河北衡水中學(xué)2025屆物理高三第一學(xué)期期中綜合測試模擬試題含解析

河北衡水中學(xué)2025屆物理高三第一學(xué)期期中綜合測試模擬試題注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，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、從同一地點(diǎn)同時開始沿同一直線運(yùn)動的兩個物體Ⅰ、Ⅱ的速度－時間圖象如圖所示．在0～t2時間內(nèi)，下列說法中正確的是（）A．Ⅰ物體所受的合外力不斷增大，Ⅱ物體所受的合外力不斷減小B．在第一次相遇之前，t1時刻兩物體相距最遠(yuǎn)C．t2時刻兩物體相遇D．Ⅰ、Ⅱ兩個物體的平均速度大小都是2、如圖所示，真空中有一個邊長為L的正方體，正方體的兩個頂點(diǎn)M、N處分別放置電荷量都為q的正、負(fù)點(diǎn)電荷．圖中的a、b、c、d是其他的四個頂點(diǎn)，k為靜電力常量．下列表述正確是（）A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等，方向不同B．a(chǎn)點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)電勢C．把點(diǎn)電荷+Q從c移到d，電勢能增加D．同一個試探電荷從c移到b和從b移到d，電場力做功相同3、如圖所示，一個絕緣光滑半圓環(huán)軌道處于豎直向下的勻強(qiáng)電場E中，在軌道的上端，一個質(zhì)量為m、帶電量為＋q的小球由靜止開始沿軌道運(yùn)動，則（）A．小球運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒B．小球機(jī)械能和電勢能的總和先增大后減小C．在最低點(diǎn)球?qū)Νh(huán)的壓力為（mg＋qE）D．在最低點(diǎn)球?qū)Νh(huán)的壓力為3（mg＋qE）4、如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一曲面，曲面方程為y=x2，在y軸上有一點(diǎn)P，坐標(biāo)為(0，9m)。從P點(diǎn)將一小球水平拋出，初速度為2m/s，若不計空氣阻力，g取10m/s2，則小球第一次打在曲面上的位置為（）A．(3m，3m) B．(2m，4m) C．(1m，1m) D．(0.5m，0.25m)5、宇航員王亞平在“天宮1號”飛船內(nèi)太空授課時，指令長聶海勝懸浮在太空艙內(nèi)“太空打坐”的情景如圖．若聶海勝的質(zhì)量為m，距離地球表面的高度為h，地球質(zhì)量為M，半徑為R，引力常量為G，地球表面的重力加速度為g，則聶海勝在太空艙內(nèi)受到重力的大小為A．0B．mgC．D．6、物體做直線運(yùn)動，速度—時間圖像如圖所示．由圖像可以判斷()A．第1s末物體相對于出發(fā)點(diǎn)的位移改變方向B．第1s末物體的速度改變方向C．前2s物體的位移之和為零D．第3s末和第5s末物體的位置相同二、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、關(guān)于人造地球衛(wèi)星，下列說法正確的是A．若衛(wèi)星作勻速圓周運(yùn)動，則衛(wèi)星距地面越高，其運(yùn)行的線速度越大B．所有的地球同步衛(wèi)星均在同一軌道上運(yùn)行C．衛(wèi)星距離地面越高，所受的萬有引力越大D．第一宇宙速度是發(fā)射衛(wèi)星的最小地面發(fā)射速度8、如圖所示，豎直平面內(nèi)有半徑為R的半圓形光滑絕緣軌道ABC，A、C兩點(diǎn)為軌道的最高點(diǎn)，B點(diǎn)為最低點(diǎn)，圓心處固定一電荷量為+q1的點(diǎn)電荷．將另一質(zhì)量為m、電荷量為+q2的帶電小球從軌道A處無初速度釋放，已知重力加速度為g，則（）A．小球運(yùn)動到B點(diǎn)時的速度大小為B．小球運(yùn)動到B點(diǎn)時的加速度大小為3gC．小球從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)過程中電勢能減少mgRD．小球運(yùn)動到B點(diǎn)時對軌道的壓力大小為3mg＋k9、如圖所示，在光滑絕緣水平面上的P點(diǎn)正上方O點(diǎn)固定了一電荷量為＋Q的正點(diǎn)電荷，在水平面上的N點(diǎn)，由靜止釋放一質(zhì)量為m、電荷量為－q的負(fù)檢驗電荷，該檢驗電荷經(jīng)過P點(diǎn)時速度為v，圖中θ＝，規(guī)定電場中P點(diǎn)的電勢為零，則在＋Q形成的電場中（）A．P點(diǎn)電場強(qiáng)度大小是N點(diǎn)的4倍B．N點(diǎn)電勢高于P點(diǎn)電勢C．檢驗電荷在N點(diǎn)具有的電勢能為D．N點(diǎn)電勢為10、如圖所示,下列關(guān)于機(jī)械能是否守恒的判斷正確的是()A．(甲)圖中,物體A將彈簧壓縮的過程中，A機(jī)械能守恒B．(乙)圖中,A置于光滑水平面，物體B沿光滑斜面下滑,物體B在下滑過程中機(jī)械能守恒C．(丙)圖中，不計任何阻力和定滑輪質(zhì)量時A加速下落，B加速上升過程中，A、B系統(tǒng)機(jī)械能守恒D．(丁)圖中，小球沿水平面做勻速圓錐擺運(yùn)動時，小球的機(jī)械能守恒三、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）如圖所示為實驗室“驗證碰撞中的動量守恒”的實驗裝置．①下列說法中不符合本實驗要求的是___．A．入射球比靶球質(zhì)量大，但二者的直徑可以不同B．在同一組實驗的不同碰撞中，每次入射球必須從同一高度由靜止釋放C．安裝軌道時，軌道末端必須水平D．需要使用的測量儀器有天平和刻度尺②實驗中記錄了軌道末端在記錄紙上的豎直投影為O點(diǎn)，經(jīng)多次釋放入射球，在記錄紙上找到了兩球平均落點(diǎn)位置為M、P、N，并測得它們到O點(diǎn)的距離分別為OM、OP和ON．已知入射球的質(zhì)量為m1，靶球的質(zhì)量為m2，如果測得m1OM+m2ON近似等于________，則認(rèn)為成功驗證了碰撞中的動量守恒．③在實驗中，根據(jù)小球的落點(diǎn)情況，若等式ON＝_______________成立，則可證明碰撞中系統(tǒng)的動能守恒（要求用②問中的涉及的物理量表示）．12．（12分）在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中，實驗裝置示意圖如圖甲所示，則（1）下列說法中正確的是____________A．實驗中所用打點(diǎn)計時器應(yīng)該接直流電源B．實驗過程中，細(xì)線應(yīng)該與長木板上表面平行C．實驗過程中，小車的總質(zhì)量應(yīng)該遠(yuǎn)小于懸掛托盤及砝碼的總質(zhì)量D．本實驗采用控制變量法分別探究小車的加速度與小車所受合外力及小車的質(zhì)量之間的關(guān)系（2）保證小車的總質(zhì)量M不變，改變托盤及砝碼的總質(zhì)量m，通過每次打出的紙帶求出相對應(yīng)的小車加速度a。若某實驗小組得到5組數(shù)據(jù)如圖乙所示。以托盤及砝碼的總質(zhì)量m為橫坐標(biāo)，以小車的加速度為縱坐標(biāo)，請在圖丙中利用描點(diǎn)法畫出相應(yīng)圖線_______。利用該圖線可以求出小車的總質(zhì)量M為_____kg(重力加速度g=10m／s2)，該圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是_______。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，水平面上放置一個傾角θ=37°的斜面體，現(xiàn)把一個質(zhì)量m=10kg的物體放在該斜面體上，當(dāng)用沿斜面向上大小為40N的拉力F作用于物體上時，物體剛好沿斜面勻速下滑而斜面體保持靜止．求：⑴出物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ；⑵若要使物體能沿斜面勻速上滑，拉力F應(yīng)變?yōu)槎啻?？（斜面體仍保持靜止）（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）14．（16分）質(zhì)量為的小車靜止于光滑水平面上，小車的上表面由光滑的圓弧和光滑平面組成，弧半徑為，車的右端固定有一不計質(zhì)量的彈簧，如圖所示?，F(xiàn)有一質(zhì)量為的滑塊從圓弧最高處無初速下滑，與彈簧相接觸不栓接并壓縮彈簧。重力加速度求：彈簧具有的最大的彈性勢能；當(dāng)滑塊與彈簧分離時小車的速度。15．（12分）現(xiàn)代科學(xué)儀器常利用電場、磁場控制帶電粒子的運(yùn)動，某裝置可用于氣體中某些有害離子進(jìn)行收集，如圖1所示。Ⅰ區(qū)為加速區(qū)，Ⅱ區(qū)為離子收集區(qū)，其原理是通過板間的電場或磁場使離子偏轉(zhuǎn)并吸附到極板上，達(dá)到收集的目的。已知金屬極板CE、DF長均為d，間距也為d，AB、CD間的電勢差為U，假設(shè)質(zhì)量為m、電荷量為q的大量正離子在AB極均勻分布。離子由靜止開始加速進(jìn)入收集Ⅱ區(qū)域，Ⅱ區(qū)域板間有勻強(qiáng)電場和垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，離子恰好沿直線通過Ⅱ區(qū)域；且只撤去電場時，恰好無離子從Ⅱ區(qū)域間射出，收集效率（打在極板上的離子占離子總數(shù)的百分比）為100%，（不考慮離子間的相互作用力、重力和極板邊緣效應(yīng)）。（1）求離子到達(dá)Ⅱ區(qū)域速度大?。唬?）求Ⅱ區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?）若撤去Ⅱ區(qū)域磁場，只保留原來的電場，則裝置的收集效率是多少？（4）現(xiàn)撤去Ⅱ區(qū)域的電場，保留磁場但磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào)。假設(shè)AB極上有兩種正離子，質(zhì)量分別為m1、m2，且m1≤4m2，電荷量均為q1?，F(xiàn)將兩種離子完全分離，同時收集更多的離子，需在CD邊上放置一探測板CP（離子必須打在探測板上），如圖2所示。在探測板下端留有狹縫PD，離子只能通過狹縫進(jìn)入磁場進(jìn)行分離，試求狹縫PD寬度的最大值。

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、B【解析】

試題分析：速度時間圖像的斜率表示加速度，從圖中可知I曲線的斜率都在減小，所以I加速度都在減小，根據(jù)牛頓第二定律可得I合力都在減小，II斜率恒定，做勻減速直線運(yùn)動，合力恒定，A錯誤；速度圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，由圖可知在時刻兩物體面積差最大，相距最遠(yuǎn)，故B正確；時刻，物體I的位移比物體II的位移大，兩者又是從同一地點(diǎn)同時開始運(yùn)動的，所以時刻兩物體沒有相遇，故C錯誤；物體的位移就等于圖中兩圖象與時間軸所圍的面積，平均速度就等于位移與時間的比值，由圖知物體I的位移比物體II的位移大，且II物體做勻減速運(yùn)動，其平均速度為，I的平均速度大于，D錯誤．考點(diǎn)：考查了速度時間圖像【名師點(diǎn)睛】在速度時間圖像中，需要掌握三點(diǎn)，一、速度的正負(fù)表示運(yùn)動方向，看運(yùn)動方向是否發(fā)生變化，只要考慮速度的正負(fù)是否發(fā)生變化，二、圖像的斜率表示物體運(yùn)動的加速度，三、圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，在坐標(biāo)軸上方表示正方向位移，在坐標(biāo)軸下方表示負(fù)方向位移2、D【解析】A、根據(jù)電場線分布知，a、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等，方向相同，則電場強(qiáng)度相同．故A錯誤．B、ab兩點(diǎn)處于等量異種電荷的垂直平分面上，該面是一等勢面，所以a、b的電勢相等．故B錯誤．C、根據(jù)等量異種電荷電場線的特點(diǎn)，因為沿著電場線方向電勢逐漸降低，則c點(diǎn)的電勢大于d點(diǎn)的電勢．把點(diǎn)電荷+Q從c移到d，電場力做正功，電勢能減小，故C錯誤．D、因可知同一電荷移動，電場力做功相等，則D正確．故選D．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道等量異種電荷周圍電場線的分布，知道垂直平分線為等勢線，沿著電場線方向電勢逐漸降低．3、D【解析】

A．小球運(yùn)動過程中電場力做功，機(jī)械能不守恒。故A不符合題意。B．小球運(yùn)動過程中只有電場力和重力做功，發(fā)生的時機(jī)械能與電勢能的轉(zhuǎn)化，但小球機(jī)械能和電勢能的總和不變。故B不符合題意。CD．小球從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過程，根據(jù)動能定理得：，由，聯(lián)立解得：N=3（mg+qE）由牛頓第三定律知在最低點(diǎn)球?qū)Νh(huán)的壓力為3（mg+qE）。故C不符合題意，D符合題意。4、B【解析】

設(shè)小球經(jīng)過時間t打在斜面上M(x，y)點(diǎn)，則水平方向豎直方向上又因為可解得，故選B。5、D【解析】飛船在距地面高度為h處，由萬有引力等于重力得：，故D正確，ABC錯誤；故選D.6、D【解析】

第1s內(nèi)與第2s內(nèi)對應(yīng)圖形的面積都在t軸上方，即代表位移均為正，故第1s內(nèi)與第2s內(nèi)的位移方向相同，故A錯誤；1s末前后對應(yīng)速度值均為正，故速度方向未該改變，B錯誤；前2s物體的位移一直為正，不是零，故C錯誤；第3s末到第4s末的位移和第4s末到第5s末的位移等大反向，即第3s末到第5s末物體的位移為零，故第3s末和第5s末物體的位置相同，故D正確；故選D．【點(diǎn)睛】本題考查對圖象的識別，要知道圖線與t軸所圍面積表示運(yùn)動位移，圖形在t軸上方表示位移為正，圖形在t軸下方表示位移為負(fù)；“斜率”等于加速度；解題時重點(diǎn)要看清坐標(biāo)軸，其次要看斜率，即圖線所圍的面積表示的含義．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、BD【解析】

根據(jù)v=GMr可知，若衛(wèi)星作勻速圓周運(yùn)動，則衛(wèi)星距地面越高，其運(yùn)行的線速度越小，選項A錯誤；所有的地球同步衛(wèi)星因為有相同的周期，則均在赤道上空的同一高度的同一軌道上運(yùn)行，選項B正確；根據(jù)F=GMmr2可知，衛(wèi)星距離地面越高，所受的萬有引力越小，選項8、AD【解析】

A.帶電小球q2在半圓光滑軌道上運(yùn)動時，庫侖力不做功，故機(jī)械能守恒，則：解得：故A正確；B.小球運(yùn)動到B點(diǎn)時的加速度大小為：故B錯誤；C.小球從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)過程中庫侖力不做功，電勢能不變，故C錯誤；D.小球到達(dá)B點(diǎn)時，受到重力mg、庫侖力F和支持力FN，由圓周運(yùn)動和牛頓第二定律得：解得：根據(jù)牛頓第三定律，小球在B點(diǎn)時對軌道的壓力為：方向豎直向下，故D正確．9、AD【解析】

A．P點(diǎn)電場強(qiáng)度大小是，N點(diǎn)電場強(qiáng)度大小是，由于，所以P點(diǎn)電場強(qiáng)度大小是N點(diǎn)的4倍，故A正確；B．根據(jù)順著電場線方向電勢降低，由于N點(diǎn)離正點(diǎn)電荷更遠(yuǎn)，所以N點(diǎn)電勢低于P點(diǎn)電勢，故B錯誤；CD．根據(jù)動能定理得：檢驗電荷由N到P的過程由題，P點(diǎn)的電勢為零，即φP=0，解得，N點(diǎn)的電勢檢驗電荷在N點(diǎn)具有的電勢能為故C錯誤，D正確．10、CD【解析】在物體A壓縮彈簧的過程中，彈簧和物體A組成的系統(tǒng)，只有重力和彈力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒．對于A，由于彈簧的彈性勢能在增加，則A的機(jī)械能減?。蔄錯誤．物塊B沿A下滑的過程中，A要向后退，A、B組成的系統(tǒng)，只有重力做功，機(jī)械能守恒，由于A的機(jī)械能增大，所以B的機(jī)械能不守恒，在減?。蔅錯誤．對A、B組成的系統(tǒng)，不計空氣阻力，只有重力做功，A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．故C正確．小球在做圓錐擺的過程中，重力勢能和動能都不變，機(jī)械能守恒．故D正確．故選CD．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵掌握判斷機(jī)械能守恒的條件，判斷的方法：1、看系統(tǒng)是否只有重力或彈力做功，2、看動能和勢能之和是否保持不變．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、①A②m1OP③OM+OP【解析】（1）為了保證入射小球不反彈，則入射小球的質(zhì)量大于被碰小球的質(zhì)量；為了發(fā)生對心碰撞，兩球的半徑需相同，故A錯誤；在同一組實驗的不同碰撞中，每次入射球必須從同一高度由靜止釋放，保證碰前的速度相同，故B正確．為了保證小球做平拋運(yùn)動，安裝軌道時，軌道末端必須水平，故C正確．在該實驗中需要測量小球的質(zhì)量以及小球的水平位移，需要的測量儀器是天平、刻度尺，故D正確．故選BCD．

（2）碰撞過程中，如果水平方向動量守恒，由動量守恒定律得：m1v1=m1v1′+m2v2，小球做平拋運(yùn)動時拋出點(diǎn)的高度相等，它們在空中的運(yùn)動時間t相等，兩邊同時乘以時間t，m1v1t=m1v1′t+m2v2t，m1OB=m1OA+m2OC；即如果得到m1OB=m1OA+m2OC，則認(rèn)為碰撞中的不變量是質(zhì)量與速度的乘積之和．（3）若碰撞中系統(tǒng)的動能守恒，則12m1v12=12m1v1′2+12m2v22，即12m1OB2=12m1OA2+12點(diǎn)睛：實驗注意事項：（1）前提條件：保證碰撞是一維的，即保證兩物體在碰撞之前沿同一直線運(yùn)動，碰撞之后還沿這條直線運(yùn)動．（2）利用斜槽進(jìn)行實驗，入射球質(zhì)量要大于被碰球質(zhì)量，即m1＞m2，防止碰后m1被反彈．12、BD如圖所示:1平衡小車的摩擦阻力時，木板的傾角過大【解析】

（1）[1]．A．打點(diǎn)計時器應(yīng)該接交流電源，故A錯誤；

B．為保證細(xì)線的拉力等于小車的合力，細(xì)線應(yīng)該與長木板上表面平行，故B正確；

C．為保證實驗過程中繩子的拉力近似等于托盤及砝碼的總重力，小車的總質(zhì)量應(yīng)該遠(yuǎn)大于懸掛托盤及砝碼的總質(zhì)量，故C錯誤；

D．進(jìn)行“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗，采用的是控制變量的探究方法。故D正確；

故選BD。

（2）[2]．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得到的a-m圖象如圖所示：

[3]．根據(jù)牛頓第二定律可知，mg=Ma，所以所以圖線的斜率為所以小車的質(zhì)量為M=1.0kg；[4]．根據(jù)圖象可知，當(dāng)繩子的拉力不給小車施加作用力時，小車仍具有加速度，所以該圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是平衡小車的摩擦阻力時，木板的傾角過大.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）0.25（2）80N【解析】試題分析：（1）物體剛好沿斜面勻速下滑時，受力分析：根據(jù)平衡條件：mgsin37°=μmgcos37°+F代入數(shù)據(jù)得：μ=0.25（2）若要使物體能沿斜面勻速上滑，根據(jù)平衡條件：F-mgsin37°-μmgcos37°=0得：F=80N考點(diǎn)：物體的平衡．14、3J；【解析】

由于系統(tǒng)無摩擦力，根據(jù)機(jī)械能守恒求解。分離時，根據(jù)水平方向動量守恒列出等式，根據(jù)系