2025届北京市西城区北京第四十三中学高三上物理期中经典模拟试题含解析

2025届北京市西城区北京第四十三中学高三上物理期中经典模拟试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、如图所示，固定在水平面上的光滑平行金属导轨，间距为L，右端接有阻值R的电阻，空间存在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场．一质量为m、电阻为r的导体棒ab与固定弹簧相连，放在导轨上．初始时刻，弹簧恰处于自然长度，给导体棒水平向右的初速度v0，导体棒开始沿导轨往复运动，在此过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触．已知R=3r，不计导轨电阻，则下列说法中正确的是A．导体棒开始运动的初始时刻受到的安培力向左B．导体棒开始运动的初始时刻导体棒两端的电压U＝BLv0C．导体棒开始运动后速度第一次为零时，弹簧的弹性势能Ep＝mvD．导体棒最终会停在初始位置，在导体棒整个运动过程中，电阻R上产生的焦耳热为2、如图所示，竖直平面内放一直角杆MON，杆的水平部分粗糙，动摩擦因数μ＝0.2，杆的竖直部分光滑．两部分各套有质量均为1kg的小球A和B，A、B球间用细绳相连．初始A、B均处于静止状态，已知OA＝3m，OB＝4m，若A球在水平拉力的作用下向右缓慢地移动1m(取g＝10m/s2)，那么该过程中拉力F做功为()A．14JB．10JC．16JD．4J3、每个动车车厢两端的显示屏上都会提示旅客一些重要的信息，如图所示，“10：23”和“297km/h”分别指的是（）A．时间间隔平均速度的大小 B．时刻平均速度的大小C．时间间隔瞬时速度的大小 D．时刻瞬时速度的大小4、一质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经时间，重心上升高度为h，身体伸直并刚好离开地面，速度为，在此过程中A．地面对他的冲量大小为B．地面对他的冲量大小为C．地面对他的冲量大小为D．地面消耗的能量为5、物体A、B的x-t图像如图所示，由图可知A．两物体由同一位置，A比B晚3s开始运动B．从第3s末起，两物体运动方向相同，且vA>vBC．在5s内物体的位移相同，5s末A、B相遇D．5s内A、B的平均速度相等6、如图所示,矩形的四个顶点a、b、c、d是匀强电场中的四个点，ab=2bc=2L，电场线与矩形所在的平面平行，已知a点电势为18V，b点电势为10V，c点电势为6V，一质子从a点以速度v0射入电场，v0与ab边的夹角为45°，一段时间后质子经过ab的中点e，不计质子重力，下列判断正确的是A．d点电势为12VB．质子从a到b电势能增加了6eVC．电场强度大小为D．质子从a到e所用时间为二、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，卫星在半径为的圆轨道上运行速度为，当其运动经过点时点火加速，使卫星进入椭圆轨道运行，椭圆轨道的远地点B与地心的距离为，卫星经过B点的速度为，若规定无穷远处引力势能为0，则引力势能的表达式，其中G为引力常量，M为中心天体质量，m为卫星的质量，r为两者质心间距，若卫星运动过程中仅受万有引力作用，则下列说法正确的是（）A．B．卫星在椭圆轨道上A点的加速度小于B点的加速度C．卫星在A点加速后的速度为D．卫星从A点运动至B点的最短时间为8、甲、乙两个物体沿同一方向做直线运动，其v-t图象如图所示．关于两车的运动情况，下列说法正确的是()A．在4s～6s内，甲、乙两物体的加速度大小相等，方向相反B．前6s内甲通过的路程更大C．在t=2s至t=6s内，甲相对乙做匀速直线运动D．甲、乙两物体一定在2s末相遇9、在风洞实验室内的竖直粗糙墙面上放置一钢板，风垂直吹向钢板，在钢板由静止开始下落的过程中，作用在钢板上的风力恒定．用EK、E、v、P分别表示钢板下落过程中的动能、机械能、速度和重力的功率，关于它们随下落高度或下落时间的变化规律，下列四个图象中正确的是（）A． B．C． D．10、一种自动卸货装置可以简化如下：如图所示，斜面轨道倾角为，质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为．木箱在轨道顶端时自动装货装置将质量为m的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速下滑轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，之后木箱恰好被弹回到轨道顶端再重复上述过程。下列判断正确的是（）A．下滑过程中系统重力势能的减少量大于摩擦生热B．下滑过程中木箱始终做匀加速直线运动C．m＝2MD．M＝2m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）如图所示，某同学制作了一个弹簧弹射装置，轻弹簧两端各放一个金属小球（小球与弹簧不连接），压缩弹簧并锁定，该系统放在内壁光滑的金属管中（管径略大于两球直径），金属管水平固定在离地面一定高度处，解除弹簧锁定，两小球向相反方向弹射，射出管时均已脱离弹簧，现要测定弹射装置锁定时具有的弹性势能，并探究弹射过程遵循的规律，实验小组配有足够的基本测量工具，重力加速度大小取g，按下述步骤进行实验：①用天平测出小球P和Q的质量分别为m1、m2；②用刻度尺测出管口离地面的高度h；③解除锁定记录两球在水平地面上的落点N、M；根据该同学的实验，回答下列问题：（1）除上述测量外，要测定弹射装置锁定时具有的弹性势能，还需要测量的物理量是（______）A．弹簧的压缩量ΔxB．P、Q两球落地点M、N到对应管口的水平距离x1、x2C．金属管的长度LD．两球从弹出到落地的时间t1、t2（2）根据测量物理量可得弹性势能的表达式EP=_____________________________________．（3）如果满足关系式_______________________，则说明弹射过程中轻弹簧和两金属球组成的系统动量守恒．（用测得的物理量符号表示）12．（12分）如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置．他在气垫导轨上安装了一个光电门B．滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放．(1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d＝__________mm．(2)实验时，将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t，若要得到滑块的加速度，还需要测量的物理量是____________________．(3)改变钩码质量，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出__________（填“”“”或“”）的线性图像．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）动车组是城际间实现小编组、大密度的高效运输工具，以其编组灵活、方便、快捷、安全、可靠、舒适等特点而备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐．几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组，就是动车组．假设有一动车组由六节车厢连接而成，每节车厢的总质量均为m=8×104kg.其中第一节、第二节带动力，他们的额定功率分别是P1=2×107W和P2=1×107W(第一节车厢达到额定功率如功率不够用时启动第二节车厢)，车在行驶过程中阻力恒为车重的0.1倍(g＝10m/s2)(1)求该动车组的最大行驶速度；(2)若列车以1m/s2的加速度匀加速启动，求t＝10s时，第一节和第二节车厢之间拉力的值14．（16分）做功与路径无关的力场叫做“势场”，例如引力场和电场。在这类场中可以引入“场强”和“势能”的概念来分别描述势场中力和能的性质。可以类比电场强度的定义，将质点放在引力场中所受到的引力与质量的比值定义为引力场的场强。如图甲所示为某势场的场强E的大小随x的分布，图中E0为已知量。在该势场中，一个质点仅在场力作用下，以x=0为中心，沿x轴做周期性运动。已知质点的质量为m，受到的场力可表示为F=kE（k为常量），场力方向平行于x轴。取x=0点为O点。（1）请从力和加速度的角度，分析说明质点在x>0区域和x<0区域的运动性质；（2）功是能量转化的量度，场力做功引起势能的变化。取O点为零势能点。a．请推导出势能Ep与x的关系式，并在图乙中画出势能Ep随x变化的示意图。b．已知质点的总能量为A，求质点与O点间距离为x0（x0在运动区间内）时，质点的动能Ek。15．（12分）有一截面为正方形的玻璃柱体，边长为d，其截面如图所示，在AB面上方有一点光源S，从S发出的光线SP以i=的入射角从AB面的中点射入，已知玻璃砖对该光的折射率n=，真空中的光速为c，求：（i）该光进入玻璃砖中的折射角；（ii）光从射入玻璃砖到第一次射出经过的时间。

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、D【解析】试题分析：根据右手定则判断出初始时刻感应电流的方向，再根据左手定则判断出安培力的方向；由和欧姆定律求解导体棒两端的电压；导体棒运动过程中，产生电能，根据功能关系分析导体棒开始运动后速度第一次为零时系统的弹性势能；根据能量守恒求解在金属棒整个运动过程中，电阻R上产生的焦耳热．导体棒开始运动的初始时刻，由右手定则判断可知：ab中产生的感应电流方向从a→b，由左手定则判断得知ab棒受到的安培力向左，故A正确；导体棒开始运动的初始时刻，ab棒产生的感应电势为．由于，所以导体棒两端的电压，故B错误；由于导体棒运动过程中产生电能，所以导体棒开始运动后速度第一次为零时，根据能量守恒定律得知：系统的弹性势能小于，故C错误；金属棒最终会停在初始位置，在金属棒整个运动过程中，电阻R上产生的焦耳热，故D正确．2、A【解析】

对AB整体受力分析，受拉力F、重力G、支持力N、向左的摩擦力f和向右的弹力N1，如图；

根据共点力平衡条件，有：竖直方向：N=G1+G2；水平方向：F=f+N1；其中：f=μN；解得：N=（m1+m2）g=20N；f=μN=0.2×20N=4N；对整体在整个运动过程中运用动能定理列式，得到：WF-fs-m2g•h=0；根据几何关系，可知求B上升距离h=1m，故有：WF=fs+m2g•h=4×1+1×10×1=14J；故选A．【点睛】本题中拉力为变力，先对整体受力分析后根据共点力平衡条件得出摩擦力为恒力，然后根据动能定理求变力做功．3、D【解析】

“10：23”是指时间轴上的一点，为时刻；“297km/h”为某一时刻对应的速度，为瞬时速度的大小，故ABC错误，D正确。4、B【解析】

ABC．人的速度原来为零，起跳后变化v，则由动量定理可得：I-mg△t=△mv=mv故地面对人的冲量为mv+mg△t；故B正确。D．从该同学用力蹬地到刚离开地面的起跳过程中，根据动能定理可得：因此：但是人通过内力做功将生物能转化为机械能，而不是地面的支持力作功，也不是地面消耗能量；故D错误。故选B。5、B【解析】

A．由图可知，B从5m处开始运动，而A从0m处开始运动，故二者开始位置不同且A从3s开始运动，运动方向都沿x轴的正方向。故A不符合题意。B．图象的斜率表示速度，由图可知，A的斜率大于B的，故A的速度要大。故B符合题意。

C．在5s内，A的位移为10m，而B的位移为5m，所以5s内物体的位移不同。故C不符合题意。D．因5s的位移不同，所以5s内的平均速度不同。故D不符合题意。6、D【解析】

A.匀强电场中平行的等间距的两点间的电势差相等，故有：即：可得点电势为：故A错误；B.，故质子从到电场力做功为：电场力做正功电势能减小了8eV，故B错误；C.经计算可知，点和点的电势相同，故连点连线为等势线，由于，故为等腰三角形，点到直线的距离为：由电场强度与电压的关系可得，电场强度大小为：故C错误；D.连线为等势线，故质子抛出后做类平抛运动，落到点时，垂直于电场线方向的位移为，所需时间为：故D正确。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、AC【解析】

A.假设卫星在半径为的圆轨道上运行时速度为，由万有引力提供向心力可得：可得卫星的速度公式：可知卫星在半径为的圆轨道上运行时速度比卫星在半径为的圆轨道上运行时速度小，即有：卫星要从椭圆轨道变轨到半径为的圆轨道，在点必须加速，则有：所以有：故A正确；B.卫星在椭圆轨道上点所受的万有引力比在点的大，则卫星在椭圆轨道上点的加速度比点的加速度大，故B错误；C.卫星加速后从运动到的过程，由机械能守恒定律得:解得：故C正确；D.设卫星在半径为的圆轨道上运行时周期为，在椭圆轨道运行周期为，根据开普勒第三定律得：又由于：卫星从点运动到点的过程的最短时间为：联立解得：故D错误。8、BC【解析】A项，v-t图像的斜率表示物体运动的加速度，内，由图像可知，斜率相同，则加速度方向相同，大小相等，故A项错误．B项，前内，甲的路程为，乙的路程为，所以前内甲的路程大，故B项正确．C项，由图像可知，斜率相同，则加速度方向相同，大小相等，即甲相对乙做匀速直线运动，故C正确；D项，由于甲乙两物体起点未知，无法判断末是否相遇，故D项错误．综上所述本题答案是：BC9、AC【解析】C、钢板受到重力mg、风力F、墙的支持力N和滑动摩擦力f，由于风力恒定，则由平衡条件得知，墙对钢板的支持力恒定，钢板所受的滑动摩擦力恒定，故钢板匀加速下滑，则有v=at，故C正确；A、根据动能定理得：，可知与h成正比，故A正确；B、设钢板开始时机械能为，钢板克服滑动摩擦力做功等于机械能减小的量，则，则知E与t是非线性关系，图象应是曲线，故B错误；D、重力的功率，则知P与h是非线性关系，图象应是曲线，故D错误；故选AC．【点睛】本题首先要正确分析钢板的运动情况，其次要根据物理规律得到动能、机械能、速度和重力功率的表达式，再选择图象．10、AC【解析】

A．根据能量守恒得：在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能和内能，可知减少的重力势能大于摩擦生热，故A正确；B．由于下滑过程先加速后减速。故B错误；CD．下滑过程，设斜面长度为L，下降过程，由能量守恒得返回过程有联立解得故C正确，D错误。故选AC。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、B；；；【解析】

（1）由题意可知，弹簧的弹性势能转化为小球的动能，则由EP＝mv2即可求得弹性势能；故应测量小球的质量m以及通过光电门的速度v，为了测量小球的速度，需要知道做平抛运动的水平位移，即需测量P、Q两球落地点M、N到对应管口的水平距离x1、x2；压缩量、金属管的长度以及时间和小球的直径均不需要测量；故B正确，ACD错误．故选B；

（2）由（1）可知：由h＝gt2可得平抛运动的时间为：t=，根据水平方向上的匀速直线运动规律可知：v1＝，v2＝，即为：（3）根据动量守恒定律可知，两球碰前动量为零，碰后方向向反，设向左为正，则有：0=m1v1-m2v2

再根据水平方向x=vt可得：m1x1=m2x2【点睛】本题考查动量守恒定律的验证以及弹性势能的计算，要注意通过题意明确实验原理，能根据机械能守恒定律以及动量守恒定律分析对应的实验规律及误差情况．12、2.30遮光条到光电门的距离L（或A、B间的距离）【解析】

（1）游标卡尺的主尺读数为2mm，游标读数为0.05×6mm=0.30mm，所以最终读数d=2mm+0.30mm=2.30mm；

（2）实验时，将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t，滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度．根据运动学公式得若要得到滑块的加速度，还需要测量的物理量是遮光条到光电门的距离L；

（4）由题意可知，该实验中保持小车质量M不变，因此有：v2=2as，，，则有：；所以研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时应作出−F图象．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、(1)62.5m/s(2)8×105N【解析】

试题分析：（1）对整列动车，质量M=6×8×104=4.8×105kg，当牵引力等于阻力时，动车速度最大，其中阻力：f=0.1Mg=0.1