2025届北京市昌平区实验中学物理高三上期中考试试题含解析

2025届北京市昌平区实验中学物理高三上期中考试试题考生请注意：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、如图，斜面上a、b、c三点等距，小球从a点正上方O点抛出，做初速为v0的平抛运动，恰落在b点．若小球初速变为v，其落点位于c，则（）A．v0<v<2v0 B．v=2v0C．2v0<v<3v0 D．v>3v02、半球形陶罐固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合．转台以一定角速度匀速转动，一小物块掉落在陶罐内，经过一段时间后小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时它和O点的连线与之间的夹角为，重力加速度为g．下列说法正确的是A．小物块向心力由重力沿切线方向的分力提供B．转台转速增大，未硬化的罐口最容易变形C．小物块转动的角速度小于转台的角速度D．转台转速减小过程，小物块受到的摩擦力方向始终不变3、如图所示，一物块在一个水平力F作用下沿斜面匀速运动，此力F的方向与斜面平行，某时刻将力F撤除，下列对撤除力F后物块运动的描述正确的是（）A．物块仍沿斜面匀速运动B．物块沿原方向做减速运动C．物块将做非匀变速曲线运动D．物块将做匀变速曲线运动4、“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道直奔月球，在距月球表面200km的P点进行第一次变轨后被月球捕获，先进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，如图所示．之后，卫星在P点又经过两次变轨，最后在距月球表面200km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动．对此，下列说法不正确的是（）A．卫星在轨道Ⅲ上运动的速度大于月球的第一宇宙速度B．卫星在轨道Ⅲ上运动周期比在轨道Ⅰ上短C．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种轨道运行相比较，卫星在轨道Ⅲ上运行的机械能最小D．卫星从椭圆轨道Ⅰ经过两次变轨到轨道Ⅲ上运动过程中，其重力势能的变化量大于机械能的变化量5、物体A、B、C均静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA、mB、mC，与水平面的动摩擦因数分别为μA、μB、μC．用水平拉力F分别拉物体A、B、C，所得加速度a与拉力F的关系如图所示，A、B两直线平行，B、C延长线交于a轴负半轴同一点．则以下关系正确的是（）A．μA=μB=μC B．μA＞μB=μC C．mA=mB＜mC D．mA＜mB=mC6、如图所示，滑轮A可沿倾角为θ的足够长光滑轨道下滑，滑轮下用轻绳挂着一个重为G的物体B，下滑时，物体B相对于A静止，则下滑过程中（）A．B的加速度为gsinθB．绳的拉力为C．绳的方向保持竖直D．绳的拉力为G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，带有挡板的光滑斜面固定在水平地面上，斜面的倾角为．质量均为1kg的A、B两物体用轻弹簧拴在一起，弹簧的劲度系数为5N/cm，质量为2kg的物体C用细线通过光滑的轻质定滑轮与物体B连接．开始时A、B均静止在斜面上，A紧靠在挡板处，用手托住C，使细线刚好被拉直．现把手拿开，让C由静止开始运动，从C开始运动到A刚要离开挡板的过程中，下列说法正确的是（）（取g=10m/s2）A．初状态弹簧的压缩量为1cmB．末状态弹簧的伸长量为1cmC．物体B、C与地球组成的系统机械能守恒D．物体C克服绳的拉力所做的功为0.2J8、如图所示，、两物体在水平拉力作用下一起做匀速运动，两物体在水平拉力作用下一起做匀加速运动，设、间动摩擦因数为，与地面间动摩擦因数为，间动摩擦因数为，与地面间动摩擦因数为，则可能正确的是（）A． B．C． D．9、质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力作用，下落的加速度为25g，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是（A．物体重力做的功为mghB．合外力对物体做功为35C．物体重力势能增加了mghD．物体的机械能减少了3510、如图所示，足够长的光滑斜面固定在水平面上，轻质弹簧与A、B物块相连，A、C物块由跨过光滑小滑轮的轻绳连接．初始时刻，C在外力作用下静止，绳中恰好无拉力，B放置在水平面上，A静止．现撤去外力，物块C沿斜面向下运动，当C运动到最低点时，B刚好离开地面．已知A、B的质量均为m，弹簧始终处于弹性限度内，则上述过程中A．C的质量mC可能小于mB．C的速度最大时，A的加速度为零C．C的速度最大时，弹簧弹性势能最小D．A、B、C系统的机械能先变小后变大三、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）如图所示为研究平行板电容器电容的实验．电容器充电后与电源断开，电量Q

将________（填“增大”、“减小”或“不变”），与电容器相连的静电计用来测量电容器的___________．在常见的电介质中，由于空气的介电常数是最小的，当极板间插入其它的电介质板时，电容器的电容将___________（填“增大”、“减小”或“不变”），于是我们发现，静电计指针偏角将___________．（填“增大”、“减小”或“不变”）12．（12分）某同学利用下述装置验证机械能守恒，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图所示．向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放，小球离开桌面后落到水平地面．（1）已知重力加速度大小为，为求得小球离开桌面时动能，至少需要测量下列物理量中的___________(填正确答案标号)．A．小球的质量B．小球抛出点到落地点的水平距离C．桌面到地面的高度D．弹簧的压缩量（2）用（1）中所选取的测量量和已知量表示，得___________．（3）已知弹簧的弹性势能与弹簧形变量的二次方成正比，若弹簧和小球构成的系统机械能守恒，则小球抛出点到落地点的水平距离与弹簧的压缩量应满足的关系为________(填正确答案标号)．A．B．C．D．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，矩形区域以对角线abcd为边界分为上、下两个区域，对角线上方区域存在竖直向下的匀强电场，对角线下方区域存在垂直纸面向外的匀强磁场。质量为m、带电量为+q的粒子以速度从a点沿边界ab进入电场，恰好从对角线ac的中点O进入磁场，并恰好未从边界cd射出。已知ab边长为2L，bc边长为，粒子重力不计，求：(1)电场强度E的大小；(2)磁感应强度B的大小。14．（16分）如图所示，传送带A、B之间的距离为L＝3.2m，与水平面间的夹角θ＝37°，传送带沿顺时针方向转动，速度恒为v＝2m/s，在上端A点无初速度地放置一个质量为m＝1kg、大小可视为质点的金属块，它与传送带的动摩擦因数为μ＝0.5，金属块滑离传送带后，经过弯道，沿半径为R＝0.4m的光滑圆轨道做圆周运动，刚好能通过最高点E。已知B、D两点的竖直高度差h＝0.6m(g取10m/s2)求：(1)金属块经过D点时的速度；(2)金属块在BCD弯道上克服摩擦力做的功。15．（12分）如图所示，一定质量的理想气体从状态A先后经过等压、等容和等温过程完成一个循环，A、B、C状态参量如图所示，气体在状态A的温度为27℃，求：（1）气体在状态B的温度TB；（2）气体从A→B→C状态变化过程中与外界交换的总热量Q。

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、A【解析】

小球从a点正上方O点抛出，做初速为v0的平抛运动，恰落在b点，改变初速度，落在c点，知水平位移变为原来的2倍，若时间不变，则初速度变为原来的2倍，由于运动时间变长，则初速度小于2v0，故A正确，BCD错误．2、B【解析】

A．小物块受重力、支持力、还可能有摩擦力，需要的向心力由合力提供．故A错误．

B．根据向心力公式：，可知转台转速增大，需要的向心力大，罐口若没有硬化，则容易因为需要的向心力变大，而提供的向心力不足而变形．故B正确．

C．小物块相对罐壁静止，它们的角速度相等．故C错误．

D．当小物块所受的摩擦力沿切线方向向下，随着角速度的减小，小物块的摩擦力会减小，再反向沿切线方向向上．故D错误．3、C【解析】

物体受重力、支持力、拉力及摩擦力而处于平衡，重力可分解为垂直于斜面及沿斜面的两个力；垂直斜面方向受力平衡，而沿斜面方向上有拉力、重力的分力及摩擦力而处于平衡；故摩擦力应与拉力与重力分力的合力平衡，运动方向与f的方向相反；如图所示：当F撤去后，合力方向与F方向相反，与v的方向由一定的夹角，所以物体做曲线运动，速度的方向改变后，f的方向也改变，所以合力的方向也改变，故将做非匀变速曲线运动。故选C。4、A【解析】

A、根据万有引力提供向心力GMmr2=mv2r，得v=GMrB、根据开普勒第三定律R3T2=k，半长轴越长，周期越大，所以卫星在轨道Ⅲ上运动周期比在轨道Ⅰ上短，C、从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ和从轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ，都要减速做近心运动，故其机械能要减小，故卫星在轨道Ⅲ上运行的机械能最小，故C正确；D、卫星从椭圆轨道Ⅰ经过两次变轨到轨道Ⅲ上运动过程中，根据万有引力提供向心力GMmr2=mv2r，不正确的故选A。【点睛】关键知道卫星变轨的原理，以及掌握开普勒第三定律，知周期与轨道半径的关系；第一宇宙速度是绕月球作圆周运动最大的环绕速度。5、C【解析】

根据牛顿第二定律得到加速度的函数表达式，由函数关系式和图线的关系进行比较即可得解．【详解】根据牛顿第二定律：F-mg=ma，可得加速度a=F-g，由函数关系式和图线的关系可知，图线的斜率为，A、B两直线平行斜率相同且大于C直线的斜率，即mA=mB＜mC；图线在纵轴的截距为g，所以有：μAμB=μC，故A、B、D错误，C正确．故选C6、A【解析】

分析滑轮A和B的整体，受到重力和斜面的支持力，由牛顿第二定律可得，解得，由于下滑时，物体B相对于A静止，因此物体B的加速度也为gsinθ，对物体B受力分析得：受到绳子的拉力和重力，因此绳子拉力方向与斜面垂直，因此由拉力为Gcosθ．因此A正确BCD错误二、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、ABD【解析】

A．初状态弹簧的压缩量为故A正确．B．末状态弹簧的伸长量为故B正确．C．对于物体B、C与地球组成的系统，由于弹簧对B先做正功后做负功，所以系统的机械能不守恒．故C错误．D．初末状态弹簧的弹性势能相等，对于弹簧、物体B、C与地球组成的系统，根据机械能守恒定律得对C，由动能定理得解得物体C克服绳的拉力所做的功W克=0.2J，故D正确．8、BD【解析】

以为研究对象，分析受力可知，相对于没有运动趋势，不受静摩擦力，即物体与间的静摩擦力的大小等于零，但不一定为零；以、整体为研究对象，分析受力可知，整体在水平方向受到拉力和地面对的静摩擦力，由平衡条件得，所以一定不为零；一起做匀加速直线运动，隔离，根据牛顿第二定律可知对有水平向右的摩擦力，故，把看成一个整体，可知可能为0，也可能不为0.综上可知BD正确，AC错误.9、AD【解析】

AC．质量为m的物体，在物体下落h的过程中，物体重力做的功WG=mgh，物体的重力势能减少mgh．故A项正确，B．质量为m的物体，下落的加速度为25F方向竖直向下，合外力对物体做功W故B项错误．D．合外力对物体做功W合=25mgh，物体动能增加25mgh；物体的重力势能减少故选AD.点睛：重力对物体所做的功等于物体重力势能的减少量；合力对物体所做的功等于物体动能的增加量；除重力（弹簧弹力）其他力对物体所做的功等于物体机械能的增加量．10、BC【解析】物体C能拉动A向上运动可知mCgsinθ>mg，则C的质量mC一定大于m，选项A错误；C的速度最大，加速度为零，因A的加速度等于C的加速度，则此时A的加速度也为零，选项B正确；开始时弹簧压缩量为Δx1=mgk，因当C运动到最低点时，B刚好离开地面，此时弹簧伸长量为Δx2=mgk，根据振动的对称性可知，当A的加速度为零时，弹簧处于原长状态，则此时弹性势能为零，选项C正确；因只有重力和弹力做功，则A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、不变；电势差；增大；减小；【解析】电容器充电后与电源断开，电量保持不变；静电计可以测量电容器的电势差．当插入介质时，增大，由可知电容将增大；由可知，两板间的电压减小，静电计指针偏角减小．12、ABCA【解析】试题分析：本题的关键是通过测量小球的动能来间接测量弹簧的弹性势能，然后根据平抛规律以及动能表达式即可求出动能的表达式；根据弹性势能转化为小球的动能，列式分析．（1、2）由平抛规律可知，由水平距离和下落高度即可求出平抛时的初速度，进而可求出物体动能，平抛规律应有，，又，联立可得．故还需要测量小球的质量m、小球抛出点到落地点的水平距离s，桌面到地面的高度h，故选ABC（3）设弹性势能与形变量的关系为（k为常量），如果小球和弹簧构成的机械能守恒，则满足，即，所以即，A正确．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)(2)【解析】

(1)从a点入射的粒子在电场区域内做类平拋运动，则有：联立解得：；(2)设粒子进入磁场时速度大小为，速度方向与水平方向成角，则有：粒子进入磁场后恰好不从边界cd射出，其轨迹恰与边界cd相切，如图所示：设圆周运动的半径为R，由几何关系可得：由牛顿第二定律得：联立解得：14、（1）（2）