2025屆河南省鄭州市中原區(qū)第一中學(xué)物理高三上期末質(zhì)量檢測試題含解析

2025屆河南省鄭州市中原區(qū)第一中學(xué)物理高三上期末質(zhì)量檢測試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，兩個可視為質(zhì)點的小球A、B通過固定在O點的光滑滑輪用輕繩相連，小球A置于光滑半圓柱上，小球B用水平輕繩拉著，水平輕繩另一端系于豎直板上，兩球均處于靜止狀態(tài)。已知O點在半圓柱橫截面圓心O1的正上方，OA與豎直方向成30°角、其長度與半圓柱橫截面的半徑相等，OB與豎直方向成60°角，則（）A．輕繩對球A的拉力與球A所受彈力的合力大小相等B．輕繩對球A的拉力與半網(wǎng)柱對球A的彈力大小不相等C．輕繩AOB對球A的拉力與對球B的拉力大小之比為：D．球A與球B的質(zhì)量之比為2：12、一輛汽車以速度v勻速行駛了全程的一半，以行駛了另一半，則全程的平均速度為（）A． B． C． D．3、如圖所示，圖甲為一簡諧橫波在t=0.10s時的波形圖，P是平衡位置在x=0.5m處的質(zhì)點，Q是平衡位置在x=2m處的質(zhì)點；圖乙為質(zhì)點Q的振動圖象。下列說法正確的是（）A．這列波沿x軸正方向傳播 B．這列波的傳播速度為2m/sC．t=0.15s，P的加速度方向與速度方向相同 D．從t=0.10s到t=0.15s，P通過的路程為10cm4、如圖所示，甲、乙兩物體用兩根輕質(zhì)細線分別懸掛在天花板上，兩細線與水平方向夾角分別為60°和45°，甲、乙間拴接的輕質(zhì)彈簧恰好處于水平狀態(tài)，則下列判斷正確的是（）A．甲、乙的質(zhì)量之比為1:B．甲、乙所受彈簧彈力大小之比為:C．懸掛甲、乙的細線上拉力大小之比為1:D．快速撤去彈簧的瞬間，甲、乙的瞬時加速度大小之比為1:5、2019年11月5日1時43分，中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，成功發(fā)射第49顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，該衛(wèi)星發(fā)射成功，標志著北斗三號系統(tǒng)3顆IGSO衛(wèi)星（傾斜地球同步軌道衛(wèi)星）全部發(fā)射完畢。該衛(wèi)星在軌道上運動的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，但該軌道平面與赤道平面有一定的夾角，因此該軌道也被稱為傾斜同步軌道，根據(jù)以上信息請判斷，下列說法中不正確的是（）A．該衛(wèi)星做勻速圓周運動的圓心一定是地球的球心B．該衛(wèi)星離地面的高度等于地球同步衛(wèi)星離地面的高度C．地球?qū)υ撔l(wèi)星的萬有引力一定等于地球?qū)Φ厍蛲叫l(wèi)星的萬有引力D．只要傾角合適，處于傾斜同步軌道上的衛(wèi)星可以在每天的固定時間經(jīng)過同一城市的上空6、在豎直平面內(nèi)有一條拋物線，在拋物線所在平面建立如圖所示的坐標系。在該坐標系內(nèi)拋物線的方程為，在軸上距坐標原點處，向右沿水平方向拋出一個小球，經(jīng)后小球落到拋物線上。則小球拋出時的速度大小為（?。〢． B． C． D．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖，條形磁鐵在固定的水平閉合導(dǎo)體圓環(huán)正上方，從離地面高h處由靜止開始下落，下落過程中始終保持豎直方向，并從圓環(huán)中心穿過，最后落在水平地面上。條形磁鐵A、B兩端經(jīng)過線圈平面時的速度分別為v1、v2，線圈中的感應(yīng)電流分別為I1、I2，電流的瞬時功率分別為P1、P2.不計空氣阻力，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．從上往下看，I2的方向為順時針B．I1：I2=v1：v2C．P1：P2=v1：v2D．磁鐵落地時的速率為8、最近幾十年，人們對探測火星十分感興趣，先后發(fā)射過許多探測器。稱為“火星探路者”的火星探測器曾于1997年登上火星。在探測器“奔向”火星的過程中，用h表示探測器與火星表面的距離，a表示探測器所受的火星引力產(chǎn)生的加速度，a隨h變化的圖像如圖所示，圖像中a1、a2、h0以及萬有引力常量G己知。下列判斷正確的是（）A．火星的半徑為B．火星表面的重力加速度大小為C．火星的第一宇宙速度大小為D．火星的質(zhì)量大小為9、1966年科研人員曾在地球的上空完成了以牛頓第二定律為基礎(chǔ)的實驗。實驗時，用雙子星號宇宙飛船去接觸正在軌道上運行的火箭組（可視為質(zhì)點），接觸后，開動飛船尾部的推進器，使飛船和火箭組共同加速，如圖所示。推進器的平均推力為F，開動時間Δt，測出飛船和火箭的速度變化是Δv，下列說法正確的有（）A．推力F通過飛船傳遞給火箭，所以飛船對火箭的彈力大小應(yīng)為FB．宇宙飛船和火箭組的總質(zhì)量應(yīng)為C．推力F越大，就越大，且與F成正比D．推力F減小，飛船與火箭組將分離10、如圖甲所示，導(dǎo)體環(huán)M放置在磁感應(yīng)強度為B（垂直紙面向里）的勻強磁場中，環(huán)面與磁場垂直；如圖乙所示，導(dǎo)體環(huán)N放置在環(huán)形電流i（順時針方向）所產(chǎn)生的磁場中，環(huán)面與磁場垂直；分別增加勻強磁場的磁感應(yīng)強度B和環(huán)形電流i的大小。兩個環(huán)的硬度比較大，在安培力的作用下沒有明顯變形。下列有關(guān)導(dǎo)體環(huán)中感應(yīng)電流的方向和導(dǎo)體環(huán)所受的安培力的說法正確的是（）A．環(huán)M中的感應(yīng)電流沿逆時針方向，所受的安培力指向圓心向里，環(huán)M有收縮的趨勢B．環(huán)M中的感應(yīng)電流沿順時針方向，所受的安培力背離圓心向外，環(huán)M有擴張的趨勢C．環(huán)N中的感應(yīng)電流沿順時針方向，所受的安培力指向圓心向里，環(huán)N有收縮的趨勢D．環(huán)N中的感應(yīng)電流沿逆時針方向，所受的安培力背離圓心向外，環(huán)N有擴張的趨勢三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）小汽車正在走進我們的家庭，一輛汽車性能的優(yōu)劣，其油耗標準非常重要，而影響汽車油耗標準最主要的因素是其在行進中所受到的空氣阻力。人們發(fā)現(xiàn)汽車在高速行駛中所受到的空氣阻力f（也稱風(fēng)阻）主要與兩個因素有關(guān)：汽車正面投影面積S；汽車行駛速度v。某研究人員在汽車風(fēng)洞實驗室中通過模擬實驗得到下表所列數(shù)據(jù)：①由上述數(shù)據(jù)可得汽車風(fēng)阻f與汽車正面投影面積S及汽車行駛速度v的關(guān)系式為f=_______（要求用k表示比例系數(shù)）；②由上述數(shù)據(jù)得出k的大小和單位是______________．（保留兩位有效數(shù)字，用基本單位表示）12．（12分）如圖甲所示，某組同學(xué)借用“探究a與F、m之間的定量關(guān)系”的相關(guān)實驗思想、原理及操作，進行“探究合外力做功和動能變化的關(guān)系”的實驗：（1）為達到平衡阻力的目的，取下細繩和托盤，通過調(diào)節(jié)墊片的位置，改變長木板傾斜程度，根據(jù)打出的紙帶判斷小車是否做________運動.（2）連接細繩及托盤，放入砝碼，通過實驗得到圖乙所示的紙帶.紙帶上O為小車運動起始時刻所打的點，選取時間間隔為0.1s的相鄰計數(shù)點A、B、C、D、E、F、G.實驗時小車所受拉力為0.2N，小車的質(zhì)量為0.2kg.請計算小車所受合外力做的功W和小車動能的變化，補填表中空格_______，_______（結(jié)果保留至小數(shù)點后第四位）.O—BO—CO—DO—EO—FW/J0.04320.05720.07340.09150.04300.05700.07340.0907通過分析上述數(shù)據(jù)你得出的結(jié)論是：在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，與理論推導(dǎo)結(jié)果一致.（3）實驗中是否要求托盤與砝碼總質(zhì)量m遠小于小車質(zhì)量M？________（填“是”或“否”）；（4）實驗前已測得托盤的質(zhì)量為，實驗時該組同學(xué)放入托盤中的砝碼質(zhì)量應(yīng)為________kg（g取，結(jié)果保留至小數(shù)點后第三位）.四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，水平面上固定著一條內(nèi)壁光滑的豎直圓弧軌道，BD為圓弧的豎直直徑，C點與圓心O等高。軌道半徑為，軌道左端A點與圓心O的連線與豎直方向的夾角為，自軌道左側(cè)空中某一點水平拋出一質(zhì)量為m的小球，初速度大小，恰好從軌道A點沿切線方向進入圓弧軌道已知，，求：（1）拋出點P到A點的水平距離；（2）判斷小球在圓弧軌道內(nèi)側(cè)運動時，是否會脫離軌道，若會脫離，將在軌道的哪一部分脫離。14．（16分）如圖所示，坐標系第一象限和第二象限均存在垂直紙面向里的勻強磁場，軸為磁場理想邊界，兩側(cè)磁感應(yīng)強度大小不同，已知第二象限磁感強度大小為B。坐標原點粒子源以不同的速率沿與軸正方向成30°的方向向第二象限發(fā)射比荷相同帶負電的粒子。當粒子速率為時，粒子穿過軸第一次進入第一象限，軌跡與軸交點為，進入第一象限經(jīng)過Q點，已知OQ與軸正方向夾角為30°，OQ長為，不計粒子的重力和粒子間的相互作用力(1)求第一象限磁感強度大小；(2)過點粒子的速度滿足條件。15．（12分）光的干涉和衍射現(xiàn)象說明光具有波動性。愛因斯坦的光電效應(yīng)理論和康普頓效應(yīng)理論表明，光在某些方面確實也會表現(xiàn)得像是由一些粒子（即一個個有確定能量和動量的“光子”）組成的。人們意識到，光既具有波動性，又具有粒子性。（c為光速，h為普朗克常量）(1)物理學(xué)家德布羅意把光的波粒二象性推廣到實物例子，他提出假設(shè)：實物粒子也具有波動性，即每一個運動的粒子都與一個對應(yīng)的波相聯(lián)系，粒子的能量E和動量p跟它所對應(yīng)波的頻率v和波長之間也遵從如下關(guān)系：，。請依據(jù)上述關(guān)系以及光的波長公式，試推導(dǎo)單個光子的能量E和動量p間存在的關(guān)系；(2)我們在磁場中學(xué)習(xí)過磁通量，其實在物理學(xué)中有很多通量的概念，比如電通量、光通量、輻射通量等等。輻射通量表示單位時間內(nèi)通過某一截面的輻射能，其單位為。①光子具有能量。一束波長為的光垂直照射在面積為S的黑色紙片上，其輻射通量為，且全部被黑紙片吸收，求該束光單位體積內(nèi)的光子數(shù)n；②光子具有動量。當光照射到物體表面上時，不論光被物體吸收還是被物體表面反射，光子的動量都會發(fā)生改變，因而對物體表面產(chǎn)生一種壓力。求上一問中的光對黑紙片產(chǎn)生的壓力大小，并判斷若將黑紙片換成等大的白紙片，該束光對白紙片的壓力有何變化。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】

設(shè)輕繩中拉力為T，球A受力如圖A．所受彈力為繩對A的拉力和半圓對球A的彈力的合力，與重力等大反向，大于T，故A錯誤；B．受力分析可得解得故B錯誤；C．細線對A的拉力與對球B的拉力都等于T，故C錯誤；D．對球B解得故D正確。故選D。2、B【解析】設(shè)全程為2s，前半程的時間為：．后半程的運動時間為：．則全程的平均速度為：．故B正確，ACD錯誤．故選B.3、C【解析】

A．分析振動圖像，由乙圖讀出，在t=0.10s時Q點的速度方向沿y軸負方向，根據(jù)波動規(guī)律結(jié)合圖甲可知，該波沿x軸負方向的傳播，故A錯誤；B．由甲圖讀出波長為λ=4m，由乙圖讀出周期為T=0.2s，則波速為故B錯誤；C．從t=0.10s到t=0.15s，質(zhì)點P振動了，根據(jù)波動規(guī)律可知，t=0.15s時，質(zhì)點P位于平衡位置上方，速度方向沿y軸負方向振動，則加速度方向沿y軸負方向，兩者方向相同，故C正確；D．在t=0.10s時質(zhì)點P不在平衡位置和最大位移處，所以從t=0.10s到t=0.15s，質(zhì)點P通過的路程s≠A=10cm故D錯誤。故選C。4、D【解析】

B．因為是同一根彈簧，彈力相等，故B錯誤；AC．對甲乙兩個物體受力分析，如圖所示甲乙都處于靜止狀態(tài)，受力平衡，則有對甲，對乙，代入數(shù)據(jù)得故AC錯誤；D．快速撤去彈簧的瞬間，甲、乙所受合力為其重力在繩端的切向分力，根據(jù)牛頓運動定律有故D正確。故選D。5、C【解析】

A．傾斜同步軌道圍繞地球做勻速圓周運動，圓心一定是地球的球心，故A正確，不符合題意；B．根據(jù)萬有引力提供向心力得因為傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的周期與赤道上空的同步衛(wèi)星的周期相同，故它的軌道髙度與位于赤道上空的同步衛(wèi)星的軌道高度相同，故B正確，不符合題意；C．根據(jù)可知，由于不知道該衛(wèi)星和地球同步衛(wèi)星質(zhì)量的關(guān)系，所以無法判斷萬有引力的關(guān)系。故C錯誤，符合題意；D．傾斜同步軌道衛(wèi)星相對于地球非靜止的，所以傾斜同步軌道衛(wèi)星從地球上看是移動的，故該衛(wèi)星不可能始終位于地球表面某個點的正上方，而且該衛(wèi)星的周期為24h，所以只要傾角合適，處于傾斜同步軌道上的衛(wèi)星可以在每天的固定時間經(jīng)過同一城市上空，故D正確，不符合題意。故選C。6、C【解析】

小球做平拋運動，如圖所示在豎直方向有在水平方向有由題意得聯(lián)立解得小球拋出時的速度大小為故A、B、D錯誤，C正確；故選C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AB【解析】

A．條形磁鐵B端經(jīng)過線圈平面時，穿過線圈的磁通量向下減小，根據(jù)楞次定律可知，從上往下看，I2的方向為順時針，選項A正確；BC．條形磁鐵AB端經(jīng)過線圈平面時磁感應(yīng)強度相同，根據(jù)E=BLv以及可知I1：I2=v1：v2根據(jù)P=I2R可知電流的瞬時功率之比為選項B正確，C錯誤；D．若磁鐵自由下落，則落地的速度為；而由于磁鐵下落過程中有電能產(chǎn)生，機械能減小，則磁鐵落地時的速率小于，選項D錯誤。故選AB。8、BD【解析】

AD．分析圖象可知，萬有引力提供向心力當時聯(lián)立解得，火星的半徑火星的質(zhì)量A錯誤D正確；B．當h=0時，探測器繞火星表面運行，火星表面的重力加速度大小為a1，B正確；C．在火星表面，根據(jù)重力提供向心力得解得火星的第一宇宙速度C錯誤。故選BD。9、BC【解析】

A．對飛船和火箭組組成的整體，由牛頓第二定律，有設(shè)飛船對火箭的彈力大小為N，對火箭組，由牛頓第二定律，有解得故A錯誤；B．由運動學(xué)公式，有，且解得故B正確；C．對整體由于（m1+m2）為火箭組和宇宙飛船的總質(zhì)量不變，則推力F越大，就越大，且與F成正比，故C正確；D．推力F減小，根據(jù)牛頓第二定律知整體的加速度減小，速度仍增大，不過增加變慢，所以飛船與火箭組不會分離，故D錯誤。故選BC。10、AD【解析】

AB．對環(huán)M，由于垂直紙面向里的勻強磁場增大，根據(jù)楞次定律，環(huán)M中所產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場方向垂直紙面向外，根據(jù)右手螺旋定則，環(huán)M中的感應(yīng)電流沿逆時針方向，根據(jù)左手定則，環(huán)M所受的安培力指向圓心向里，環(huán)M有收縮的趨勢，A項正確、B項錯誤；CD．對環(huán)N，處在沿順時針方向環(huán)形電流i所產(chǎn)生的磁場中，根據(jù)右手螺旋定則，穿過環(huán)N的磁感線抵消后，總體垂直紙面向里，當電流i增大時，原磁場向里增強，根據(jù)楞次定律，環(huán)N中所產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場方向垂直紙面向外，根據(jù)右手螺旋定則，環(huán)N中的感應(yīng)電流沿逆時針方向，但是感應(yīng)電流所處的區(qū)域磁感線垂直紙面向外，根據(jù)左手定則，環(huán)N所受的安培力背離圓心向外，環(huán)N有擴張的趨勢，C項錯誤、D項正確。故選AD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、【解析】

(1)采用控制變量法分別研究車風(fēng)阻f與汽車正面投影面積S及汽車行駛速度v的關(guān)系，再綜合得出f與S、v的關(guān)系式；(2)在表格中任取一組數(shù)據(jù)，代入f的表達式，得出k的大小和單位?！驹斀狻竣賉1]根據(jù)控制變量法進行研究：當S不變時，研究表格中某一行中的各個數(shù)據(jù)，得出f與v2成正比；當v不變時，研究表格中某一列中的各個數(shù)據(jù)，找出f與S成正比；綜上可得：；②[2]把表格中的一組數(shù)據(jù)（如f=206N，S=2.0m2，v=20m/s）代入上式，得出：?！军c睛】此題采用控制變量法研究一個量與幾個量的關(guān)系，這是物理學(xué)常用的研究方法。12、勻速直線0.11200.1105是0.015【解析】

（1）[1]．平衡摩擦力時，通過調(diào)整墊片的位置，改變長木板傾斜程度，根據(jù)打出的紙帶判斷小車是否做勻速直線運動．

（2）[2][3]．從O到F，拉力做功為：W=Fx=0.2×0.5575J=0.1120J．F點的瞬時速