2025届北京市首都师大附中高三物理第一学期期中考试模拟试题含解析

2025届北京市首都师大附中高三物理第一学期期中考试模拟试题注意事项：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，、为两个等量的正点电荷，在其连线中垂线上的点放一个负点电荷（不计重力），点为连线中垂线上一点且，点电荷从点由静止释放经点运动到点的过程中，下列说法正确的是（）A．点电荷的速度一定先增大后减小B．点电荷的加速度一定先减小后增大C．点电荷的电势能一定先增大后减小D．点电荷在点电势最大，动能为零2、如图所示，、是两个点电荷，P是这两个点电荷连线中垂线上的一点图中所画P点的电场强度方向可能正确的是A． B．C． D．3、将物体以某一速度竖直向上抛出，经过时间t0到达最高点，之后返回。运动过程中所受空气阻力大小与速率成正比。则此物体从抛出到返回抛出点的过程中，速率随时间变化的图象可能正确的是（）A．B．C．D．4、雨滴由静止开始下落，遇到水平吹来的风，下述说法正确的是（）①风速越大，雨滴下落时间越长②风速越大，雨滴着地时速度越大③雨滴下落时间与风速无关④雨滴着地速度与风速无关A．①②B．②③C．③④D．①④5、下列速度表示平均速度的是（）A．子弹射出枪口时的速度是600m/sB．汽车速度计某时刻的读数是80km/hC．运动员冲过终点时的速度是10m/sD．预计在未来的24h，台风中心将以25km/h的速度向海岸移动6、火星是我们认为最有可能有生命活动的地方。我国将于2020年发射火星探测器。如图所示，探测器在太空直飞火星，在P点进行制动，使火星沿着大椭圆轨道Ⅰ运动，再经过P点时再次制动，使得探测器沿着近火星圆轨道Ⅱ做圆周运动而达到近距离探测的目的。则下列说法正确的是A．完成两次制动之后，探测器在轨道Ⅱ上的运行周期大于在轨道Ⅰ上的运行周期B．探测器分别在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上经过P点时的加速度相同C．探测器分别在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上经过P点时的速度相同D．探测器在轨道Ⅱ上运行速度大于火星的第一宇宙速度二、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，一轻质弹簧下端系一质量为m的物块，组成一竖直悬挂的弹簧振子，在物块上装有一记录笔，在竖直面内放置有记录纸。当弹簧振子沿竖直方向上下自由振动时，以速率v水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示余弦型函数曲线形状的印迹，图中的y1、y2、x0、2x0、3x0为记录纸上印迹的位置坐标值。若空气阻力、记录笔的质量及其与纸之间的作用力均可忽略不计，则（）A．该弹簧振子的振动周期为B．若从记录纸上坐标原点开始计时，到记录笔第一次运动到y2的过程中，物块所受合力的冲量为零C．若从记录纸上坐标原点开始计时，到记录笔第一次运动到y2的过程中，物块重力势能的减少量等于弹性势能的增加量D．若从记录纸上坐标原点开始计时，到记录笔第一次运动到y2的过程中，物块处于失重状态8、两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻．将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示．除电阻R外其余电阻不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则A．释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB．金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→bC．金属棒的速度为v时，所受的按培力大小为F=D．电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少9、如图所示是飞船进入某星球轨道后的运动情况，飞船沿距星球表面高度为100km的圆形轨道Ⅰ运动，到达轨道的A点时，点火制动变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道Ⅱ的B点时，飞船离星球表面高度为15km，再次点火制动，下降落到星球表面。下列判断正确的是()A．飞船在轨道Ⅱ上由A点运动到B点的过程中，动能增大B．飞船在轨道Ⅱ上的机械能大于在Ⅰ轨道上的机械能C．飞船经过A点时，在Ⅰ轨道上的加速度等于在Ⅱ轨道上的加速度D．飞船在A点点火变轨瞬间，速度增大10、在平直的公路上，汽车启动后在第10s末，速度表的指针指在如图所示的位置，前10s内汽车运动的距离为150m．下列说法中正确的是（）A．第10s末汽车的瞬时速度是70m/sB．第10s末汽车的瞬时速度是70km/hC．前10s内汽车的平均速度是15m/sD．前10s内汽车的平均速度是35m/s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）某实验小组用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律．（1）实验中得到的一条纸带如图乙所示，第一个打点标记为O，选择点迹清晰且便于测量的连续6个点．分别标为1、2…6，测出各点到O点的距离分別为d1、d2…d6，己知打点频率为f，则打点2时小车的速度为______；若钩码的质量为m，己知当地重力加速度为g，则验证第2点与点间重锤的机械能守恒的关系表达式可表示为__________________________________．（2）已知打点频率f=50Hz，如果发现纸带上第一个和第二个打点间的距离大约是5mm，出现这种情况可能的原因是_______．A．重锤的质量过大B．电源电压偏大C．打点计时器没有竖直固定D．先释放纸带后接通打点计时器（3）请你提出一条减小实验误差的改进建议_____________________________________________．12．（12分）某研究性学习小组在做“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。查得当地的重力加速度g=9.80m/s2。一重物从静止释放，测得所用重物的质量为1.00kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带，把计时器打下的第一个点记作O，每两个计数点间还有四个点未画出，另选连续的3个计数点A、B、C作为测量的点，如图所示。经测量知道A、B、C各点到O点的距离分别为48.95cm，84.20cm，128.95cm。根据以上数据，计算出打B点时重物的瞬时速度=①__________m/s；重物由O点运动到B点，重力势能减少了②__________J，动能增加了③__________J。根据所测量的数据，还可以求出物体在下落的过程中所受到的阻力为④__________N。（以上计算结果均保留2位小数）

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）滑板运动是一项惊险而又刺激的极限运动，深受青少年喜爱。现将其一条赛道简化成如下模型，如图所示,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直.滑板运动员用小物块替代，小物块以速度v从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,求：轨道半径r为多大时，此距离有最大值，最大值为多少？(重力加速度大小为g)14．（16分）一气象探测气球，在充有压强为1.00atm（即76.0cmHg）、温度为27.0℃的氦气时，体积为3.50m3。在上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压29.6cmHg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。此后停止加热，保持高度不变。已知在这一海拔高度气温为-48.0℃。求：（1）氦气在停止加热前的体积；（2）氦气在停止加热较长一段时间后的体积。15．（12分）如图所示，倾角为30°的光滑斜面的下端有一水平传送带，传送带正以6m/s的速度运动，运动方向如图所示．一个质量为2kg的物体（物体可以视为质点），从h=3.2m高处由静止沿斜面下滑，物体经过A点时，不管是从斜面到传送带还是从传送带到斜面，都不计其动能损失．物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g=10m/s2，求：（1）物体第一次到达A点时速度为多大？（2）要使物体不从传送带上滑落，传送带AB间的距离至少多大？（3）物体随传送带向右运动，最后沿斜面上滑的最大高度为多少？

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】

根据点电荷电场强度的叠加法则可知，同种正电荷的中垂线上，由O点向两边，电场强度方向向两边延伸，且大小先增大后减小．A、在a点静止释放一个负点电荷q，它只在电场力作用下，先向下加速，到达O点之后，速度方向与电场力方向相反，向下减速运动，直到b点速度减为零，故点电荷q的速度一定先增大后减小，A正确；B、同种正电荷的中垂线上，由O点向两边，电场强度方向向两边延伸，且大小先增大后减小，由于不知道a点的位置位于最大值的上方还是下方，故存在两种可能，一种可能为：加速度先减小后增大；另一种可能为：加速度先增大后减小再增大再减小，故B错误；CD、负点电荷q从a点运动到O点，电场力做正功，从O点到b点，电场力做负功，故电势能先减小后增大，在O点动能最大，电势能最小，电势最大，故CD错误．2、A【解析】

P点场强是两个点电荷单独存在时产生场强的矢量和，故合场强应该在P点与两个点电荷连线之间的范围，如图故A正确，BCD错误．故选A.【点睛】场强是矢量，空间某点的场强是由各个点电荷单独存在时产生的场强的矢量和，遵循平行四边形定则．3、D【解析】物体竖直向上抛出，受重力和向下的空气阻力，又空气阻力大小与速率成正比，则，物体上升时做加速度减小的减速运动。物体从最高点返回，受重力和向上的空气阻力，又空气阻力大小与速率成正比，则，物体上升时做加速度减小的加速运动。上升过程中的加速度大于下降过程中的加速度，且上升和下降过程中物体运动的距离相同，由速率随时间变化的图象的切线的斜率表示物体的加速度及速率随时间变化的图象与坐标轴围成面积表示对应的运动距离，故选D。点睛：图象类问题要注意图象的截距、切线斜率、与坐标轴围成面积等对应的物理意义。4、B【解析】试题分析：根据力的独立作用原理，雨滴下落时间只与竖直方向受力有关，与风速无关，①错；③对；风速越大，雨滴落地时水平速度越大，合速度越大，②③对，故选B考点：考查力的独立作用原理点评：本题难度较小，相互垂直的两个力只能影响相应方向的运动5、D【解析】

A．子弹射出枪口时的速度是600m/s，表示瞬时速度，选项A错误；B．汽车速度计某时刻的读数是80km/h，表示瞬时速度，选项B错误；C．运动员冲过终点时的速度是10m/s，表示瞬时速度，选项C错误；D．预计在未来的24h，台风中心将以25km/h的速度向海岸移动，表示平均速度，选项D正确；6、B【解析】

A、根据开普勒第三定律，探测器在轨道Ⅱ上的运行周期小于在轨道Ⅰ上的运行周期，故A错误。B、探测器分别在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上经过P点时受火星的万有引力相同，由牛顿定律可知，加速度一样大，故B正确。C、由于在P点万有引力的方向和速度方向垂直，所以探测器只有向心加速度，a1=a2，而探测器在椭圆轨道Ⅰ上P点的曲率半径r大于圆轨道Ⅱ上的半径R，由向心加速度a1=v12r，a2=V22D、火星的第一宇宙速度是绕火星表面附近的速度，由v=GMr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、ABC【解析】

A．该弹簧振子的振动周期为，选项A正确；B．若从记录纸上坐标原点开始计时，到记录笔第一次运动到y2的过程中，物块的动量变化为零，则所受合力的冲量为零，选项B正确；C．若从记录纸上坐标原点开始计时，到记录笔第一次运动到y2的过程中，物块的动能变化为零，则物块重力势能的减少量等于弹性势能的增加量，选项C正确；D．若从记录纸上坐标原点开始计时，到记录笔第一次运动到y2的过程中，物块先向下加速后向下减速，则先处于失重状态后处于超重状态，选项D错误；故选ABC．8、AC【解析】

A、金属棒刚释放时，弹簧处于原长，弹力为零，又因此时速度为零，没有感应电流，金属棒不受安培力作用，金属棒只受到重力作用，其加速度应等于重力加速度，故A正确；B、金属棒向下运动时，由右手定则可知，在金属棒上电流方向向右，流过电阻R的电流方向为，故B错误；C、金属棒速度为时，安培力大小为，，由以上两式得：，故C正确；D、金属棒下落过程中，由能量守恒定律知，金属棒减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能、金属棒的动能（速度不为零时）以及电阻R上产生的热量，故D错误．【点睛】释放瞬间金属棒只受重力，加速度为．金属棒向下运动时，根据右手定则判断感应电流的方向．由安培力公式、欧姆定律和感应电动势公式推导安培力的表达式．金属棒下落过程中，金属棒减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能、金属棒的动能（金属棒速度不是零时）和电阻R产生的内能；本题考查分析、判断和推导电磁感应现象中导体的加速度、安培力、能量转化等问题的能力，是一道基础题．9、AC【解析】

A.船在轨道Ⅱ上由A到B的过程中，万有引力做正功，动能增大，故A正确；BD.飞船在A点由轨道Ⅰ变到轨道Ⅱ，万有引力大于向心力，故需要点火减速，飞船点火后瞬间的速度减小；在轨道Ⅱ上的机械能小于在Ⅰ轨道上的机械能，故B错误，D错误；C.由于飞船经过A点时，受到的万有引力相等，所以在Ⅰ轨道上的加速度等于在Ⅱ轨道上的加速度，故C正确。10、BC【解析】

AB.汽车表盘中的速度为瞬时速度，所以图中数据为70km/h，A错误B正确．CD.根据平均速度定义：，C正确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、D换用阻力较小的电火花式的打点计时器，或选用质量较大的重物；【解析】（1）匀变速直线运动平均速度等于中间时刻的瞬时速度可算2点速度，即第点2的瞬时速度等于13间的平均速度，把钩码和小车看成系统系统减小的势能即为钩码减小的重力势能△Ep=mg（d5﹣d1）。系统增加的动能为小车和钩码增加的动能。验证点2与点5间系统的机械能是否守恒，就是验证△Ep=△Ek，即。（2）打点的同时纸带开始下落，则1、2两点间的距离接近2mm，如果1、2两点间的距离为5mm，说明纸带有初速度，这是由于先释放纸带后解题电源造成的，故选D。（3）为了减小实验阻力，可换用阻力较小的电火花式的打点计时器，或选用质量较大的重物。12、4.008.258.000.30【解析】

[1]B点瞬时速度等于AC间的平均速度vB==10-2m/s=4.00m/s[2]O点到B点重力势能减小量为EP=mghOB=1.009.884.2010-2J=8.25J[3]动能的增量为EK=mvB2=1.004.02J=8.00J[4]由运动学知识有vB2=2ahOB所以物体实际下落的加速度a==m/s2=9.50m/s2根据牛顿第二定律mg-f=ma解得f=mg-ma=0.30N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、v【解析】

据机械能守恒求得，当轨道半径为r时，小物块到达圆弧轨道最高点的速度；对小物块的平抛过