2025届江苏省淮安市高三上学期一模物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024—2025学年度第一学期高三年级第一次调研测试物理试题一、单项选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分．每小题只有一个选项符合题意．1.手握手机使其处于图示的倾斜静止状态。手握得越紧，手机受到手的（）A.弹力越大 B.弹力越小C.摩擦力越大 D.摩擦力保持不变【答案】D【解析】设手机与水平方向的夹角为θ，则所以手握得越紧，手机受到手的弹力、摩擦力均不变。故选D。2.某质点在0~4s内运动的位移x随时间t的变化关系图像如图所示，下列说法正确的（）A.第4s末质点回到出发点 B.前4s内质点做单方向直线运动C.第1s内质点做匀加速直线运动 D.第1s、第2s内质点速度相同【答案】A【解析】A．第4s末质点与出发点的位置相同，所以回到出发点，故A正确；B．前4s内质点做往复运动，故B错误；C．图像的斜率表示速度，第1s内质点做匀速直线运动，故C错误；D．第1s、第2s内质点速度方向相反，故D错误。故选A。3.如图所示为某时刻沿x轴正方向传播的简谐横波图像，该时刻波传到f点，则（）A.c点的起振方向沿y轴负方向 B.此时质点a、d的加速度方向相反C.之后极短时间内质点c的速度变大 D.经过半个周期，质点b传到质点e【答案】A【解析】A．根据“峰前质点上振”可知f点的起振方向沿y轴负方向,因为所有质点的起振方向均相同，所以c点的起振方向沿y轴负方向，故A正确；B．质点a、d所受的回复力均指向平衡位置，所以质点a、d的加速度方向相同，故B错误；C．根据“峰前质点上振”可知质点c正在沿y轴正方向振动，速度越来越小，故C错误；D．质点不能传播，只能在平衡位置附近振动，故D错误。故选A。4.如图所示，竖直轻弹簧固定在地面上，小球放在弹簧上端可静止在A点（图中未画出）．若将该球放在弹簧上端并按压至B点松手，升至最高点O，途径C点时弹簧恰好处于原长，空气阻力不计，则（）A.A点位于BC连线中点B.小球在B点的加速度小于C点的C.小球从B运动到A的时间大于从A运动到C的时间D.上升过程中小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和一直增大【答案】C【解析】A．小球放在弹簧上，可以静止于A点，知A点为平衡位置，若从C点由静止释放，平衡位置在C点和最低点的中点，当小球弹起到达最高点O后，再由O点下落（到达C点时有一定的初速度），则最低点必定下移到B点（根据能量守恒），但是平衡位置不变，可知A点位于BC连线中点的上方（并不在BC连线的中点），见下图故A错误；B．若小球从C点静止释放，到达最低点时，加速度与C点对称，则小球在点的加速度大小为g，此时弹簧的弹力为则有得但是B点所处的位置在C点关于平衡位置对称点（点）的下方，其弹簧的弹力小球在B点时，根据牛顿第二定律＞可知小球在B点得加速度a大于g，则小球在B点的加速度大于C点的，故B错误；C．小球放在弹簧上端可静止在A点，可知A点为简谐运动的平衡位置，设T为简谐运动的周期，小球从B运动到A的时间为,A运动到C的时间小于，故C正确；D．小球上升过程中，重力势能一直增大（因为高度增加）。而弹簧的弹性势能则先减小，直至恢复原长时弹性势能为0。根据能量守恒定律，小球的重力势能、弹簧的弹性势能和动能之和保持不变。在上升过程中，小球的动能先增大后减小（因为小球先做加速运动后做减速运动），所以小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和并不是一直增大的，故D错误。故选C。5.如图所示，质量分布均匀、不可伸长的绳两端分别固定在竖直杆M、N的P、Q两等高点，两杆间距为d，则（）A.绳中各点所受拉力大小相等 B.绳中位置越低的点所受拉力越大C.若d减小，P点所受拉力减小 D.若d减小，最低点所受拉力增大【答案】C【解析】AB．因为绳子的自重会导致绳子在不同位置的拉力不同。靠近固定点的绳子段需要支撑更多绳子的重力，因此拉力更大，反之拉力越小，故AB错误；C．根据平衡条件可知P点拉力当两杆间距d减小时，减小，增大，因此P点处所受拉力减小，C正确；C．将绳子的一半作为研究对象，受力分析可知，最低点的拉力当d减小时，由于减小，减小,因此最低点所受的拉力也会减小，D错误。故选C。6.如图所示，为将沿椭圆轨道Ⅰ运动的飞行器变轨到圆轨道Ⅱ上做匀速圆周运动，可在P点沿图示箭头方向喷射气体实现。已知椭圆轨道的长轴是圆轨道半径的2倍。飞行器（）A.在轨道Ⅰ上从A点到P点，机械能逐渐增大B.在轨道Ⅱ上运行速度小于在轨道Ⅰ上经过P点速度C.在轨道Ⅱ上运行周期大于在轨道Ⅰ上运行周期D.在轨道Ⅱ上运行加速度小于在轨道Ⅰ上经过P点加速度【答案】B【解析】A．在轨道Ⅰ上运行时，只受万有引力作用，机械能守恒，即从A点到P点，机械能不变，故A错误；B．根据卫星的变轨原理可知，过P点时速度应沿斜线方向斜向右上，在P点沿箭头方向喷气实现变轨，飞行器减速变轨到圆轨道Ⅱ上，所以在轨道Ⅱ上运行速度小于在轨道Ⅰ上经过P点速度，故B正确；C．由于II轨道半径等于I轨道半长轴，根据开普勒第三定律可知，卫星在II轨道周期等于I轨道的周期，故C错误；D．根据牛顿第二定律所以则在轨道Ⅱ上运行加速度等于在轨道Ⅰ上经过P点加速度，故D错误。故选B。7.如图所示，半径为R的光滑球形石墩固定不动，质量为m的小物块从石墩的顶点A以初速度沿石墩表面下滑，则（）A.越小，分离越早B.取适当值，可在球心等高处分离C.若，物块在石墩顶点处分离D.分离瞬间物块向心加速度一定等于重力加速度【答案】C【解析】C．若物块在石墩顶点位置恰好分离，则有则有可知，当物块从石墩的顶点A以初速度大于或等于时，物块在石墩顶点处分离，故C正确；A．结合上述可知，当速度小于时，物块在石墩顶点下侧某一位置分离，令该位置同圆心连线于竖直方向夹角为，则有物块从顶点到分离位置，根据动能定理有解得可知，当速度小于时，越小，分离越迟，故A错误；B．结合上述有若物块在球心等高处分离，则一定等于90°，可知，上述表达式不可能成立，即物块不可能在球心等高处分离，故B错误；D．结合上述可知，分离瞬间由重力沿半径方向的分力提供向心力，此时物块的向心加速度一定小于重力加速度，故D错误。故选C。8.如图所示，在同一竖直平面内，从A、B两点以相同速率同时抛出甲、乙两相同的小球，在上升过程中的C点相遇。该过程中，下列说法正确的是（）A.甲球的重力的冲量比乙球的小B.抛出时，甲球重力的功率比乙球大C.甲球的初速度与水平方向的夹角比乙球的大D.相遇时，甲球的动能比乙球的大【答案】D【解析】A．以相同速率同时抛出甲、乙两相同的小球，在C点相遇，两球在空中运动时间相同，重力相同，重力的冲量也相同，故A错误；B．甲、乙两球在抛出后竖直方向加速度相同，运动时间相同，但是甲球竖直位移小于乙球，说明甲球在竖直方向的初速度小于乙球，所以抛出时，甲球重力的功率比乙球小，故B错误；C．从B选项的分析可知，甲球在竖直方向的初速度小于乙球，甲乙初速度大小相等，所以甲球在水平方向的初速度大于乙球，甲球的初速度与水平方向的夹角比乙球的小，故C错误；D．全程甲球重力势能减少量小于乙球，相遇时，甲球的动能比乙球的大，故D正确。故选D。9.如图所示，两个同种点电荷分别位于M、N两点，电荷量分别为q、2q，P、Q是MN连线上的两点，且MP=QN。下列说法正确的是（）A.P点电场强度比Q点的大B.P点电势与Q点相等C.若点电荷的电荷量均变为原来的2倍，P、Q两点间电势差不变D.若点电荷的电荷量均变为原来的2倍，P点电场强度大小也变为原来的2倍【答案】D【解析】AD．可将电荷量为2q的点电荷看成两个电荷量均为q的点电荷，根据等量同种点电荷电场分布特点可知，等量同种点电荷电场中P、Q两点电场强度大小相等，方向相反，设为E0，所以则若点电荷的电荷量均变为原来的2倍，则E0、EP、EQ的大小也变为原来的2倍，故A错误，D正确；BC．在等量同种点电荷电场中，P点电势与Q点相等，由于N点电荷电荷量较大，所以Q点电势高于P点电势，若点电荷的电荷量均变为原来的2倍，P、Q两点间电势差也变为原来的2倍，故BC错误。故选D。10.如图所示，光滑轨道固定在水平地面上，质量均为m、相距很近A、B两小球静置于轨道水平部分。将质量为M的小球C从轨道圆弧部分的某高度处由静止释放，设所有碰撞均为弹性碰撞，下列说法正确的是（）A.若，C与A仅碰撞一次 B.若，A与B仅碰撞一次C.若，C与A可碰撞两次 D.若，A与B可碰撞两次【答案】B【解析】AB．质量为M的小球C从轨道圆弧部分由静止释放滑至底端的过程取水平向右为正方向，C与A弹性碰撞,有解得，A与B弹性碰撞，A与B质量相等，同理可得碰后A与B速度交换，即A停下，B以向右运动，若，则，C返回冲上曲面后再次与静止的A弹性碰撞，同理可解得，易知，，A与B仅碰撞一次，C与A碰撞两次，故A错误，B正确；C．若，C与A弹性碰撞，碰后，之后A与B弹性碰撞，碰后A与B速度交换，即A停下，B以向右运动，C与A仅碰撞一次，故C错误；D．若，C与A弹性碰撞，碰后，易知，，之后A与B弹性碰撞，碰后A与B速度交换，即A停下，B以向右运动，接着C再次与A弹性碰撞，碰后，易知，，A与B仅碰撞一次，C与A碰撞两次，故D错误。故选B。11.如图所示，弹性绳原长为L0，一端固定于P点，另一端穿过光滑的小孔Q与小木块相连，带有孔Q的挡板光滑且与固定的粗糙斜面平行，P、Q间距等于L0，现将木块从斜面上A点由静止释放，在弹性绳拉动下向上运动到最高点过程中，木块的速度v、动能Ek、重力势能Ep、机械能E随时间t变化的关系图像正确的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】A．设斜面倾角为α，绳与斜面的夹角为θ，根据牛顿第二定律有木块上滑的过程中，kxsinθ不变，则FN不变，f不变，kxcosθ减小，则a减小，方向沿斜面向上，同理，当绳与斜面的夹角大于90°时，a增大，方向沿斜面向下，所以木块的速度先增大后减小，加速度先减小后增大，故A正确；B．加速阶段，动能增大，减速阶段动能减小，但其斜率表示动能变化快慢，即速度变化快慢，由以上分析可知，速度先增加越来越慢，后减小越来越快，所以图线斜率不断变化，故B错误；C．木块向上运动过程中，重力势能一直增大，故C错误；D．加速阶段，弹簧弹力做功大于摩擦力做功，木块机械能增大，减速阶段，二者均做负功，机械能减小，故D错误。故选A。二、非选择题：共5题，共56分．其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位．12.两学习小组A、B用如图甲所示实验装置验证向心力大小与速度平方成正比。铁架台上安装带有刻度的半圆板，刻度以圆板最低点所在的水平线为“0”等高线，相邻等高线间距相等。轻绳一端在圆心O处与DIS传感器相连（图中未画出），另一端与小球相连，小球平衡时球心恰在等高线0处，用DIS传感器测量小球做圆周运动过程绳中拉力F大小。（1）为了验证小球的向心力与速度平方的定量关系，控制小球的质量m和做圆周运动的半径r不变。A组同学将绳拉直，球心与距“0”等高线高度为h的刻度线处重合，将小球由静止释放，运动至最低点的速度平方的表达式=______（用重力加速度g、h表示）；（2）DIS系统记录某次小球运动过程中绳中的拉力F随时间t的变化关系图像如图乙所示，则______（选填“a”“b”）点的纵坐标表示小球运动至最低点时绳中的拉力大小；（3）多次改变小球的释放点高度h，记录每次高度h及对应的运动至最低点时绳中的拉力F大小的数据，描绘出图像如图丙所示，图线I的纵轴截距表示______，试问：根据该图线能否说明小球的向心力与速度平方成正比？请简述理由______；（4）实验操作过程中，B组同学每次将小球的最低点与高度为h的等高线相切，其余操作与A组的相同，B组也在丙图中描绘图线，标记为Ⅱ，图中哪个选项可能正确反映图线I、Ⅱ关系的（）A. B.C. D.【答案】（1）（2）a（3）小球的重力见详析（4）C【解析】【小问1详析】小球从静止释放到运动至最低点的过程中，只有重力做功，因此小球的机械能守恒。根据机械能守恒定律，小球在最高点的重力势能等于在最低点的动能得【小问2详析】设单摆的角度为时，对小球进行受力分析有则当时，小球位于最低点，最大，故a点的纵坐标表示小球运动至最低点时绳中的拉力。【小问3详析】[1]当h=0时，即小球释放的高度为零，此时小球并没有获得初速度，因此在最低点时，小球并不需要做圆周运动，也就不会产生向心力。但是，由于绳子的存在，小球在最低点时会受到绳子的拉力，这个拉力就等于小球的重力。所以，图线I的纵轴截距表示的就是小球的重力。[2]根据向心力公式可以得然而，绳中的拉力F并不等于向心力，而是等于向心力加上小球的重力从这个公式可以看出，拉力F与h之间并不是简单的正比关系，而是线性关系加上一个常数（小球的重力）。因此，仅仅根据这个图线，不能直接得出小球的向心力与速度平方成正比的结论，因为绳中的拉力并不等于向心力，而是与向心力有线性关系加上一个常数。【小问4详析】B组同学每次将小球的最低点与高度为h的等高线相切，设小球半径为，根据能量守恒定则有得则绳中的拉力F为故选C。13.如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线a是时的波形曲线，虚线b是时的波形曲线。已知该波的周期T大于0.3s，质点P的平衡位置处于处。求：（1）该波的波速v；（2）0~1.2s时间内质点P通过的路程s。【答案】（1）10m/s（2）36cm【解析】【小问1详析】波沿x轴正方向传播，则有，n=1，2，3……由于该波的周期T大于0.3s，则解得由图可知根据解得【小问2详析】在0~1.2s时间内，则有所以0~1.2s时间内质点P通过的路程14.质量为30kg的小明从离水平网面0.8m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到水平网面0.45m高处，已知小明与网接触的时间为0.35s，g取，求：（1）小明与网接触的这段时间内动量的变化量的大小；（2）网对小明的平均作用力大小。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详析】在小明下落没接触到网的过程中，根据运动学公式，则有可解得在小明离开网向上减速的过程中，根据运动学公式，则有可解得所以与网接触的过程中，动量变化量则有【小问2详析】对小明由动量定理，则有可解得15.如图所示，倾角的光滑绝缘斜面AB与半径的圆弧光滑绝缘轨道BCD在竖直平面内相切于B点，圆弧轨道处于方向水平向右的有界匀强电场中，电场的电场强度大小。质量、电荷量的小滑块从斜面上P点由静止释放，沿斜面运动经B点进入圆弧轨道，已知P、B两点间距，，，g取。（1）求滑块运动到B点时速度大小；（2）求滑块运动到与圆心O等高的Q点时对轨道的压力大小；（3）调整斜面上释放点位置，欲使滑块能从D点飞出，求该释放点与B点间距的最小值。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1详析】滑块从P点到B点，由动能定理得解得滑块运动到B点时速度大小【小问2详析】Q点与B点的高度Q点与B点的水平距离为滑块从B点到Q点，由动能定理得解得滑块Q点由牛顿第二定律得解得由牛顿第三定律可得滑块运动到与圆心O等高的Q点时对轨道的压力大小【小问3详析】滑块恰好到D点时解得滑块从B点到D点