天津市塘沽第一中學2025屆物理高三上期中考試試題含解析

天津市塘沽第一中學2025屆物理高三上期中考試試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準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題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；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、2018年5月21日5點28分，在我國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心。長征四號丙運載火箭將嫦娥四號中繼星“鵲橋”衛(wèi)星，送入近地點約200公里、遠地點約40萬公里的地月轉移軌道。已知地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為4.2萬公里，忽略稀薄空氣阻力的影響，則“鵲橋”衛(wèi)星在地月轉移軌道上運行時，下列判斷正確的是（）A．運動周期大于10天 B．運動周期小于10天C．近地點的速度比遠地點的小 D．近地點的機械能比遠地點的大2、為了測量某行星的質量和半徑，宇航員記錄了登陸艙在該行星表面附近做圓周運動的周期T，登陸艙在行星表面著陸后，用彈簧稱測量一個質量為m的砝碼靜止時讀數為N，已知引力常量為G，則下列計算中錯誤的是（）A．該行星的半徑為B．該行星的質量為C．該行星的密度為D．在該行星的第一宇宙速度為3、高速水流切割是一種高科技工藝加工技術，為完成飛機制造中的高難度加工特制了一臺高速水流切割機器人，該機器人的噴嘴橫截面積為10-7m2，噴嘴射出的水流速度為103m/s，水的密度為1×103kg/m3，設水流射到工件上后速度立即變?yōu)榱?。則該高速水流在工件上產生的壓力大小為A．1000NB．100NC．10ND．1N4、有一個豎直固定放置的四分之一光滑圓弧軌道，軌道圓心O到地面的高度為h，小球從軌道最高點A由靜止開始沿著圓弧軌道滑下，從軌道最低點B離開軌道，然后做平拋運動落到水平地面上的C點，C點與A點的水平距離也等于h，則下列說法正確的是（）A．當小球運動到軌道最低點B時，軌道對它的支持力等于重力的4倍B．小球在圓弧軌道上運動的過程中，重力對小球的沖量在數值上大于圓弧的支持力對小球的沖量C．根據已知條件可以求出該四分之一圓弧軌道的軌道半徑為0.2hD．小球做平拋運動落到地面時的速度與水平方向夾角θ的正切值tanθ=0.55、如圖所示，斜面固定在水平面上，兩個小球分別從斜面底端O點正上方A、B兩點向右水平拋出，B為AO連線的中點，最后兩球都垂直落在斜面上，A、B兩球擊中斜面位置到O點的距離之比為A．:1 B．2:1 C．4: D．4:16、一名滑雪運動員練習跳臺滑雪，第一次從斜坡的起點O水平飛出，落到斜坡上的A點，該運動員第二次從O點水平飛出時速度是第一次從O點飛出時速度的倍，已知OA=AB，不計空氣阻力，下列判斷不正確的是A．兩次飛行中速度變化率相同B．第二次飛行運動員將落在AB之間C．兩次落到斜面時的速度方向與斜面之間的夾角相同D．該運動員落到斜面時的速度大小是前一次落到斜面時速度的倍二、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、嫦娥五號探測器由中國航天科技集團公司五院研制，將在2017年12月前后發(fā)射，實現軟著陸以及采樣返回。設想嫦娥五號探測器完成了對月球的考察任務后，由月球表面回到繞月球做圓周運動。已知月球表面的重力加速度為g，月球半徑為R，軌道艙到月球中心的距離為R，引力常量為G，那么，由以上條件可求出的物理量是(

)A．嫦娥五號探測器繞月球做圓周運動的速度B．嫦娥五號探測器繞月球做圓周運動的周期C．月球的第一宇宙速度D．月球的質量8、質量為m的物體靜止在粗糙的水平地面上，從t=0時刻開始受到方向恒定的水平拉力F作用，F與時間t的關系如圖甲所示。物體在t0時刻開始運動，其v-t圖象如圖乙所示，若可認為滑動摩擦力等于最大靜摩擦力，則A．物體在t0時刻的加速度大小為B．物體與地面間的動摩擦因數為C．物體所受合外力在t0時刻的功率為D．水平力F在t0到2t0這段時間內的平均功率為9、如圖所示為一滑草場。某條滑道由上下兩段高均為h，與水平面傾角分別為45°和37°的滑道組成，滑草車與草地之間的動摩擦因數為。質量為m的載人滑草車從坡頂由靜止開始自由下滑，經過上、下兩段滑道后，最后恰好靜止于滑道的底端（不計滑草車在兩段滑道交接處的能量損失，，）。則（）A．動摩擦因數B．載人滑草車最大速度為C．載人滑草車克服摩擦力做功為mghD．載人滑草車在下段滑道上的加速度大小為10、.如圖所示，衛(wèi)星在半徑為的圓軌道上運行速度為，當其運動經過點時點火加速，使衛(wèi)星進入橢圓軌道運行，橢圓軌道的遠地點B與地心的距離為，衛(wèi)星經過B點的速度為，若規(guī)定無窮遠處引力勢能為0，則引力勢能的表達式，其中G為引力常量，M為中心天體質量，m為衛(wèi)星的質量，r為兩者質心間距，若衛(wèi)星運動過程中僅受萬有引力作用，則下列說法正確的是（）A．B．衛(wèi)星在橢圓軌道上A點的加速度小于B點的加速度C．衛(wèi)星在A點加速后的速度為D．衛(wèi)星從A點運動至B點的最短時間為三、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）用圖所示的實驗裝置做“驗證牛頓第二定律”的實驗。（1）下面列出了一些實驗器材：電磁打點計時器、紙帶、帶滑輪的長木板、墊塊、小車和砝碼、砂和砂桶、天平（附砝碼）。除以上器材外，還需要的實驗器材有_________（選填選項前的字母）。A．秒表；B．刻度尺；C．低壓直流電源；D．低壓交流電源；（2）實驗時把長木板右端墊高，在不掛砂桶且計時器打點的情況下，輕推一下小車，使小車拖著紙帶做勻速運動，這樣做的目的是____________________。（3）長木板右端高度調好后，接通電源，釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，圖是打點計時器打出的一條清晰的紙帶。圖中標出了A、B、C三個計數點，相鄰計數點之間的時間間隔為T。A、B間的距離x1，A、C間的距離x2。則實驗中該小車加速度的大小a=_________（結果用上述字母表示）。（4）某同學通過數據處理作出了如圖5所示的加速度a隨合力F變化的圖像，從圖中可以看出圖線是一條經過原點的直線。由此圖像可得a–F圖像的表達式為_________，小車和砝碼的質量約為_________kg（結果保留兩位有效數字）。（5）現要驗證“物體質量一定時，加速度與合外力成正比”這一規(guī)律。實驗裝置如圖6所示，實驗操作如下：一光滑長木板AB一端搭在固定在水平面上的豎直擋板上。讓小車自木板上一固定點O從靜止開始下滑到B點，用計時器記下所用的時間t，用米尺測出O、B之間的距離L以及O到地面的高度h。改變高度h，重復上述測量。請分析說明如何根據實驗數據作出圖像驗證此規(guī)律________________。12．（12分）利用氣墊導軌通過閃光照相進行“探究碰撞中的不變量”這一實驗。(1)實驗要求研究兩滑塊碰撞時動能損失很小或很大等各種情況，若要求碰撞時動能損失最大，應選圖________（選填“甲”或“乙”）圖中的裝置，若要求碰撞時動能損失最小，則應選圖________（選填“甲”或“乙”）圖中的裝置。（甲圖兩滑塊分別裝有彈性圈，乙圖兩滑塊分別裝有撞針和橡皮泥）(2)若通過實驗已驗證碰撞前、后系統的動量守恒，某同學再進行以下實驗。某次實驗時碰撞前B滑塊靜止，A滑塊勻速向B滑塊運動并發(fā)生碰撞，利用頻閃照相的方法連續(xù)4次拍攝得到的閃光照片如圖丙所示。已知相鄰兩次閃光的時間間隔為T，在這4次閃光的過程中，A、B兩滑塊均在0~80cm范圍內，且第1次閃光時，滑塊A恰好位于x＝10cm處。若A、B兩滑塊的碰撞時間及閃光持續(xù)的時間極短，均可忽略不計，則可知碰撞發(fā)生在第1次閃光后的________時刻，A、B兩滑塊的質量比mA：mB＝________。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，一質量為m的物塊在與水平方向成θ的力F的作用下從A點由靜止開始沿水平直軌道運動，到B點后撤去力F，物體飛出后越過“壕溝”落在平臺EG段。已知物塊的質量m=1kg，物塊與水平直軌道間的動摩擦因數為μ=0.5，AB段長L=10m，BE的高度差h=0.8m，BE的水平距離x=1.6m。若物塊可看作質點，空氣阻力不計，g取10m/s2。(1)要越過“壕溝”，求物塊在B點最小速度v的大??；(2)在第(1)問的條件下，計算物塊落到平臺時的瞬時速度v′；(3)若θ=，為使物塊恰好越過“壕溝”，求拉力F的大小。14．（16分）2016年2月11日，美國“激光干涉引力波天文臺”（LIGO）團隊向全世界宣布發(fā)現了引力波，這個引力波來自于距離地球13億光年之外一個雙黑洞系統的合并．已知光在真空中傳播的速度為c，太陽的質量為M0，萬有引力常量為G．黑洞密度極大，質量極大，半徑很小，以最快速度傳播的光都不能逃離它的引力，因此我們無法通過光學觀測直接確定黑洞的存在．假定黑洞為一個質量分布均勻的球形天體。(1)因為黑洞對其他天體具有強大的引力影響，我們可以通過其他天體的運動來推測黑洞的存在。天文學家觀測到，有一質量很小的恒星獨自在宇宙中做周期為T，半徑為r0的勻速圓周運動．由此推測，圓周軌道的中心可能有個黑洞。利用所學知識求此黑洞的質量M；(2)嚴格解決黑洞問題需要利用廣義相對論的知識，但早在相對論提出之前就有人利用牛頓力學體系預言過黑洞的存在。我們知道，在牛頓體系中，當兩個質量分別為m1、m2的質點相距為r時也會具有勢能，稱之為引力勢能，其大小為（規(guī)定無窮遠處勢能為零）．請你利用所學知識，推測質量為M′的黑洞，之所以能夠成為“黑”洞，其半徑R最大不能超過多少？15．（12分）如圖所示是一傳送帶加速裝置示意圖，現利用該裝置，將一貨物輕放在速度足夠大的傳送帶A端，將其加速到另一端B后貨物將沿著半徑的光滑半圓軌道運動，半圓軌道與傳送帶在B點相切，其中BD為半圓軌道的直徑，O點為半圓軌道的圓心。已知傳送帶與貨物間的動摩擦因數，傳送帶與水平面間夾角。已知，，，貨物可視為質點。求：(1)貨物在傳送帶上的加速度大??；(2)若貨物能沿半圓軌道運動到最高點C，傳送帶AB段至少要多長？

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、A【解析】

AB．根據開普勒第三定律有則有即B錯誤A正確；C．根據開普勒第二定律可知，近地點的速度比遠地點的大，C錯誤；D．在軌道上運動時，只有引力做功，機械能守恒，D錯誤。故選A。2、B【解析】

AB.登陸艙在該行星表面做圓周運動，萬有引力提供向心力，故在星球表面，用彈簧稱稱量一個質量為m的砝碼讀數為N，故：聯立解得：故A正確不符合題意，B錯誤符合題意．C.行星的密度：故C正確不符合題意．D.第一宇宙速度是星球表面軌道衛(wèi)星的環(huán)繞速度，故故D正確不符合題意．3、B【解析】

單位時間內噴到工件上的水的體積為：V=Svt故質量為：m=ρV=ρSvt設水的初速度方向為正方向，則由動量定理可得：Ft=0?mv解得：F=?mvt=?ρSv2=1×103×10?7×(103)2=?工件受到的沖擊壓力為100N，方向沿水流的方向故選：B.4、C【解析】A、在最低點，，解得FB=3mg，A錯誤；B、小球從A運動到B，合外力沖量水平向右，則支持力的沖量在豎直方向的分量與重力的沖量大小相等，故支持力沖量在數值上大于重力的沖量，B錯誤；C、小球做平拋運動時，，，解得R=0.2h，C正確；D、設小球做平拋運動位移與水平方向夾角為α，則tanα=1，因為tanθ=2tanα，所以tanθ=2,D錯誤.故選C.【點睛】經典力學問題一般先對物體進行受力分析，求得合外力及運動過程做功情況，然后根據牛頓定律、動能定理及幾何關系求解．5、B【解析】

設任一小球的初速度為v0，拋出點離O點的高度為h，平拋運動的時間為t，斜面的傾角為θ．據題小球垂直擊中斜面，速度與斜面垂直，由速度分解可知：vytanθ=v0；又vy=gt

可得：

根據幾何關系得：據題有OA=2OB，則得：vA=vB．

擊中斜面位置到O點的距離為故得A、B兩球擊中斜面位置到O點的距離之比為2：1，故選B.【點睛】解決本題的關鍵要靈活運用幾何關系，分析水平位移與高度的關系，要掌握平拋運動水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，并能靈活運用．6、B【解析】

A.速度變化率即為加速度，兩種情況下的加速度均為重力加速度，所以兩次飛行中速度變化率相同，故A不符合題意；B.設運動員平拋運動的水平位移為、豎直位移為，則有：解得：則水平位移：當速度為時水平位移：所以運動員剛好落在點，故B符合題意；C.設運動員落到斜面時的速度方向與水平方向夾角為，如圖所示根據速度方向偏向角與位移方向偏向角的關系可得：所以兩種情況下相同，則兩次落到斜面時的速度方向與斜面之間的夾角也相同，故C不符合題意；D.設運動員落到斜面上的速度為，則：解得：當該運動員第二次從點水平飛出時速度是第一次從點飛出時速度的倍時，運動員落到斜面時的速度大小是前一次落到斜面時速度的倍，故D不符合題意。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、CD【解析】探測器在月球表面受到的重力等于月球對它的萬有引力，則有，可得月球的質量，可求出月球的質量，故D正確；設月球的第一宇宙速度為，則有，得，可求出月球的第一宇宙速度，故C正確；嫦娥五號探測器繞月球做圓周運動，由萬有引力提供向心力，有，由于月球做圓周運動的半徑未知，無法求出嫦娥五號探測器繞月球做圓周運動的速度和嫦娥五號探測器繞月球做圓周運動的周期，故AB錯誤；故選CD。8、AD【解析】

A．由v-t圖線可知，物體在時刻開始有速度，此時最大靜摩擦力等于，當時刻時，對物體受力分析可知此時在水平方向上物體的合力為，由牛頓第二定律可得此時加速度為，A正確；B．當物體與地面之間的摩擦達到最大時，最大靜摩擦力為F0，則解得B錯誤；C．物體在t0時刻的合外力為故所受合外力在t0時刻的功率為F0v0，選項C錯誤；D．2t0時刻物體的速度在t0到2t0這段時間內的平均速度為水平力F在t0到2t0這段時間內的平均功率為D正確。9、BD【解析】

A．對整個過程，由動能定理得解得故A錯誤；

B．滑草車通過第一段滑道末端時速度最大，設為v，由動能定理得解得故B正確；

C．對整個過程，由動能定理得2mgh-Wf=0解得載人滑草車克服摩擦力做功為Wf=2mgh故C錯誤；

D．載人滑草車在下段滑道上的加速度大小為故D正確。

故選BD。10、AC【解析】

A.假設衛(wèi)星在半徑為的圓軌道上運行時速度為，由萬有引力提供向心力可得：可得衛(wèi)星的速度公式：可知衛(wèi)星在半徑為的圓軌道上運行時速度比衛(wèi)星在半徑為的圓軌道上運行時速度小，即有：衛(wèi)星要從橢圓軌道變軌到半徑為的圓軌道，在點必須加速，則有：所以有：故A正確；B.衛(wèi)星在橢圓軌道上點所受的萬有引力比在點的大，則衛(wèi)星在橢圓軌道上點的加速度比點的加速度大，故B錯誤；C.衛(wèi)星加速后從運動到的過程，由機械能守恒定律得:解得：故C正確；D.設衛(wèi)星在半徑為的圓軌道上運行時周期為，在橢圓軌道運行周期為，根據開普勒第三定律得：又由于：衛(wèi)星從點運動到點的過程的最短時間為：聯立解得：故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、BD平衡摩擦力x2-2x1T2a=kF，k=?（1.8～2.2）m·s-2·N-1【解析】

（1）在“探究加速度a與物體所受合力F及質量m關系”的實驗中，根據實驗原理來選擇器材，實驗中用砂和砂桶的重力代替小車的合力，故要通過將長木板右端墊高來平衡摩擦力；（3）根據勻變速直線運動的規(guī)律來求解加速度；（4）根據圖像的可知a與F成正比，根據圖像的斜率來求質量；（5）結合牛頓第二定律以及勻變速直線運動的相關規(guī)律進行求解即可；【詳解】（1）驗證牛頓第二定律”的實驗，處理實驗數據時需要測出計數點間的距離，實驗需要毫米刻度尺，電磁打點計時器需要使用低壓交流電源，故選BD正確，AC錯誤；（2）把木板右端墊高，在不掛砂桶且計時器打點的情況下，輕推一下小車，使小車拖著紙帶做勻速運動，就意味著摩擦力抵消了，即平衡摩擦力；（3）根據勻變速直線運動規(guī)律可知：x2-x（4）由圖線可得：a與F成正比，表達式為a=kF，由數學知識可知k=?（1.8～2.2）m·s-2（5）小車初速度為零，沿斜面做勻加速運動，則L=12小車所受的合外力是重力沿斜面的分力，則：F=mgsinθ=mghL，如果a∝F,則h∝1t2【點睛】在解決實驗問題時，一定先要通過分析題意找出實驗的原理，通過原理即可分析實驗中的方法及誤差分析，同時也加深了對具體實驗操作步驟的理解