2025届清华大学中学生标准学术能力诊断性测试物理高二上期中经典试题含解析

2025届清华大学中学生标准学术能力诊断性测试物理高二上期中经典试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、在研究摩擦力的实验中，每次用弹簧秤水平拉一放在水平桌面上的木块，木块运动状态及弹簧秤的读数如下表所示（每次木块与桌面的接触面相同）则由表可知：（）实验次数小木块运动状态弹射秤读数（N）1静止0.42静止0.63加速0.74匀速0.55减速0.3A．木块受到的最大摩擦力为0.7NB．木块受到的最大静摩擦力一定为0.6NC．在这五次实验中，木块受到的摩擦力大小有三次是相同的D．在这五次实验中，木块受到的摩擦力大小有二次是相同的2、如图，闭合的圆线圈放在匀强磁场中，t=0时磁感线垂直线圈平面向里穿过线圈，磁感应强度随时间变化的关系图线如图所示，则在0～2s内线圈中感应电流的大小和方向为（）A．逐渐增大，逆时针 B．逐渐减小，顺时针C．大小不变，顺时针 D．大小不变，先顺时针后逆时针3、如图所示，在条形磁铁的右侧放置一个可以自由运动的通电线圈abcd，线圈最初与条形磁铁处于同一平面内，通以顺时针方向的电流后，该线圈的运动情况为A．ab边转向纸内，cd边转向纸外，同时靠近磁铁B．ab边转向纸外，cd边转向纸内，同时靠近磁铁C．ab边转向纸内，cd边转向纸外，同时远离磁铁D．ab边转向纸外，cd边转向纸内，同时远离磁铁4、下面是某同学对一些概念及公式的理解，其中正确的是（）A．根据公式可知，金属电阻率与导体的电阻成正比B．根据公式可知，该公式只能求纯电阻电路的电流做功C．根据公式可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多D．根据公式可知，电容与电容器所带电荷成正比，与两极板间的电压成反比5、水平转台两个质量相等的物体A和B，A、B与转轴距离分别为、，当转盘和物块绕竖直转轴匀速转动时，物块与转盘始终保持相对静止（）A．A线速度比B线速度大 B．A角速度比B角速度大C．当转速增大时，A比B先滑动 D．当转速增大时，B比A先滑动6、冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统，质量比约为7∶1，同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动，由此可知，冥王星绕O点运动的A．轨道半径约为卡戎的 B．角速度大小约为卡戎的C．线速度大小约为卡戎的7倍 D．向心力大小约为卡戎的7倍二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，a．b．c．d为匀强电场中的四个等势面，一个电子射入电场后的运动轨迹如实线MN所示，由此可知（）A．电子在N的动能大于在M的动能B．电子在N的电势能大于在M的电势能C．电场强度方向向左D．电场中，a点电势低于b点电势8、对于水平放置的平行板电容器,下列说法正确的是（）A．将两极板的间距加大,电容将增大B．将两极板平行错开,使正对面积减小,电容将减小C．在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板,电容将增大D．在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板,电容将增大9、如图所示，光滑绝缘的半圆形容器处在水平向右的匀强电场中，一个质量为m，电荷量为q的带正电小球在容器边缘A点由静止释放，结果小球运动到B点时速度刚好为零，OB与水平方向的夹角为θ=，则下列说法正确的是()A．小球重力与电场力的关系是B．小球在B点时，对圆弧的压力为C．小球在A点和B点的加速度大小相等D．如果小球带负电，从A点由静止释放后，也能沿AB圆弧运动10、利用引力常量G和下列某一组数据，能计算出地球质量的是A．地球的半径及重力加速度（不考虑地球自转）B．人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期C．月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离D．地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间距离三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准.待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm.(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读数应为：________mm.(2)某同学用伏安法测金属丝的电阻RX。实验所用器材为：电池组（电动势为3V，内阻约为1Ω），电流表（内阻约为0.1Ω），电压表（内阻约为3kΩ），滑动变阻器R（0~20Ω，额定电流为2A），开关，导线若干。记录数据如下：由以上实验数据可知测量RX是采用图1中的图__________（选填“甲”或“乙”）。(3)图2是测量RX的实验器材实物图，图中已经连接了部分导线，请根据图1所选的电路图，补充完成图中实物间的连线。(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图3所示，图中已经标出了与测量数据相对应的四个点，请在图3中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U-I图线。请根据由图线及以上数据可以估算出金属丝电阻率约为__________（填选项前的符号）。A．1×10-2Ω⋅mB．1×10-3Ω⋅mC．1×10-6Ω⋅mD．1×10-8Ω⋅m12．（12分）读数，甲为游标卡尺，乙为螺旋测微器．（1）图甲游标卡尺的读数为____________________（2）图乙螺旋测微器的读数为__________________四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，2009年国庆群众游行队伍中的国徽彩车，不仅气势磅礴而且还是一辆电动车，充一次电可以走100公里左右．假设这辆电动彩车总质量为6.75×103kg，当它匀速通过天安门前500m的检阅区域时用时250s，驱动电机的输入电流I＝10A，电压为300V，电动彩车行驶时所受阻力为车重的0.02倍．g取10m/s2，不计摩擦，只考虑驱动电机的内阻发热损耗能量，求：(1)驱动电机的输入功率；(2)电动彩车通过天安门前时牵引汽车前进的机械功率；(3)驱动电机的内阻和机械效率．14．（16分）如图所示，电路中电阻R＝10Ω，电源的电动势为6V，灯泡L上标有“3V，0.25A”的字样。闭合开关S，灯泡正常发光。求：(1)灯泡的功率；(2)电源的内电阻。15．（12分）如图所示，在水平向左的匀强电场中，一带电小球用绝缘轻绳(不伸缩)悬于O点，平衡时小球位于A点，此时绳与竖直方向的夹角θ＝53°，绳长为l，B、C、D到O点的距离均为l，BD水平，OC竖直，BO＝CO＝DO＝l。(1)将小球移到B点，给小球一竖直向下的初速度vB，小球到达悬点正下方C点时绳中拉力恰等于小球重力，求vB的大小；(2)当小球移到D点后，让小球由静止自由释放，求：小球首次经过悬点O正下方时的速率。(计算结果可带根号，取sin53°＝0.8)

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、C【解析】

AB．由图可知，当弹簧弹力为0.6N时，物体处于静止状态，当弹力为0.7N时，物体开始加速运动，由此可知，最大静摩擦力不可能为0.7N，可能为0.6N，或者大于0.6N，小于0.7N，故AB错误；CD．当木块开始运动时，所受摩擦力为滑动摩擦力，大小保持不变，因此在这五次实验中，木块受到的摩擦力大小有三次是相同的，故C正确，D错误。故选C。2、C【解析】

第1s内，磁场的方向垂直于纸面向外，且均匀减小，所以产生恒定的电流，根据楞次定律，感应电流的方向为逆时针方向；第2s内，磁场的方向垂直于纸面向内，且均匀增加，所以产生恒定的电流，根据楞次定律，感应电流的方向为逆时针方向．由可知，这2s内感应电动势恒定，故产生的电流大小不变，方向一直为逆时针，故C正确，ABD错误。3、A【解析】在图示位置时，根据左手定则判断可知：ac边上半边所受磁场力方向向里，下半边所受磁场力方向向外，则ab边转向纸里，cd边转向纸外；从图示位置转过时，根据左手定则判断可知：ac边所受磁场力方向水平向左，靠近磁铁，故选项A正确，选项BCD错误。

点睛：由于ac边与bd边上下两半所在磁场方向不同，将ac边和bd边分成左右两半研究，由于bd离磁铁较远，受到的磁场力较小，关键研究ac边的磁场力；本题是磁场中典型的问题：判断在安培力作用下导体运动方向的问题，本题采用的是电流元法和特殊位置法。4、C【解析】

A．电阻率是由导体本身的性质决定的，其大小与电阻无关，选项A错误；B．公式适用于纯电阻电路和非纯电阻电路中的电流所做功，选项B错误；C．根据公式可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多，选项C正确；D．电容的公式采用的是比值定义法，电容大小与电量和电压无关，选项D错误。故选C。5、D【解析】

AB．两物块随转盘一起转动，角速度相等，由可知，因B的转动半径大，则B的线速度比A的线速度大，故AB均错误；CD．当物块随转盘转动即将相对滑动时，由最大静摩擦力提供向心力，有可知临界角速度为因B的转动半径大，则B物体的临界角速度较小，即B比A先滑动，故C错误，D正确。故选D。6、A【解析】

冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统．所以冥王星和卡戎周期是相等的，角速度也是相等的．A、它们之间的万有引力提供各自的向心力得：，质量比约为7：1，所以冥王星绕O点运动的轨道半径约为卡戎的，故A正确．B、冥王星和卡戎周期是相等的，角速度也是相等的，故B错误．C、根据线速度v=ωr得冥王星线速度大小约为卡戎的，故C错误．D、它们之间的万有引力提供各自的向心力，冥王星和卡戎向心力大小相等，故D错误．故选A．【点睛】由于双星和它们围绕运动的中心点总保持三点共线，所以在相同时间内转过的角度必相等，即双星做匀速圆周运动的角速度必相等，角速度相等，周期也必然相同．二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BD【解析】根据电场线方向与等势线垂直可知，电场线方向必定位于竖直方向，则电子所受的电场力必定在竖直方向．电子做曲线运动，所受的电场力方向指向轨迹的内侧，所以可知电子所受的电场力方向应竖直向下，与速度方向的夹角为钝角，对电子做负功，根据动能定理可知，电子的动能减小，电势能增加，所以电子在N的动能小于在M的动能，在N的电势能大于在M的电势能，故A错误，B正确．电子带负电，电场力方向与电场强度方向相反，所以可知电场强度方向竖直向上，故C错误．根据顺着电场线方向电势降低，得知a点电势低于b点电势，故D正确．故选BD.点睛：解决本题的关键是根据电子的轨迹弯曲方向和电场线方向判断出电场力方向，运用动能定理和电场力做功与电势能变化的关系进行分析．8、BCD【解析】影响平行板电容器电容大小的因素有：①随正对面积的增大而增大；②随两极板间距离的增大而减小；③在两极板间放入电介质，电容增大，则可知A错误，B、C正确；在下极板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板，实际上是减小了平行板的间距，电容增大，D正确．9、BC【解析】

A．小球从A运动到B的过程，根据动能定理得解得：故A错误；B．小球在B点时，速度为零，向心力为零，则有故B正确；C．在A点，小球所受的合力等于重力，加速度为aA=g；在B点，小球的合为加速度为所以A、B两点的加速度大小相等，故C正确；D．如果小球带负电，将沿重力和电场力合力方向做匀加速直线运动，故D错误。10、ABC【解析】

A.根据地球表面物体重力等于万有引力可得：，所以，地球质量：，故A可计算；B.由万有引力做向心力可得：，故可根据v，T求得R，进而求得地球质量，故B可计算；CD.根据万有引力做向心力可得：，故可根据T，r求得中心天体的质量M，运动天体的质量m的质量无法求解，故C可计算，D不可计算。本题选不能计算出的，故选：ABC。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、0.398甲C【解析】

（1）螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数，注意估读；

（2）根据题意确定滑动变阻器接法，然后选择实验电路；

（3）根据电路图连接实物电路图；

（4）根据坐标系内描出的点作出图象，然后根据图象与电阻定律分析答题；【详解】（1）由图所示螺旋测微器可知，其示数为：0mm+39.8×0.01mm=0.398mm（0.396～（2）由表中实验数据最小电压为0.10V，而电流最小为0.020A，而且得到的实验数据较多，所以肯定用的分压，由此可知，滑动变阻器应用分压式接法，因此实验采用的是图甲所示电路；（3）根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：（4）根据坐标系内描出的点作出图象如图所示：

由图示图象可知，第6组实验数据偏离图线太远，该组实验数据是错误的，应舍去，由图示图象可知，电阻RX=ΔUΔI=10.22Ω≈4.5Ω（4.3～4.7Ω【点睛】要掌握螺旋测微器的读数方法，明确电学实验中，当要求电流从零调时，滑动变阻器应用分压式接法，同时需要注意安培表的内、外接法的问题。12、2.985.680【解析】

解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．【详解】游标卡尺的主尺读数为2.9cm，游标尺上第8个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为8×0.1mm=0.8mm，所以最终读数为：2.9cm+0.8mm=2.98cm．螺旋测微器的固定刻度为5.5mm，可动刻度为18.0×0.01mm=0.180mm，最终