湖北省武汉二中2025届高三物理第一学期期中学业质量监测试题含解析

湖北省武汉二中2025届高三物理第一学期期中学业质量监测试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、2019年6月6日，中国科考船“科学”号对马里亚纳海沟南侧系列海山进行调查，船上搭载的“发现”号遥控无人潜水器完成了本航次第10次下潜作业，发现号下潜深度可达6000m以上．潜水器完成作业后上浮，上浮过程初期可看作匀加速直线运动．今测得潜水器相继经过两段距离为8m的路程，第一段用时4s，第二段用时2s，则其加速度大小是（）A． B． C． D．2、在物理学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献．关于科学家和他们的贡献，下列说法中正确的是（）A．法拉第通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量B．伽利略巧妙地利用斜面实验来冲淡重力影响，使得时间更容易测量，最后用逻辑推理证明了自由落体的运动规律C．牛顿根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因D．麦克斯韦引入了电场的概念并用电场线表示电场3、如图所示，在“托球跑”趣味比赛中，若运动员沿水平面匀加速直线跑．球拍平面与水平方向的夹角为θ时，网球与球拍保持相对静止．球拍和网球的质量分别为M、m，不计摩擦力和空气阻力，重力加速度为g．则下列说法正确的是A．球拍对球的作用力太小为mgB．运动员对球拍的作用力大小为（M+m)gC．运动员的加速度大小为gtanθD．若加速度大于gsinθ，球一定沿球拍向上运动4、汽车沿平直的公路以恒定功率从静止开始启动，行驶200s时运动的距离为1700m，设汽车所受阻力恒定，下列说法中正确的是（）A．汽车的牵引力逐渐增大B．汽车做匀加速运动C．汽车做加速度逐渐增大的加速运动D．汽车在200s时间内的末速度一定小于17m/s5、关于伽利略对物理问题的研究，下列说法中正确的是（）A．伽利略认为在同一地点重的物体和轻的物体下落快慢不同B．伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证C．只要条件合适理想斜面实验就能做成功D．理想斜面实验虽然是想象中的实验，但它是建立在可靠的事实基础上的6、年中秋夜，我国成功将天宫二号送入预定轨道，2016年10月17日神舟十一号顺利升空并在之后与天宫二号实行交会对接．天宫二号是在天宫一号基础上研制的航天器，两者外形完全相同，但却承担着不同的任务．天宫一号主要是和载人飞船配合完成空间交会对接实验任务，而天宫二号则是我国第一个具备太空补加功能的载人航天实验室，要第一次实现航天员中期驻留、第一次试验推进剂太空补加技术等重要的科学实验，天宫二号被称为是我国首个真正意义上的空间实验室．天宫二号的轨道高度为393km，比天宫一号高了50km，关于天宫二号与天宫一号的比较，以下说法正确的是（）A．“天宫二号”运行的线速度比“天宫一号”小B．“天宫二号”运行的加速度比“天宫一号”小C．“天宫二号”运行的角速度比“天宫一号”小D．“天宫二号”运行的周期比“天宫一号”大二、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，AB为固定水平长木板，长为L，C为长木板的中点，AC段光滑，CB段粗糙，一原长为的轻弹簧一端连在长木板左端的挡板上，另一端连一物块，开始时将物块拉至长木板的右端B点，由静止释放物块，物块在弹簧弹力的作用下向左滑动，已知物块与长木板CB段间的动摩擦因数为μ，物块的质量为m，弹簧的劲度系数为k，且，物块第一次到达C点时，物块的速度大小为v0，这时弹簧的弹性势能为E0，不计物块的大小，则下列说法正确的是()A．物块最终会做简谐运动，振幅为B．物块可能会停在CB面上某处C．弹簧开始具有的最大弹性势能为D．最终系统损失的机械能为8、宇宙中存在一些质量相等且离其他恒星较远的四颗星组成的四星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用．设四星系统中每个星体的质量均为m，半径均为R，四颗星稳定分布在边长为a的正方形的四个顶点上．已知引力常量为G。关于宇宙四星系统，下列说法正确的是()A．四颗星围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动B．四颗星的轨道半径均为aC．四颗星表面的重力加速度均为D．四颗星的周期均为9、一轻质弹簧，上端悬挂于天花板，下端系一质量为的平板，处在平衡状态．一质量为的均匀环套在弹簧外，与平板的距离为，如图所示．让环自由下落，撞击平板．己知碰后环与板以相同的速度向下运动，使弹簧伸长．下列说法正确的是（）A．若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总动量守恒B．若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总机械能守恒C．环撞击板后，板的新的平衡位置与的大小无关D．在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的动能等于克服弹簧力所做的功10、如图所示是一定质量的理想气体的p-V图线,若其状态由A→B→C→A,且A→B等容,B→C等压,C→A等温,则气体在A、B、C三个状态时（）A．气体的内能UA=UC>UBB．气体分子的平均速率vA>vB>vCC．气体分子对器壁单位面积的平均作用力FA>FB,FB=FCD．气体分子在单位时间内对器壁单位面积碰撞的次数是NA>NB,NA>NCE.单位体积内气体的分子数nA=nB=nC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）某实验小组利用图甲所示的实验装置做探究加速度与合外力、质量关系的实验。(1)关于下列实验操作，正确的是________。A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行B．每次小车都要从同一位置开始运动C．实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源D．通过增减小车上的砝码改变小车质设后，不需要重新平衡摩擦力(2)为使小车所受合外力等于细线的拉力，应采取的措施是___________；要使细线的拉力等于砝码的总重力，应满足的条件是________。(3)小组成员中甲、乙两同学先后在同一实验装置中做研究加速度与合外力关系实验，其中一个同学在轨道水平情况下做的实验，而另一个同学在轨道倾斜的情况下做的实验，得到了a—F图像中①、②两条图线。则图线______(填"①”或“②”）是在轨道倾斜情况下得到的；小车及车中砝码的总质量m=________kg。12．（12分）在用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”实验时，下列说法正确的是_______A．斜槽轨道必须是光滑的B．斜槽轨道末端的切线必须是水平的C．入射小球每次都要从斜槽上同一高度由静止滚下D．本实验必须测出斜槽末端点到水平地面的竖直高度HE．为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求m1＞m2，r1=r2，两小球半径r1、r2不需要测量四、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，一个圆柱形的绝热容器竖直放置，通过绝热活塞封闭着摄氏温度为t1的理想气体，活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h1．现通过电热丝给气体加热一段时间后，使其温度上升到t2（摄氏温度），这段时间内气体吸收的热量为Q，已知大气压强为p0，重力加速度为g，假设活塞与容器壁之间无摩擦．求：①气体的压强；②这段时间内活塞上升的距离是多少？③这段时间内气体的内能变化了多少？14．（16分）如图所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用．一架质量为m＝2kg的无人机，其动力系统所能提供的最大升力F＝36N，运动过程中所受空气阻力大小恒定，无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞，在t＝5s时离地面的高度为h=75m（g取10m/s2）。（1）求运动过程中所受空气阻力大小；（2）假设由于动力系统故障，悬停在离地面高度H＝100m的无人机突然失去升力而坠落，在遥控设备的干预下，动力系统重新启动提供向上最大升力。为保证安全着地，求无人机从开始下落到恢复升力的最长时间。15．（12分）如图所示，小球b静止与光滑水平面BC上的C点，被长为L的细线悬挂于O点，细绳拉直但张力为零．小球a从光滑曲面轨道上AB上的B点由静止释放，沿轨道滑下后，进入水平面BC（不计小球在B处的能量损失），与小球b发生正碰，碰后两球粘在一起，在细绳的作用下在竖直面内做圆周运动且恰好通过最高点．已知小球a的质景为M，小球b的质量为m．M=5m．己知当地重力加速度为g求：（1）小球a与b碰后的瞬时速度大小（2）A点与水平面BC间的高度差．

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】

根据中间时刻的速度等于平均速度可知：；再根据加速度的定义可知：故选A。2、B【解析】

A.密立根通过油滴实验精确测定了元电荷数值，故A错误；B.伽利略巧妙地利用斜面实验来冲淡重力影响，使得时间更容易测量，最后用逻辑推理证明了自由落体的运动规律，故B正确。C.伽利略根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因，故C错误；D.法拉第引入了电场的概念并用电场线表示电场，故D错误．3、C【解析】

以小球为研究对象，受力分析如图所示。可求球拍对球的作用力F=mg/cosθ，所以A错误；合外力为F合=mgtanθ=ma，可求小球的加速度为a=gtanθ，小球与运动员的加速度相同，故运动员的加速度也是gtanθ，所以C正确；把球和球拍视为一个整体，整体加速度为gtanθ，合外力（M+m)gtanθ，根据矢量三角形法则可求人对球拍的作用力为F1=（M+m)g/cosθ，所以B错误；而gtanθ＞gsinθ，由题意知，小球没有沿球拍向上运动，D错误。4、D【解析】根据P=Fv知，因为速度增大，则牵引力减小，故A错误；汽车的牵引力减小，根据牛顿第二定律得：a=知，加速度减小，汽车做加速度减小的加速运动．故BC错误；因为功率不变，牵引力逐渐减小，汽车做加速度逐渐减小的加速运动，所以汽车的平均速度：，即vm<17m/s；故D正确．故选D．点睛：解决本题的关键会根据物体的受力判断物体的运动规律，汽车以恒定功率启动，先做加速度逐渐减小的加速运动，加速度减小到零后，做匀速直线运动．5、D【解析】亚里士多德认为在同一地点重的物体和轻的物体下落快慢不同，伽利略处用逻辑的观点推翻了这一观点，故A错误；伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并未直接进行验证，而是在斜面实验的基础上的理想化推理，故B错误；目前实验条件下可以提高实验精度，但是仍然不能直接得出自由落体运动的规律，故C错误；“理想斜面实验”不是凭空想象的实验，是可靠的事实基础上，进行理想化推理，故D正确。所以D正确，ABC错误。6、D【解析】万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，得：，，，，因天宫二号的轨道半径大于天宫一号的轨道半径，则“天宫二号”运行的线速度、加速度、角速度都比“天宫一号”小，而周期比“天宫一号”大，故D正确；故选D.【点睛】天宫飞行器绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，应用万有引力公式与牛顿第二定律可以求出线速度、加速度、角速度与周期，然后比较大小．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、ACD【解析】

AB.物块在C位置时弹簧的弹力大小为：所以物块无法静止在BC板上，物块反复振动几次后最后在光滑板AC上做振幅为的简谐运动，故A正确B错误。C.物块由B第一次至C过程能量守恒，则有：弹簧弹性势能转化为动能、摩擦生热故C正确。D.物块最终在AC板上振动，振动过程机械能守恒，此时机械能为E0，初始状态的机械能就是弹簧最大弹性势能所以损失机械能为故D正确。8、AD【解析】

A.星体在其他三个星体的万有引力作用下，合力方向指向对角线的交点，围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动；故A正确.B.根据对称性可知，四颗星绕正方形的中心做匀速圆周运动，由几何关系可知四颗星的轨道半径均为；故B项错误.C.根据万有引力等于重力解得：；故C错误.D.星体在其他三个星体的万有引力作用下围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动，由万有引力定律和向心力公式得：，解得：；故D项正确.9、AC【解析】圆环与平板碰撞过程，若碰撞时间极短，内力远大于外力，外力可忽略不计，则系统总动量守恒，故A正确；由于碰后速度相同，为完全非弹性碰撞，机械能不守恒，减小的机械能转化为内能，故B错误；碰撞后平衡时，有即碰撞后新平衡位置与下落高度无关，故C正确；碰撞后环与板共同下降的过程中，它们动能和重力势能的减少量之和等于弹簧弹性势能的增加量，故D错误．故选AC．10、ACD【解析】

A.C→A为等温变化，，A→B为等容变化，，由查理定律可知，，则，一定量理想气体的内能只与温度有关，因为，所以，故A正确.B.因为，分子平均动能与温度有关，则分子的平均速率，故B错误；C.由B可知，，分子的平均速率，气体分子在单位时间内对器壁的平均作用力，故C正确；D.由A、B可知，，C状态分子数密度最小，单位时间撞击器壁的分子数最少，A与B状态的分子数密度相等，但A状态的分子平均速率大，单位时间A状态撞击器壁的分子数多，则气体分子在单位时间内对器壁单位面积碰撞次数，故D正确。E.由图示图象可知，体积，则单位体积的分子数关系为：，故E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、AD平衡摩擦力小车的质量远大于砝码的总质量①2.5kg【解析】

(1)A、调节滑轮的高度,使牵引小车的细绳与长木板保持平行,所以A选项是正确的;B、小车的释放位置对该实验没有影响,不要求每次在同一位置,故B错误;C、实验时先接通电源,再释放小车,故C错误;D.通过增减小车上的砝码改变质量时,不需要重新平衡摩擦力,即不需要重新调整木板的倾斜程度,所以D选项是正确的.(2)为使小车所受合外力等于细线的拉力，应采取的措施是把不带滑轮的一端抬高，平衡小车运动中的摩擦力；以整体为对象：mg=(M+m)a，则小车的加速度为：a=mg再以小车及车中的砝码为研究对象，可以求出绳子的拉力，即：F=Ma=M⋅mg当m≪M可以近似认为F=mg所以要认为绳子拉力等于砂和砂桶的重力，则必须满足条件m≪M(3)由①图象可以知道,当F=0时,加速度不等于零.也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度,该同学实验操作中平衡摩擦力过大,即倾角过大,平衡摩擦力时木板的右端垫得过高，图线①是在轨道倾斜情况下得到的;在水平轨道上,因为受到摩擦力,拉力不为零时,加速度仍然为零,可以知道图线②是在轨道水平的情况下得到的.根据牛顿第二定律得F-f=ma解得：a=F-fm,图线的斜率表示质量的倒数,则故本题答案是：(1).AD(2).平衡摩擦力(3).小车的质量远大于砝码的总质量(4).①(5).2.5kg【点睛】(1)根据实验操作要求可分析必须进行的操作;(2)根据牛顿第二定律,通过整体隔离法求出绳子拉力的表达式,从而确定托盘及托盘内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力的条件;(3)根据a-F图象的特点结合牛顿第二定律分析求解.12、BCE;【解析】

根据实验原理确定实验中如何减小实验误差；知道小球离开轨道后做平抛运动，轨道末端切线应水平，并且每次让小球从同一位置滑下．【详解】A项：小球离开轨道后做平抛运动，只要保证入射球离开轨道的初始相等即可，斜槽轨道不需要光滑，故A错误；B项：为保证小球离开轨道后做平抛运动，斜槽轨道末端的切线必须水平，故B正确；C项：为保证小球速度相等，入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下，故C正确；D项：本实验中由于平抛中高度相同，故下落时间相同，所以可以用水平位移代替水平速度，因此不需要测出斜槽末端点到水平地面的竖直高度H，故D错误；E项：为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即：m