2025届湖北省宜昌市秭归县第二中学物理高三第一学期期中质量检测试题含解析

2025届湖北省宜昌市秭归县第二中学物理高三第一学期期中质量检测试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、如图a所示，小物体从竖直弹簧上方离地高h1处由静止释放，其动能Ek与离地高度h的关系如图b所示．其中高度从h1下降到h2，图象为直线，其余部分为曲线，h3对应图象的最高点，轻弹簧劲度系数为k，小物体质量为m，重力加速度为g．以下说法正确的是（）A．小物体下降至高度h3时，弹簧形变量为0B．小物体下落至高度h5时，加速度为0C．小物体从高度h2下降到h4，弹簧的弹性势能增加了D．小物体从高度h1下降到h5，弹簧的最大弹性势能为mg（h1-h5）2、根据所学知识，判断下列四个说法中正确是A．物体的速度为零时，其加速度就一定为零B．物体所受合外力冲量的方向与物体动量变化量的方向一定相同C．合外力对物体做功为零时，物体的机械能就一定守恒D．做圆周运动物体的向心力一定等于物体所受的合外力3、如图所示，在绳下端挂一物体，用力F作用于O点，使悬线偏离竖直方向的夹角为α，且保持物体平衡．设F与水平方向的夹角为β，在保持α角不变的情况下，要使拉力F的值最小，则β应等于（）A．αB．πC．0D．2α4、如图所示,在倾角的固定光滑斜面上,有一根长L=1m的细绳,一端固定在O点,另一端系一小球沿斜面做圆周运动,若小球能通过最高点A,重力加速度,则A．小球经过最高点A的速度可能是1m/sB．小球经过最低点B的速度大于等于5m/sC．小球受到的合力的最小值可能为0D．小球从A点运动至最低点B过程绳子拉力可能先变小后变大5、一物体在A．B两点的正中间由静止开始运动(设不会超越A．B)，其加速度随时间变化如图所示，设向A的加速度方向为正方向，若从出发开始计时，则物体的运动情况是()A．先向A，后向B，再向A，又向B，4秒末在偏近A的某点且速度为零B．先向A，后向B，再向A，又向B，4秒末在偏近B的某点且速度为零C．先向A，后向B，再向A，又向B，4秒末在原位置速度为零D．一直向A运动，4秒末在偏近A的某点且速度为零6、嫦娥五号”探测器由轨道器、返回器、着陆器等多个部分组成。探测器在2017年由“长征五号”运载火箭在中国文昌卫星发射中心发射升空，自动完成月面样品采集，并从月球起飞，返回地球。若已知月球半径为R，“嫦娥五号”在距月球表面高度为R的圆轨道上飞行，周期为T，万有引力常量为G，下列说法正确的是（）A．月球质量为32B．月球表面重力加速度为32πRC．月球密度为3πD．月球第一宇宙速度为4二、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、质量为m的小球由轻绳a和b系于一轻质木架上的A点和C点，且La<Lb，如图所示．当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a在竖直方向、绳b在水平方向．当小球运动到图示位置时，绳b被烧断的同时杆也停止转动，则()A．小球仍在水平面内做匀速圆周运动B．在绳b被烧断瞬间，a绳中张力突然增大C．在绳b被烧断瞬间，小球所受的合外力突然变小D．若角速度ω较大，小球可以在垂直于平面ABC的竖直平面内做圆周运动8、一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t秒与（t+2）秒两个时刻，在x轴上（-3m，3m）区间的波形完全相同，如图所示．并且图中M，N两质点在t秒时位移均为，下列说法中不正确的是A．该波的最大波速为20m/sB．（t+0.1）秒时刻，x=-2m处的质点位移一定是aC．从t秒时刻起，x=2m处的质点比x=2.5m的质点先回到平衡位置D．从t秒时刻起，在质点M第一次到达平衡位置时，质点N恰好到达波峰E.该列波在传播过程中遇到宽度为d=3m的狭缝时会发生明显的衍射现象9、如图所示，两根轻绳一端系于结点O，另一端分别系于固定圆环上的A、B两点，O点下面悬挂一物体M，绳OA水平，拉力大小为F1，绳OB与OA夹角α=120°，拉力大小为F2，将两绳同时缓慢顺时针转过60°，并保持两绳之间的夹角α始终不变，且物体始终保持静止状态。则在旋转过程中，下列说法正确的是（）A．F1逐渐增大 B．F1先增大后减小C．F2逐渐减小 D．F2先增大后减小10、如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为m＝0.2kg的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧始终在弹性限度内)，其速度v和弹簧压缩量Δx之间的函数图象如图乙所示，其中A为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计，取g＝10m/s2，则下列说法正确的是()A．小球刚接触弹簧时速度最大B．当Δx＝0.3m时，小球处于超重状态C．该弹簧的劲度系数为20.0N/mD．从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的加速度先减小后增大三、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1所示，某同学设计了一个测量滑块与木板间的动摩擦因数的实验装置，装有定滑轮的长木板固定在水平实验台上，木板上有一滑块，滑块右端固定一个动滑轮，钩码和弹簧测力计通过绕在滑轮上的轻绳相连，放开钩码，滑块在长木板上做匀加速直线运动．（1）实验得到一条如图1所示的纸带，相邻两计数点之间的时间间隔为0.1s，由图中的数据可知，滑块运动的加速度大小是_____m/s1．（计算结果保留两位有效数字）（1）读出弹簧测力计的示数F，处理纸带，得到滑块运动的加速度a；改变钩码个数，重复实验．以弹簧测力计的示数F为纵坐标，以加速度a为横坐标，得到的图象是纵轴截距为b的一条倾斜直线，如图3所示．已知滑块和动滑轮的总质量为m，重力加速度为g，忽略滑轮与绳之间的摩擦．则滑块和木板之间的动摩擦因数μ=_____．12．（12分）(1)某同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M.，弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和三条细线的___（填“长度”或“方向”）(2)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中弹簧测力计A的示数为___________N.(3)本实验中，下列必要的实验操作是__________A、应测量重物M所受的重力B．弹簧测力计应在使用前校零C．拉线方向应与木板平面平行D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置(4)本实验采用的科学方法是（______________）A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法四、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）图示为直角三棱镜的截面ABC，其中∠B=60°，直角边AC的长度为L，一束单色光从D点以与AC边成30°角入射到棱镜中，已知CD=2AD，棱镜对该单色光的折射率为，光在真空中的速度为c。求：①根据计算说明能否在AB面发生全反射。②此单色光通过三棱镜的时间。14．（16分）如图，一竖直放置的气缸上端开口，气缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体．已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计他们之间的摩擦．开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p1，温度均为T1．现用电热丝缓慢加热气缸中的气体，直至活塞刚好到达b处．求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功．重力加速度大小为g．15．（12分）如图所示，倾角为30°的光滑斜面的下端有一水平传送带，传送带正以6m/s的速度运动，运动方向如图所示．一个质量为2kg的物体（物体可以视为质点），从h=3.2m高处由静止沿斜面下滑，物体经过A点时，不管是从斜面到传送带还是从传送带到斜面，都不计其动能损失．物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，物体向左最多能滑到传送带左右两端AB的中点处，重力加速度g=10m/s2，求：（1）传送带左右两端AB间的距离L．（2）上述过程中物体与传送带组成的系统因摩擦产生的热量．（3）物体随传送带向右运动，最后沿斜面上滑的最大高度h′．

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】

由图知，小物体下降至高度h3时，动能最大，速度最大，合力等于零，加速度，即kx=k(h2-h3)=mg，所以A错误；小物体下落至高度h5时，速度减为零，有向上的加速度，故B错误；小物体从高度h2下降到h4，弹簧形变量为h2-h4，由能量守恒知，弹簧的弹性势能增加了EP=mg(h2-h4)，又因k(h2-h3)=mg，所以C错误；小物体从高度h1下降到h5，由能量守恒知，弹簧的最大弹性势能等于减少的重力势能为mg（h1-h5），所以D正确．2、B【解析】

A．速度是加速度的变化率，速度为零时，加速度不一定为零，如自由落体运动的初速度为零，但加速度不为零。故A错误。

B．根据动量定理，物体所受合外力冲量的方向与物体动量变化量的方向一定相同。故B正确。

C．在外力作用下物体向上匀速运动，合力做功为零，但机械能增加。故C错误。

D．做匀速圆周运动物体的向心力一定等于物体所受的合外力，做变速圆周运动的物体的合外力不一定等于向心力。故D错误。3、A【解析】

O点受三个拉力处于平衡，向上的两个拉力的合力大小等于物体的重力，方向竖直向上，根据作图法，作出力的变化图象由图可知，当F与天花板相连的绳子垂直时，拉力F最小，根据几何关系知，故A正确，BCD错误。故选A。【点睛】对结点O受力分析，抓住拉物体绳子的拉力大小和方向都不变，与天花板相连绳子拉力方向不变，通过作图法求出拉力的最小值．4、B【解析】

A、小球做圆周运动的最高点受力分析，垂直斜面方向，沿半径方向，故当时，通过最高点的速度最小为，故最高点的速度不可能为1m/s；故A错误.B、因，从A运动到B的过程，由动能定理：，解得；故B正确.C、小球做圆周运动等效为绳—球模型，沿半径方向的力提供向心力，最高点合力最小，最高点的速度，则合外力不为零；故C错误.D、从A到最低点B，重力做正功，速度逐渐增大，而半径方向的拉力和重力沿线方向的分力提供向心力，则拉力逐渐增大；D错误.故选B.【点睛】本意主要考查了圆周运动向心力公式的直接应用，知道绳—球模型在最高点绳子拉力恰好为零时，速度取最小值.5、D【解析】

根据物体加速度方向和运动方向的关系，可知在0～1s内，物体向A做匀加速直线运动，在1～2s内，物体做匀减速直线运动，2s末速度为零，方向未改变，以后又重复之前的运动．知物体一直向A运动，4s末在偏近A某点速度为零．故D正确，A.B.C错误．故选D．6、A【解析】

对探测器，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：GMm(2R)2=m2R4π2T2，解得：M=32π2R3GT2，故【点睛】本题关键是明确探测器的动力学原理，结合牛顿第二定律列式求解，注意月球的第一宇宙速度是月面卫星的环绕速度。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、BD【解析】试题分析：小球原来在水平面内做匀速圆周运动，绳b被烧断后，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动或圆周运动，故A错误；绳b被烧断前，小球在竖直方向没有位移，加速度为零，a绳中张力等于重力，在绳b被烧断瞬间，a绳中张力与重力的合力提供小球的向心力，而向心力竖直向上，绳a的张力将大于重力，即张力突然增大，故B正确；在绳被烧断前，小球所受的合外力F1=mv2Lb，在绳被烧断，小球所受的合外力F2=mv2La，由于绳被烧断前后速度大小不变，而考点：考查了圆周运动规律的应用【名师点睛】本题中要注意物体做圆周运动时，外界必须提供向心力．C、D两项还可根据机械能守恒与向心力知识求解小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动或圆周运动角速度的范围．8、ABD【解析】

A.由题意知，0.2s=nT传播速度所以该波的最小波速为20m/s，故A错误符合题意；B.由0.2s=nT当n=2时，T=0.1s，所以（t+0.1）秒时刻，x=-2m处的质点位移是-a，故B错误符合题意；C.由t时刻波形图知，x=2m处的质点在波谷向上振动，x=2.5m的质点向下运动，所以x=2m处的质点先回到平衡位置，故C正确不符合题意；D.根据数学知识得知质点M和N之间的距离等于，由波形得知，质点M第一次到达平衡位置时，质点N不在波峰．故D错误符合题意；E.该波的波长等于4m大于狭缝的尺寸，故能发生明显的衍射现象，所以E正确不符合题意．9、AC【解析】

设两绳转动过程中，绳OA与水平方向的夹角为θ，以O点为研究对象，受力分析如图所示因为两绳是缓慢移动的，所以O点始终处于平衡状态，由平衡条件得由以上两式解得当θ<60°时，θ增大，F1增大，F2减小，故AC正确，BD错误。故选AC。10、BCD【解析】

由小球的速度图象知，开始小球的速度增大，说明小球的重力大于弹簧对它的弹力，当Δx为0.1m时，小球的速度最大，然后减小，说明当Δx为0.1m时，小球的重力等于弹簧对它的弹力．所以可得：kΔx＝mg，解得：k＝N/m＝20.0N/m，选项A错误；C正确；弹簧的压缩量为Δx＝0.3m时，弹簧弹力为F＝20N/m×0.3m＝6N>mg，故此时物体的加速度向上，物体处于超重状态，选项B正确；对小球进行受力分析可知，其合力是由mg逐渐减小至零，然后再反向增加的，故小球的加速度先减小后增大，选项D正确；故选BCD.【点睛】解答本题要求同学们能正确分析小球的运动情况，能根据机械能守恒的条件以及牛顿第二定律解题，知道从接触弹簧到压缩至最短的过程中，弹簧弹力一直做增大，弹簧的弹性势能一直增大．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、（1）1.4；（1）【解析】

(1)加速度为.(1)滑块受到的拉力T为弹簧秤示数的两倍，即：T=1F,滑块受到的摩擦力为：f=μmg,由牛顿第二定律可得：T-f=ma,解得力F与加速度a的函数关系式为:,由图象所给信息可得图象截距为：,解得.【点睛】本题重点是考察学生实验创新能力及运用图象处理实验数据的能力，对这种创新类型的题目，应仔细分析给定的方案和数据，建立物理模型．12、方向3.6ABCB【解析】

(1)[1]为了验证力的平行四边形定则，除了记录力的大小还应记录力的方向，所以应记录三条细线的方向；(2)[2]弹簧测力计读数，每1N被分成5格，则1格就等于0.2N．图指针落在3N到4N的第3格处，所以3.6N；(3)[3]A．实验通过作出三个力的图示，来验证“力的平行四边形定则”，因此重物的重力必须要知道，故A正确；B．弹簧测力计是测出力的大小，所以要准确必须在测量之前校零，故B正确；C．拉线方向必须与木板平面平行，这样才确保力的大小准确性，故C正确；D、当结点O位置确定时，弹簧测力计A的示数也确定，由于重物的重力已确定，两力大小与方向均一定，因此弹簧测力计B的大小与方向也一定，所以不需要改变拉力多次实验，故D错误。(4)[4]由实验原理可知该同学在做“验证力的平行四边形法则”的实验中采取了等效替代法，即合力与分力的关系是等效的，故B正确。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)见解析；（2）【解析】

①由题意可知，单色光射到AC边的入射角，设光从AC边入射的折射角为r,由折射定律可知：可得：由几何关系可知，该单色光在AB边的入射角也是，设单色光从三棱镜向空气发生全反射的临界角为C，由于，故光射到AB边上时发生全反射；②由几何关系可知，光在三棱镜中通过的距离为：，单色光在三棱镜中的速度：，此单色光通过三棱镜的时间：14、；；【解析】

开始时活塞位于a处，加热后，汽缸中的气体先等容升温过程，直至活塞开始运动．设此时汽缸中气体的温度为T1，压强为p1，根据查理定律有:①根据力的平衡条件有:②联立①②式可得:③此后，汽缸中的气体经历等压过程，直至活塞刚好到达b处，设此时汽缸中气体的温度为T2；活塞位于a处和b处时气体的体积