摩擦力做功为Wf=2mgh故C错误；

D．载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为故D正确。

故选BD。10、AC【解析】

A.假设卫星在半径为的圆轨道上运行时速度为，由万有引力提供向心力可得：可得卫星的速度公式：可知卫星在半径为的圆轨道上运行时速度比卫星在半径为的圆轨道上运行时速度小，即有：卫星要从椭圆轨道变轨到半径为的圆轨道，在点必须加速，则有：所以有：故A正确；B.卫星在椭圆轨道上点所受的万有引力比在点的大，则卫星在椭圆轨道上点的加速度比点的加速度大，故B错误；C.卫星加速后从运动到的过程，由机械能守恒定律得:解得：故C正确；D.设卫星在半径为的圆轨道上运行时周期为，在椭圆轨道运行周期为，根据开普勒第三定律得：又由于：卫星从点运动到点的过程的最短时间为：联立解得：故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、BD平衡摩擦力x2-2x1T2a=kF，k= （1.8～2.2）m·s-2·N-1【解析】

（1）在“探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系”的实验中，根据实验原理来选择器材，实验中用砂和砂桶的重力代替小车的合力，故要通过将长木板右端垫高来平衡摩擦力；（3）根据匀变速直线运动的规律来求解加速度；（4）根据图像的可知a与F成正比，根据图像的斜率来求质量；（5）结合牛顿第二定律以及匀变速直线运动的相关规律进行求解即可；【详解】（1）验证牛顿第二定律”的实验，处理实验数据时需要测出计数点间的距离，实验需要毫米刻度尺，电磁打点计时器需要使用低压交流电源，故选BD正确，AC错误；（2）把木板右端垫高，在不挂砂桶且计时器打点的情况下，轻推一下小车，使小车拖着纸带做匀速运动，就意味着摩擦力抵消了，即平衡摩擦力；（3）根据匀变速直线运动规律可知：x2-x（4）由图线可得：a与F成正比，表达式为a=kF，由数学知识可知k= （1.8～2.2）m·s-2（5）小车初速度为零，沿斜面做匀加速运动，则L=12小车所受的合外力是重力沿斜面的分力，则：F=mgsinθ=mghL，如果a∝F,则h∝1t2【点睛】在解决实验问题时，一定先要通过分析题意找出实验的原理，通过原理即可分析实验中的方法及误差分析，同时也加深了对具体实验操作步骤的理解