2025届天津市新四区示范校物理高三第一学期期中学业水平测试试题含解析

2025届天津市新四区示范校物理高三第一学期期中学业水平测试试题注意事项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、如图所示，竖直平面内放一直角杆MON，杆的水平部分粗糙，动摩擦因数μ=0.2，杆的竖直部分光滑．两部分各套有质量均为1kg的小球A和B，A、B球间用细绳相连．初始A、B均处于静止状态，已知OA=3m，OB=4m，若A球在水平拉力的作用下向右缓慢地移动1m（取g=10m/s2），那么该过程中拉力F做功为（）A．4JB．10JC．12JD．14J2、用探测器探测地下通电电缆的位置（电缆垂直纸面）。第一次探测器放在M点，测得磁感应强度方向与水平地面成60°角斜向上；第二次探测器放在N点，MN=L，测得磁感应强度方向与水平地面成30°角，方向斜向下方，如图所示。则电缆的位置为：（）A．在M点的正下方，深度 B．在N点的正下方，深度C．在M点的右，深度 D．MN中点的正下方，深度3、如图所示，某同学将一块橡皮用光滑细线悬挂于O点，用一枝铅笔贴着细线中点的左侧以速度v水平向右匀速移动．则在铅笔移动到图中虚线位置的过程中A．细线绕O点转动的角速度不变B．细线绕O点转动的角速度不断增大C．橡皮的运动轨迹为直线D．橡皮处于超重状态4、如图，质量为的物体用轻绳悬挂于天花板上，绳上套有一个轻质的光滑小圆环。用力拉着小环水平向左缓慢移动，物体与环不接触。用表示绳中张力的大小，在环移动的过程中A．逐渐变小，逐渐变大B．逐渐变小，保持不变C．逐渐变大，逐渐变大D．逐渐变大，保持不变5、如图所示，在弹簧测力计下挂一重物，重力为G，用手提着弹簧测力计沿竖直方向由静止开始向上运动再到静止。在此过程中，下列说法正确的是A．弹簧测力计的示数一直大于GB．弹簧测力计的示数一直等于GC．先出现失重现象后出现超重现象D．先出现超重现象后出现失重现象6、如图所示，长木板放置在水平面上，一小物块置于长木板的中央，长木板和物块的质量均为m，物块与木板间的动摩擦因数为，木板与水平面间动摩擦因数为，已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g。现对物块施加一水平向右的拉力F，则木板加速度a大小可能是A． B． C． D．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，竖直平面内有一固定的光滑椭圆大环，其长轴长、短轴长．劲度系数为k的轻弹簧上端固定在大环的中心O，下端连接一个质量为m、电荷量为q、可视为质点的小环，小环刚好套在大环上且与大环及弹簧绝缘，整个装置处在水平向右的匀强电场中。将小环从A点由静止释放，小环运动到B点时速度恰好为O。已知小环在A、B两点时弹簧的形变量大小相等。则（）A．小环从A点运动到B点的过程中，弹簧的弹性势能先减小后增大B．小环从A点运动到B点的过程中，小环的电势能一直增大C．电场强度的大小D．小环在A点时受到大环对它的弹力大小8、某研究性学习小组觉得教材中实验测量过程较复杂，改进如下：如图所示，将教材实验中的木板放在桌子的边缘，小车的前端放一小球，小车在橡皮筋作用下加速运动，到桌子边缘后小车在挡板作用下停止运动，小球做平抛运动，测出橡皮筋条数为1、2、3、、n时的平抛距离、、、、，则A．如果忽略一切摩擦，为橡皮筋条数B．如果忽略一切摩擦，为橡皮筋条数C．该实验中小车受的摩擦力可以通过倾斜木板的方法平衡而不产生新的误差D．该实验中倾斜木板会产生误差9、如图所示，在一个直角三角形区域ABC内，存在方向垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，AC边长为3l，∠C=90°，∠A=53°．一质量为m、电荷量为+q的粒子从AB边上距A点为l的D点垂直于磁场边界AB射入匀强磁场，要使粒子从BC边射出磁场区域（sin53°=0.8，cos53°=0.6），则（）A．粒子速率应大于B．粒子速率应小于C．粒子速率应小于D．粒子在磁场中最短的运动时间为10、一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,质点P此时刻沿-y运动,经过0.1s第一次到达平衡位置,波速为5m/s,则下列说法正确的是（）A．该波沿x轴负方向传播B．Q点的振幅比P点的振幅大C．P点的横坐标为x=2.5mD．Q点的振动方程为y=5costcmE.x=3.5m处的质点与P点振动的位移始终相反三、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）现要测量滑块与木板之间的动摩擦因数，实验装置如图1所示．表面粗糙的木板一端固定在水平桌面上，另一端抬起一定高度构成斜面；木板上有一滑块，其后端与穿过打点计时器的纸带相连；打点计时器固定在木板上，连接频率为50Hz的交流电源．接通电源后，从静止释放滑块，滑块带动纸带打出一系列的点迹．（1）图2给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6是实验中选取的计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），2、3和5、6计数点的距离如图2所示．由图中数据求出滑块的加速度a=________（结果保留三位有效数字）．（2）已知木板的长度为L，为了求出滑块与木板间的动摩擦因数，还应测量的物理量是（_______）A．滑块到达斜面底端的速度vB．滑块的质量mC．滑块的运动时间tD．斜面高度h和底边长度x（3）设重力加速度为g，滑块与木板间的动摩擦因数的表达式为μ=_________（用所需测物理量的字母表示）．12．（12分）为了“验证牛顿第二定律”，某实验小组设计了如图1所示的实验装置。（1）实验过程有以下操作：a．安装好实验器材，将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次。b．选出一条点迹清晰的纸带，选取部分计数点如图2所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）。c．测得OA=3.59cm；AB=4.41cm；BC=5.19cm；CD=5.97cm；DE=6.78cm；EF=7.64cm。d．计算出小车的加速度a=_________m/s2；打下B点时，小车的速度vB=_________m/s。（结果均保留2位小数）（2）若保持小车及车中的砝码质量一定，研究加速度a与所受外力F的关系，在木板水平和倾斜两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图3所示。图线_____（选填“甲”或“乙”）是在木板倾斜情况下得到的；小车及车中的砝码总质量m=_____kg。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，水平地面上相距x=40m的A、B两点，分别放有质量为m1=2kg和m2=1kg的甲、乙两物体（均视为质点），甲与水平地面间的动摩擦因数为=0.5，BCD是半径为R=0.9m的光滑半圆轨道，O是圆心，DOB在同一竖直线上．甲以v0=25m/s的水平速度从A点向右运动，与静止在B点的乙发生碰撞，碰后粘在一起沿轨道BCD运动，从最高点D飞出，落在水平地面上的P点（图中未画出），取g=10m/s2，求：（1）甲运动到B点时的速度大小；（2）甲与乙碰撞过程中系统损失的机械能；（3）落地点P与B点间的距离．14．（16分）交通路口是交通事故的多发地，驾驶员到交通路口时也格外小心．现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，它们行驶的速度均为v0＝8m/s.当两车快要到十字路口时，甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯，于是紧急刹车(反应时间忽略不计)，乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车，但乙车司机反应较慢(反应时间为t＝0.5s)．已知甲车紧急刹车时制动力为车重的0.5倍，乙车紧急刹车时制动力为车重的，g＝10m/s2.(1)若甲车司机看到黄灯时车头距警戒线6.5m，他采取了上述措施后是否会闯红灯？(2)为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车在行驶过程中应至少保持多大距离？15．（12分）如图所示，质量均为m的A、B两物体分别固定在质量不计的轻弹簧的两端，当A静止时弹簧的压缩量为L，现用一竖直向下的恒力F=3mg作用于A上，当A运动一段距离x后撤去F，结果B刚好不离开水平面，则L/x的值是多少？

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】

对AB整体受力分析，根据共点力平衡条件列式，求出支持力N，从而得到滑动摩擦力为恒力，最后对整体运用动能定理列式，得到拉力的功；【详解】对AB整体受力分析，受拉力F、重力G、支持力N、向左的摩擦力f和向右的弹力N1，如图所示：

根据共点力平衡条件，有

竖直方向：

水平方向：

其中：

解得：，

对整体在整个运动过程中运用动能定理列式，得到：根据几何关系，可知求B上升距离，故有：，故选项D正确，选项ABC错误．【点睛】本题中拉力为变力，先对整体受力分析后根据共点力平衡条件得出摩擦力为恒力，然后根据动能定理求变力做功．2、C【解析】

通电导线在某点产生的磁感应方向与该点和导线的连线垂直，故分别过M、N作、方向的垂线，交点即为导线的位置根据几何知识可得即在M点的右，即深度，故C正确ABD错误。故选C。3、D【解析】

将铅笔与绳子接触的点的速度分解为沿绳方向和垂直于绳子方向，如图，则沿垂直绳子方向的分速度vcosθ，且vcosθ=ωr，则，随θ角的变大，r变大，则细线绕O点转动的角速度不断减小，选项AB错误；沿绳子方向上的分速度为vsinθ，因为沿绳子方向上的分速度等于橡皮在竖直方向上的分速度，所以橡皮在竖直方向上速度为vsinθ，因为θ逐渐增大，所以橡皮在竖直方向上做加速运动，因此细绳对橡皮的拉力大于橡皮的重力，故D正确；橡皮在水平方向上做匀速运动，竖直方向做加速运动，所以橡皮做曲线运动，故C错误．4、D【解析】对小圆环受力分析，受到两条绳子的拉力T，和水平拉力F，对小物块受力分析，恒有，所以绳子的拉力不变，随着环的左移，两段绳子的夹角越来越小，将绳子的两个拉力看做两个分力，因为分力大小不变，所以合力增大，即F增大，D正确．5、D【解析】

当向上加速时，加速度向上，处于超重状态，弹簧测力计的示数大于G，当向上减速时，加速度方向向下，处于失重状态，弹簧测力计的示数小于G，故选项D正确，选项ABC错误。【点睛】本题考查了超重和失重的条件：示数大于物重重说明超重，具有向上的加速度，向上的加速运动和向下的减速运动加速度都向上，示数小于物重重说明失重，具有向下的加速度，向上的减速运动和向下的加速运动加速度都向下。6、D【解析】

若物块和木板之间不发生相对滑动，物块和木板一起运动，对木板和木块的整体，根据牛顿第二定律可得：；解得：；若物块和木板之间发生相对滑动，对木板，水平方向受两个摩擦力的作用，根据牛顿第二定律，有：，解得：，故ABC错误，D正确。故选D。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、AD【解析】

A．已知小环在A、B两点时弹簧的弹力大小相等，说明在A点弹簧的压缩量等于在B点的伸长量相等，设为x，原长为，则得在A点在B点解得小环在A点时，弹簧压缩量为小环从A点运动到B点的过程中，弹簧从压缩到原长，再到伸长，所以其弹性势能先减小后增大，A正确；B．小环从A点运动到B点的过程中，小环沿电场线方向水平运动2L，电场力做正功，小环的电势能一直减小，B错误；C．整个过程由能量守恒定律得得C错误；D．小环在A点时弹簧压缩量为，故平衡条件，有D正确。故选AD。8、BD【解析】

依据动能定理，结合平抛运动处理规律，及运动学公式，即可判定AB选项；若通过倾斜木板的方法平衡摩擦力，则会导致小球不是平抛运动。【详解】AB．如果忽略一切摩擦，根据动能定理，那么橡皮筋的弹力做功，等于小车与球的动能增加，再依据平抛运动，水平方向位移x与平抛运动的初速度v成正比，因此水平方向位移与橡皮筋条数n成正比，故A错误，B正确；C．若通过倾斜木板的方法，来平衡小车受的摩擦力，虽然摩擦力消除了，但导致小球不是平抛运动，从而产生新的误差，故C错误；D．实验中倾斜木板会产生误差，可能平衡摩擦力过度，或不足，故D正确。故选BD。【点睛】考查实验的原理，掌握操作过程中注意事项，及理解小车与球的动能增量，与橡皮筋条数有关，同时掌握平抛运动处理的方法。9、AC【解析】

ABC.由几何知识知，，粒子运动轨迹与BC边相切为一临界，由几何知识知：得：根据可以求得速度，此为从BC边出来的最小速度，粒子恰能从BC边射出的另一边界为与AC边相切，由几何知识恰为C点半径再根据：解得：，此速度为从BC边出来的最大速度故AC正确；B错误；D.根据运动轨迹可知，粒子在磁场中运动的最小圆心角为，所以最短时间为，故D错．10、ACD【解析】

A．质点P此时刻沿-y轴方向运动，振动比左侧邻近的波峰振动早，所以该波沿x轴负方向传播，故A正确；B．简谐横波传播过程中各个质点的振幅相同，故B错误；C．波沿x轴负方向传播，0.1s内向左传播的距离为x=vt=5×0.1m=0.5m由波形平移法知图中x=3m处的状态传到P点，所以P点的横坐标为x=2.5m，故C正确；D．根据、得，题图中Q点的振动方程y=Acosωt=5cost（cm）故D正确；E．x=3.5m处的质点与P点相差小于半个波长，所以振动的位移不是始终相反，故E错误。故选ACD。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、2.51D【解析】试题分析：（1）每相邻两计数点间还有4个打点，说明相邻的计数点时间间隔：T=1．1s，根据逐差法有：；（2）要测量动摩擦因数，由μmgcosθ=ma，可知要求μ，需要知道加速度与夹角余弦值，纸带数据可算出加速度大小，再根据斜面高度h和底边长度x，结合三角知识，即可求解，故ABC错误，D正确．（3）以滑块为研究对象，根据牛顿第二定律有：mgsinθ-μmgcosθ=ma解得：考点：测量滑块与木板之间的动摩擦因数【名师点睛】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，同时要熟练应用所学基本规律解决实验问题．12、1.811.48甲1.5【解析】

(1)[1]由题意可知s1=3.59cm，s2=4.41cm，s3=5.19cm，s4=5.97cm，s5=6.78cm，s6=7.61cm。每五个点取一个计数点，故T=1.1s。根据△x=aT2可知：可得加速度为：[2]根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得：(3)[3]由图象可知，当F=1时，a≠1．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