2022-2023学年北京市西城区北京师范大学附中高三物理第一学期期中学业水平测试试题（含解析）

1、2022-2023高三上物理期中模拟试卷注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角条形码粘贴处。2作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和

2、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、如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P从最底端向上滑动时A电源的效率变小.B经过R2的电流变大C电容器所带的电荷量变大D电阻R3消耗的功率变大2、如图所示，甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏，甲和他的冰车总质量共为M=30kg，乙和他的冰车总质最也是30kg，游戏时甲推着一个质量m=15kg的箱子和他一起以大小为=2m/s的速度滑行，乙以同样大小的速度迎面滑来，为了避免相撞，甲突然将箱子沿冰面推给乙，箱子滑到乙处时乙迅速

3、把它抓住，若不计冰面的摩擦，问甲至少要以多大的速度（相对地而）将箱子推出，才能避免与乙相撞（）A4.4m/sB5.2m/sC6.4m/sD8.0m/s3、如图所示，特战队员在进行训练时抓住一不可伸长的绳索，绳索的另一端固定，特战队员从高度一定的平台由静止开始下摆，悬点与平台在同一水平而上，在下摆过程中绳索始终处于绷紧状态，由于悬点位置不同，每次下摆的绳长可以发生变化，在到达竖直状态时特战队员松开绳索，特战队员被水平抛出直到落地。（不计绳索质量和空气阻力，特战队员可看成质点，绳索与队员的运动轨迹在同一竖直面内）下列说法正确的是（）A绳索越长，特战队员落地时的水平位移越大B绳索越长，特战队员在到达

4、竖直状态时绳索拉力越大C绳索越长，特战队员落地时的水平速度越大D绳索越长，特战队员落地时的速度越大4、长为L，质量为M的木块静止在光滑水平面上。质量为m的子弹以水平速度v0射入木块并从中射出。已知从子弹射入到射出木块移动的距离为s，则子弹穿过木块所用的时间为（ ）ABCD5、如图所示，一铁球用一轻绳悬挂于O点，用力F拉住小球，要使轻绳与竖直方向保持60角不变，且F最小，则F与竖直方向的夹角应为()A90B60C30D06、如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中，下列叙述中正确的是 A小球的速度一直减小B小球的加速度先减小后增大C小球加速度的最大值

5、，不一定大于重力加速度D小球的机械能守恒二、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，一质量为m的物体在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端向上做匀加速直线运动若斜面足够长，表面光滑，倾角为经时间t，恒力F做功20J，此后撤去恒力F，物体又经时间t回到出发点，且回到出发点时的速度大小为v，若以地面为重力势能的零势能面，则下列说法中正确的是A物体回到出发点时的机械能是20JB在撤去力F前的瞬时，力F的功率大小是2 mgvsin/3C在撤去力F前的瞬时，力F的功率大小是

6、4 mgvsin/3D在此运动过程中物体动能与势能相等的位置在撤去恒力位置的上方，物体的机械能先增加后减少8、如图所示，从地面上A处竖直向上抛一质量为m的小球，小球上升到B点时的动能与小球上升到最高点后返回至C点时的动能相等，B点离地面高度为h，C点离地面高度为h3。空气阻力f=0.1mg，大小不变，重力加速度为g，则（ ）A小球上升的最大高度为2hB小球上升的最大髙度为4hC小球下落过程中从B点到C点动能的增量为35mghD小球下落过程中从B点到C点动能的增量为45mgh9、如图所示，一弹性轻绳（绳的弹力与其伸长量成正比）穿过固定的光滑圆环B，左端固定在A点，右端连接一个质量为m的小球，A、

7、B、C在一条水平线上，弹性绳自然长度为AB。小球穿过竖直固定的杆，从C点由静止释放，到D点时速度为零，C、D两点间距离为h。已知小球在C点时弹性绳的拉力为0.5mg，g为重力加速度，小球和杆之间的动摩擦因数为0.5，弹性绳始终处在弹性限度内，下列说法正确的是（）A从C点到D点运动过程中，弹性绳对小球先做正功后做负功B若在D点给小球一个向上的速度v，小球恰好回到C点，则C小球从C点运动到D点的过程中克服摩擦力做功为mghD若仅把小球质量变为2m，则小球到达D点时的速度大小为10、如图所示，相同的乒乓球1、2恰好在等高处水平越过球网，不计乒乓球的旋转和空气阻力，乒乓球自最高点到落台的过程中，正确的

8、是（ ）A过网时球1的速度小于球2的速度B球1的飞行时间大于球2的飞行时间C球1的速度变化率等于球2的速度变化率D落台时，球1的速率大于球2的速率三、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）某小组同学在测某特殊电池的电动势和内阻时所用器材如下：A.某特殊电池：电动势约为3 V，内阻约为1 ；B.电压表V：量程03 V，内阻为几千欧；C.电流表A：量程0100 mA，内阻为4.5 ；D.标准电阻R0：0.5 ；E.滑动变阻器R：020 ；F.开关、导线若干(1)该小组同学设计了甲、乙、丙三个实验电路，其中可行的是_(2)选择(1)中正确的电

9、路后，该小组闭合开关，调节滑动变阻器，多次测量得出多组电压表示数U和电流表示数I，通过描点画出电源的U-I图象如图丁所示，则该特殊电池的电动势E=_V、内阻r=_(结果均保留两位小数)12（12分）在用DIS研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图（a）所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器，位移传感器（发射器）随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器（接收器）固定在轨道一端实验中力传感器的拉力为F，保持小车（包括位移传感器发射器）的质量不变，改变重物重力重复实验若干次，得到加速度与外力的关系如图（b）所示（1）小车与轨道的滑动摩擦力f=_

10、N（2）从图象中分析，小车（包括位移传感器发射器）的质量为_kg（3）该实验小组为得到a与F成正比的关系，应将斜面的倾角调整到_(保留两位有效数字)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，光滑水平面MN左端有一固定弹性挡板P(物体与挡板碰撞时无能量损失)，右端N与处于同一高度的水平传送带之间的间隙可忽略，传送带以的速度逆时针匀速转动。MN上放置着三个可视为质点的物体A、B和C，质量分别为mA=4kg、mB=1kg、mC=1kg，开始时，A、B静止，AB间有一个锁定的被压缩的轻质弹簧，弹性势能EP=40

11、J，物体C静止在N点。现解除锁定，A、B被弹开后迅速移走弹簧，B和C相碰后粘在一起。A、B、C三个物体与传送带间的动摩擦因数均为=0.2，g=10m/s2。求：(1)物体A、B被弹开时各自速度的大小；(2)要使A与BC能在水平面MN上发生相向碰撞，则传送带NQ部分的长度L至少多长；(3)若传送带NQ部分长度等于(2)问中的最小值，物体A与BC碰撞后结合成整体，此整体从滑上传送带到第一次离开传送带的过程中，系统有多少机械能转化成内能。14（16分）如图所示，直角梯形块a固定在水平地面上，其上表面AB与地面形成倾角=37的斜面;b为紧靠a的质量为2kg足够长的木板，上表面BC与AB平滑对接t=0时

12、，质量为1kg，可视为质点的滑块c从A点由静止升始下滑，图内c在0 6s内的速率随时间t变化的图像已知c与AB，c与BC的动摩擦因数相同，且为b与地面间的动摩擦因数的5倍认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2，sin37=0.6，求:（1）c与BC间动摩擦因数（2）b在地面上滑动距离15（12分）下表是关于小汽车的速率与制动距离（汽车从开始减速到停止的距离）之间的关系。速率（m/s）制动距离（m）10820323072 (1)分析表中的数据，汽车的制动距离与汽车的速率有怎样的关系？(2)当前车突然停止时，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰。若两辆小汽车

13、都以54km/h的速度沿同一方向行驶，后车司机的反应时间为0.7s，求两车之间的安全距离。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】A电源效率知滑动变阻器的滑动触头P从最底端向上滑动时，电阻增大，外电阻增大，故电源效率增大，故A错误；B滑动变阻器的滑动触头P从最底端向上滑动时，总电阻增大，根据欧姆定律知总电流减小，内电压减小，电阻R1电压增大，流过电阻R1的电流增大，则经过R2的电流变小，故B错误；C根据知，干路电流I减小，路端电压增大，并联电路的电压增大，电容器两端电压增大，Q=CU增大，故C正确；D电阻R3

14、处于干路，经过的电流变小，根据P=I2R3知电阻R3消耗的功率变小，故D错误。故选C。2、B【解析】设甲至少以速度v将箱子推出，推出箱子后甲的速度为v甲，乙的速度为v乙，取向右方向为正方向，则根据动量守恒，甲和箱子（M+m）v0= Mv甲+mv乙和箱子mv-Mv0=（m+M）v乙当甲与乙恰好不相撞时v甲v乙解得v5.2m/s故选B。3、C【解析】A设绳子长度为L，总高度为H，由动能定理可得特战员到达绳子最低点时的速度可得特战员到达绳子最低点时的速度，而后特战队员做平抛运动可知时，水平位移最大，A错误；B特战队员在到达竖直状态时，由牛顿第二定律，可得代入速度，可得，B错误；C特战队员落地时的水平

15、速度为，故绳索越长，特战队员落地时的水平速度越大，C正确；D整个过程，由动能定理，可得特战队员落地时的速度与绳子长度无关，D错误。故选C。4、B【解析】设子弹射穿木块后子弹的速度为v1，木块最终速度为,2，子弹和木块系统动量守恒，以子弹初速度方向为正方向，由动量守恒定律可得：mv0=mv1+Mv2；设子弹对木块的作用力为f，则对木块：fs=Mv22；对子弹：-f(s+L)=mv12-mv02；对木块由动量定理：ft=Mv2；联立解得：，故选B.5、C【解析】如图所示，小球受三个力而处于平衡状态，重力G的大小和方向都不变，绳子拉力T方向不变，因为绳子拉力T和外力F的合力等于重力，通过作图法知，当

16、F的方向与绳子方向垂直时，由于垂线段最短，所以F最小，则由几何知识得，C正确6、B【解析】A、从小球与弹簧接触，开始重力大于弹力，加速度方向向下，做加速运动，向下运动的过程中，弹力增大，则加速度减小，加速度减小到零，速度达到最大，然后弹力大于重力，加速度方向向上，做减速运动，向下运动的过程中，弹力增大，则加速度增加，所以速度先增大后减小，加速度先减小后增大故A错误，B正确C、若小球从弹簧原长处由静止释放，小球压缩弹簧到达最低点时，根据运动的对称性，可知加速度等于g，方向竖直向上；若小球从某一高度下降，小球压缩弹簧到达的最低点会更低，弹簧的弹力会更大，则加速度大于g，故C错误D、从接触弹簧开始到

17、将弹簧压缩到最短的过程中，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，小球的机械能不守恒，故D错误故选：B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、AB【解析】根据功能关系可知，除了重力之外的力对物体做正功时，物体的机械能就要增加，增加的机械能等于外力F做功的大小，由于拉力F对物体做的功为20J，所以物体的机械能要增加20J，撤去拉力之后，物体的机械能守恒，所以当回到出发点时，所有的能量都转化为动能，所以动能为20J，重力势能为0，所以物体回到出发点时的机械能是20J，故A正确设撤去力

18、F前和撤去力F后的运动过程中物体的加速度大小分别为：和，这两个过程的位移大小相等，方向相反，取沿斜面向上为正方向，则有：，得：；因为物体做匀加速直线运动，初速度为0，由牛顿第二定律可得，撤去恒力F后是匀变速运动，且加速度为，联立上两式得：，设刚撤去拉力F时物体的速度大小为，则有：，对于从撤去到返回的整个过程，有：，解得：，所以在撤去力F前的瞬间，力F的功率：，故B正确，C错误；撤去力F后的位置到最高点，动能减小，重力势能增大，动能与势能相等的位置不可能在这段距离，所以动能与势能相等的位置在撤去力F之前的某位置，物体的机械能一直增大，故D错误；故选AB【点睛】根据功能原理求物体回到出发点时的机械

19、能根据物体的运动的特点，在拉力F的作用下运动时间t后，撤去拉力F之后又运动时间t返回出发点，根据物体的这个运动过程，列出方程可以求得拉力的大小和撤去拉力时物体的速度的大小，从而可以求得拉力F的功率由高度的变化分析重力势能的变化分析物体的速度变化，判断动能的变化情况8、BC【解析】AB.设小球由B点再上升h到达最高点，对小球上升到B点与返回至C点之间的过程由动能定理得，mg23h-0.1mg(2h+23h)=0，解得h=3h，所以小球上升的最大高度H=h+h=4h，选项A不符合题意，选项B符合题意；CD.下落过程中小球从B点到C点动能的增量12mvC2-12mvB2=mg23h-0.1mg23h

20、=35mgh，选项C符合题意，选项D不合题意。9、BD【解析】A从C点到D点运动过程中，弹性绳弹力方向与小球位移方向夹角大于，则弹性绳对小球一直做负功，故A错误；BC设BC的长度为L，根据胡克定律，有BD与竖直方向的夹角为时，伸长量为，故弹力为对球受力分析，受重力、橡皮条的弹力、摩擦力，支持力，水平方向平衡，故则摩擦力故小球从C点运动到D点的过程中克服摩擦力做功为对球从C到D过程，根据动能定理，有得若在D点给小球一个向上的速度v，小球恰好回到C点，对此过程，根据动能定理，有解得故B正确，C错误；D若仅把小球质量变为2m，球从C到D过程，摩擦力做功不变，弹簧势能不变，对球从C到D过程，根据动能定

21、理，有即解得故D正确。故选BD。10、CD【解析】试题分析：因两球从同一高度过网，根据h=12gt2可知两球过网后的运动时间相同，因1的水平射程大于2，根据s=vt可知过网时球1的速度大于球2的速度，选项AB错误；根据v=gt可知球1的速度变化率等于球2的速度变化率，选项C正确；根据v=v02+(gt)2可知，落台时，球1的速率大于球2的速率，选项D正确；故选CD.考点：平抛运动.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、丙 2.95(2.932.97均给分) 0.95(0.930.97均给分) 【解析】(1)1由题意可知，电流表量程太小，应

22、把电流表与定值电阻并联扩大其量程，电压表测路端电压，电流表测电路电流，滑动变阻器采用限流接法，应选择图丙图(2)2 由根据闭合电路欧姆定律可得，图象中图象与纵坐标的交点为电源电动势，故电源电动势为(2.932.97均给分)3 由可知, 图象的斜率为电源内阻，则12、0.5； 0.7； ； 【解析】（1）1根据图象可知，当F=0.5N时，小车开始有加速度，则f=0.5N；（2）2根据牛顿第二定律得： ，则a-F图象的斜率表示小车质量的倒数，则（3）为得到a与F成正比的关系，则应该平衡摩擦力，则有： 解得：tan=，根据f=Mg得：所以tan=四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中

23、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）（3）【解析】（1）A、B被弹簧弹开的过程实际是爆炸模型，符合动量守恒、AB及弹簧组成的系统机械能守恒；（2）B与C碰撞的过程中动量守恒，由此求出碰撞后的速度；对BC，运用用动能定理可以求出传送带NQ部分的长度；（3）我们用逆向思维考虑：A、B整体最后刚好从Q点滑出那么它的末速度一定为零，即他们一直做匀减速运动，则A、B碰撞后的公共速度可求；而碰撞前B的速度已知，那么碰撞前A的速度利用动量守恒可求；既然A的速度求出来了，利用功能关系即可求出系统有多少机械能转化成内能；【详解】（1）A、B物块被弹簧弹开的过程中，取向右为正方向，由动量守恒定律得： 由能量守恒知： 解得：，； （2）B与C碰撞的过程中动量守恒，选取向右为正方向，则： 代入数据得： 要使三物块能在水平面MN上发生碰撞，小物块BC不能在传送带的Q端掉下，则小物块BC在传送带上至多减速运动达Q处。以BC物块为研究对象，滑到最右端时速度为0，据动能定理有： 解得：； （3）传送带的速度小于，可知物块BC返回过程先加速后匀速，到达水平面MN上时的速度等于传送带速度大小，故若两物块A、BC在水平面MN上相向碰撞结合成整体，设共同速度为，根据动量守恒有：解得：，方向向右。因，所以三物块组成的整体