河南省驻马店市经济开发区2025届高三物理第一学期期中学业水平测试试题含解析

河南省驻马店市经济开发区2025届高三物理第一学期期中学业水平测试试题请考生注意：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、甲、乙两个物体在同一直线上做直线运动,其加速度分别为a甲=+2m/s2和a乙=-4m/s2，关于甲、乙两物体的运动,可以肯定的是(A．甲的加速度比乙的大B．甲做匀加速直线运动,乙做匀减速直线运动C．乙的速度比甲的变化快D．每经过1s，乙的速度就减小4m/s2、一物体在同样的恒力作用下，分别沿粗糙水平地面和光滑水平地面由静止开始移动相同距离，两种情形下恒力做的功和平均功率分别为W1、P1和W2、P2，则下列选项正确的是A．W1>W2,P1>P2 B．W1=W2,P1=P2C．W1=W2,P1<P2 D．W1<W2,P1<P23、如图所示，在水平光滑地面上有A、B两个木块，之间用一轻弹簧连接．A靠在墙壁上，用力F向左推B使两木块之间弹簧压缩并处于静止状态。若突然撤去力F，则下列说法中正确的是（）A．木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒B．木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，机械能也不守恒C．木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒D．木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，但机械能守恒4、如图所示，在匀强电场中，有六个点A、B、C、D、E、F，正好构成一边长为cm的正六边形.点B、C、E的电势分别为-30V

、30V和90V.一带电粒子从A点以某一速度沿AB方向射出后到达D点.不计重力.则下列判断正确的是(

)A．该匀强电场场强大小为400V/mB．A点的电势为30VC．粒子在A点的电势能小于在D点的电势能D．粒子在D点的速度方向与AD连线的夹角等于3005、如图所示，质量不等的盒子A和物体B用细绳相连，跨过光滑的定滑轮，A置于倾角为θ的斜面上，与斜面间的动摩擦因数μ＝tanθ，B悬于斜面之外而处于静止状态．现向A中缓慢加入砂子，下列说法正确的是()A．绳子拉力逐渐增大B．A对斜面的压力逐渐增大C．A所受的摩擦力一定逐渐增大D．A可能沿斜面下滑6、甲、乙两物体同时、同地沿同方向作直线运动，它们的v-t图线如图所示，由图可判断：（）A．甲的加速度小于乙的加速度B．在0-t2时间内，甲的位移逐渐减小，乙的位移逐渐增大C．在t1时刻甲乙速度大小相等，方向相反D．在0-t1时间内，甲在前乙在后，甲乙间距离逐渐增大，在时间t1-t2内某一时刻乙赶上甲并超到前面去二、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，三个小球A、B、C的质量均为m，A与B、C间通过铰链用轻杆连接，杆长为L，B、C置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长．现A由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角由变为，A、B、C在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g．则此下降过程中A．A的动能达到最大前，B受到地面的支持力小于B．A的动能最大时，B受到地面的支持力等于C．弹簧的弹性势能最大时，A的加速度方向竖直向下D．弹簧的弹性势能最大值为8、如图所示，在匀强磁场中，放有一与线圈D相连接的平行金属导轨，要使放在线圈D中的线圈A（A、D两线圈同心共面）各处受到沿半径方向指向圆心的力，金属棒MN的运动情况可能是A．匀速向右 B．加速向左C．加速向右 D．减速向左9、将质量分别为m和2m的两个小球A和B，用长为2L的轻杆相连，如图所示，在杆的中点O处有一固定水平转动轴，把杆置于水平位置后由静止自由释放，在B球顺时针转动到最低位置的过程中(不计一切摩擦)()A．A、B两球的线速度大小始终不相等B．重力对B球做功的瞬时功率先增大后减小C．B球转动到最低位置时的速度大小为D．杆对B球做正功，B球机械能不守恒10、一小球在竖直方向的升降机中，由静止幵始竖直向上做直线运动，运动过程中小球的机械能E与其上升高度h关系的图象如图所示，其中0〜h1过程的图线为曲线，h1〜h2过程的图线为直线.根据该图象，下列说法正确的是（）A．0〜h1过程中，小球的动能可能先增加后减少B．0〜h1过程中，升降机对小球的支持力一定做正功C．h1〜h2过程中，小球的重力势能可能不变D．h1〜h2过程中，小球的动能可能不变三、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）某同学设计的“探究弹簧弹性势能与形变量的关系”装置如图所示。整个装置放在距水平地面高为H的水平桌面上，弹簧一端固定，另一端接触可视为质点的小球(不拴接)，刚开始弹簧处于自然状态时小球重心恰好对应刻度“0”。已知小球的质量为m，重力加速度为g。(1)若将小球重心向左移到刻度x处后释放并被弹出，小球从桌面右边缘飞出后做平抛运动，水平射程为S，则弹簧的弹性势能EP=____(用题中给定的字母表示)。改变x多次实验，测出对应的水平射程S，发现S与x成正比例关系，由此可知弹簧的弹性势能EP与x的____次方成正比。(2)本实验的误差主要来源于________________，为减少实验误差，小球射出位置距离桌面右边缘应该_______(选填“近些”或“远些”)12．（12分）如图所示为研学小组的同学们用圆锥摆验证向心力表达式的实验情景．将一轻细线上端固定在铁架台上，下端悬挂一个质量为m的小球，将画有几个同心圆周的白纸置于悬点下方的水平平台上，调节细线的长度使小球自然下垂静止时恰好位于圆心处．用手带动小球运动使它在放手后恰能在纸面上方沿某个画好的圆周做匀速圆周运动．调节平台的高度，使纸面贴近小球但不接触．（1）若忽略小球运动中受到的阻力，在具体的计算中可将小球视为质点，重力加速度为g．①从受力情况看，小球做匀速圆周运动所受的向心力是___（选填选项前的字母）．A．小球所受绳子的拉力B．小球所受的重力C．小球所受拉力和重力的合力②在某次实验中，小球沿半径为r的圆做匀速圆周运动，用秒表记录了小球运动n圈的总时间t，则小球做此圆周运动的向心力大小Fn=______（用m、n、t、r及相关的常量表示）．用刻度尺测得细线上端悬挂点到画有圆周纸面的竖直高度为h，那么对小球进行受力分析可知，小球做此圆周运动所受的合力大小F=_______（用m、h、r及相关的常量表示）．③保持n的取值不变，改变h和r进行多次实验，可获取不同时间t．研学小组的同学们想用图像来处理多组实验数据，进而验证小球在做匀速圆周运动过程中，小球所受的合力F与向心力Fn大小相等．为了直观，应合理选择坐标轴的相关变量，使待验证关系是线性关系．为此不同的组员尝试选择了不同变量并预测猜想了如图所示的图像，若小球所受的合力F与向心力Fn大小相等，则这些图像中合理的是_______（选填选项的字母）．（2）考虑到实验的环境、测量条件等实际因素，对于这个实验的操作，下列说法中正确的是________（选填选项前的字母）．A．相同体积的小球，选择密度大一些的球可以减小空气阻力对实验的影响B．相同质量的小球，选择体积小一些的球有利于确定其圆周运动的半径C．测量多个周期的总时间再求周期的平均值，有利于减小周期测量的偶然误差D．在这个实验中必须测量出小球的质量（3）上述实验中小球运动起来后撤掉平台，由于实际实验过程中存在空气阻力的影响，所以持续观察会发现小球做圆周运动的半径越来越小．经过足够长时间后，小球会停止在悬点正下方．若小球在运动中每转动一周的时间内半径变化均可忽略，即每一周都可视为匀速圆周运动．请分析说明在小球做上述圆周运动的过程中，随着细绳与竖直方向的夹角不断减小，小球做圆周运动的周期是如何变化的．__________________________________________．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）碰撞在宏观、微观世界中都是十分普遍的现象。(1)如图1所示，在水平光滑的桌面上有两个大小相同的小球A、B，质量分别是m1、m2，A球以v1的速度与静止的B球相碰。碰撞后A、B的速度分别是v1'、v2'。如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞；如果碰撞过程中机械能不守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞。若m1=2kg、m2=1kg，某次碰撞满足v1=2m/s、v2'=2m/s。通过计算碰撞前后的机械能说明该次碰撞属于弹性碰撞还是非弹性碰撞。(2)裂变反应可以在人工控制下进行，用慢化剂中的原子核跟中子发生碰撞，使中子的速率降下来，从而影响裂变反应的反应速度。如图2所示，一个中子以速度v与慢化剂中静止的原子核发生弹性正碰，中子的质量为m，慢化剂中静止的原子核的质量为M，而且M＞m。为把中子的速率更好地降下来，现有原子核质量M大小各不相同的几种材料可以作为慢化剂，通过计算碰撞后中子速度的大小，说明慢化剂中的原子核M应该选用质量较大的还是质量较小的。14．（16分）如图所示，高速收费站有人工收费通道和ETC（不停车电子收费系统）通道，汽车通过ETC通道不用停车，比通过人工收费通道节约很多时间．某小汽车以20m/s的速度在平直公路上行驶至收费站前某处减速，使车匀减速直线运动，恰好能停在人工收费通道的缴费窗口，缴费后立即匀加速到20m/s后继续匀速前行．已知小轿车减速时的加速度大小为，加速时加速度大小为，停车缴费需用时25s．则：（1）小汽车应该在离人工收费窗口多远处开始减速？（2）小汽车通过人工收费通道时，从开始减速到恢复原速需要多少时间？（3）汽车通过ETC通道时可以不停车，但要求汽在跟人工窗口一样距离远处开始减速，且通过ETC窗口时速度不超过6m/s，则该小汽车经ETC通道最多可节约多少时间？15．（12分）如图所示，坐标平面第Ⅰ象限内存在大小为E＝4×105N/C、方向水平向左的匀强电场，在第Ⅱ象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场．比荷＝2.5×109C/kg的带正电的粒子，以初速度v0＝2×107m/s从x轴上的A点垂直x轴射入电场，OA＝0.2m，不计粒子的重力．（1）求粒子在电场中运动的加速度大小；（2）求粒子经过y轴时的位置到原点O的距离；（3）若要使粒子不能进入第Ⅲ象限，求磁感应强度B的取值范围．（不考虑粒子第二次进入电场后的运动情况）

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】

A、加速度的正负表示方向，可知甲的加速度大小小于乙的加速度大小，但方向相反，故A错误.B、加速度的方向已知，但不知道甲和乙的初速度方向，故无法判断两物体是加速或者减速；故B错误.C、由加速度a=ΔvΔt可知物理意义是速度的变化快慢，则乙的速度比甲的变化快；故CD、加速度的正负表示方向，乙的加速度为负，所以每经过1

s，乙的速度变化了4m/s，但可以是速度增大或者速度的减小；故D错误.故选C.【点睛】解决本题的关键知道加速度的物理意义，掌握判断物体做加速运动还是减速运动的方法，关键看加速度的方向与速度方向的关系．2、C【解析】

据题两次水平恒力相等，物体的位移大小相等，根据功的公式知，恒力F所做的功相等，即为：；在光滑水平面上运动的加速度大，根据位移时间公式知在光滑水平面上的运动时间短，根据功率公式知：；故ABD错误，C正确。3、C【解析】撤去F后，木块A离开竖直墙前，竖直方向两物体气所受的重力与水平面的支持力平衡，合力为零；而墙对A有向右的弹力，所以系统的合外力不为零，系统的动量不守恒，这个过程中，只有弹簧的弹力对B做功，系统的机械能守恒，AB错误；A离开竖直墙后，系统水平方向不受外力，竖直方向外力平衡，所以系统所受的合外力为零，系统的动量守恒，只有弹簧的弹力做功，系统机械能也守恒，C正确，D错误．选C．【点睛】根据系统动量守恒的条件：系统不受外力或所受合外力为零，分析系统所受的外力情况，判断动量是否守恒．根据是否是只有弹簧的弹力做功，判断系统的机械能是否守恒．4、A【解析】

A.由匀强电场中沿任意方向相同距离电势差相等，则φB﹣φC=φF﹣φE；φB=﹣30V，φC=30V，φE=90V．所以φF=30V，AB也为等势线，故φA=φB=﹣30V；由几何关系，BC在电场线方向投影长为10cos300=15cm，又因为UBC=﹣60V，所以E==400V/m．故A正确，B错误；C.FC连线为等势线，电场线垂直FC向上，带电粒子所受电场力垂直于FC向下，故带负电．又因为φA<φD，则EPA>EPD，故C错误；D.此粒子运动为类平抛运动，AE=AB，所以到达D点时的速度垂直AB方向的分量等于沿AB方向分量的2倍，设速度方向与ED之间的夹角为θ，tanθ=2，θ大于600，所以粒子在D点的速度方向与AD连线的夹角大于30°，故D错误．故选A．【点睛】根据匀强电场中沿任意方向相同距离电势差相等，求F点的电势为30V，说明FC为一条等势线，判断出电场线的方向，由U=Ed求电场强度．分析粒子的受力情况，确定粒子的电性．根据公式Ep=qφ分析电势能的大小．根据类平抛运动的规律求出粒子在D点的速度方向与AD连线的夹角．5、B【解析】

C、当时，对A受力分析，由平衡条件有，随的增大，摩擦力不断增大；当时，由平衡条件有，随的增大，摩擦力不断减小，C项错；B、在垂直斜面方向上，始终有，因此随着不断加入砂子，A对斜面的压力不断增大，B项正确；D、由，可知最大静摩擦力，比较以上两个平衡关系式可知，A所受静摩擦力始终小于最大静摩擦力，故A始终保持静止，D项错误；此时绳子所受拉力等于B的重力，故拉力保持不变，A项错误．【点睛】本题关键通过分析物体的受力情况，确定摩擦力的大小和方向；注意静摩擦力可能沿着斜面向下，也可能沿着斜面向上．6、D【解析】

v-t图像的斜率等于加速度，可知甲的加速度大于乙的加速度，选项A错误；在0-t2时间内，甲乙的速度均为正值，可知甲和乙的位移都是逐渐增大，选项B错误；在t1时刻甲乙速度大小相等，方向相同，选项C错误；在0-t1时间内，甲的速度大于乙，甲在前乙在后，甲乙间距离逐渐增大，在时间t1-t2内乙的速度大于甲的速度，某一时刻乙赶上甲并超到前面去，选项D正确；故选D.【点睛】本题考查基本的读图能力，关键要明确斜率的含义，知道在速度--时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义．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、ABD【解析】

A、B、A的动能最大时，设B和C受到地面的支持力大小均为F，此时整体在竖直方向受力平衡，可得2F=3mg，所以；在A的动能达到最大前一直是加速下降，处于失重情况，所以B受到地面的支持力小于，故A、B正确；C、当A达到最低点时动能为零，此时弹簧的弹性势能最大，A的加速度方向向上，故C错误；D、A下落的高度为：h=Lsin60°-Lsin30°，根据功能关系可知，小球A的机械能全部转化为弹簧的弹性势能，即弹簧的弹性势能最大值为，故D正确.故选ABD.【点睛】解答本题的关键是弄清楚小球A在运动过程中的受力情况，知道平衡位置时受力平衡，加速度方向向下属于失重、加速度方向向上属于超重．8、BC【解析】

线圈各处受到沿半径方向指向圆心的力可以理解为线圈正在具有收缩的趋势，根据楞次定律可以知道此时一定是线圈中的磁场正在增大，与磁场的方向无关；线圈中的磁场正在增大，说明导体棒正在做加速运动，与方向无关，所以导体棒可能向左加速，也可能是向右加速；A.匀速向右与分析不符，故A错误；B.加速向左与分析相符，故B正确；C.加速向右与分析相符，故C正确；D.减速向左与分析不符，故D错误。9、BC【解析】

A．A、B两球用轻杆相连共轴转动，角速度大小始终相等，转动半径相等，所以两球的线速度大小也相等，故A错误；B．杆在水平位置时，重力对B球做功的瞬时功率为零，杆在竖直位置时，B球的重力方向和速度方向垂直，重力对B球做功的瞬时功率也为零，但在其他位置重力对B球做功的瞬时功率不为零，因此，重力对B球做功的瞬时功率先增大后减小，故B正确；C．设B球转动到最低位置时速度为v，两球线速度大小相等，对A、B两球和杆组成的系统，由机械能守恒定律得2mgL－mgL＝(2m)v2＋mv2解得v＝，故C正确；D．B球的重力势能减少了2mgL，动能增加了机械能减少了，所以杆对B球做负功，故D错误．10、ABD【解析】

A、B、设升降机对物体的支持力大小为F，由功能关系得：F△h=△E，即F=ΔEΔh，所以E-h图象切线斜率的绝对值等于小球所受支持力的大小，由图可知在0～h1内斜率的绝对值逐渐减小，故在0～h1内小球所受的支持力逐渐减小，若支持力先大于重力后小于重力，物体先做加速运动后做减速运动，动能会先增加后减小；故AB、0～h1过程中，升降机对小球的支持力方向与位移相同均向上，则支持力对小球的支持力一定做正功；故B正确.C、由于小球在h1～h2内重力势能随高度的增大而增大；故C错误.D、由于小球在h1～h2内E-h图的斜率不变，所以小球所受的支持力保持不变，可能与重力平衡，故物体可能做匀速运动，动能不变；故D正确.故选ABD.【点睛】本题关键要掌握功能关系，并能列式分析图象斜率的物理意义，知道E-h图象的斜率的绝对值等于支持力．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、mgS24H2小球与桌面间的摩擦力【解析】

（1）对平抛运动：S=vt；H=12gt2；弹簧的弹性势能：EP=12mv2；联立解得Ep=mgS24H；因S与x成正比例关系，而EP与S（2）本实验的误差主要来源于小球与桌面间的摩擦力，为减少实验误差，小球射出位置距离桌面右边缘应该近些。【点睛】本题关键明确实验原理，通过转化法将不易测得的量转化为容易测出的长度，方法是根据平抛运动的分运动公式列式求得小球得到的速度，根据能量关系可得弹性势能的大小．12、Cmgr/hBABC设小球做半径为r的圆周运动的周期为T，此时小球距细线上端固定点的竖直高度为h，根据受力情况和向心力公式有可解得．因半径变小，绳长不变，h变大，故小球周期变大．【解析】

（1）①[1]．小球做圆周运动的向心力来自小球所受重力和细线拉力的合力，故选C;②[2]．小球所受的向心力小球做此圆周运动所受的合力大小③[3]．根据Fn=F可得：可得，则图像B正确；（2）[4]．A.相同体积的小球，选择密度大一些的球可以减小空气阻力对实验的影响，选项A正确；B.相同质量的小球，选择体积小一些的球有利于确定其圆周运动的半径，选项B正确；C.测量多个周期的总时间再求周期的平