北京四中2025届高三物理第一学期期中综合测试模拟试题含解析

北京四中2025届高三物理第一学期期中综合测试模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、如图甲所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，一个线圈与一个电容器相连，线圈平面与匀强磁场垂直，电容器的电容C=60μF，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是A．电容器下极板电势高于上极板 B．线圈中磁通量的变化率为3Wb/sC．电容器两极板间电压为2.0V D．电容器所带电荷量为120C2、甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动。甲、乙两车的位置随时间的变化如图所示。下列说法正确的是A．在时刻两车速度相等B．从到时间内，两车走过的路程相等C．在到时间内的中间位置，两车速度相等D．在到时间内的中间时刻，两车速度相等3、用两根长度相等的绝缘细线系住两个质量相等的带电小球A和B，A带正电，B带负电，且|qA|＝3|qB|，悬挂在水平向右的匀强电场中，保持平衡状态，能正确表示系统平衡状态的图是()A． B． C． D．4、甲乙两位同学面对面站在光滑的水平冰面上，两人都处于静止状态，某时刻甲同学沿水平方向用力推了乙同学一下，结果两人向相反方向滑去。已知m甲﹥m乙。则下列说法正确的是（）A．甲同学受到的冲量较大B．乙同学受到的冲量较大C．甲同学运动的速率较大D．乙同学运动的速率较大5、有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁做匀速圆周运动．图中有两位驾驶摩托车的杂技演员A、B，他们离地面的高度分别为和，且，下列说法中一定正确的是A．A

摩托车对侧壁的压力较大B．A

摩托车做圆周运动的向心力较大C．A

摩托车做圆周运动的周期较大D．A

摩托车做圆周运动的线速度较小6、伽利略对“运动和力的关系”和“自由落体运动”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法．图1、图2分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是（）A．图1中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成B．图1的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持C．图2通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动D．图2中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易二、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，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，且处于原长状态，现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L（未超过弹性限度），则在圆环下滑到最大距离的过程中（）A．圆环的机械能守恒B．弹簧弹性势能变化了C．圆环下滑到最大距离时，所受合力不为零D．圆环重力势能与弹簧弹性势能之和先增大后减小8、如图所示，一条细细一端与地板上的物体B（物体B质量足够大）相连，另一端绕过质量不计的定滑轮与小球A相连，定滑轮用另一条细线悬挂在天花板上的O′点，细线与竖直方向所成的角度为，则A．如果将物体B在地板上向右移动稍许，角将增大B．无论物体B在地板上左移还是右移，只要距离足够小，角将不变C．增大小球A的质量，角一定减小D．悬挂定滑轮的细线的弹力不可能等于小球A的重力9、如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为的小球，从离弹簧上端高h处由静止释放，落在弹簧上后继续向下运动到最低点的过程中，小球的速度v随时间的变化图象如图乙所示，其中OA段为直线，AB段是与OA相切于A点的曲线，BCD是平滑的曲线．若小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴ox，则关于A、B、C、D各点对应的小球下落的位置坐标x及所对应的加速度的大小，以下说法正确的是（）A．xA=h，aA=0C．xC=h+2mgk，10、在匀强电场中有一个光滑的直角三角形框架，∠CAB=30°．将一质量不计的带电滑块以初速度v0释放，使其沿斜面CA运动，到达A点的速度为2v0，让滑块以相同速度从C点沿CB下滑，则到达B点的速度为3v0，则下列说法正确的是（）A．C点电势可能比A点电势高B．B点电势是A点电势的两倍C．A点电势与BC边中点的电势相等D．电场方向与AB边垂直三、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）某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，将橡皮筋改为劲度系数为400N/m的轻质弹簧，将弹簧的一端固定在竖直墙面上。不可伸长的细线OA、OB、OC，分别固定在弹簧的A端和弹簧秤甲、乙的挂钩上，其中O为OA、OB、OC三段细线的结点，如图1示。在实验过程中，保持弹簧伸长1.00cm不变。（1）若OA、OC间夹角为90°，弹簧秤乙的示数如图2所示，为________N，则弹簧秤甲的示数应该是__________N；（2）在（1）问中若保持OA与OB的方向不变：逐渐增大OA与OC的夹角，则弹簧秤甲的读数大小将________，弹簧秤乙的读数大小将________。12．（12分）某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系．（1）下列做法正确的是________（选填字母代号）．A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源D．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度（2）为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量________木块和木块上砝码的总质量．（选填“远大于”“远小于”或“近似等于”）（3）甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图中甲、乙两条直线．设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙，由图可知，m甲________m乙，μ甲________μ乙．（选填“大于”“小于”或“等于”）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，在直角三角形OPN区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外．一带正电的粒子从静止开始经电压U加速后，沿平行于x轴的方向射入磁场；一段时间后，该粒子在OP边上某点以垂直于x轴的方向射出．已知O点为坐标原点，N点在y轴上，OP与x轴的夹角为30°，粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d，不计重力．求（1）带电粒子的比荷；（2）带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间．14．（16分）如图所示，光滑的水平面AB与半径，光滑竖直半圆轨道BCD在B点相切，D为轨道最高点。用轻质细线连接甲、乙两小球，中间夹一轻质弹簧，弹簧与甲、乙两球不拴接.甲球的质量为，乙球的质量为，甲、乙两球静止。现固定甲球，烧断细线，乙球离开弹簧后进入半圆轨道恰好能通过D点。重力加速度取，甲、乙两球可看作质点。(1)试求细线烧断前弹簧的弹性势能；(2)若甲球不固定，烧断细线，求从烧断细线开始到乙球脱离弹簧过程中，弹簧对乙球冲量I的大小。15．（12分）如图所示，可视为质点的物块、、放在倾角为、长的固定斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数，与紧靠在一起，紧靠在固定挡板上，物块的质量分别为、，其中不带电，、的带电量分别为、，且保持不变．开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用．如果选定两点电荷在相距无穷远处的电势能为，则相距为时，两点电荷具有的电势能可表示为．现给施加一平行于斜面向上的力，使在斜面上作加速度大小为的匀加速直线运动，经过时间物体、分离并且力变为恒力．当运动到斜面顶端时撤去力．已知静电力常量，，，．求：（1）未施加力时物块、间的距离．（2）时间内库仑力（电场力）做的功．（3）力对物块做的总功．

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】

根据楞次定律，可判断出电容器上极板电势高于下极板，A错误；根据图象可得线圈中磁通量的变化率为，B错误；根据法拉第电磁感应定律有：V，C正确；根据Q=CU，可得电容器所带电荷量为，D错误；选C.2、D【解析】

A、x-t图象的斜率表示速度，在t1时刻乙图象的斜率大于甲图象的斜率，所以乙车的速度大于甲车速度，故A错误；B、由于甲乙的起点位置不同，所以在0到t1时间内，两车走过的路程不相等，故B错误；C、由图可知，从t1到t2时间内的中间位置，两车速度不相等，故C错误；D、根据图象可知，在t1时刻乙图象的斜率大于甲图象的斜率，在t2时刻乙图象的斜率小于甲图象的斜率，在t1到t2时间内的中间时刻的斜率相同，此时两车速度相等，故D正确。3、D【解析】试题分析：设A带正电+3q，受到的电场力水平向右，B带负电-q，受到的电场力水平向左．以整体为研究对象，分析受力如图．设OA绳与竖直方向的夹角为α，整体带电量为2q，则由平衡条件得以B球为研究对象，受力如图．设AB绳与竖直方向的夹角为β，则由平衡条件得得到α=β，故选D考点：物体的平衡；整体及隔离法.4、D【解析】

CD．两人组成的系统，初状态总动量为零，根据动量守恒，可知两人的动量变化量大小相等，方向相反，根据△P=mv-0=mv可知质量小的速度大，故D正确，C错误；

AB．根据动理定理I=△P，可知两人的冲量大小相等，故AB错误；

故选D。5、C【解析】

试题分析：摩托车做匀速圆周运动，提供圆周运动的向心力是重力mg和支持力F的合力，作出力图，得出向心力大小不变．h越高，圆周运动的半径越大，由向心力公式分析周期、线速度大小．摩托车做匀速圆周运动，提供圆周运动的向心力是重力mg和支持力F的合力，作出力图．设圆台侧壁与竖直方向的夹角为α，侧壁对摩托车的支持力不变，则摩托车对侧壁的压力不变，A错误；如图向心力，m，α不变，向心力大小不变，B错误；根据牛顿第二定律得，h越大，r越大，向心力不变，则周期越大，可知A的周期较大，C正确；根据牛顿第二定律得，h越大，r越大，则线速度越大，可知A的线速度较大，D错误．6、D【解析】

A.完全没有摩擦阻力的斜面是实际不存在的，故实验不可能实际完成，故A错误；B.图2的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持，故B错误；CD.伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计算，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力得作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长的多，所以容易测量．伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推．故C错误，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、BC【解析】

A、圆环沿杆滑下过程中，弹簧的拉力对圆环做功，圆环的机械能不守恒，故A错误.B、图中弹簧水平时恰好处于原长状态，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L，可得圆环下降的高度为h=L，根据系统的机械能守恒得：弹簧的弹性势能增大量为：EP=mgh=mgL，故B正确.C、当圆环所受合力为零时，速度最大，此后圆环继续向下运动，则弹簧的弹力增大，圆环下滑到最大距离时，所受合力不为零，故C正确；D、根据圆环与弹簧组成的系统机械能守恒，即圆环的重力势能与圆环的动能还有弹簧弹性势能三种能量总和守恒.在圆环下滑到最大距离的过程中，圆环的速度是先增大后减少，圆环的动能也是先增大后减少，那么圆环重力势能与弹簧弹性势能之和就应先减少后增大，故D错误．故选B、C【点睛】对物理过程进行受力、运动、做功分析，是解决问题的根本方法．要注意圆环的机械能不守恒，圆环与弹簧组成的系统机械能才守恒.8、AD【解析】对小球A受力分析，受重力和拉力，根据平衡条件，有：T=mg；如果将物体B在地板上向右移动稍许，则∠AOB增加；对滑轮分析，受三个拉力，如图所示：

根据平衡条件，∠AOB=2α，故α一定增加，故A正确，B错误；增大小球A的质量，系统可能平衡，故α可能不变，故C错误；由于∠AOB=2α＜90°，弹力F与两个拉力T的合力平衡，而T=mg．故定滑轮的细线的弹力不可能等于小球A的重力，故D正确；故选AD.9、BC【解析】OA过程是自由落体，A的坐标就是h，加速度为g，故A错误；B点是速度最大的地方，此时重力和弹力相等，合力为0，加速度也就为0．由mg=kx，可知x=mgk．所以B的坐标为h+mgk，故B正确；A、C两点关于B点对称，由A点到B点的形变量为mgk．由对称性得B到D的形变量也为mgk，所以在C点的形变量为2mgk，所以弹簧弹力F=2mg，F-mg=ma．a=g，x=2mgk．故C的坐标为h+2mgk，故C正确；到达D点时，速度为0，所以到达D点时形变量要大于点睛：明确物体压缩弹簧的过程，就可以逐个分析位移和加速度．要注意在压缩弹簧的过程中，弹力是个变力，加速度是变化的，当速度等于零时，弹簧被压缩到最短．10、AC【解析】

从C到A和从C到B，分别分析这两个过程中的做功情况，因质量不计，所以不用考虑重力做功，又因框架光滑，所以运功过程中只有电场力做功，且都为正功，由动能定理列式可解的CA间的电势差与CB间的电势差的关系，再在CB的连线上找出与A点电势相等的点，即可得知各选项的正误。【详解】设滑块的质量为m，电量为q，BC的中点为D，因质量不计，所以滑块在运动过程中，只有电场力做功。设CA间的电势差为U1，则由动能定理有：12设CB间的电势差为U2，则由动能定理有：1解得：U2=2U1即BC的中点D的电势与A的电势相等。A项：虽然滑块从C到A的过程中电场力做正功，因不知滑块所带的电性，所以无法判知C点和A点的电势高低，故A正确；B项：虽然CB间的电势差等于CA间的电势差的2倍，但是零势能面没有确定，所以B点电势不一定是A点电势的两倍，故B错误；C项：由以上解答可知，即BC的中点D的电势与A的电势相等，故C正确；D项：由以上解答可知，A与BC的中点D的电势相等，所以电场方向垂直于AD，与AB并不垂直，故D错误。故应选：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、3.00N5.00N减小先减小后增大【解析】

(1)[1]根据弹簧秤的读数方法可知，a的读数为3.00N；[2]根据胡克定律可知：OA、OC间夹角为，则甲的示数等于弹簧AA′的弹力与乙弹簧弹力的矢量和，即(2)[3][4]在(1)问中若保持OA与OB的方向不变，逐渐增大OA与OC的夹角，甲乙两个弹簧秤弹力的合力不变，如图所示，则可知弹簧秤甲的读数大小逐渐减小，弹簧秤乙的读数大小先变小后变大。12、AD远小于小于大于【解析】

（1）[1]．实验中细绳要保持与长木板平行，A项正确；平衡摩擦力时不能将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上，这样无法平衡摩擦力，B项错误；实验时应先接通电源再放开木块，C项错误；平衡摩擦力后，改变木块上的砝码的质量后不再需要重新平衡摩擦力，D项正确．（2）[2]．由整体法和隔离法得到细绳中的拉力F＝Ma＝M＝mg，可见，当砝码桶和桶内砝码的总质量m远小于木块和木块上砝码的总质量M时，可得F≈mg.（3）[3]．不平衡摩擦力，则F－μmg＝ma，a＝－μg，图象的斜率大的木块的质量小，纵轴截距绝对值大的动摩擦因数大，因此m甲<m乙，μ甲>μ乙．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）或【解析】

（1）粒子从静止被加速的过程，根据动能定理得：，解得：根据题意，下图为粒子的运动轨迹，由几何关系可知，该粒子在磁场中运动的轨迹半径为：粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即：联立方程得：（2）根据