山西省太原市第二十一中學2025屆物理高三第一學期期中檢測試題含解析

山西省太原市第二十一中學2025屆物理高三第一學期期中檢測試題注意事項1．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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、在如圖所示電路中，閉合電鍵S，當滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時，四個理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化。電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示，電表示數(shù)變化量的大小分別用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。下列選項正確的是（）A．I變大，U1減小B．ΔU2比ΔU3小C．變大，不變D．變大，變大2、如圖所示，單擺擺球的質(zhì)量為m，做簡諧振動的周期為T，擺球從最大位移A處由靜止開始釋放，運動到最低點B時的速度大小為v。則擺球從A運動到B的過程中，下列說法正確的是A．擺球重力做功為1B．擺球受到的合力的平均功率為mC．擺球運動到B點時重力的瞬時功率為mgvD．擺球受到的合力提供圓周運動的向心力3、粗糙的水平地面上放著一個木塊，一顆子彈水平地射進木塊后停留在木塊中，帶動木塊一起滑行一段距離，在這個過程中，子彈和木塊組成的系統(tǒng)()A．動量和機械能都守恒 B．動量和機械能都不守恒C．動量守恒，機械能不守恒 D．動量不守恒，機械能守恒4、雨滴在空中下落的過程中，空氣對它的阻力隨其下落速度的增大而增大。若雨滴下落過程中其質(zhì)量的變化及初速度的大小均可忽略不計，以地面為重力勢能的零參考面。從雨滴開始下落時計時，關于雨滴下落過程中其加速度的大小a、動能Ek、機械能E以及距地面的高度h隨時間變化的情況，如圖所示的圖像中可能正確的是（）A． B． C． D． E.5、質(zhì)點做直線運動的速度﹣時間圖象如圖所示，該質(zhì)點（）A．在第1秒末速度方向發(fā)生了改變B．在第2秒末加速度方向發(fā)生了改變C．在前2秒內(nèi)發(fā)生的位移為零D．第2秒末和第6秒末的位置相同6、如圖所示，平行板電容器兩極板M、N間距為d，兩極板分別與電壓為U的恒定電源兩極相連，則下列能使電容器的電容減小的措施是A．減小dB．增大UC．將M板向左平移D．在板間插入介質(zhì)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、如圖所示，A、B、C、D四圖中的小球以及小球所在的左側斜面完全相同，現(xiàn)從同一高度h處由靜止釋放小球，使之進入右側不同的軌道：除去底部一小段圓弧，A圖中的軌道是一段斜面，高度大于h；B圖中的軌道與A圖中的軌道相比只是短了一些，且斜面高度小于h；C圖中的軌道是一個內(nèi)徑略大于小球直徑的管道，其上部為直管，下部為圓弧形，與斜面相連，管的高度大于h；D圖中是個半圓形軌道，其直徑等于h，如果不計任何摩擦阻力和拐彎處的能量損失，小球進入右側軌道后能到達h高度的是（）A． B．C． D．8、如圖所示，足夠長的光滑水平軌道與豎直固定的光滑半圓形勃道相切于a點，一質(zhì)量為m的物塊可視為質(zhì)點，以大小為的速度水平向右運動，重力加速度為g，不計空氣阻力．當半圓形軌道半徑取適當值R時，物塊從半圓形軌道最高點b飛出后，在水平軌道的落點與a點間距離最大，最大距離為d．則A． B． C． D．9、如圖所示，質(zhì)量為m的半圓軌道小車靜止在光滑的水平地面上，其水平直徑AB長度為2R，現(xiàn)將質(zhì)量也為m的小球從距A點正上方h0高處由靜止釋放，然后由A點經(jīng)過半圓軌道后從B沖出，在空中能上升到距B點所在水平線的最大高度為3h0A．小球和小車組成的系統(tǒng)動量守恒B．小球離開小車后做豎直上拋運動C．小車向左運動的最大距離為RD．小球第二次在空中能上升到距B點所在水平線的最大高度為h10、如圖所示，不帶電物體A和帶電的物體B用跨過定滑輪的絕緣輕繩連接，A、B的質(zhì)量分別是2m和m．勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧一端固定在水平面上，另一端與物體A相連，傾角為θ的絕緣斜面處于沿斜面向上的勻強電場中．開始時，物體B受到沿斜面向上的外力F=3mgsinθ的作用而保持靜止，且輕繩恰好伸直．現(xiàn)撤去外力F，直到物體B獲得最大速度，且彈簧未超過彈性限度，不計一切摩擦．則在此過程中（）A．物體B所受電場力大小為B．B的速度最大時，彈簧的伸長量為C．撤去外力F的瞬間，物體B的加速度為D．物體A、彈簧和地球組成的系統(tǒng)機械能增加量等于物體B和地球組成的系統(tǒng)機械能的減少量三、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）一同學為了研究光滑斜面上的物體靜止和加速下滑時傳感器對斜面支持力的差值與物體質(zhì)量之間的關系，該同學用上表面光滑的楔形木塊A固定在水平放置的壓力傳感器上，做了如下實驗：（1）如圖甲，該同學將質(zhì)量m不同的小鋼球從斜面頂端由靜止釋放(每次只有一個小球)，記錄小鋼球在斜面上運動時壓力傳感器的示數(shù)F，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)做出F-m圖線．重力加速度g取10m/s2，若斜面傾角為θ，由圖象可知，cos2θ=_____(保留2位有效數(shù)字)，由圖象知，木塊A的質(zhì)量M=_______kg(保留2（2）該同學先把物體m用繩子系在斜面擋板上(如圖乙所示)，測得此時傳感器示數(shù)，再剪斷繩子，測得此時傳感器示數(shù)，從而得到兩種情況下傳感器對斜面支持力的差值△F的函數(shù)表達式△F=_____(用已知字母表示的表達式)．更換不同質(zhì)量的物體m，多做幾次實驗得到數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)得到△F-m圖象，該圖象的斜率k=__________(保留2位有效數(shù)字)．12．（12分）甲、乙兩位同學在“驗證牛頓第二定律”實驗中，使用了如圖1所示的實驗裝置．（1）實驗時他們先調(diào)整墊木的位置，使小車不掛配重時能在傾斜的長木板上做勻速直線運動，這樣做的目的是_______．（2）此后，甲同學把細線系在小車上并繞過定滑輪懸掛若干配重片．在小車質(zhì)量一定的情況下，多次改變配重片數(shù)量，每改變一次就釋放一次小車，利用打點計時器打出記錄小車運動情況的多條紙帶．圖2是其中一條紙帶的一部分，O、A、B、C為4個相鄰的計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個打出的點沒有畫出．打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源上．通過對紙帶的測量，可知小車運動過程中的加速度大小為_______m/s2（保留2位有效數(shù)字）．（3）乙同學在實驗時，因配重片數(shù)量不足改用5個質(zhì)量為20g的鉤碼進行實驗．他首先將鉤碼全部掛上，用打點計時器打出記錄小車運動情況的紙帶，并計算出小車運動的加速度；之后每次將懸掛的鉤碼取下一個并固定在小車上，重復多次實驗，且每次實驗前均調(diào)整墊木的位置，使小車不掛配重時能在傾斜的長木板上做勻速直線運動．根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，繪制出小車加速度與懸掛的鉤碼所受重力的關系圖線．關于這一圖線下列說法錯誤的是_______．（選填選項前的字母）A．可由該圖線計算出小車和5個鉤碼質(zhì)量之和B．只有當小車質(zhì)量遠大于懸掛鉤碼的質(zhì)量時，該圖線才是一條直線C．無論小車質(zhì)量是否遠大于懸掛鉤碼的質(zhì)量，該圖線都是一條直線．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，固定在水平地面上的斜面傾角為，現(xiàn)在斜面上放個質(zhì)量為2kg的滑塊。（設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，,）（1）當對滑塊施加一個平行于斜面向上的的推力時（如圖1），滑塊剛好可以沿斜面向下做勻速直線運動，求滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)。（2）保持斜面與滑塊的接觸面不變，對滑塊施加一個水平向右的推力F2（如圖2），為保證滑塊沿斜面勻速上滑，求F2的大小。（3）保持斜面與滑塊的接觸面不變，對滑塊施加一個水平向右的推力F3（如圖2），為保證滑塊在斜面上靜止，求F3的大小范圍。14．（16分）如圖所示，可視為質(zhì)點的物塊、、放在傾角為、長的固定斜面上，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)，與緊靠在一起，緊靠在固定擋板上，物塊的質(zhì)量分別為、，其中不帶電，、的帶電量分別為、，且保持不變．開始時三個物塊均能保持靜止且與斜面間均無摩擦力作用．如果選定兩點電荷在相距無窮遠處的電勢能為，則相距為時，兩點電荷具有的電勢能可表示為．現(xiàn)給施加一平行于斜面向上的力，使在斜面上作加速度大小為的勻加速直線運動，經(jīng)過時間物體、分離并且力變?yōu)楹懔Γ斶\動到斜面頂端時撤去力．已知靜電力常量，，，．求：（1）未施加力時物塊、間的距離．（2）時間內(nèi)庫侖力（電場力）做的功．（3）力對物塊做的總功．15．（12分）如圖甲所示，下表面光滑的長木板B靜止放在水平面上，質(zhì)量為m3＝1.0kg的物塊C放在長木板的最右端，質(zhì)量為m1＝0.5kg的物塊A從距長木板B左側s0＝9.5m處以某一初速度向長木板運動。一段時間后物塊A與長木板B發(fā)生彈性碰撞（碰撞時間極短），以長木板B開始運動作為計時起點，長木板B和物塊C運動的v－t圖象如圖乙所示，已知物塊A與地面間的動摩擦因數(shù)為μ1＝0.1，物塊C與長木板B間的動摩擦因數(shù)為μ2＝0.2，重力加速度g＝10m/s2，求：(1)長木板B的質(zhì)量m2；(2)物塊A的初速度v0；(3)A靜止時，系統(tǒng)A、B、C由于摩擦產(chǎn)生的熱量Q。

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、C【解析】

AB．通過分析電路圖可知，r、R1、R2串聯(lián)，R1為定值電阻；當滑動變阻器觸頭P向下滑動時，接入電路中的電阻變大，電路中的總電阻變大，根據(jù)公式，可知電路中總電流I變小，外電壓U3增大，R1兩端的電壓U1變?。辉俑鶕?jù)串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，滑動變阻器兩端的電壓U2變大，所以ΔU2比ΔU3大。故AB錯誤。C．R2兩端的電壓為U2，電流為I，則，其比值變大；而U2=E-I（R1+r），可得：，是個定值不變。故C正確。D．電壓U3為路端電壓，有：U3=E-Ir，可得：是個定值不變，從外電路來看，U3=I（R1+R2），可得：是增加的。故D錯誤。2、A【解析】

重力做功與路徑無關只與高度差有關，也可以運動動能定理求解；根據(jù)公式P=Fvcosθ來判斷瞬時功率；

小球不是做勻速圓周運動，不是合力提供向心力；【詳解】A、擺球從最大位移A處由靜止開始釋放，擺球運動到最低點B，根據(jù)動能定理得：WGB、整個過程中只有重力做功，則合力做功的平均功率為：P=C、根據(jù)瞬時功率的公式P=Fvcosθ，擺球運動到B時的速度方向是水平的，即θ=900，所以重力的瞬時功率是0，故D、對小球進行受力分析，將重力分解如圖所示：可知由拉力T和重力分力mgcosθ的合力提供向心力，故選項D錯誤?！军c睛】本題需要區(qū)分平均功率和瞬時功率的求解方法，同時注意小球做單擺運動，不是勻速圓周運動，沿圓心方向的合力提供向心力。3、B【解析】子彈射入木塊過程中，系統(tǒng)所受合外力為零，動量守恒，在一起滑動過程中，受到地面的摩擦力，合外力不為零，動量不守恒，根據(jù)能量守恒定律，子彈打入木塊和在地面上滑行過程系統(tǒng)要克服阻力做功，部分機械能轉化為內(nèi)能，機械能不守恒，故B正確，ACD錯誤．4、B【解析】

AB．根據(jù)牛頓第二定律得，，速度增大，阻力增大，加速度減小，雨滴做加速度減小的加速運動，當加速度減小到零，雨滴做勻速直線運動，故A錯誤，B正確；C．雨滴的動能從零開始逐漸變大，最后階段保持不變，選項C錯誤；D．雨滴下落時，由于阻力作用，則機械能一直減小，不會趨近某一定值，選項D錯誤；E．雨滴下落時不是勻加速運動，則h-t關系不是直線，選項E錯誤；故選B.5、D【解析】0—2s內(nèi)速度圖象在時間軸的上方，都為正，速度方向沒有改變．A錯誤；速度時間圖象的斜率表示加速度，由圖可知1—3s圖象斜率不變，加速度不變，方向沒有發(fā)生改變，B錯誤；根據(jù)“面積”表示位移可知，前3秒內(nèi)發(fā)生的位移為，C錯誤；根據(jù)“面積”表示位移可知，前2秒與前6秒的位移相同，所以2秒末和第6秒末的位置相同，D正確．選D．【點睛】速度圖象與時間軸圍成的面積等于物體在該段時間內(nèi)通過的位移，速度的正負表示速度的方向，只要圖象在時間軸同一側物體運動的方向就沒有改變；只要總面積仍大于0，位移方向就仍沿正方向．6、C【解析】根據(jù)可知，減小d，則C變大，選項A錯誤；增大U，電容器的電容不變，選項B錯誤；將M板向左平移，則S減小，C減小，選項C正確；在板間插入介質(zhì)，則C變大，選項D錯誤；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、AC【解析】

A．小球到達右側斜面上最高點時的速度為零，根據(jù)機械能守恒定律得mgh+0=mgh′+0則h′=h故A正確；B．小球離開軌道后做斜拋運動，水平方向做勻速直線運動，運動到最高點時在水平方向上有速度，即在最高點的速度不為零，根據(jù)機械能守恒定律得則h′＜h故B錯誤.C．小球離開軌道做豎直上拋運動，運動到最高點速度為零，根據(jù)機械能守恒定律得mgh+0=mgh′+0則h′=h故C正確；D．小球在內(nèi)軌道運動，通過最高點最小的速度為故在最高點的速度不為零，根據(jù)機械能守恒定律得則h′＜h即不能過最高點；故D錯誤。故選AC。8、AC【解析】

繩—球模型構成的圓周運動滿足機械能守恒，平拋運動有分運動公式，建立水平距離d關于R的函數(shù)求出最大值.【詳解】設小球經(jīng)過a點的速度為，小球沿著光滑的軌道從b到a的過程只有重力做功，由機械能守恒定律：；而小球從a點做平拋運動，，；聯(lián)立各式可得：，可知根號下的表達式為R作自變量的二次函數(shù)，則當時，即，水平距離有最大值；故選AC.【點睛】本題考查機械能守恒定律與平拋運動規(guī)律的應用，要注意明確物理過程，正確選擇物理規(guī)律結合數(shù)學函數(shù)求極值的方法準確求解．9、BC【解析】A、小球與小車組成的系統(tǒng)在水平方向不受外力,所以系統(tǒng)水平方向動量守恒,故A錯誤；

B、小球與小車組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒,小球由A點離開小車時系統(tǒng)水平方向動量為零,小球與小車水平方向速度為零,小球離開小車后做豎直上拋運動，故B正確；C、設小車向左運動的最大距離為x.系統(tǒng)水平方向動量守恒,以向右為正方向,在水平方向,由動量守恒定律得:mv-mv即有：m2R-xt-m'xt=0

計算得出小車的位移為:x=R，故C正確；

D、小球第一次車中運動過程中,由動能定理得：mg(h0-34h0)-Wf=0，Wf為小球克服摩擦力做功大小,計算得出Wf=14mgh0,即小球第一次在車中滾動損失的機械能為14mg綜上所述本題答案是：BC10、BC【解析】撤去外力F前，對B分析可知，解得，A錯誤；撤去外力后，在沿斜面方向上B受到電場力，重力沿斜面方向的分力以及彈簧的彈力，當B受到的合力為零時，加速度為零，速度最大，由，解得，B正確；當撤去外力瞬間，彈簧彈力還來不及改變，即彈簧的彈力仍為零，此時B受到的合外力為，解得，C正確；假如沒有電場力，物體A、彈簧和地球組成的系統(tǒng)機械能增加量等于物體B和地球組成的系統(tǒng)機械能的減少量，而現(xiàn)在電場力對B做正功，減小的電勢能轉化為B和地球組成的系統(tǒng)機械能，物體A、彈簧和地球組成的系統(tǒng)機械能增加量不等于物體B和地球組成的系統(tǒng)機械能的減少量，D錯誤．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、0.33（0.32~0.35）0.20kgmgsin2θ【解析】試題分析：分別對小球和A受力分析，求出傳感器的示數(shù)F與m的表達式，再結合圖象求解；當m=0時，傳感器的示數(shù)即為木塊A的重力，從而求出A的質(zhì)量；根據(jù)靜止和下滑兩種情況下對壓力傳感器的作用力表達式求解ΔF-m的表達式，根據(jù)表達式計算圖像的斜率．（1）對小球受力分析，根據(jù)平衡條件可知，A對小球的支持力N=mgcosθ，根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)的壓力為mgcosθ，對A受力分析可知，傳感器對A的支持力F=Mg+mgcosθcosθ，則傳感器的示數(shù)為F=Mg+mgcos2當m=0時，傳感器的示數(shù)即為木塊A的重力，則有Mg=1.96N，解得M=1.96（2）當靜止時，將斜面和小球看做一個整體，則整體在豎直方向上只受重力和傳感器的支持力，故此時傳感器的示數(shù)為F'=(M+m)g，當加速下滑時傳感器的示數(shù)為F=Mg+mgcos2θ，故ΔF=F'-F=mg(1-cos212、為了平衡小車運動過程中所受摩擦力；0.50；B【解析】（1）為了克服摩擦力的影響，在實驗中應墊高一側，從而使重力的分力與摩擦力相互平衡；從而使小車受到的拉力為合外力；（2）由可得：；③對鉤碼和小車整體分析可知，整體受到的拉力為鉤碼的重力，質(zhì)量是整體的質(zhì)量；由F=ma可知，作出的圖像一定為直線；且圖像的斜率一定為整體的質(zhì)量；故AC正確，B錯誤；本題選錯誤的；故選B．綜上所述本題答案是：B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、（1）0.5（2）40N（3）3.6N≤F3≤40N【解析】

(1)對物體進行受分析如圖所示：

根據(jù)平衡條件有：

在y軸上：FN-Gcosθ=0

在x軸上：F1+f-Gsinθ=0

滑動摩擦力f=μFN

代入數(shù)據(jù)解得：

μ=0.5(2)對物體進行受力分析有：

根據(jù)平衡條件有：

在x軸上：F2cosθ-f-mgsinθ=0

在y軸上：FN-mgcosθ-F2sinθ=0

滑動摩擦力f=μFN

代入數(shù)據(jù)可解得：F2=40N(3)當F3最大時，物塊將要沿斜面向上運動，故此時有沿斜面向下的最大靜摩擦力；當F3最小時，物塊將要沿斜面向下運動，此時有沿斜面向上