河南省永州市新田县第一中学2025届物理高三第一学期期中学业水平测试试题含解析

河南省永州市新田县第一中学2025届物理高三第一学期期中学业水平测试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、2017年6月15日上午11点，我国在酒泉卫星发射中心用长征四号乙运载火箭成功发射首颗X射线调制望远镜卫星“慧眼”．假设将发射火箭看成如下模型：静止的实验火箭，总质量为M＝2100g．当它以对地速度为v0＝840m/s喷出质量为△m＝100g的高温气体后，火箭的对地速度为（喷出气体过程中重力和空气阻力可忽略不计）A．42m/s B．﹣42m/s C．40m/s D．﹣40m/s2、2019年4月20日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射第44颗北斗导航卫星，拉开了今年北斗全球高密度组网的序幕。北斗系统主要由离地面高度约为6R的同步轨道卫星和离地面高度约为3R的中圆轨道卫星组成(R为地球半径)，设表面重力加速度为g，忽略地球自转。则（）A．这两种卫星速度都大于B．中圆轨道卫星的运行周期大于24小时C．中圆轨道卫星的向心加速度约为D．卫星从中轨道变到同步轨道需向前喷气3、一质量为M、带有挂钩的球形物体套在倾角为θ的细杆上，并能沿杆匀速下滑，如在挂钩上再吊一质量为m的物体，让它们沿细杆下滑，如图所示，则球形物体（）A．仍匀速下滑B．沿细杆加速下滑C．受到的摩擦力不变D．受到的合外力增大4、如图所示,竖直面内有一圆环,圆心为O,水平直径为AB,倾斜直径为MN，AB、MN夹角为θ,一不可伸长的轻绳两端分别固定在圆环的M、N两点,轻质滑轮连接一重物,放置在轻绳上,不计滑轮与轻绳摩擦与轻绳重力，圆环从图示位置顺时针缓慢转过2θ的过程中，轻绳的张力的变化情况正确的是（）A．逐渐增大B．先增大再减小C．逐渐减小D．先减小再增大5、如图所示为粮袋的传送装置，已知AB间长度为L，传送带与水平方向的夹角为θ，工作时其运行速度为v，粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ，正常工作时工人在A点将粮袋放到运行中的传送带上，关于粮袋从A到B的运动，以下说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()A．粮袋到达B点的速度与v比较，可能大，也可能相等或小B．粮袋开始运动的加速度为g(sinθ－μcosθ)，若L足够大，则以后将一定以速度v做匀速运动C．若μ≥tanθ，则粮袋从A到B一定是一直做加速运动D．不论μ大小如何，粮袋从A到B一直做匀加速运动，且a>gsinθ6、两颗卫星和的质量相同，都绕地球做匀速圆周运动，卫星的轨道半径更大些．两颗卫星相比较，下列说法中正确的是（）A．卫星的向心加速度较小B．卫星的动能较小C．卫星的周期较小D．两卫星的机械能相等二、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，物块沿固定斜面下滑，若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F，则（）A．若物块原来匀速下滑，施加力F后物块将加速下滑B．若物块原来匀速下滑，施加力F后物块仍将匀速下滑C．若物块原来以加速度a匀加速下滑，施加力F后物块仍将以加速度a匀加速下滑D．若物块原来以加速度a匀加速下滑，施加力F后物块仍将匀加速下滑，加速度大于a8、如图甲所示，一倾角=的足够长斜面体固定在水平地面上，一个物块静止在斜面上．现用大小为F=kt，（k为常量，F、t的单位均为国际标准单位）的拉力沿斜面向上拉物块，物块受到的摩擦力Ff随时间变化的关系图象如图乙所示，物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2，则下列判断正确的是A．物块的质量为1kgB．k的值为5N/sC．物块与斜面间的动摩擦因数为D．t=3s时，物块的速度大小为1.6m/s9、太阳系中的第二大行星是土星，它的卫星众多，目前已发现的卫星达数十颗．根据下表所列土卫五个土卫六两颗卫星的相关参数，可以比较（）土星的卫星距离土星距离半径发现者发现年份土卫五卡西尼土卫六惠更斯A．这两颗卫星公转的周期大小 B．这两颗卫星公转的速度大小C．这两颗卫星表面的重力加速度大小 D．这两颗卫星公转的向心加速度大小10、如图所示，水平传送带AB的长度L=1.8m，皮带轮的半径R=0.4m，皮带轮以角速度ω=5rad/s顺时针匀速转动（皮带不打滑），现将一质量m=3kg的煤块（视为质点）轻放在传送带上的A点，与传送带之间的动摩擦因数为=0.25,g=10m/s2。则下列说法正确的是（）A．煤块从A端运动到B点所用的时间为1.3sB．煤块从A端运动到B点的过程中，摩擦力对其做功为13.5JC．煤块在传送带上留下痕迹长度是0.8mD．若使煤块从A运动到B所用的时间最短，则传送带的角速度ω至少为7.5rad/s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，一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、乙两个光电门，与之相连的计时器可以显示带有遮光片的小车在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力。不计空气阻力及一切摩擦。(1)在探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”时，要使测力计的示数等于小车所受合外力，操作中必须满足________________。实验时，先测出小车质量m，再让小车从靠近光电门甲处由静止开始运动，读出小车在两光电门之间的运动时间t。改变小车质量m，测得多组m、t的值，建立坐标系描点作出图线。下列能直观得出“合外力一定时，加速度与质量成反比”的图线是________。A．B．C．D．(2)如图抬高长木板的左端，使小车从靠近光电门乙处由静止开始运动，读出测力计的示数F和小车在两光电门之间的运动时间，改变木板倾角，测得多组数据，得到的F－的图线如图所示。实验中测得两光电门的距离L＝0.80m，砂和砂桶的总质量m1＝0.34kg，重力加速度g取9.8m/s2，则图线的斜率为________N·s2（结果保留两位有效数字）；若小车与长木板间的摩擦不能忽略，测得的图线斜率将________（填“变大”、“变小”或“不变”）。12．（12分）某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，将橡皮筋改为劲度系数为400N/m的轻质弹簧，将弹簧的一端固定在竖直墙面上。不可伸长的细线OA、OB、OC，分别固定在弹簧的A端和弹簧秤甲、乙的挂钩上，其中O为OA、OB、OC三段细线的结点，如图1示。在实验过程中，保持弹簧伸长1.00cm不变。（1）若OA、OC间夹角为90°，弹簧秤乙的示数如图2所示，为________N，则弹簧秤甲的示数应该是__________N；（2）在（1）问中若保持OA与OB的方向不变：逐渐增大OA与OC的夹角，则弹簧秤甲的读数大小将________，弹簧秤乙的读数大小将________。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，一个人用一根长L=1m、只能承受F=74N拉力的绳子，拴着一个质量为m=1kg的小球，在竖直平面内做圆周运动，已知圆心O离地面距离h=6m，转动中小球在最低点时绳子恰好断了．（取g=10m/s2）（1）绳子断时小球运动的角速度多大？（2）绳断后，小球落地点与抛出点间的水平距离是多少？14．（16分）如图所示，“嫦娥一号”卫星在飞向月球的过程中，经“地月转移轨道”到达近月点，为了被月球捕获成为月球的卫星，需要在点进行制动（减速）．制动之后进入轨道Ⅲ，随后在点再经过两次制动，最终进入环绕月球的圆形轨道Ⅰ．已知“嫦娥一号卫星”在轨道Ⅰ上运动时，卫星距离月球的高度为，月球的质量，朋球的，万有引力恒量为．忽略月球自转，求：（）“嫦娥一号”在点的加速度．（）“嫦娥一号”在轨道Ⅰ上绕月球做圆周运动的线速度．（）若规定两质点相距无际远时引力势能为零，则质量分别为、的两个质点相距为时的引力势能，式中为引力常量．为使“嫦娥一号”卫星在点进行第一次制动后能成为月球的卫星，同时在随后的运动过程其高度都不小于轨道Ⅰ的高度，试计算卫星第一次制动后的速度大小应满足什么条件．15．（12分）一定质量的理想气体从状态A到状态B再到状态C的过程如p-V图象所示，已知A状态时气体的温度为tA=-73.9C．求:(1)C状态时气体的热力学温度Tc的大小;(2)从状态A到状态B的过程，气体吸热还是放热，简要说明理由。

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】

发射过程系统动量守恒，应用动量守恒定律可以求出导弹的速度；【详解】喷出气体过程中重力和空气阻力可忽略不计，可知在火箭发射的过程中二者组成的相同竖直方向的动量守恒，以喷出气体的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：，解得：，故B正确，ACD错误；故选B．【点睛】关键是喷出气体过程中重力和空气阻力可忽略不计，火箭发射的过程中二者组成的相同竖直方向的动量守恒．2、C【解析】

A．M表示地球的质量，m表示卫星的质量，根据万有引力提供向心力得又地球表面的物体解得故A错误；B．M表示地球的质量，m表示卫星的质量，根据万有引力提供向心力得可知轨道半径越大则周期越大，所以中圆轨道卫星的运行周期小于同步卫星的周期24小时，故B错误；C．在地球表面为m0的物体，有中圆轨道卫星则其向心加速度约为，故C正确；D．卫星的轨道越高，则其机械能增大，所以若卫星从中圆轨道变轨到同步轨道，需向后方喷气加速，故D错误。故选C。3、A【解析】

不挂重物时，对球形物体受力分析，根据平衡条件列式可求动摩擦因数；对球形物体和所挂重物整体分析，受重力、支持力和摩擦力，根据平衡条件列式分析即可．【详解】不挂重物时，球形物体受重力、支持力和摩擦力而匀速下滑，根据平衡条件，在平行斜面方向，有：Mgsinθ−f=0，在垂直斜面方向，有：N−Mgcosθ=0，其中：f=μN，联立解得：μ=tanθ；当挂钩挂重物后，对球形物体和所挂重物整体，在平行斜面方向：F合=(M+m)gsinθ−μN′，垂直斜面方向：N′=(M+m)gcosθ，联立解得：F合=0，故整体依然做匀速直线运动；故A正确，BCD错误；故选：A4、B【解析】M、N连线与水平直径的夹角越大，M、N之间的水平距离越小，轻绳与竖直方向的夹角越小，根据，轻绳的张力越小，故圆环从图示位置顺时针缓慢转过2θ的过程，轻绳的张力先增大再减小，故B正确，ACD错误；故选B．5、A【解析】

A.粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动，到达B点时的速度小于等于v；可能先匀加速运动，当速度与传送带相同后，做匀速运动，到达B点时速度与v相同；也可能先做加速度较大的匀加速运动，当速度与传送带相同后做加速度较小的匀加速运动，到达B点时的速度大于v，故A正确.B.粮袋开始时受到沿斜面向下的滑动摩擦力，大小为μmgcosθ，根据牛顿第二定律得到，加速度a=g(sinθ+μcosθ），若μ＜tanθ，则重力的下滑分力大于滑动摩擦力，故a的方向一直向下，粮袋从A到B一直是做加速运动，可能是一直以g(sinθ+μcosθ)的加速度匀加速，也可能先以g(sinθ+μcosθ)的加速度匀加速，后以g(sinθ-μcosθ)匀加速；故B错误.C.若μ≥tanθ，粮袋从A到B可能是一直做加速运动，有可能在二者的速度相等后，粮袋做匀速直线运动;故C错误.D.由上分析可知，粮袋从A到B不一定一直匀加速运动，故D错误.6、C【解析】由万有引力产生加速度则得，半径越大，加速度越小，故的向心加速度大，故A错误；由万有引力提供向心力解得，轨道半径小的卫星线速度来得大，卫星的动能较大，B错误；根据公式解得，轨道半径小的卫星的周期较小，C正确；将卫星从低轨道进入高轨道，火箭要点火加速做功，则卫星的机械能较大，即卫星的机械能较小，D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、BD【解析】

设斜面倾角为，原来物体匀速下滑时有：，即，与物体的重力无关，则施加竖直向下的力F，物体仍匀速下滑，A错误，B正确；若物块A原来加速下滑，有，将F分解，则，动力的增加大于阻力的增加，加速度变大，故C错误，D正确；选BD.【点睛】将F分解为垂直于斜面和平行于斜面两个分力和，根据力的独立作用原理，单独研究F的作用效果，当F引起的动力增加大时，加速度增大，相反引起的阻力增大时，加速度减小．8、ABD【解析】

A.t=0时，Ff=mgsin=5N解得：m=1kg故A项与题意相符；B.t=ls时，Ff=0，说明F=5N则k=5N/s，故B项与题意相符；C.后来滑动Ff=6N=μmgcos解得：μ=故C项错误；D.当F=Ff+mgsin即kt1=6+5解得：t1=2.2s物体开始向上滑动F合=kt-Ff-mgsin解得：F合=kt-11由动量定理:故D项与题意相符．9、ABD【解析】

设土星的质量为M，A.由开普勒第三定律，半径越大，周期越大，所以土卫五的公转周期小．故A正确；B.由卫星速度公式，公转半径R越大，卫星的线速度越小，则土卫六的公转线速度小．故B正确；C.由卫星表面的重力加速度公式，由于卫星的质量未知，无法比较卫星表面的重力加速度，故C错误；D.由卫星向心加速度角公式，公转半径R越小，向心加速度a越大，则土卫五的向心加速度大．故D正确．故选ABD.10、ACD【解析】皮带转动的速度为，煤块在传送带上加速度为，煤块加速到传送带速度所需时间为，通过的位移为，当和传送带的速度相同时，两者之间摩擦力为零，煤块做匀速直线运动，达到匀速运动后，所需时间为，故经历的总时间为，故摩擦力做功为，A正确B错误；在加速阶段传送带前进的位移，煤块在传送带上留下痕迹长度是，C正确；若使煤块从A运动到B所用的时间最短，煤块在传送带上一直加速，则，解得，根据可知，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、小车与滑轮间的细绳与长木板平行C0.54不变【解析】

(1)[1]小车受重力、支持力，拉力、摩擦力，其中要使测力计的示数等于小车所受的合外力，即合力方向平行长木板，则必须保证小车与滑轮间的细绳与长木板平行；[2]小车从靠近甲光电门处由静止开始做匀加速运动，位移；改变小车质量m，测得多组m、t的值，所以加速度，位移不变，所以a与t2成反比，若t2与m成正比，则合外力一定时，加速度与质量成反比，AB．若t2与m成正比，则合外力一定时，加速度与质量成反比，而两图像中的函数关系为t与m的关系，AB错误；C．图中t2与m成正比，则合外力一定时，加速度与质量成反比，C正确；D．图中t2与m不成正比，D错误；(2)[3]小车由静止开始做匀加速运动，位移，；根据牛顿第二定律，对于沙和沙桶有：，变形可得：；则图线的斜率为；[4]若小车与长木板间的摩擦不能忽略，则，即，k与摩擦力是否存在无关，若小车与长木板间的摩擦不能忽略，图示测得图线斜率将不变。12、3.00N5.00N减小先减小后增大【解析】

(1)[1]根据弹簧秤的读数方法