湖北省襄陽東風中學2025屆第二學期期初測試高三物理試題含解析

湖北省襄陽東風中學2025屆第二學期期初測試高三物理試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、甲、乙兩列完全相同的橫波分別從波源A、B兩點沿x軸相向傳播，時的波形圖像如圖所示，若兩列波的波速都是，下列說法正確的是（）A．甲乙兩列波的頻率都是4HzB．時，甲乙兩波相遇C．時，處質點的位移為負方向最大D．時，處質點與處質點的振動方向相反2、如圖，電動機以恒定功率將靜止的物體向上提升，則在達到最大速度之前，下列說法正確的是（）A．繩的拉力恒定B．物體處于失重狀態(tài)C．繩對物體的拉力大于物體對繩的拉力D．繩對物體的拉力大于物體的重力3、如圖所示，一物塊相對木板向右從板上A點滑至板上B點，木板上A、B兩點間距離為5米，同時木板在地面上向左滑行3米，圖甲為滑行前，圖乙為滑行后，在此過程中物塊受到木板對它的滑動摩擦力大小為20N，則物塊所受的摩擦力做功為（）A．-160JB．-100JC．100JD．-40J4、三個相同的建筑管材（可看作圓柱體）靜止疊放于水平地面上，其截面示意圖如圖所示，每個管材的質量均為m。各管材間接觸，設管材間光滑、管材與地面間粗糙。對此下列說法中正確的是（）A．管材與地面接觸處的壓力大小為 B．上下管材接觸處的壓力大小為C．管材與地面接觸處沒有摩擦力 D．下方兩管材之間一定有彈力5、北斗三號導航衛(wèi)星系統(tǒng)由三種不同軌道的衛(wèi)星組成，其中24顆是地球中圓軌道衛(wèi)星，其軌道形狀為圓形，軌道半徑在1000公里與3萬公里之間。地球中圓軌道衛(wèi)星（）A．比地球同步衛(wèi)星的周期小B．比地球同步衛(wèi)星的線速度小C．比地球同步衛(wèi)星的角速度小D．線速度大于第一宇宙速度6、如圖所示，電源E，導線，導電細軟繩ab、cd，以及導體棒bc構成閉合回路，導電細軟繩ab、cd的a端和d端固定不動，加上恰當?shù)拇艌龊螅攲w棒保持靜止時，閉合回路中abcd所在平面與過ad的豎直平面成30°，已知ad和bc等長且都在水平面內，導體棒bc中的電流I=2A，導體棒的長度L=0.5m，導體棒的質量m=0.5kg，g取10m/s2，關于磁場的最小值和方向，說法正確的是（）A．T，豎直向上 B．T，豎直向下C．2.5T，由b指向a D．2.5T，由a指向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、如圖甲所示，門式起重機又叫龍門吊，門式起重機的場地利用率高、作業(yè)范圍大，在港口得到廣泛使用。其簡易圖如圖乙所示，假設長為L的鋼繩能承受的最大拉力為T，鋼繩的上端栓接在滑輪上，另一端連接質量為m的集裝箱，開始整個裝置在橫臂上以共同的速度做勻速直線運動，當其運動到圖中O＇位置時，繩子上端的滑輪突然被鎖定，集裝箱開始以O＇為圓心擺動，假設滑輪與集裝箱的大小可忽略不計，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．如果，則上述過程中鋼繩一定不會斷裂B．如果裝置勻速運動的速度大小為v，則集裝箱允許的最大質量為C．如果集裝箱的質量為2m，則裝置勻速運動時的最大速度為D．如果保持上端滑輪靜止，加速向上提升集裝箱（不擺動），集裝箱加速上升允許的最大加速度為8、2018年7月27日將發(fā)生火星沖日現(xiàn)象，我國整夜可見，火星沖日是指火星、地球和太陽兒乎排列成一線，地球位于太陽與火星之間

此時火星被太陽照亮的一面完全朝向地球，所以明亮而易于觀察．地球和火星繞太陽公轉的方向相同，軌跡都可近似為團，火最公轉軌道半徑為地球的1.5倍，則（）A．地球的公轉周期比火星的公轉周期小B．地球的運行速度比火星的運行速度小C．火星沖日現(xiàn)象每年都會出現(xiàn)D．地球與火星的公轉周期之出為：9、如圖所示，MN是一半圓形絕緣線，O點為圓心，P為絕緣線所在圓上一點，且OP垂直于MN，等量異種電荷分別均勻分布在絕緣線上、下圓弧上．下列說法中正確的()A．O點處和P點處的電場強度大小相等，方向相同B．O點處和P點處的電場強度大小不相等，方向相同C．將一正點電荷沿直線從O移動到P，電場力始終不做功D．將一正點電荷沿直線從O移動到P，電勢能增加10、如圖所示，、是兩列波的波源，時，兩波源同時開始垂直紙面做簡諧運動。其振動表達式分別為m，m，產生的兩列波在同一種均勻介質中沿紙面?zhèn)鞑?。是介質中的一點，時開始振動，已知，，則_________。A．兩列波的波速均為B．兩列波的波長均為C．兩列波在點相遇時，振動總是減弱的D．點合振動的振幅為E.，沿著傳播的方向運動了三、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）某實驗小組想用下圖所示裝置驗證動能定理。墊塊的作用是使長木板產生一個合適的傾角來平衡小車運動過程中受到的阻力，小車的凹槽可以添加鉤碼以改變小車的質量，用小桶以及里面的細沙的重力來替代小車受到的合力，可以改變細沙的多少來改變合力的大小。已知打點計時器的打點頻率為f，當?shù)刂亓铀俣葹間。(1)要完成實驗，必須測量哪些物理量___A．紙帶上某兩點間的距離x，以及這兩點的瞬時速度B．長木板的傾角αC.小車及凹槽內鉤碼的總質量MD.小桶及里面細沙的總質量m(2)仔細平衡小車受到的阻力，并多次改變小車的質量M和小桶里面細沙的質量m，通過測量和計算發(fā)現(xiàn)：合力的功總是大于兩點動能的差值，這___（填“符合”或“不符合“）實驗的實際情況。12．（12分）實驗中掛鉤位置可認為不變，利用力傳感器和單擺小球來驗證機械能守恒。（1）用游標卡尺測出小鐵球直徑結果如圖乙所示。則其直徑D=________cm。（2）①如圖甲所示，固定力傳感器M②取一根不可伸長的細線，一端連接（1）中的小鐵球，另一端穿過固定的光滑小圓環(huán)O，并固定在傳感器的掛鉤上（小圓環(huán)剛好夠一根細線通過）③將小鐵球自由懸掛并處于靜止狀態(tài)，從計算機中得到拉力隨時間變化的關系如圖丁所示。（i）為驗證小鐵球在最高點A和最低處的機械能是否相等，則_____________。A．必須要測出小鐵球的直徑DB．必須要測出小鐵球的質量mC．必須要測出細線離開豎直方向的最大偏角θD．必須要知道圖丙、丁中F0，F(xiàn)1，F(xiàn)2的大小及當?shù)刂亓铀俣萭E．必須要知道圖丙、丁中F0，F(xiàn)1，F(xiàn)2的大小（ii）若已經通過實驗測得了（i）中所需的物理量，則為了驗證小鐵球在最高點B和最低點處的機械能是否相等，只需驗證等式_____________________________是否成立即可。（用題中所測得的物理量符號表示）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）二十世紀初，盧瑟福進行粒子散射實驗的研究，改變了人們對原子結構的認識。(1)如圖1所示，有兩個粒子均以速度射向金原子，它們速度方向所在的直線都不過金原子核中心。請在圖1中分別畫出兩個粒子此后的運動軌跡示意圖；(2)如圖2所示，一個粒子以速度射向金原子，速度方向所在直線過金原子核中心。由于金原子受到周邊其他金原子的作用，可將粒子與一個金原子核的作用等效為與一個靜止的、質量非常大的粒子發(fā)生彈性碰撞。請推導說明粒子與金原子核作用后速度的大小和方向；(3)實驗發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來的方向前進，但有極少數(shù)粒子發(fā)生了大角度偏轉（超過90°）。盧瑟福根據(jù)該實驗現(xiàn)象提出了原子的核式結構模型。為了研究問題的方便，可作如下假設：①將粒子視為質點，金原子視為球，金原子核視為球體；②金箔中的金原子緊密排列，金箔厚度可以看成很多單原子層并排而成；③各層原子核前后不互相遮蔽；④大角度偏轉是粒子只與某一層中的一個原子核作用的結果。如果金箔厚度為L，金原子直徑為，大角度偏轉的粒子數(shù)占總粒子的比例為，且。a.請估算金原子核的直徑；b.上面的假設做了很多簡化處理，這些處理會對金原子核直徑的估算產生影響。已知金箔的厚度約，金原子直徑約，金原子核直徑約。請對“可認為各層原子核前后不互相遮蔽”這一假設的合理性做出評價。14．（16分）港珠澳大橋是連接香港大嶼山、澳門半島和廣東省珠海市跨海大橋，工程路線香港國際機場附近的香港口岸人工島，向西接珠海、澳門口岸人工島、珠海連接線，止于珠海洪灣，總長約55公里，在建設港珠澳大橋時為了更大范圍的夯實路面用到一種特殊圓環(huán)，建設者為了測試效果，做了如下的演示實驗：如圖所示，一輕繩吊著粗細均勻的棒，棒下端離地面高H，上端套著一個細環(huán)。棒和環(huán)的質量均為m，相互間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力kmg(k>1).斷開輕繩，棒和環(huán)自由下落。假設棒足夠長，與地面發(fā)生碰撞時，觸地時間極短，無動能損失。棒在整個運動過程中始終保持豎直，空氣阻力不計，重力加速度為g求：（1）棒第一次與地面碰撞彈起上升過程中，環(huán)的加速度；（2）從斷開輕繩到棒與地面第二次碰撞的瞬間，棒運動的路程；（3）從斷開輕繩到棒和環(huán)都靜止，摩擦力對環(huán)及棒做的總功.15．（12分）如圖，質量均為m的兩個小球A、B固定在彎成直角的絕緣輕桿兩端，AB=OB=l，可繞過O點且與紙面垂直的水平軸無摩擦地在豎直平面內轉動，空氣阻力不計。A球帶正電，B球帶負電，電量均為q，整個系統(tǒng)處在豎直向下的勻強電場中，場強E=。開始時，AB水平，以圖中AB位置為重力勢能和電勢能的零點，問：(1)為使系統(tǒng)在圖示位置平衡，需在A點施加一力F，則F至少多大？方向如何？(2)若撤去F，OB轉過45°角時，A球角速度多大？此時系統(tǒng)電勢能總和是多大？(3)若撤去F，OB轉過多大角度時，系統(tǒng)機械能最大？最大值是多少？

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】

A．兩列波長均為，根據(jù)可知頻率為A錯誤；B．兩波初始時刻相距，相遇用時B錯誤；C．時，結合B選項和波形平移法可知，甲、乙兩列波在處均為波谷位置，所以質點的負向位移最大，C正確；D．根據(jù)同側法可知時，處質點與處質點的振動方向均向上，D錯誤。故選C。2、D【解析】

A．功率恒定，根據(jù)可知當v從零逐漸增加，則拉力逐漸減小，故A錯誤；BD．加速度向上，處于超重，物體對輕繩的拉力大于物體重力，故B錯誤，D正確；C．繩對物體的拉力和物體對繩的拉力是一對作用力和反作用力，根據(jù)牛頓第三定律，可知兩者等大反向，故C錯誤。故選D。3、D【解析】

物塊所受的摩擦力做的功為：W=Fxcosθ=-20×(5-3)=-40J．A．-160J，與結論不相符，選項A錯誤；B．-100J，與結論不相符，選項B錯誤；C．100J，與結論不相符，選項C錯誤；D．-40J，與結論相符，選項D正確；故選D．本題主要考查了恒力做功公式的直接應用，知道功是力與力的方向上的位移的乘積．4、B【解析】

A．由對稱性知，上面管材的受力情況左右對稱，下面兩個管材的受力情況相同。整體分析三個管材豎直方向受力平衡，有則即管材與地面接觸處的壓力大小為，選項A錯誤；B．隔離上面管材，其受力如圖所示，則選項B正確；CD．隔離下面左管材。若左右兩管材間不擠壓，則下方兩管材之間沒有彈力，左管材受力如圖所示，地面對其有靜摩擦力。若左右兩管材間擠壓，則兩管之間有彈力，地面對其的靜摩擦力更大，選項CD錯誤。故選B.5、A【解析】

ABC．根據(jù)萬有引力提供向心力可知解得地球中圓軌道衛(wèi)星的軌道半徑比同步衛(wèi)星衛(wèi)星的軌道半徑小，故地球中圓軌道衛(wèi)星的線速度大，角速度大，周期小，故A正確，BC錯誤；D．第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的運行速度，是衛(wèi)星最大的運行速度，故地球中圓軌道衛(wèi)星的運行速度小于第一宇宙速度，故D錯誤。

故選A。6、C【解析】

對導體棒受力分析，受到重力，繩子的拉力和安培力，拉力和安培力的合力豎直向上，根據(jù)三角形定則知，安培力方向與拉力方向垂直時，安培力最小，根據(jù)左手定則可知，磁場的方向沿ba所在直線，由b指向a，磁感應強度最小，則根據(jù)共點力平衡可知mgsin30°=BIL，解得B=2.5T，故C正確，A、B、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、BC【解析】

A．裝置被鎖定后集裝箱做圓周運動，那么在裝置鎖定瞬間，由牛頓第二定律得:即顯然集裝箱的重量等于T時，鋼繩斷裂，故A錯誤；B．如果裝置勻速運動的速度大小為v，由：可知：故B正確；C．如果集裝箱的質量為2m，由：可知該裝置勻速運動時的最大速度為：故C正確；D．加速向上提升集裝箱，由牛頓第二定律有：T－mg=ma可得允許的最大加速度為：故D錯誤。故選BC。8、AD【解析】A.地球和火星繞太陽轉動，萬有引力提供向心力，，得，火星的公轉軌道半徑大，加速度小，故A錯誤；B.根據(jù)公式，可知火星的運行速度比地球小，故B錯誤；CD、地球公轉周期為1年，而火星的周期大于1年，每個沖日周期內，地球比火星多轉一圈，所以不是每年出現(xiàn)火星沖日現(xiàn)象，故C錯誤；D．根據(jù)開普勒第三定律，火星公轉軌道半徑為地球的1.5倍，所以地球與火星的公轉周期之比為，故D正確．故選D.點睛：根據(jù)萬有引力提供向心力，分析地球和火星加速度、線速度之間的關系；根據(jù)地球公轉周期為1年，每個沖日周期內，地球比火星多轉一圈，所以不是每年出現(xiàn)火星沖日現(xiàn)象，根據(jù)開普勒定律分析火星周期與地球周期的關系．9、BC【解析】

分別畫出正、負電荷產生的電場強度的方向如圖，由圖可知，O點與P點的合場強的方向都向下，同理可知，在OP的連線上，所以各點的合場強的方向均向下。AB.由庫侖定律可知：，O點到兩處電荷的距離比較小，所以兩處電荷在O點產生的場強都大于在P處產生的場強，而且在O點兩處電荷的場強之間的夾角比較小，所以O點的合場強一定大于P點的合場強。故A錯誤，B正確；CD.由于在OP的連線上，所以各點的合場強的方向均向下，將一正試探電荷沿直線從O運動到P電場力始終與運動的方向垂直，不做功，電勢能不變。故C正確，D錯誤。10、ACD【解析】

A．兩列波在同一種均勻介質中沿紙面?zhèn)鞑?，故兩列波的波速相同；根?jù)質點P開始振動的時間可得故A正確；B．由振動方程可得，兩列波的周期T相同，由公式T=1s故兩列波的波長均為λ=vT=0.2m故B錯誤；CD．根據(jù)兩波源到P點的距離差可知，B波比A波傳到P點的時間晚，根據(jù)振動方程可得，A波起振方向與B波起振方向相同，故兩波在P點的振動反向，那么，P點為振動減弱點，故兩列波在P點相遇時振動總是減弱的，P點合振動的振幅為0.5m－0.1m=0.4m故CD正確；E．介質中的各質點不隨波逐流，只能在各自平衡位置附近振動，故E錯誤。故選ACD。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、CD符合【解析】

根據(jù)該實驗的實驗原理、要求和減少誤差的角度分析，平衡摩擦力作用后，進行實驗過程中需要用刻度尺測量紙帶上兩點的距離，用天平測出小車及凹槽內鉤碼的總質量，小桶及里面細沙的總質量，根據(jù)實驗原理，明確實驗現(xiàn)象中產生實驗誤差的原因即可求解?！驹斀狻?1)[1]以小車及凹槽內砝碼為研究對象，根據(jù)動能定理可知：其中F可以用小桶以及里面的細沙的重力來代替，x是紙帶上某兩點間的距，M為小車和凹槽內鉤碼的總質量，和v為對應兩點的速度，因此需要測量的物理量為紙帶上某兩點間的距離x，小車和凹槽內鉤碼的總質量M，小桶及里面細沙的總質量m，但速度不是測量處理的，是計算出的結果，故CD正確AB錯誤。故選CD。(2)[2]雖然平衡小車受到的阻力，但是運動過程中小桶和里面的細沙的重力始終大于小車受到合外力，使合力做的總功總是大于兩點動能的差值，這符合實驗的實際情況。12、1.090cmD【解析】

(1)[1]由圖乙可知，該游標卡尺為50分度游標卡尺，故其讀數(shù)為（2）[2]由機械能守恒定律可得在最低點時有剛釋放時有靜止時有聯(lián)立化簡可得故小球機械能是否守恒驗證以上等式即可，故需要測量的物理量為F0，F(xiàn)1，F(xiàn)2的大小及當?shù)刂亓铀俣萭，故選D。[3]由[2]中分析可知，需驗證的等式為四、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)；(