北京市东城区第五十中学2025届物理高三第一学期期中统考试题含解析

北京市东城区第五十中学2025届物理高三第一学期期中统考试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、用如图甲所示的电路研究光电效应中光电流与照射光的强弱、频率等物理量的关系.图中A、K两极间的电压大小可调，电源的正负极也可以对调，分别用a、b、c三束单色光照射，调节A、K间的电压U，得到光电流I与电压U的关系如图乙所示，由图可知()A．单色光a和c的频率相同，且a光更弱些，b光频率最大B．单色光a和c的频率相同，且a光更强些，b光频率最大C．单色光a和c的频率相同，且a光更弱些，b光频率最小D．单色光a和c的频率不同，且a光更强些，b光频率最小2、竖直向上抛出一物块，物块在运动过程中受到的阻力大小与速度大小成正比，则物块从抛出到落回抛出点的过程中，加速度随时间变化的关系图象正确的是（设竖直向下为正方向）（）A．B．C．D．3、叠罗汉是一种二人以上层层叠成各种造型的游戏娱乐形式,也是一种高难度的杂技.如图所示为六人叠成的三层静态造型,假设每个人的重量均为G,下面五人的背部均呈水平状态,则最底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为(

)A．GB．GC．GD．G4、如图所示装置中，质量为M的木块B与水平桌面间的接触面是光滑的，质量为m的子弹A沿水平方向以v0射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短．则此系统从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中（）A．弹簧、木块和子弹组成的系统动量守恒，机械能不守恒B．弹簧、木块和子弹组成的系统动量守恒，机械能守恒C．弹簧的最大弹性势能为D．弹簧的最大弹性势能为5、某物体做直线运动的v-t图象如图甲所示，据此判断（F表示物体所受合力，x表示物体的位移）四个选项中正确的是（）A． B．C． D．6、四个电荷量大小相同的点电荷位于正方形四个角上，电性与各点电荷附近的电场线分布如图所示．ab、cd分别是正方形两组对边的中垂线，O为中垂线的交点，P、Q分别为ab、cd上的两点，OP>OQ，下列说法中正确的是（）A．P、Q两点电势相等，场强也相等B．P点的电势比M点的低C．PM两点间的电势差大于QM间的电势差D．带负电的试探电荷在Q点时比在M点时电势能小二、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，两个皮带轮顺时针转动，带动水平传送带以不变的速率v运行．将质量为m的物体A（可视为质点）轻轻放在传送带左端，经时间t后，A的速度变为v，再经过时间t后，到达传送带右端．传送带与物体间的动摩擦因数μ，则（）A．物体A由传送带左端到右端的平均速度为1B．传送带对物体A做的功为1C．传送带克服物体A对它的摩擦力所做的功为mD．为了传送货物电动机增加的功率为μmgv8、如图所示，轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与一物块相连，物块与水平面间的动摩擦因数为．开始时用力推着物块使弹簧压缩，将物块从A处由静止释放，经过B处时速度最大，到达C处速度为零，AC=L.在C处给物块一初速度，物块恰能回到A处．弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g.则物块（）A．在B处弹簧可能为原长B．在C处的初速度大小一定是C．从C到A的运动过程中，也是在B处的速度最大D．从C到A经过B处的速度大于从A到C经过B处的速度9、如图所示，A、B两物块质量均为m，两物块由一轻质弹簧拴接，质量为M的物块C放在足够高的水平桌面上，物块C与B之间由绕过固定光滑定滑轮的细线相连，C与水平桌面之间的动摩擦因数为，初始时，系统处于静止，细线恰好伸直且无作用力．现对物块C施加一个水平方向的力F，物块C在F作用下向右匀加速运动，位移为x时速度为v，此时物块A恰好离开地面．则此过程中()A．细线的拉力T为恒力B．F的最小值为C．弹簧的弹性势能变化量为零D．F做的功为10、一行星绕恒星作圆周运动，由天文观测可得，其运动周期为T，速度为v，引力常量为G，则A．恒星的质量为 B．行星的质量为C．行星运动的轨道半径为 D．行星运动的加速度为三、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）某实验小组进行“验证机械能守恒定律”的实验．（1）甲同学用图1所示的实验装置验证机械能守恒定律，将电火花计时器固定在铁架台上，把纸带的下端固定在重锤上，纸带穿过电火花计时器，上端用纸带夹夹住，接通电源后释放纸带，纸带上打出一系列的点，所用电源的频率为50Hz，实验中该同学得到一条点迹清晰的纸带如图2所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点．纸带连续的计时点A、B、C、D至第1个点O的距离如图2所示，已知重锤的质量为1.00kg，当地的重力加速度为g=9.8m/s2，从起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为=_________J，重锤动能的增加量为ΔEk=_________J，从以上数据可以得到的结论是______________．（结果保留3位有效数字）．（2）乙同学利用上述实验装置测定当地的重力加速度．他打出了一条纸带后，利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以v2为纵轴画出了如图3所示的图线．由于图线明显偏离原点，若测量和计算都没有问题，其原因可能是___________________．乙同学测出该图线的斜率为k，如果阻力不可忽略，则当地的重力加速度g_____k（选填“大于”、“等于”或“小于”）．（3）丙同学用如图4所示的气垫导轨装置来验证机械能守恒定律，由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离L，窄遮光板的宽度为d，窄遮光板依次通过两个光电门的时间分别为t1、t2，经分析讨论，由于滑块在气垫导轨上运动时空气阻力很小，为此还需测量的物理量是_______________，机械能守恒的表达式为_______________________．12．（12分）已知轻弹簧的弹性势能和劲度系数的关系为（为弹簧形变量）．物理小组设计如图（a）所示实验装置测量某一轻弹簧的劲度系数：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接，向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧的劲度系数．(1)实验中涉及到下列操作步骤：①测量物块的质量②把纸带向左拉直③松手释放物块④接通打点计时器电源⑤向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量上述步骤正确的操作顺序是_____________（填入代表步骤的序号）．(2)测得物块质量为200g，图（b）中L纸带是把弹簧压缩2cm后所得到的实际打点结果．打点计时器所用交流电的频率为50Hz．由纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为__m/s，弹簧的劲度系数为___N/m．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，质量为的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与放在水平面上的质量为的物体乙相连，轻绳OA与竖直方向的夹角，物体甲、乙均处于静止状态．已知，取．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．则：（1）轻绳OA、OB受到的拉力分别是多大？（2）物体乙受到的摩擦力是多大？方向如何？（3）若物体乙的质量，物体乙与水平面之间的动摩擦因数，欲使物体乙在水平面上不滑动，则物体甲的质量最大不能超过多少？14．（16分）如图所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，一个质量为的小物体（可视为质点）以的初速度由底端冲上斜面，已知物体与斜面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度取，，，求：（）物体沿斜面向上运动时的加速度．（）若使物体不至滑出斜面，斜面的最小长度．（）物体再次回到斜面底端的动能．15．（12分）某同学为了测定木块与斜面间的动摩擦因数，用测速仪研究木块在斜面上的运动情况，装置如图甲所示．他使木块以初速度v0=4m/s的速度沿倾角θ=30°的斜面上滑，紧接着下滑至出发点，图乙中给出了木块从开始上滑到滑到最高点的v﹣t图线，g取10m/s1．（1）求木块与斜面间的动摩擦因数；（1）求木块回到出发点时的速度大小，并在图乙中做出木块下滑过程的速度—时间图象．

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、B【解析】a、c两光照射后遏止电压相同，根据，可知产生的光电子最大初动能相等，可知a、c两光的频率相等，光子能量相等，由于a光的饱和电流较大，则a光的强度较大，单色光b照射后遏止电压较大，根据，可知b光照射后产生的光电子最大初动能较大，根据光电效应方程得，b光的频率大于a光的频率，故ACD错误，B正确；故选B.【点睛】根据遏止电压的大小比较光电子的最大初动能，从而结合光电效应方程比较入射光的频率．根据饱和电流的大小比较入射光的强度．2、C【解析】在上升过程中，对小球受力分析，由牛顿第二定律可知mg+f=ma，由于向上减速运动，速度减小，受到的阻力大小与速度大小成正比，故加速度减小到g，当达到最高点后开始加速下降，则由牛顿第二定律mg-f=ma，速度增大，加速度减小，故C正确，ABD错误3、C【解析】最上面的人受到的竖直向下重力为G，所以每个腿上的力都是；

中间层最左边的人，受到竖直向下的力为：，所以每个腿上的力都是；由对称性，中间层最右边的人每个腿上的力也是；

最底层中间的人，受到竖直向下的力为：，所以其每根腿上的力为：，故选项C正确。点睛：受力平衡的题，一般用到整体法或隔离法，应用隔离法时注意顺序是层层剥皮，也就是由上到下，由外到里，分别应用平衡条件即可。4、C【解析】试题分析：系统内力远远大于外力，系统动量守恒，只有重力或只有弹力做功，系统机械能守恒，根据系统受力情况与做功情况判断系统动量与机械能是否守恒，应用动量守恒定律与能量守恒定律分析答题．子弹在击中木块过程要克服阻力做功，机械能有损失，系统机械能不守恒，子弹与木块压缩弹簧过程，子弹、木块、弹簧组成的系统受到墙壁的作用力，系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，由此可知，弹簧、子弹和木块组成的系统在整个过程中动量不守恒、机械能不守恒，AB错误；设子弹射入木块后，两者的速度为v，子弹击中木块过程子弹与木块的内力远远大于外力，所以子弹与木块组成的系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得，木块压缩弹簧过程，动能转化为弹性势能，当弹性势能最大时，系统的动能全部转化为弹性势能，故由能量守恒定律得，联立解得，C正确D错误．5、B【解析】

本题考查v-t图象、牛顿第二定律【详解】由图甲可知前两秒物体做初速度为零的匀加速直线运动，所以前两秒受力恒定，2s-4s做正方向匀减速直线运动，所以受力为负，且恒定，4s-6s做负方向匀加速直线运动，所以受力为负，恒定，6s-8s做负方向匀减速直线运动，所以受力为正，恒定，综上分析B正确．【点睛】在v-t图象中倾斜的直线表示物体做匀变速直线运动，加速度恒定，受力恒定．6、D【解析】试题分析：电场线的疏密表示场强的大小，电场线越密，电场强度越大，根据图象知P点的电场强度比Q点的小．根据电场线与等势面垂直，可知ab与cd是两条等势线，则P与O的电势相等，Q与O的电势也相等，所以P、Q两点的电势相等，故A错误；ab连线上各点的电势相等，M点比ab连线上各点的电势低，则M点的电势比P点的低，故B错误；由于P、Q两点电势相等，所以PM两点间的电势差等于QM间的电势差，故C错误；P、Q两点的电势相等，则Q点的电势高于M点的电势，而负电荷在电势高处电势能小，所以带负电的试探电荷在Q点的电势能比在M点小，故D正确。考点：电势差与电场强度的关系、电势能【名师点睛】本题的关键要掌握电场线的分布情况，理解电场的叠加原理，掌握电场线的两个物理意义：电场线的疏密表示场强的大小，电场线方向表示电势的高低。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、BC【解析】物体A由传送带左端到右端的平均速度等于位移与时间的比值，v=vt2+vt2t=3v4，故A错误；物体从静止释放后达到速度为v，则传送带对物体做功为12mv2，故B正确；传送带克服物体A对它的摩擦力做的功是传送带对物体做功的点睛：此题可通过分析物体的受力情况来确定其运动情况，也可以通过作速度图象研究位移和平均速度．8、BD【解析】

物块从A到C的过程中，合力为零时速度最大．对来回两个过程，分别运用能量守恒定律列式，可求初速度．根据物块返回时受力情况判断其运动情况．【详解】物块从A到C的过程中，弹簧的弹力先大于滑动摩擦力，后小于滑动摩擦力，物块先加速后减速，所以当弹力等于滑动摩擦力时速度最大，此时弹簧处于压缩状态．故A错误．设释放前弹簧的弹性势能为Ep．根据能量守恒定律得：

从A→C的过程有：Ep=μmgL；

从C→A的过程有：Ep+μmgL=mv02；解得，在C处的初速度v0=2，故B正确．从C到A的运动过程中，物块经过B时弹力向右，滑动摩擦力也向右，合力不为零，所以B点的速度不是最大，故C错误．两次经过B点时弹簧的弹性势能相同，设为EpB．BC间的距离为S．根据能量守恒定律得，从B→C的过程有：EpB+mvB12=μmgS，即得mvB12=μmgS-EpB；从C→B的过程有：EpB+μmgS+mvB22=mv02，即得mvB22=mv02-EpB-μmgS；将Ep=μmgL和Ep+μmgL=mv02，代入上式得：mvB22=2μmgL-EpB-μmgS＞mvB12，可知，vB2＞vB1．即从C到A经过B处的速度大于从A到C经过B处的速度．故D正确．故选BD．【点睛】本题关键是分析清楚物体向右运动的过程中速度的变化情况，根据力和运动的关系分析．运用分段法研究能量的转化情况．9、BC【解析】

A.物块C做匀加速直线运动，因为细线长度不变，所以物块B也做匀加速直线运动，物块B受重力、弹簧弹力和细线拉力T，由牛顿第二定律得：得到：由于弹簧开始阶段被压缩，后来伸长，式中的先为正后为负，其大小方向都变化，所以细线拉力T大小变化，不为恒力，故A错误；B.以物块B、C为研究对象，当弹簧的压缩量最大时F值最小，由牛顿第二定律得：又因为：得到：故B正确；C.因为初始状态细线对B无拉力，弹簧处于压缩状态，由胡克定律得压缩量，物块A恰好刚刚离开地面时，物块A不受地面支持力，彈簧处于伸长状态，由胡克定律得伸长量，所以初、末状态弹簧形变量相等，弹簧弹性势能相等，故C正确；D.设力F做的功为，对BC组成的系统．由功能关系得：而且：解得：故D错误．10、ACD【解析】

AC．设恒星的质量为M，行星绕恒星运动的半径为r，行星质量为m，则：解得故AC正确；B．根据行星绕恒星的运动学量，求不出行星的质量，故B项错误；D．设行星运动的加速度为a，则：故D项正确。故选ACD。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、5.505.45在实验误差允许的范围内重锤下落的过程中机械能守恒先释放重锤，后接通电源大于滑块的质量M和砂桶的质量m【解析】（1）重锤重力势能的减少量为Ep=mghC=1.00×9.8×0.561J≈5.50J；重锤动能的增加量为Ek=≈5.45J；由以上数据可得到如下结论：在实验误差允许的范围内重锤下落的过程中机械能守恒．（2）从图中可以看出，当重锤下落的高度为0时，重锤的速度不为0，说明了操作中先释放重锤，后接通电源．若无阻力，则根据机械能守恒定律知，mgh=，则=gh，斜率k=g．若有阻力则测得的重力加速度k小于当地的重力加速度g，即g大于k．（3）滑块和砂桶组成的系统机械能守恒，为此还需用天平测出滑块的质量M和砂桶的质量m．滑块通过两个光电门的速度大小分别为、，系统减少的重力势能等于系统增加的动能，所以系统机械能守恒的表达式为．12、①⑤②④③或⑤②④③①0.78304.2【解析】

由题意可知考查测量弹簧劲度系数的方法，根据功能关系计算可得．【详解】(1)[1]该实验正确的操作步骤为：测量物块的质量，向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量，把纸带向左拉直，接通打点计时器电源，松手释放物块，选纸带计算，其中测物块的质量可先可后．(2)[2]分析纸带可求出物块脱离弹簧时的速度，[3]根据功能关系可得代入数值可求得【点睛】本实验根据纸带上的点迹可求得物块脱离弹簧时的速度，再根据系统机械能守恒关系可求得弹簧的劲度系数．四、