2025届北京师大二附中物理高三上期末学业水平测试模拟试题含解析

2025届北京师大二附中物理高三上期末学业水平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、在如图所示的图像中，直线为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源与电阻R组成闭合电路。由图像判断错误的是A．电源的电动势为3V，内阻为0.5ΩB．电阻R的阻值为1ΩC．电源的效率为80%D．电源的输出功率为4W2、如图所示，物体A放在斜面体B上，A恰能沿斜面匀速下滑，而斜面体B静止不动．若沿斜面方向用力向下拉物体A，使物体A沿斜面加速下滑，则此时斜面体B对地面的摩擦力A．方向水平向左 B．方向水平向右C．大小为零 D．无法判断大小和方向3、一物块以某初速度沿水平面做直线运动，一段时间后垂直撞在一固定挡板上，碰撞时间极短，碰后物块反向运动。整个运动过程中物块的速度随时间变化的v-t图像如图所示，下列说法中正确的是（）A．碰撞前后物块的加速度不变B．碰撞前后物块速度的改变量为2m/sC．物块在t=0时刻与挡板的距离为21mD．0~4s内物块的平均速度为5.5m/s4、由于空气阻力的影响，炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线，而是“弹道曲线”，如图中实线所示。图中虚线为不考虑空气阻力情况下炮弹的理想运动轨迹，为弹道曲线上的五点，其中点为发射点，点为落地点，点为轨迹的最高点，为运动过程中经过的距地面高度相等的两点。下列说法正确的是（）A．到达点时，炮弹的速度为零B．到达点时，炮弹的加速度为零C．炮弹经过点时的速度大于经过点时的速度D．炮弹由点运动到点的时间大于由点运动到点的时间5、我国自主研发的北斗卫星导航系统由35颗卫星组成，包括5颗地球静止同步轨道卫星和3颗倾斜同步轨道卫星，以及27颗相同高度的中轨道卫星。中轨道卫星轨道高度约为2.15×104km，同步轨道卫星的高度约为3.60×104km，己知地球半径为6.4×103km，这些卫星都在圆轨道上运行。关于北斗导航卫星，则下列说法正确的是（）A．中轨道卫星的动能一定小于静止同步轨道卫星的动能B．静止同步轨道卫星绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大C．中轨道卫星的运行周期约为20hD．中轨道卫星与静止同步轨道卫星的向心加速度之比为6、在如图所示的位移图象和速度图象中，给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是（）A．甲车做曲线运动，乙车做直线运动B．0～t1时间内，甲车通过的路程大于乙车通过的路程C．丁车在t2时刻领先丙车最远D．0～t2时间内，丙、丁两车的平均速度相等二、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、如图半径为R的内壁光滑圆轨道竖直固定在桌面上，一个可视为质点的质量为m的小球静止在轨道底部A点。现用小锤沿水平方向快速击打小球，使小球在极短的时间内获得一个水平速度后沿轨道在竖直面内运动。当小球回到A点时，再次用小锤沿运动方向击打小球，通过这两次击打，小球才能运动到圆轨道的最高点。已知小球在运动过程中始终未脱离轨道，在第一次击打过程中小锤对小球做功W1，第二次击打过程中小锤对小球做功W2。若两次击打过程中小锤对小球做功全部用来增加小球的动能，则的值可能是（）A． B． C．1 D．28、飞机在航空母舰上从静止开始起飞，在自身发动机和舰装弹射器的共同作用下沿水平方向加速运动。发动机产生的推力恒为，弹射器的作用长度为，飞机质量为，飞机所受阻力为弹射器弹力和发动机推力总和的20%。若飞机在弹射结束时要求的速度为，则弹射过程中（）A．飞机的加速度为B．弹射器推力为C．弹射器对飞机做功为D．弹射器对飞机做功的平均功率为9、如图所示，以O为圆心、半径为R的虚线圆位于足够大的匀强电场中，圆所在平面与电场方向平行，M、N为圆周上的两点．带正电粒子只在电场力作用下运动，在M点速度方向如图所示，经过M、N两点时速度大小相等．已知M点电势高于O点电势，且电势差为U，下列说法正确的是()A．M,N两点电势相等B．粒子由M点运动到N点，电势能先增大后减小C．该匀强电场的电场强度大小为D．粒子在电场中可能从M点沿圆弧运动到N点10、如图1所示，光滑的平行竖直金属导轨AB、CD相距L，在A、C之间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间abcd矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为5d的匀强磁场，磁感应强度为B，一质量为m、电阻为r、长度也刚好为L的导体棒放在磁场下边界ab上（与ab边重合），．现用一个竖直向上的力F拉导体棒，使它由静止开始运动，已知导体棒离开磁场前已开始做匀速直线运动，导体棒与导轨始终垂直且保持良好接触，导轨电阻不计，F随导体棒与初始位置的距离x变化的情况如图2所示，下列判断正确的是（）A．导体棒经过磁场的过程中，通过电阻R的电荷量为B．导体棒离开磁场时速度大小为C．离开磁场时导体棒两端电压为D．导体棒经过磁场的过程中，电阻R产生焦耳热为三、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）如图所示，梁老师在课堂做“验证力的平行四边形定则”实验时，橡皮条的一端固定在黑板上方的A点，另一端被两个弹簧测力计拉到O点。(1)下列原因可能会导致实验结果不准确的是________A．弹簧测力计在实验前没有调零B．弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧侧力计刻度C．弹簧测力计自身的重力对拉力大小有影响D．拉橡皮条的细绳套粗一些且短一些，实验效果较好(2)为了提高实验的准确性，减少误差，请提出合理的解决办法(一条即可)_________(3)两弹簧测力计的读数分别为F1和F2，两细绳的方向分别与橡皮条延长线的夹角为α1和α2，如图所示，以下说法正确的是______.A．为了验证力的平行四边形定则，只需作力的图示来表示分力与合力B．实验中用平行四边形定则求得的合力F一定与OA在一条直线上C．若保持O点的位置和夹角α1不变，夹角α2可变，若F1增大，则F2可能减小D．两弹簧测力计间的夹角α1和α2之和必须取90°12．（12分）(1)在“测定金属丝的电阻率”实验中，先用螺旋测微器测出金属丝的直径，测量示数如图甲所示，则金属丝的直径d=__________mm。(2)在测定电源电动势和内阻的实验中，实验室仅提供下列实验器材：A．干电池两节，每节电动势约为1.5V，内阻约几欧姆B．直流电压表V1、V2，量程均为0~3V，内阻约为3kΩC．电流表，量程0.6A，内阻小于1ΩD．定值电阻R3，阻值为5ΩE.滑动变阻器R，最大阻值50ΩF.导线和开关若干①如图乙所示的电路是实验室测定电源的电动势和内阻的电路图，按该电路图组装实验器材进行实验，测得多组U2、Ⅰ数据，并画出U2-Ⅰ图像，求出电动势和内电阻。电动势和内阻的测量值均偏小，产生该误差的原因是__________，这种误差属于__________（填“系统误差”或“偶然误差”）。②实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2，描绘出U1一U2图像如图丙所示，图线斜率为k，与横轴的截距为a，则电源的电动势E=__________，内阻r=_________（用k、a、R0表示）。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，矩形拉杆箱上放着平底箱包，在与水平方向成α＝37°的拉力F作用下，一起沿水平面从静止开始加速运动．已知箱包的质量m＝1.0kg，拉杆箱的质量M＝9.0kg，箱底与水平面间的夹角θ＝37°，不计所有接触面间的摩擦，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。(1)若F＝25N，求拉杆箱的加速度大小a；(2)在(1)的情况下，求拉杆箱运动x＝4.0m时的速度大小v；(3)要使箱包不从拉杆箱上滑出，求拉力的最大值Fm。14．（16分）如图所示，空间内有一磁感应强度的水平匀强磁场，其上下水平边界的间距为H，磁场的正上方有一长方形导线框，其长和宽分别为、，质量，电阻。将线框从距磁场高处由静止释放，线框平面始终与磁场方向垂直，线框上下边始终保持水平，重力加速度取。求：(1)线框下边缘刚进入磁场时加速度的大小；(2)若在线框上边缘进入磁场之前，线框已经开始匀速运动。求线框进入磁场过程中产生的焦耳热Q；(3)请画出从线框由静止开始下落到线框上边缘进入磁场的过程中，线框速度v随t变化的图像（定性画出）。15．（12分）如图所示，在直角坐标系xOy的第一、四象限内，在边界MN与y轴之间有垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，边界MN右侧有沿x轴正向的匀强电场，电场强度大小为E，MN上P点的坐标为（a，0），MN与x轴正向的夹角θ=45°，一个质量为m，电荷量为q的带负电的粒子从坐标原点沿y轴正向射入磁场，不计粒子的重力，，求：(1)要使粒子不进入电场，粒子进入磁场的最大速度为多少；(2)若粒子从P点进入电场，则粒子在电场中运动的时间为多少；(3)若粒子刚好垂直MN进入电场，且将电场反向，则粒子在电场中运动时经过x轴的位置坐标。

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．根据闭合电路欧姆定律得：U=E-Ir当I=0时，U=E，由读出电源的电动势E=3V，内阻等于图线的斜率大小，则：A正确；B．根据图像可知电阻：B正确；C．电源的效率：C错误；D．两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时工作状态，由图读出电压U=2V，电流I=2A，则电源的输出功率为：P出=UI=4WD正确。故选C。2、C【解析】

由题物体A恰能在斜面体上沿斜面匀速下滑时，斜面对物体A的作用力竖直向上，与物体A的重力平衡。物体A对斜面的力竖直向下，斜面不受地面的摩擦力作用。此时斜面体受到重力、地面的支持力、物体对斜面的压力和沿斜面向下的滑动摩擦力。若沿平行于斜面的方向用力F向下拉此物体A，使物体A加速下滑时，物体A对斜面的压力没有变化，则对斜面的滑动摩擦力也没有变化，所以斜面体的受力情况没有改变，则地面对斜面体仍没有摩擦力，即斜面体受地面的摩擦力为零。A.方向水平向左。与上述结论不符，故A错误；B.方向水平向右。与上述结论不符，故B错误；C.大小为零。与上述结论相符，故C正确；D.无法判断大小和方向。与上述结论不符，故D错误。故选：C。3、C【解析】

根据速度图像的斜率分析物块的加速度。读出碰撞前后物块的速度，即可求速度的改变量。根据图像与时间轴所围的面积求物块在内的位移，即可得到物块在时刻与挡板的距离。根据内的位移来求平均速度。【详解】A．根据v-t图像的斜率大小等于物块的加速度，知碰撞前后物块的加速度大小相等，但方向相反，加速度发生了改变，故A错误；B．碰撞前后物块的速度分别为v1=4m/s，v2=-2m/s则速度的改变量为：故B错误；C．物块在时刻与挡板的距离等于内位移大小为：故C正确；D．内的位移为：平均速度为：故D错误。故选C。4、C【解析】

A．炮弹在最高点竖直方向上的速度为零，水平方向上的速度不为零，故炮弹在最高点速度不为零，A错误；B．在最高点受空气阻力（水平方向上的阻力与水平速度方向相反），重力作用，二力合力不为零，故加速度不为零，B错误；C．由于空气阻力恒做负功，所以根据动能定理可知经过点时的速度大于经过点时的速度，C正确；D．从O到b的过程中，在竖直方向上，受到重力和阻力在竖直向下的分力，即解得在从b到d的过程中，在竖直方向，受到向下的重力和阻力在竖直向上的分力，即解得故，根据逆向思维，两个阶段的运动可看做为从b点向O点和从b点向d点运动的类平抛运动，竖直位移相同，加速度越大，时间越小，所以炮弹由O点运动到b点的时间小于由b点运动到d点的时间，故D错误；5、B【解析】

A．根据万有引力提供圆周运动向心力则有可得由于中轨道卫星的轨道半径小于静止同步轨道卫星的轨道半径，所以中轨道卫星运行的线速度大于静止同步轨道卫星运行的线速度，由于不知中轨道卫星的质量和静止同步轨道卫星的质量，根据动能定义式可知无法确定中轨道卫星的动能与静止同步轨道卫星的动能大小关系，故A错误；B．静止同步轨道卫星绕地球运行的周期为24h，小于月球绕地球运行的运行周期，根据可知静止同步轨道卫星绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大，故B正确；C．根据万有引力提供圆周运动向心力则有：可得：中轨道卫星运行周期与静止同步轨道卫星运行周期之比为：中轨道卫星的运行周期为：故C错误；D．根据万有引力提供圆周运动向心力则有：可得：中轨道卫星与静止同步轨道卫星的向心加速度之比为：故D错误。故选B。6、C【解析】

A．由图象可知：乙做匀速直线运动，甲做速度越来越小的变速直线运动，故A错误；B．在t1时刻两车的位移相等，又都是单向直线运动，所以两车路程相等，故B错误；C．由图象与时间轴围成面积表示位移可知：丙、丁两车在t2时刻面积差最大，所以相距最远，且丁的面积大于丙，所以丁车在t2时刻领先丙车最远，故C正确；D.0～t2时间内，丙车的位移小于丁车的位移，时间相等，平均速度等于位移除以时间，所以丁车的平均速度大于丙车的平均速度，故D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、AB【解析】

第一次击打后球最多到达与球心O等高位置，根据功能关系，有W1≤mgR①两次击打后可以到轨道最高点，根据功能关系，有W1+W2-2mgR=②在最高点，有mg+FN=≥mg③联立①②③解得W1≤mgRW2≥mgR故故AB正确，CD错误。故选AB。8、ABC【解析】

A．加速过程有解得故A正确；B．阻力由动能定理得解得故B正确；C．弹射器做功为故C正确；D．弹射器做功的平均功率为故D错误。故选ABC。9、AB【解析】

带正电粒子仅在电场力作用下，从M运动到N，由速度大小，得出粒子的动能，从而确定粒子的电势能大与小。由于匀强电场，则等势面是平行且等间距。根据曲线运动条件可从而确定电场力的方向，从而得出匀强电场的电场线方向。【详解】带电粒子仅在电场力作用下，由于粒子在M、N两点动能相等，则电势能也相等，则M、N两点电势相等。因为匀强电场，所以两点的连线MN即为等势面。根据等势面与电场线垂直特性，从而画出电场线CO．由曲线运动条件可知，正电粒子所受的电场力沿着CO方向；

可知，速度方向与电场力方向夹角先大于90°后小于90°，电场力对粒子先做负功后做正功，所以电势能先增大后减小。故AB正确；匀强电场的电场强度Ed=U式中的d是沿着电场强度方向的距离，则，故C错误；粒子在匀强电场受到的是恒定的电场力，不可能做圆周运动，选项D错误；故选AB.【点睛】紧扣动能相等作为解题突破口，由于仅在电场力作用下，所以得出两点的电势能大小关系。并利用等势面与电场线垂直的特性，从而推出电场线位置。再由曲线运动来确定电场力的方向。同时考查U=Ed中d的含义重要性，注意公式中的d为沿电场线方向上的距离。10、B【解析】

设导体棒离开磁场时速度大小为v．此时导体棒受到的安培力大小为：．由平衡条件得：F=F安+mg；由图2知：F=3mg，联立解得：．故B正确．导体棒经过磁场的过程中，通过电阻R的电荷量为：．故A错误．离开磁场时，由F=BIL+mg得：，导体棒两端电压为：．故C错误．导体棒经过磁场的过程中，设回路产生的总焦耳热为Q．根据功能关系可得：Q=WF-mg•5d-mv2，而拉力做功为：WF=2mgd+3mg•4d=14mgd；电阻R产生焦耳热为：；联立解得：．故D错误．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、AD将竖直平面转到水平面C【解析】

(1)[1]A．弹簧测力计在实验前没有调零，弹簧测力计测力时会导致实验结果不准确，故A符合题意；B．本实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边定则，为了减小实验误差，弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，否则，作出的是拉力在纸面上的分力，误差较大，读数时视线必须与刻度尺垂直，防止视觉误差，故B不符合题意；C．弹簧测力计测的是拉力大小而不是重力大小，所以弹簧测力计自身的重力，不会导致实验结果不准确，故C不符合题意；D．在实验中要减小拉力方向的误差，应让标记同一细绳方向的两点尽量远些，故细绳应该长一些；拉橡皮条的细绳套粗一些且短一些，会导致实验结果不准确，故D符合题意；故选AD；(2)[2]为了提高实验的准确性，减少误差要选用弹性小且适当长的细绳或将竖直平面转到水平面；(3)[3]A．为了验证力的平行四边形定则，应采用作力的图示来表示分力与合力，但不是只需作力的图示来表示分力与合力，故A错误；B．因实验中存在误差，故不可能严格使与重合，所以实验中用平行四边形定则求得的合力不一定沿直线方向，故B错误；C．对点受力分析，受到两个弹簧的拉力和橡皮条的拉力，保持点的位置和夹角不变，即橡皮条长度不变，弹簧拉力方向不变，弹簧拉力方向和大小都改变，如图：根据平行四边形定则可以看出的读数不断增大时，先变小后变大，所以若增大时，可能变小，故C正确；D．实验中，把橡皮筋的另一端拉到点时，两个弹簧测力计之间的夹角不一定是取，故D错误；故选C。12、2.600电压表的分流系统误差【解析】

(1)[1]．金属丝的直径d=2.5mm+0.01mm×10.0=2.600mm；(2)①[2][3]．流过电流表的电流不是流过干路的电流，产生误差的原因是电压表的分流造成的，这种误差是由于电路结构造成的，属于系统误差；

②[4][5]．由闭合电路欧姆定律可知变形得则有：当U1=0时，U2=a

则有解得四、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