江西省吉安市2025届高三上学期周考（九）物理试卷（含解析）

吉安2024—2025学年度上学期周考（九）
高三物理试卷
命题人： 审题人： 备课组长：
一、单选题（每题4分，共28分.）
1．某位骑行爱好者骑车上坡时，为了省力沿之字路上行（如图甲所示），某段时间的运动轨迹可简化为如图乙所示斜面上的线段AB，若沿AB匀速向上运动，则下列说法正确的是
A．自行车受到斜面的摩擦力沿斜面向上
B．自行车受到斜面的摩擦力沿AB方向
C．斜面对自行车的支持力与它受的重力是一对平衡力
D．自行车和人受到的合力沿斜面向上
2．内陆盐矿中开采的氯化钠称为岩盐，岩盐的颗粒很大，我们能清楚地看出它的立方体形状。把大颗粒的岩盐敲碎后，小颗粒的岩盐仍然呈立方体形状，这是由钠离子、氯离子的受力情况决定的。如图所示，为岩盐晶体的平面结构，如果把钠离子和氯离子用直线连起来，将构成一系列大小相同的正方形。作分界线AB，使它平行于正方形的对角线；作分界线CD，使它平行于正方形的一边。在两线的左侧各取一个钠离子M和N，为了比较这两个钠离子所受分界线另一侧的离子对它作用力的大小，分别以M、N为圆心，作两个相同的扇形，不考虑扇形以外远处离子的作用。所有离子均可看成质点，且它们之间的相互作用遵从“平方反比”规律。已知相邻两个离子之间的引力大小为F，则下列说法正确的是
A．M所受扇形范围内的正负离子对它的合力为
B．M所受扇形范围内的正负离子对它的合力为
C．N所受扇形范围内的正负离子对它的合力为
D．N所受扇形范围内的正负离子对它的合力为
3．如图所示，一轻杆两端固定两个小球A、B，A球的质量是B球质量的3倍，轻绳跨过滑轮连接A和B，一切摩擦不计，达到平衡状态时，OA与竖直方向夹角为，OB与竖直方向夹角为，下列说法正确的是
A．OA和OB的长度之比为1∶2
B．OA和OB的长度之比为1∶3
C．
D．
4．高大建筑物的顶端都装有避雷针来预防雷击。老师给同学们在实验室模拟尖端放电现象，原理如图所示。假设一电子在图中H点从静止开始只在电场力的作用下沿着电场线做直线运动。设电子在该电场中的运动时间为t，位移为x，速度为v，受到的电场力为F，电势能为Ep，运动经过的各点电势为φ，则下列四个图像可能合理的是
A． B． C． D．
5．如图所示，空间存在竖直向下的匀强电场，电场强度为E，A、B为两个固定的等量正点电荷，O点是AB连线的中点。有一质量为m的带电小球在两电荷连线的中垂面内做半径为R的匀速圆周运动，圆心为O，带电小球和电荷A的连线与AB连线夹角为30°，两个点电荷所带电荷量均为，重力加速度为g，静电力常量为k。下列说法正确的是
A．小球可能带正电
B．小球所带电荷量的大小为
C．小球运动的角速度为
D．从最高点运动到最低点的过程中，小球的电势能不变
6．如图甲所示，斜面固定在水平地面上，质量为的小物块静止在斜面底端，某时刻给物块一个沿斜面向上的初速度使物块沿斜面上滑，物块与斜面之间的动摩擦因数为，斜面的倾角，取水平地面为零重力势能参考面，在物块上滑过程中，物块的机械能E和动能随沿斜面运动的位移x变化的图像如图乙所示，g取，下列说法正确的是
A．图线a为物块动能的变化图线，图线b为物块机械能的变化图线
B．物块的质量为
C．物块与斜面之间的动摩擦因数为
D．物块的初速度
7．高血压的诱因之一是血管变细。为研究该问题，假设血液通过一定长度血管时受到的阻力与血液流速的平方成正比，即（其中k与血管粗细无关），为维持血液匀速流动，在这血管两端需要有一定的压强差。设血管内径为d时所需的压强差为，若血管内径减为d＇时，为了维持在相同时间内流过同样多的血液，压强差必须变为
A． B． C． D．
二、多选题（每题6分，共18分.）
8．一列简谐横波沿x轴方向传播，处质点的振动图像如图甲所示，时部分波形图如图乙所示。下列说法正确的有
A．该简谐横波沿x轴负方向传播
B．该简谐横波传播速度为4m/s
C．处的质点比处的质点振动滞后0．2s
D．时处的质点对应的纵坐标为
9．如图所示，Ⅰ为北斗卫星导航系统中的静止轨道卫星，其对地张角为，运动周期为；Ⅱ为地球的近地卫星，运动周期为。下列说法正确的是
A．卫星Ⅰ运动的线速度大于卫星Ⅱ的线速度B．卫星Ⅰ运动的角速度小于卫星Ⅱ的角速度
C． D．
10．某研究小组利用传感器研究外力作用下物体的落体运动，得到质量为m的物体在竖直向下运动时的速度v随下降高度h变化关系，如图所示。已知重力加速度为g。下列说法正确的是
A．物体做匀变速直线运动
B．物体的加速度与落下的高度成正比
C．物体下落高度2h0时的加速度大小为g
D．物体从h0下落到3h0的过程中，除重力之外的力做功为mgh0
三、实验题（共15分）
11．（6分）某小组利用下图所示的气垫导轨实验装置验证机械能守恒定律，主要实验步骤如下：
A．将桌面上的气垫导轨调至水平；
B．测出遮光条的宽度d
C．将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离l
D．由静止释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间
E．秤出托盘和砝码总质量m、滑块（含遮光条）的质量M
已知当地重力加速度为g，回答以下问题（用题中所给的字母表示）：
（1）本实验中 （选填“需要”或“不需要”）满足m远小于M；
（2）遮光条由静止运动至光电门的过程，若系统机械能守恒，应满足 。
12．（9分）某同学想测某电阻的阻值。
（1）他先用多用表的欧姆挡测量，如图所示，该读数为 。
（2）为了更准确地测量该电阻的阻值，有以下实验器材可供选择：
A．电流表（量程为，内阻约为；
B．电流表（量程为，内阻；
C．定值电阻；
D．定值电阻；
E．滑动变阻器，允许通过的最大电流为；
F．滑动变阻器，允许通过的最大电流为；
G．蓄电池（电动势为，内阻很小）；
H．开关。
（3）滑动变阻器应选择 （选填“”或“”）。
（4）在虚线框内将图乙所示的电路补充完整，并标明各器材的符号。后续实验都在正确连接电路的条件下进行。
（5）调节滑动变阻器，测得多组和，并作出图像如丙图所示，则该电阻的阻值为
。
四、解答题（共39分）
13．（10分）随着国产汽车的日益崛起，越来越多的人选择购买国产汽车，某国产汽车发动机的额定功率为，驾驶员和汽车的总质量为，当汽车在水平路面上行驶时受到的阻力为车对路面压力的0．2倍。若汽车从静止开始以恒定的加速度启动，时，功率达到额定功率，此后汽车以额定功率运行，时速度达到最大值，汽车运动的图像如图所示，取，求：
（1）汽车的额定功率；
（2）汽车在期间的位移大小。
14．（12分）如图甲所示，A、B、C是空间某电场中水平排列的三个固定的点，一个质量为m、电荷量为-q的点电荷从A点以初速度水平向右释放，仅在静电力的作用下经过时间沿直线到达B点，此过程的图像如图乙所示。求：
（1）该电场的电场强度E的大小和方向；
（2）将电场绕过A点的轴（轴垂直于纸面）逆时阵转过一定角度（），其他条件不变，仍让该点电荷从A点以初速度水平向右释放，其向右最远到达的位置在水平方向的投影恰好是C点，。求大小。
15．（17分）一质量为M=5kg的木板放在倾角=37°的光滑斜面上，并在外力作用下保持着静止状态。木板左端距斜面底端的距离为s=10．25m，斜面底端固定着一弹性薄挡板，与之相碰的物体会以原速率弹回。t=0时刻，撤去作用在木板上的外力，同时将一质量m=10kg的小物块从距离木板左端l=54m处，以沿木板向上的初速度v0=4m/s滑上木板，并对小物块施加沿斜面向上的外力F0=80N（该力在1s时变为）。当木板第一次与弹性薄挡板相碰时，撤去施加在小物块上的外力。已知木板与物块间的动摩擦因数μ=0．5，小物块可以看作质点，且整个过程中小物块不会从木板右端滑出，取g=10m/s2，求：
（1）0至1s时间内，小物块和木板的加速度的大小和方向；
（2）木板第一次与挡板碰撞时的速度的大小；
（3）小物块从木板左端滑出之前木板与挡板碰撞的次数，及滑出瞬间小物块与挡板间的距离。
吉安2024—2025学年度上学期周考（九）
高三物理参考答案
（一）选择题共46分，单选每空4分，多选每题6分，全对得6分，选对但不全得3分，有错或不选得0分
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A B B A C C A BD BC BC
1．A
【难度】0．65
【知识点】分析物体受到几个力作用
【详解】AB．自行车沿AB匀速向上运动，处于受力平衡状态，因此可得侧面受力示意图
因此自行车受到斜面的摩擦力沿斜面向上，A正确B错误；
C．斜面对自行车的支持力与它受的重力不在一条直线上，因此不是平衡力，C错误；
D．因为自行车和人沿AB匀速向上运动，受力平衡，合力为零，D错误。
故选A。
2．B
【难度】0．65
【知识点】多个点电荷间库仑力合成
【详解】AB．设每个正方形的边长为a，根据题意可知相邻两个离子之间的引力大小可表示为
M所受扇形范围内的正负离子对它的合力为
故A错误，B正确；
CD．N所受扇形范围内的正负离子对它的合力为
故CD错误。
故选B。
3．B
【难度】0．65
【知识点】用相似三角形解决平衡问题
【详解】AB．分别对球A、B受力分析，设绳上拉力为，OA长，OB长，过O点做竖直向下的辅助线交AB于C点，如图所示
利用力的三角形和长度三角形相似有
，
解得
故A错误，B正确；
CD．滑轮受力平衡，水平方向有
解得
故CD错误。
故选B。
4．A
【难度】0．65
【知识点】根据带电粒子的运动轨迹判断其运动、受力、电势高低和能量转化情况
【详解】B．电子所受的电场力的方向与电场强度方向相反，所以电子向针状电极运动，电场强度逐渐增大，电场力逐渐增大，故B错误；
A．电子的加速度
电场强度增大，电子的加速度增大，速度-时间图线的斜率增大，故A正确；
C．根据
电场力做正功，电势能减小，电场强度增大，电势能-位移图线的斜率增大，C错误；
D．根据
，
解得
逆电场线运动电势升高；电场强度增大，电势-位移图线的斜率增大，故D错误。
故选A。
5．C
【难度】0．65
【知识点】带电物体（计重力）在匀强电场中的圆周运动
【详解】AB．由于小球在两电荷连线的中垂面内做匀速圆周运动，则有
由此可知，小球受到竖直向上的匀强电场的电场力，小球带负电，且
故AB错误；
C．由于带电小球和电荷A的连线与AB连线夹角为30°，则
可得
故C正确；
D．小球在运动过程中，机械能和电势能之和保持不变，小球由最高点运动到最低点的过程中，机械能减小，电势能增大，故D错误。
故选C。
6．C
【难度】0．65
【知识点】常见力做功与相应的能量转化
【详解】A．物块沿斜面上滑过程中动能和机械能均减小，取水平地面为零重力势能参考面，则物块上升到最高点时动能为零，但物块此时的机械能等于重力势能，机械能不等于零，图线a为机械能的变化图像，图线b为动能的变化图像，故A错误；
BCD．动能随位移的变化图线斜率大小等于合外力，机械能随位移的变化图线斜率大小等于摩擦力，由此可得
由图像知初动能为5J，上升到最高点的机械能为2J，则
解得
故C正确，BD错误。
故选C。
7．A
【难度】0．4
【知识点】利用平衡推论求力
【详解】根据血液是匀速流动，说明受力平衡，即血压产生的压力等于阻力，则在正常情况下有
血管变细后有
因为在相同时间内流过的血液量不变，则有
即
又，所以
则
解得
故选A。
8．BD
【难度】0．65
【知识点】波长、频率和波速的关系、波形图中某质点的速度方向与传播方向的关系、振动图像与波形图的结合
【详解】A．由图甲可知周期，图乙为时的波动图像，此时的质点正在向上振动，根据上下坡法可得波沿轴正方向传播，故A错误；
B．由图乙可知，故波速
故B正确；
C．的质点比的质点振动滞后
故C错误；
D．由图甲可知的质点振动方程为
代入，可得
故D正确。
故选BD。
9．BC
【难度】0．65
【知识点】开普勒第三定律、不同轨道上的卫星各物理量的比较
【详解】AB．由万有引力提供向心力
可得卫星绕地球做圆周运动的线速度和角速度大小为
，
因为卫星Ⅰ运动的轨道半径大于卫星Ⅱ的轨道半径，所以卫星Ⅰ运动的线速度小于卫星Ⅱ的线速度，卫星Ⅰ运动的角速度小于卫星Ⅱ的角速度，故A错误，B正确；
CD．由几何关系可知，卫星Ⅰ运动的轨道半径与卫星Ⅱ的轨道半径关系为
由开普勒第三定律可知
化简可得
故C正确，D错误。
故选BC。
10．BC
【难度】0．65
【知识点】用动能定理求解外力做功和初末速度
【详解】AB．由图可知，物体的速度随位移均匀变化，即
所以
即物体的加速度与速度成正比，也与下落的高度成正比，故A错误，B正确；
C．由图可知，当物体下落h0时，有
所以物体下落高度2h0时的加速度大小为
故C正确；
D．物体从h0下落到3h0的过程中，根据动能定理可得
解得
故D错误。
故选BC。
二、实验题（每空3分，共15分）
11．（每空3分，共6分）
（1）不需要
（2）
【难度】0．65
【知识点】验证机械能守恒定律的实验目的、原理与器材、验证机械能守恒定律的实验步骤与数据处理
【详解】（1）本实验以钩码、滑块、遮光条组成的系统为研究对象，实验中不需要满足钩码重力等于绳子的拉力，则不需要满足遮光条和滑块的总质量M远大于钩码质量m，故填不需要。
（2）[1] 挡光条通过光电门的速度为
遮光条由静止运动至光电门的过程，系统动能增加了
[2] 根据题意，钩码、滑块、遮光条等组成的系统减小的重力势能为
则为了验证该系统机械能守恒，需满足的关系为
12．（每空3分，共9分）
（3） （4） （5） 250
【难度】0．65
【知识点】利用双安法测量电阻、多用电表测电阻的方法、操作步骤、注意事项和读数
【详解】（3）[2]由题知，为准确测量，故需要测量较多的数据，所以滑动变阻器采用分压式接法，故滑动变阻器选用最大阻值小的；
（4）[3]因题中没有提供电压表，故需要将电流表与定值电阻串联，改成一个电压表，其量程为
而电流表放在干路中，完整的电路图，如图所示
（5）[4]根据电路图可得
（6）[5]根据
变形得
根据丙图可知图像的斜率为
解得
13．（10分）（1）
（2）
【难度】0．65
【知识点】机车以恒定加速度启动的过程及v-t图像、利用动能定理求机车启动位移的问题
【详解】（1）汽车受到的阻力为
当牵引力等于阻力时，汽车速度达到最大，则汽车的额定功率为
解得
（2）从0～5s时间内，汽车做匀加速直线运动，加速度大小为
汽车匀加速直线运动的位移为
根据牛顿第二定律可得
可得
在期间牵引力做的功为
可得
（3）在期间，由动能定理得
解得
14．（12分）
（1），方向由A点到B点
（2）
【难度】0．65
【知识点】静电力做功与电势差的关系、带电粒子在匀强电场中的直线运动
【详解】（1）从A点到B点由动能定理可知
解得A、B两点间的电势差为
（2）根据图像的斜率绝对值表示加速度大小，故
由牛顿第二定律
可得该电场的电场强度大小为
由于该电荷从A点到B点做匀减速直线运动，故电场力方向由B点到A点，由因为该电荷带负电，所以电场强度方向为由A点到B点。
（3）由题意可知
所以
联立可得
15．（17分）（1），小物块的加速度的方向沿斜面向下，，木板的加速度的方向沿斜面向上；（2）；（3）5次，
【难度】0．15
【知识点】牛顿定律与直线运动-复杂过程、受恒定外力的板块问题
【详解】（1）0至1s时间内，小物块的加速度的大小为
解得
小物块的加速度的方向沿斜面向下
0至1s时间内，木板的加速度的大小为
解得
木板的加速度的方向沿斜面向上
（2）0至1s时间内，小物块沿斜面向上做匀减速运动有
0至1s时间内，木板沿斜面向上做匀加速运动有
则1s时，小物块与木板达到共同速度，且外力变为，此时小物块和木板一起做匀减速度运动，则有
解得
加速度的方向沿斜面向下
小物块和木板一起做匀减速度运动到速度为0时，通过的位移为
小物块和木板一起做匀减速度运动到速度为0后，再相同的加速度沿斜面向下做匀加速度直线运动，则有
解得木板第一次与挡板碰撞时的速度的大小为
（3）1s时，小物块到木板左端的距离为
当木板第一次与弹性薄挡板相碰时，撤去施加在小物块上的外力，则木板的加速度的大小为
解得
小物块的加速度的大小为
解得
木板做减速度运动，减速到0时，所用时间为
此过程小物块的位移大小为
此过程木板的位移大小为
则这段时间内，小物块与木板的相对位移为
木板速度减为0时，小物块的速度大小为
设再经过 ，木板与挡板第二次碰撞，且碰撞时的速度为，则有
此过程小物块的位移大小为
此过程木板的位移大小为
则这段时间内，小物块与木板的相对位移为
木板与挡板第二次碰撞时，小物块的速度大小为
木板与挡板第一次碰撞和第二次碰撞之间小物块与木板的总相对位移为
根据以上分析可知，木板每次与挡板碰撞时的速度大小均为，并且由于小物体一直做匀加速运动，所以从木板第一次与挡板碰撞开始，之后的每两次相领碰撞过程中，小物块与木板相对位移都会比前一次多2m，由此可知，第2次和第1次碰撞之间的过程中，小物块和木板的相对位移为8m，第3次和第2次碰撞之间的过程中，小物块和木板的相对位移为10m，第4次和第3次碰撞之间的过程中，小物块和木板的相对位移为12m
按照上面的推演可知，木板与挡板第5次碰撞时，小物块距离木板的左端的距离为
小物块的速度为
木板反弹后达到速度为0的过程中，小物块和木板的相对位移为
所以木板速度减为0时，小物块到木板左端的距离为2．5m，小物块的速度大小为，再经过时间，小物块从木板左端滑出，则有
解得
从木板与挡板第一次碰撞到小物块滑出木板瞬间所经过的时间为
小物块的位移大小为
所以滑出瞬间小物块与挡板间的距离为