2025屆浙江省杭州市學軍中學物理高三上期中學業(yè)水平測試試題含解析

2025屆浙江省杭州市學軍中學物理高三上期中學業(yè)水平測試試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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，一光滑大圓環(huán)固定在桌面上，環(huán)面位于豎直平面內(nèi)，在大圓環(huán)上套著一個小環(huán)，小環(huán)由大圓環(huán)的最高點從靜止開始下滑，在下滑過程中，小環(huán)A．機械能守恒 B．機械能一直增加C．所受合力恒定不變 D．所受合力一直不做功2、兩根長度不同的細線下面分別懸掛兩個小球，細線上端固定在同一點，若兩個小球以相同的角速度繞共同的豎直軸在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則兩個擺球在運動過程中，相對位置關(guān)系示意圖正確的是圖中的（）A． B．C． D．3、如圖所示，兩個質(zhì)量相同的小球a、b用長度不等的細線拴在天花板上的同一點，并在空中同一水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則a、b兩小球具有相同的（）A．角速度的大小B．線速度的大小C．向心力的大小D．向心加速度的大小4、2019年4月10日，人類首張黑洞照片在全球六地同步發(fā)布.兩個黑洞在合并過程中，由于彼此間的強大引力作用，會形成短時間的雙星系統(tǒng).如圖所示，黑洞圍繞連線上的O點做勻速圓周運動，且小于NO,黑洞可視為質(zhì)點，不計其它天體的影響，下列說法正確的是A．黑洞M的質(zhì)量大于黑洞N的質(zhì)量B．黑洞M的線速度大于黑洞N的線速度C．黑洞M的角速度大于黑洞N的角速度D．黑洞M的向心力大于黑洞N的向心力5、如圖甲所示，物體受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直線運動．通過力傳感器和速度傳感器監(jiān)測到推力F、物體速度v隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示．（g＝10m/s2）則（）A．物體的質(zhì)量m＝1.0kgB．物體與水平面間的動摩擦因數(shù)＝0.20C．第2s內(nèi)物體克服摩擦力做的功W＝2.0JD．前2s內(nèi)推力F做功的平均功率＝3.0W6、2019年1月3日，中國“嫦娥四號”探測器成功在月球背面軟著陸，中國載人登月工程前進了一大步．假設(shè)將來某宇航員登月后，在月球表面完成下面的實驗：在固定的豎直光滑圓軌道內(nèi)部最低點靜止放置一個質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點)，如圖所示，當給小球一瞬時沖量Ⅰ時，小球恰好能在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運動．已知圓軌道半徑為r，月球的半徑為R，則月球的第一宇宙速度為A． 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、如圖所示，光滑水平面上有一木板，在木板的左端有一小滑塊，開始它們都處于靜止狀態(tài)．某時刻起對小滑塊施加﹣個水平向右的恒力F，當木板運動的距離為x時．小滑塊恰好運動到木板的最右端．己知木板的長度為L，小滑塊與木板間的摩擦力為f，則在此過程中（）A．力F對小滑塊做的功為F（x+L）B．木板動能的增加量為f（x+L）C．小滑塊和木板動能的增加量共為F（x+L）﹣fLD．小滑塊和木板動能的增加量共為（F﹣f）（x+L）8、如圖甲所示，輕彈簧豎直固定在水平面上，一質(zhì)量為m＝0.2kg的小球，從彈簧上端某高度處自由下落，從它接觸彈簧到彈簧壓縮至最短的過程中(彈簧始終在彈性限度內(nèi))，其速度v和彈簧壓縮量Δx之間的函數(shù)圖象如圖乙所示，其中A為曲線的最高點，小球和彈簧接觸瞬間機械能損失不計，取g＝10m/s2，則下列說法正確的是()A．小球剛接觸彈簧時速度最大B．當Δx＝0.3m時，小球處于超重狀態(tài)C．該彈簧的勁度系數(shù)為20.0N/mD．從接觸彈簧到壓縮至最短的過程中，小球的加速度先減小后增大9、汽車在平直公路上做剎車試驗，若從t＝0時起汽車在運動過程中的位移與速度的平方之間的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是A．t＝0時汽車的速度為10m/sB．剎車過程持續(xù)的時間為5sC．剎車過程經(jīng)過3s時汽車的位移為7.5mD．剎車過程汽車的加速度大小為10m/s210、如圖所示，質(zhì)量分別為mA、mB的A、B兩物塊緊靠在一起放在傾角為的斜面上，兩物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)相同，用始終平行于斜面向上的恒力F推A，使它們沿斜面勻加速上升，為減小A、B間的彈力，可行的辦法是A．減小推力FB．減小斜面傾角C．減小B的質(zhì)量D．減小A的質(zhì)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）在用“落體法”做“驗證機械能守恒定律”的實驗時.小明選擇一條較為滿意的紙帶，如圖所示.他舍棄前面密集的點，以O(shè)為起點，從A點開始選取紙帶上連續(xù)點A、B、C、…，測出O到A、B、C、…的距離分別為h1、h2、h3、….電源的頻率為f.(1)為減少阻力對實驗的影響，下列操作可行的是____.A．選用鐵質(zhì)重錘B．安裝打點計時器使兩限位孔在同一豎直線上C．釋放紙帶前，手應提紙帶上端并使紙帶豎直D.重錘下落中手始終提住紙帶上端，保持紙帶豎直(2)打B點時，重錘的速度vB為____.(3)小明用實驗測得數(shù)據(jù)畫出的v2-h圖象如圖乙所示.圖線不過坐標原點的原因是_____.(4)重錘下落過程中的實際加速度為_______________(5)小明用實驗測得數(shù)據(jù)畫出的v2-h圖象如圖乙所示。已知直線的斜率為k，則當?shù)氐闹亓铀俣萭____________（選填“大于”；“小于”；“等于”）12．（12分）某同學利用如圖甲裝置探究彈簧的彈性勢能Ep與彈簧伸長量之間的關(guān)系．實驗步驟如下：（1）用游標卡尺測量遮光條寬度d，如圖乙所示測量值d=________mm．（2）按圖甲豎直懸掛好輕質(zhì)彈簧，將輕質(zhì)遮光條水平固定在彈簧下端；在立柱上固定一指針，標示出彈簧不掛重錘時遮光條下邊緣的位置，并測出此時彈簧長度x1．（3）測量出重錘質(zhì)量m，用輕質(zhì)細線在彈簧下方掛上重錘，測量出平衡時彈簧的長度x1，并按甲圖所示將光電門組的中心線調(diào)至與遮光條下邊緣同一高度，已知當?shù)刂亓铀俣葹間，則此彈簧的勁度系數(shù)k=_____．（4）用手緩慢地將重錘向上托起，直至遮光條恰好回到彈簧原長標記指針的等高處（保持細線豎直），迅速釋放重錘使其無初速下落，光電門組記下遮光條經(jīng)過的時間△t，則此時重錘下落的速度為________，彈簧此時的彈性勢能為_____________（均用題目所給字母符號表示）．（5）換上不同質(zhì)量的重錘，重復步驟3、4，計算出相關(guān)結(jié)果，并驗證彈性勢能EP與彈簧伸長量△x之間的關(guān)系．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）據(jù)統(tǒng)計，40%的特大交通事故是由疲勞駕駛引起的．疲勞駕駛的危害絲毫不亞于酒駕和醉駕．研究標明，一般人的剎車反應（從發(fā)現(xiàn)情況到汽車開始減速）時間t0=0.4s，而疲勞駕駛時人的反應時間會變長．某次實驗中，志愿者在連續(xù)駕駛4h后，駕車以v0=72km/h的速度在實驗場的平直路面上勻速行駛，從發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止，行駛距離為L=43m．設(shè)汽車剎車后開始滑動，已知汽車與地面間的滑動摩擦因數(shù)μ=0.8，取g=10m/s2，求：（1）減速運動過程中汽車的位移大??；（2）志愿者在連續(xù)駕駛4h后的反應時間比一般人增加了多少？14．（16分）我國成功發(fā)射了“嫦娥一號”探月衛(wèi)星，標志著中國航天正式開始了深空探測新時代．已知月球的半徑約為地球半徑的，月球表面的重力加速度約為地球表面重力加速度的．地球半徑=6.4×km，取地球表面的重力加速度近似等于．求繞月球飛行衛(wèi)星的周期最短為多少？15．（12分）如圖所示，ABD為豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道，其中AB段是水平的，BD段為半徑R＝0.2m的半圓，兩段軌道相切于B點，整個軌道處在豎直向下的勻強電場中，場強大小E＝5.0×103V/m。一不帶電的絕緣小球甲，以速度v0沿水平軌道向右運動，與靜止在B點帶正電的小球乙發(fā)生彈性碰撞。已知乙球質(zhì)量為m＝1.0×10－2kg，乙所帶電荷量q＝2.0×10－5C，乙球質(zhì)量是甲球質(zhì)量的3倍。g取10m/s2。(水平軌道足夠長，甲、乙兩球可視為質(zhì)點，整個運動過程無電荷轉(zhuǎn)移)(1)甲、乙兩球碰撞后，乙球通過軌道的最高點D時，對軌道的壓力是自身重力的2.5倍，求乙在軌道上的首次落點到B點的距離；(2)在滿足(1)的條件下，求甲球的初速度v0；

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】

由于大圓環(huán)給的彈力垂直小圓環(huán)的速度方向，不做功，只有重力做功，所以機械能守恒，A正確BD錯誤；由于小圓環(huán)做速度增大的圓周運動，故合力變化，C錯誤．2、B【解析】

對于圓錐擺，細線的拉力和重力的合力來提供小球的向心力，設(shè)細線長為L，擺球質(zhì)量為m，細線與豎直方向的夾角為θ，小球與懸掛點的豎直高度為h，則有mgtanθ=mrω2r=Lsinθh=Lcosθ聯(lián)立解得由題知兩球的角速度相同，故兩球的高度相同，故選B。3、A【解析】

設(shè)擺線長L，與豎直方向夾角為θ，則對小球受力分析可知，mgtanθ=mω2Lsinθ，則ω=gLcosθ=gh，則兩球的角速度相等，選項A正確；根據(jù)v=ωLsinθ可知，線速度不等，選項B錯誤；向心力F=mgtanθ4、A【解析】

雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，具有相同的角速度，黑洞的半徑比較大，根據(jù)可知，黑洞的線速度大于的線速度；雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第三定律可知，對的作用力與對的作用力大小相等，方向相反，即的向心力等于黑洞的向心力；根據(jù)知，、相等，大于，所以的質(zhì)量大于黑洞的質(zhì)量；A.與分析相符，故A正確；B.與分析不符，故B錯誤；C.與分析不符，故C錯誤；D.與分析不符，故D錯誤。5、C【解析】

A.由速度時間圖象可以知道在2?3s的時間內(nèi)，物體勻速運動，處于受力平衡狀態(tài)，所以滑動摩擦力的大小為2N，在1?2s的時間內(nèi),物體做勻加速運動，直線的斜率代表加速度的大小，所以加速度大小為：由牛頓第二定律可得：解得：故A錯誤；B.根據(jù)受力可得：解得：故B錯誤；C.第二秒內(nèi)物體的位移是：摩擦力做的功：即克服摩擦力做功2J，故C正確；D.在第一秒內(nèi)物體沒有運動，只在第二秒運動，也只在第二秒做功，的功為：所以前2S內(nèi)推力做功的平均功率為：故D錯誤。6、B【解析】

由最小發(fā)射速度應是萬有引力等于重力，而重力又充當向心力時的圓周運動速度，由此可以解得最小發(fā)射速度.【詳解】小球獲得瞬時沖量Ⅰ的速度為v0，有；而小球恰好通過圓周的最高點，滿足只有重力提供向心力，；從最低點到最高點由動能定理可知：；聯(lián)立解得：月球的近地衛(wèi)星最小發(fā)射速度即為月球的第一宇宙速度，滿足解得：；故選B.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、根據(jù)題意可知，小滑塊運動的距離為L+x，根據(jù)功的定義可知力F對小滑塊做的功為F（x+L），故A對；B、小滑塊與木板間的摩擦力為f，根據(jù)動能定理可知：木板動能的增加量為ΔEk=fx,故CD、根據(jù)功能關(guān)系可知：小滑塊和木板動能的增加量共為F（x+L）﹣fL，故C對；D錯故選C【點睛】根據(jù)功的定義判斷做功情況，再結(jié)合動能定理,得到各自的動能增量,再得到小滑塊和木板動能的增加量之和.8、BCD【解析】

由小球的速度圖象知，開始小球的速度增大，說明小球的重力大于彈簧對它的彈力，當Δx為0.1m時，小球的速度最大，然后減小，說明當Δx為0.1m時，小球的重力等于彈簧對它的彈力．所以可得：kΔx＝mg，解得：k＝N/m＝20.0N/m，選項A錯誤；C正確；彈簧的壓縮量為Δx＝0.3m時，彈簧彈力為F＝20N/m×0.3m＝6N>mg，故此時物體的加速度向上，物體處于超重狀態(tài)，選項B正確；對小球進行受力分析可知，其合力是由mg逐漸減小至零，然后再反向增加的，故小球的加速度先減小后增大，選項D正確；故選BCD.【點睛】解答本題要求同學們能正確分析小球的運動情況，能根據(jù)機械能守恒的條件以及牛頓第二定律解題，知道從接觸彈簧到壓縮至最短的過程中，彈簧彈力一直做增大，彈簧的彈性勢能一直增大．9、AD【解析】

根據(jù)0-v2=2ax得，xv2＝-12a，可知12a＝10100＝110，解得剎車過程中加速度大小a=5m/s2，由圖線可知，汽車的初速度為10m/s，則剎車過程持續(xù)的時間t=v0【點睛】本題考查了運動學公式和圖象的綜合，關(guān)鍵理清圖象斜率表示的物理意義，注意汽車速度減為零后不再運動．10、AC【解析】

設(shè)摩擦因數(shù)為μ，對AB整體受力分析有：對B受力分析有：由以上兩式可得：可知，為使FAB減小，應減小推力F，增加A的質(zhì)量，減小B的質(zhì)量；A．減小推力F，與結(jié)論相符，選項A正確；B．減小斜面傾角，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．減小B的質(zhì)量，與結(jié)論相符，選項C正確；D．減小A的質(zhì)量，與結(jié)論不相符，選項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、ABC打下O點時重錘速度不為零大于【解析】

(1)[1]A．為了減小阻力的影響，重錘選擇質(zhì)量大一些，體積小一些的鐵質(zhì)重錘，故A正確；B．安裝打點計時器使兩限位孔在同一豎直線上，故B正確；CD．釋放紙帶前，手應提紙帶上端并使紙帶豎直，重錘下落時，手不需提著紙帶上端，故C正確，D錯誤。(2)[2]B點的瞬時速度等于AC段的平均速度，則(3)[3]小明用實驗測得數(shù)據(jù)畫出v2-h圖象圖線不過坐標原點，即h=0時，速度不為零，可知打下O點時重錘速度不為零；(4)[4]由逐差法可得(5)[5]根據(jù)動能定理得因為v2-h圖象的斜率為k，知又聯(lián)立得即。12、2.45或2.51【解析】(1)由圖所示游標卡尺可知，主尺示數(shù)為1.2cm，游標尺示數(shù)為11×1.15mm=1.51mm=1.151cm，游標卡尺示數(shù)為1.2cm+1.151cm=1.251cm=2.51mm；(2)測量出重錘質(zhì)量m，用輕質(zhì)細線在彈簧下方掛上重錘，測量出平衡時彈簧的長度x1，并按圖所示將光電門的中心線調(diào)至與遮光條下邊緣同一高度，已知當?shù)刂亓铀俣葹間，則此彈簧的勁度系數(shù);(3)根據(jù)能量守恒定律得四、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