2025届河北容城博奥学校物理高三上期中统考模拟试题含解析

2025届河北容城博奥学校物理高三上期中统考模拟试题考生请注意：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、在等边三角形的三个顶点A、B、C上分别固定着＋Q、＋Q、－Q三个点电荷，如图所示，关于其三边中点a、b、c的场强大小Ea、Eb、Ec及电势高低a、b、c，下列判断正确的是A．Ea＝Eb＝Ec，a＝b＝cB．Ea＝Eb＞Ec，a＝b＜cC．Ea＞Eb＞Ec，a＜b＜cD．Ea＝Ec＞Eb，a＜b＝c2、如图所示，有两个固定的等量异种点电荷，是它们连线的中垂线上两个位置，c是它们产生的电场中另一位置，以无穷远处为电势的零点，则以下说法中正确的是（）A．两点场强相同B．两点电势相等C．c点电势为正值D．将一正电荷从点移到b点电场力做负功3、如图所示，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上，下列说法中正确的是A．A、B两处电势、场强均相同B．C、D两处电势、场强均相同C．带正电的试探电荷在O处的电势能小于在B处的电势能D．带正电的试探电荷在C处给予某-初速度，电荷可能做匀速圆周运动4、如图所示，质量mA=6kg的物块A下端连接着直立且固定于水平地面的轻质弹簧，上端连接着跨过定滑轮的轻质细绳，绳的另一端连接着静置于水平地面、质量为mB=8kg的物块B。此时，与A相连的轻绳处于竖直方向，与B相连的轻绳与水平地面成37°角，并且弹簧的压缩量为10cm，若弹簧劲度系数k=100N/m，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计滑轮与轻绳间的摩擦。则下列分析计算正确的是A．物块A所受合力为40NB．轻绳对物块B的拉力为40NC．地面对物块B的摩擦力为50ND．地面对物块B的支持力为50N5、如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm．小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线．设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则（）A．a、b的电荷同号，B．a、b的电荷异号，C．a、b的电荷同号，D．a、b的电荷异号，6、如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在A点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动，下列说法正确的是A．在轨道1上，卫星在A点的速度等于在B点的速度B．在轨道2上，卫星在C点的速度小于第一宇宙速度C．在轨道1和轨道2上，卫星在A点的速度大小相同D．在轨道1和轨道2上，卫星在A点的加速度大小不同二、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、“天宫一号”目标飞行器相继与“神舟八号”和“神舟九号”飞船成功交会对接，标志着我国太空飞行进入了新的时代．“天宫一号”在运行过程中，由于大气阻力影响，轨道高度会不断衰减．假定在轨道高度缓慢降低的过程中不对“天宫一号”进行轨道维持，则在大气阻力的影响下，轨道高度缓慢降低的过程中（）A．“天宫一号”的运行速率会缓慢减小B．“天宫一号”的运行速度始终小于第一宇宙速度C．“天宫一号”的机械能不断减小D．“天宫一号”的运行周期会缓慢增大8、空间存在一静电场，场强方向与轴平行，电场中的电势随的变化规律如图所示，下列说法正确的是A．处电场强度可能为零B．处电场方向一定沿轴正方向C．沿轴正方向，电场强度逐渐减小D．电荷量为的负电荷沿轴从0点移动到处，电势能增大9、如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上．现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行．已知A的质量为3m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态．释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面．则下列说法正确的是（）A．斜面倾角α=37°B．A获得最大速度为C．C刚离开地面时，B的加速度最大D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒10、如图甲是某超载货车运送圆柱形钢管的情景，所装钢管规格相同，如图乙是钢管堆放的截面示意图。已知钢管间的动摩擦因数为，每根钢管的质量为，重力加速度为，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下层钢管被固定不能移动。下列分析正确的是A．管之间的弹力大小为B．若把上层钢管水平向外抽出,所需最小力为C．与间不发生相对滑动，汽车的加速度最大为D．若汽车运动的加速度为，则钢管受到的作用力为三、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）某实验小组利用如图所示的装置研究物体做匀变速直线运动的情况：按如图所示装置准备好器材后，先接通电源，然后后释放小车，让它拖着纸带运动，得到如图所示纸带，纸带上选取A、B、C、D、E五个计数点（相邻两个计数点间还有4个计时点未画出）。打点计时器使用的交流电源的频率f＝50Hz，则打点计时器在纸带上打下相邻两计数点的时间间隔为______s。根据纸带上的信息可计算出：在打下计数点C时小车运动的速度大小的测量值为________m/s；小车在砂桶的拉力作用下做匀加速直线运动的加速度大小的测量值为________m/s2。（计算结果均保留2位有效数字）12．（12分）为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙同学设计了如图所示的实验装置．其中M为小车的质量，m为砂和砂桶的质量,m0为滑轮的质量，滑轮大小不计且光滑．力传感器可测出轻绳中的拉力大小．（1）实验时，一定要进行的操作是________A．用天平测出砂和砂桶的质量B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M．（2）甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为________m/s2（结果保留三位有效数字）．（3）甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a－F图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为________A．B．C．D．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，半径R=1.0m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置，圆弧最低点B与长为L＝0.5m的水平面BC相切于B点，BC离地面高h=0.45m，C点与一倾角为θ=37°的光滑斜面连接，质量m＝1.0kg的小滑块从圆弧上某点由静止释放，到达圆弧B点时小滑块对圆弧的压力刚好等于其重力的2倍,当小滑块运动到C点时与一个质量M=2.0kg的小球正碰，碰后返回恰好停在B点，已知滑块与水平面间的动摩擦因数µ＝0.1．（sin37°=0.6cos37°=0.8,g取l0m/s2）求：（1）小滑块应从圆弧上离地面多高处释放；（2）小滑块碰撞前与碰撞后的速度；（3）碰撞后小球的速度；14．（16分）如图甲所示，一轻质弹簧左端固定在墙壁上，右端与置于水平面上的质量为m的小滑块相连。在以下的讨论中小滑块可视为质点，弹簧始终在弹性限度内，取弹簧原长时弹性势能为0，且空气阻力可忽略不计。（1）若水平面光滑，以弹簧原长时小滑块的位置O为坐标原点，建立水平向右的坐标轴Ox，如图甲所示。①请在图乙中画出弹簧弹力F与小滑块所在位置坐标x的关系图像。教科书中讲解了由v-t图像求位移的方法，请你借鉴此方法，并根据F-x图像推导出小滑块在x位置时弹簧弹性势能Ep的表达式。（已知弹簧的劲度系数为k）②小滑块在某轻质弹簧的作用下，沿光滑水平面在O点附近做往复运动，其速度v的大小与位置坐标x的关系曲线如图丙所示，其中vm和x0皆为已知量，请根据图丙中v-x图像提供的信息求解本题中弹簧的劲度系数k′。（2）若水平面不光滑，且已知小滑块与水平面之间的动摩擦因数为μ。仍以弹簧原长时小滑块的位置O为坐标原点，建立水平向右的坐标轴Ox，将小滑块沿水平面向右拉到距离O点为l0的P点按住（l0>μmg/k），如图丁所示。计算中可以认为滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等，已知重力加速度为g，弹簧的劲度系数为k。①若放手后小滑块第一次经过O点向左运动至最远点Q，求Q点与O点的距离，并分析如果小滑块在Q点停不住，l0与μ、m和k等物理量之间应满足什么条件；②若放手后小滑块第二次经过O点后在向右运动的过程中逐渐减速最终静止，求小滑块从P点开始运动的整个过程中所通过的总路程。15．（12分）如图所示，在光滑的水平面上有一足够长的质量为M=4kg的长木板，在长木板右端有一质量为m=1kg的小物块，长木板与小物块间动摩擦因数为=0.2，长木板与小物块均静止．现用F=14N的水平恒力向右拉长木板，经时间t=1s撤去水平恒力F．（1）在F的作用下，长木板的加速度为多大？（2）刚撤去F时，小物块离长木板右端多远？（3）最终长木板与小物块一同以多大的速度匀速运动？（4）最终小物块离长木板右端多远？

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】根据矢量叠加原理，a点的场强等于B在a点的场强，与AC在a点场强的矢量和；AB在c点的场强叠加后等于零，则c点的场强等于C在c点产生的场强，所以a点的场强大于c点的场强，即Ea＞Ec，由对称性可知，Ea＝Eb，则Ea＝Eb＞Ec；AC在a点的电势代数和为零，故a点的电势等于正电荷B在a点的电势；c点的电势等于两个正电荷AB与负电荷C在c点电势的代数和，则a＜c；由对称可知a＝b，即a＝b＜c，故选B.2、B【解析】A、a、b两点场强方向均与ac连线垂直向右，方向相同．a点处电场线比b处疏，则a场强比b点小．故C错误；B、等量异种点电荷连线的垂直平分线是一条等势线，所以a点电势与b点电势相等．故B正确；C、等量异种点电荷连线的垂直平分线是一条等势线，a、b点处于同一等势线上，而且这条等势线一直延伸到无穷远处，则a、b与无穷远处电势相等，无穷远处电势为零，又该电场电场线由正电荷出发到负电荷终止，故c点电势比ab电势低，故c电势为负，故C错误；D、由于a、b电势相等，故将一正电荷从b点移到c点电场力不做功，故D错误；故选B；3、B【解析】

A．根据顺着电场线方向电势降低，结合等量异种电荷电场线、等势面分布对称性特点可知，A、B场强相同，A点电势较高，故A错误；B．如图，根据等量异种电荷电场线、等势面分布对称性，C、D两处电势、场强均相同，故B正确；C．根据沿电场线方向电势降低，所以O点电势高于B点电势，则正电荷在O处电势能大于在B处电势能。故C错误；D．根据电场线疏密表示场强的大小可知各处电场强度不同，带正电的试探电荷在C处给予某一初速度，电荷不可能做匀速圆周运动，故D错误。故选B。4、D【解析】

A.物块A处于静止状态，受到的合力为零，故A错误；B.弹簧压缩△x=10cm=0.1m，根据胡克定律可知，弹簧弹力F=k△x=100×0.1=10N，弹力向上，绳子拉力T=mAg-F=6-10=50N，故B错误；CD.B处于静止状态，受力平衡，对B受力分析，根据平衡条件，地面对B的摩擦力f=Tcos37°=50×0.8=40N，地面对物块B的支持力N=mBg-Tsin37°=80-50×0.6=50N；故C错误，D正确。5、D【解析】

根据同种电荷相斥，异种电荷相吸，且小球c所受库仑力的合力的方向平行于a，b的连线，可知，a、b的电荷异号，对小球c受力分析，如下图所示因ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm，因此ac⊥bc，那么两力的合成构成矩形，依据相似三角形之比，则有根据库仑定律有，综上所得故D正确，ABC错误。故选D。6、B【解析】

A、在轨道1上，卫星由A点运动到B点，万有引力做正功，动能变大，速度变大，故选项A错误；B、第一宇宙速度为在地面附近绕地球匀速圆周运动的最大速度，根据GMmr2=mvC、卫星由轨道1变到轨道2，需要在A点加速，进行变轨，即在轨道1和轨道2上，卫星在A点的速度大小不相同，故选项C错误；D、根据牛顿第二定律可知：GMmr2【点睛】解答本题的关键是知道卫星变轨原理：卫星做离心运动要加速，然后根据万有引力提供向心力进行判断即可。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】AD．轨道高度缓慢降低的过程，即减小时，由万有引力提供向心力，即有．有，；所以减小，增大，减小，故A、D错误；B．第一宇宙速度为最大环绕速度，天宫一号的线速度一定小于第一宇宙速度．故B正确；C．轨道下降过程中，除引力外，只有摩擦阻力对天宫一号作负功，故其机械能减少．故C正确．故选：BC．8、BD【解析】

A．φ-x图象的斜率等于电场强度，则知x=4m处的电场强度不为零，故A错误；B．从0到x=6m处电势不断降低，沿电场线电势降低，所以x=4m点的电场方向一定沿x轴正方向，故B正确；C．由斜率看出，从0到6m，图象的斜率先减小后增大，则电场强度沿x轴先减小后增大，故C错误；D．某负电荷沿x轴正方向移动，沿x轴正方向电势降低，负电荷在电势高的地方电势能小，所以电势能增大，增大了8eV，故D正确。9、CD【解析】试题分析：当C恰好离开地面时，弹簧弹力为mg，此时A的速度最大，绳子的拉力为2mg，有，A错；ABC和弹簧构成的系统机械能守恒，从开始到A的速度最大，这个过程中弹簧形变量没有变，弹性势能不变，则有，开始平衡时mg=kx，s=2x，由此可得最大速度为，C刚离开地面时，B的加速度为2g，之后弹簧继续伸长，弹力增大，B的加速度继续增大，C错；D错，故选B考点：考查连接体问题点评：本题难度中等，根据各物体的受力判断运动的临界点是关键，系统在只有重力或弹力做功的情况下机械能守恒，物体所受合外力最大时加速度最大10、CD【解析】

A．设A、B管之间的弹力大小为T，T与竖直方向的夹角为θ，根据几何关系可得解得根据对称性可知C对A的弹力大小也为T，根据平衡条件可得解得故A错误；B．若把上层A钢管水平向外抽出，所需最小拉力等于A受到的摩擦力，摩擦力所以所需最小力为，故B错误；C．A与B、C间恰好不发生相对滑动时，根据牛顿第二定律可得f=ma，解得汽车的加速度最大为故C正确；D．若汽车运动的加速度为μg，则钢管A受到B、C的作用力为故D正确。故选CD。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、0.10.300.80【解析】

[1]．打点计时器在纸带上打下相邻两计数点的时间间隔为T=5×0.02s=0.1s。[2]．在打下计数点C时小车运动的速度大小的测量值为；[3]．根据可知，小车加速度大小12、BC1.00m/s1c【解析】

（1）本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，AD错误；实验时需将长木板右端垫高，以平衡摩擦力，B正确；实验时，小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，需记录传感器的示数，C正确．

（1）相邻计数点间的时间间隔为T=5×0.01s=0.1s，根据△x=aT1，运用逐差法得，则有：可得：a=1.00m/s1．

（3）由牛顿第二定律得：1F=（M+m0）a，则有：，a-F图象的斜率：，小车质量为：，则C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）H=0.95m（2）3m/s，1m/s

（3）v2=2.0m/s【解析】（1）设小滑块运动到B点的速度为由机械能守恒定律有：由牛顿第二定律有：联立上式解得：（2）设小滑块运动到C点的速度为，由动能定理有：可得小滑块在C点的速度即与小球碰前的速度

碰后滑块返回B点过程：由动能定理：得可碰后滑块速度

（3）碰撞过程由动量守恒：解得碰后小球速度

综上所述本题答案是：（1），（2），（3）14、（1）①见解析②（2