2025届北京市东城171中物理高三第一学期期中学业水平测试试题含解析

2025届北京市东城171中物理高三第一学期期中学业水平测试试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、B两物体沿同一方向运动，它们的图像如图所示，下列判断正确的是A．在时刻前，B物体始终在A物体的前面B．在这段时间内，B物体的位移比A物体的位移大C．在时刻前，B物体的速度始终比A物体增加得快D．在时刻两物体不可能相遇2、2019年9月24日，中国科学院李春来领导的“嫦娥四号”研究团队，精确定位了“嫦娥四号”的着陆位置，并对“嫦娥四号”的落月过程进行了重建。该着陆器质量为1.2×103kg，在距离月球表面100m处悬停，自动判断合适着陆点后，先关闭推力发动机自由下落，再开动发动机匀减速竖直下降到距离月球表面4m时速度变为0，再关闭推力发动机自由下落，直至平稳着陆．着陆器下降过程中的高度与时间关系图象如图所示，若月球表面重力加速度是地球表面重力加速度的倍，地球表面重力加速度g=10m/s2，则下述判断正确的是（）A．着陆器在空中悬停时，发动机推力大小是1.2×104NB．着陆器从高100m下降至4m过程中的减速的加速度大小为月球表面重力加速度的C．着陆器从高100m下降至4m过程中的最大速度为16m/sD．着陆器着陆时的速度大约是8.9m/s3、一个物体以初速度v0沿光滑斜面向上运动，其速度v随时间t变化的规律如图所示，在连续两段时间m和n内对应面积均为S，则b时刻速度vb的大小为()A．B．C．D．4、如图所示，足够长的传送带与水平面的夹角为θ，传送带以速度v0逆时针匀速转动．在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ>tanθ，则能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的图象是（）A． B． C． D．5、2018年12月8日，肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的嫦娥四号探测器成功发射，“实现人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹”．已知月球的质量为、半径为，探测器的质量为，引力常量为，嫦娥四号探测器围绕月球做半径为的匀速圆周运动时，探测器的（）A．周期为 B．动能为C．角速度为 D．向心加速度为6、某高中开设了糕点制作的选修课，小明同学在体验糕点制作“裱花”环节时，他在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径8英寸（20cm）的蛋糕，在蛋糕上每隔4s均匀“点”一次奶油，蛋糕一周均匀“点”上15个奶油，则下列说法正确的是（）A．圆盘转动的转速约为2πr/minB．圆盘转动的角速度大小为rad/sC．蛋糕边缘的奶油线速度大小约为m/sD．蛋糕边缘的奶油向心加速度约为m/s2二、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、下图是示波管的工作原理图：电子经电场加速后垂直于偏转电场方向射入偏转电场，若加速电压为，偏转电压为，偏转电场的极板长度与极板间的距离分别为L和d，y为电子离开偏转电场时发生的偏转距离．取“单位偏转电压引起的偏转距离”来描述示波管的灵敏度，即(该比值越大则灵敏度越高)，则下列哪种方法可以提高示波管的灵敏度（）A．减小B．增大C．增大LD．减小d8、下面说法中正确的是（）A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动B．物体在变力作用下有可能做曲线运动C．做曲线运动的物体，其速度方向与加速度的方向不在同一直线上D．物体在变力作用下不可能做曲线运动9、如图所示，水平传送带AB的长度L=1.8m，皮带轮的半径R=0.4m，皮带轮以角速度ω=5rad/s顺时针匀速转动（皮带不打滑），现将一质量m=3kg的煤块（视为质点）轻放在传送带上的A点，与传送带之间的动摩擦因数为=0.25,g=10m/s2。则下列说法正确的是（）A．煤块从A端运动到B点所用的时间为1.3sB．煤块从A端运动到B点的过程中，摩擦力对其做功为13.5JC．煤块在传送带上留下痕迹长度是0.8mD．若使煤块从A运动到B所用的时间最短，则传送带的角速度ω至少为7.5rad/s10、如图所示，一辆小车在水平路面上运动，车内一小球被两根轻绳OA、OB系住并相对小车静止，其中OA水平，OB与竖直方向的夹角为α，现将OA剪断，小车的运动情况不变，且小球仍相对小车静止。则下列说法正确的是（）A．小车可能做匀速直线运动B．小车一定做匀变速直线运动C．轻绳OB上的拉力可能变小D．轻绳OB上拉力一定不变三、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）用图所示的实验装置做“验证牛顿第二定律”的实验。（1）下面列出了一些实验器材：电磁打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码、砂和砂桶、天平（附砝码）。除以上器材外，还需要的实验器材有_________（选填选项前的字母）。A．秒表；B．刻度尺；C．低压直流电源；D．低压交流电源；（2）实验时把长木板右端垫高，在不挂砂桶且计时器打点的情况下，轻推一下小车，使小车拖着纸带做匀速运动，这样做的目的是____________________。（3）长木板右端高度调好后，接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，图是打点计时器打出的一条清晰的纸带。图中标出了A、B、C三个计数点，相邻计数点之间的时间间隔为T。A、B间的距离x1，A、C间的距离x2。则实验中该小车加速度的大小a=_________（结果用上述字母表示）。（4）某同学通过数据处理作出了如图5所示的加速度a随合力F变化的图像，从图中可以看出图线是一条经过原点的直线。由此图像可得a–F图像的表达式为_________，小车和砝码的质量约为_________kg（结果保留两位有效数字）。（5）现要验证“物体质量一定时，加速度与合外力成正比”这一规律。实验装置如图6所示，实验操作如下：一光滑长木板AB一端搭在固定在水平面上的竖直挡板上。让小车自木板上一固定点O从静止开始下滑到B点，用计时器记下所用的时间t，用米尺测出O、B之间的距离L以及O到地面的高度h。改变高度h，重复上述测量。请分析说明如何根据实验数据作出图像验证此规律________________。12．（12分）在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中，电源的频率为50Hz，依次打出的点为0、1、2、3、4、…、n，则：（1）如用第2点到第6点之间的纸带来验证，必须直接测量的物理量为________、________、________，必须计算出的物理量为________、________，验证的表达式为________________.（2）下列实验步骤操作合理的排列顺序是________(填写步骤前面的字母).A．将打点计时器竖直安装在铁架台上.B．先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落.C．取下纸带，更换新纸带(或将纸带翻个面)重新做实验.D．将重物固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用手提着纸带.E.选择一条纸带，用刻度尺测出物体下落的高度h1、h2、h3、…、hn，计算出对应的瞬时速度v1、v2、v3、…、vn.F.分别算出mv和mghn，在实验误差范围内看是否相等.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，质量m的小球套在半径为R的固定光滑圆环上，圆环的圆心为O，原长为0.8R的轻质弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连，弹簧与圆环在同一竖直平面内，圆环上B点在O的正下方，当小球在A处受到沿圆环切线方向的恒力F作用时，恰好与圆环间无相互作用，且处于静止状态．已知：，，弹簧处于弹性限度内，，，重力加速度g=10m/s1．求：（1）该弹簧的劲度系数k；（1）撤去恒力，小球从A点沿圆环下滑到B点时的速度大小vB；（3）小球通过B点时，圆环对小球的作用力大小NB．14．（16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)15．（12分）如图所示，长为l=1m的绳子下端连着质量为m=1kg的小球，上端悬于天花板上，把绳子拉直，绳子与竖直线夹角为60°，此时小球静止于光滑的水平桌面上.问:（g取10m/s2）（1）当球以ω1=4rad/s作圆锥摆运动时，绳子张力T1为多大?桌面受到压力为多大?（2）当球以ω2=6rad/s作圆锥摆运动时，绳子张力T2及桌面受到压力各为多大?

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、B【解析】

A．在时刻前，B的速度大于A的速度，但AB出发的位置不确定，无法判断AB的位置关系，故A错误；B．在图像中，与时间轴所围的面积为物体运动的位移，故在这段时间内，B物体的位移比A物体的位移大，故B正确；C．在图像中，斜率代表加速度，所以B物体的速度有比A物体速度增加慢的时刻，故C错误；D．由于不知道出发时的位置关系，故在时刻两物体有可能相遇，故D错误。故选：B．2、C【解析】

A．着陆器在空中悬停时，受力平衡，根据得故A错误；B．令自由落体运动的时间为t1，减速运动的时间为t2，加速度为a，则有：由图像可知，联立解得故B错误；C．着陆时最大的速度为故C正确；D．根据v2=2gh得，着陆器着陆时的速度故D错误。故选C。3、A【解析】设物体在a时刻速度为，b时刻速度为，物体加速度为a，则：；；，联立解得：，故选A4、B【解析】

初状态时：重力的分力与摩擦力均沿着斜面向下，且都是恒力，所以物体先沿斜面匀加速直线运动，由牛顿第二定律得加速度：a1=gsinθ+μgcosθa恒定，斜率不变；

当小木块的速度与传送带速度相等时，由μ＞tanθ知道木块将与带以相同的速度匀速运动，图象的斜率表示加速度，所以第二段的斜率为零．A．该图与结论不相符，选项A错误；B．该图与结论相符，选项B正确；C．该图与结论不相符，选项C错误；D．该图与结论不相符，选项D错误；5、A【解析】

由万有引力提供向心力可得，可得，故A正确；解得，由于，故B错误；解得，故C错误；解得，故D错误．综上分析，答案为A6、B【解析】

A．蛋糕上每隔4s均匀“点”一次奶油，蛋糕一周均匀“点”上15个奶油，则圆盘转一圈的周期T=60s，故转速为1r/min，故A错误；B．由角速度故B正确；C．蛋糕边缘的奶油线速度大小v=ωr=故C错误；D．蛋糕边缘的奶油向心加速度a=ω2r=m/s2=m/s2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、ACD【解析】经加速电场后的速度为v，则，所以电子进入偏转电场时速度的大小为，电子进入偏转电场后的偏转的位移为，所以示波管的灵敏度，所以要提高示波管的灵敏度可以增大、减小d和减小，ACD正确．选ACD．8、BC【解析】:A、在恒力作用下物体可以做曲线运动，平抛运动就是在重力作用下作的曲线运动，故A错误；

B、物体在变力作用下可能做曲线运动，如匀速圆周运动，所受的力就是变力，所以B正确

C、物体做曲线运动时，所受合外力的方向与速度方向不在同一条直线上，而合外力方向与加速度的方向在同一直线上，故C正确．D、物体在变力作用下可能做曲线运动，如匀速圆周运动，所受的力就是变力，故D错误；综上所述本题答案是：BC9、ACD【解析】皮带转动的速度为，煤块在传送带上加速度为，煤块加速到传送带速度所需时间为，通过的位移为，当和传送带的速度相同时，两者之间摩擦力为零，煤块做匀速直线运动，达到匀速运动后，所需时间为，故经历的总时间为，故摩擦力做功为，A正确B错误；在加速阶段传送带前进的位移，煤块在传送带上留下痕迹长度是，C正确；若使煤块从A运动到B所用的时间最短，煤块在传送带上一直加速，则，解得，根据可知，D正确．10、BD【解析】

将轻绳OA剪断，小车的运动情况不变，且小球仍相对小车静止，可知剪断OA之前，OA的拉力为零，小球受的合力为：加速度恒定为：细绳的拉力为：不变，则小车一定做匀变速直线运动，可能向右做匀加速直线运动，也可能向左做匀减速运动，故选BD.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、BD平衡摩擦力x2-2x1T2a=kF，k= （1.8～2.2）m·s-2·N-1【解析】

（1）在“探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系”的实验中，根据实验原理来选择器材，实验中用砂和砂桶的重力代替小车的合力，故要通过将长木板右端垫高来平衡摩擦力；（3）根据匀变速直线运动的规律来求解加速度；（4）根据图像的可知a与F成正比，根据图像的斜率来求质量；（5）结合牛顿第二定律以及匀变速直线运动的相关规律进行求解即可；【详解】（1）验证牛顿第二定律”的实验，处理实验数据时需要测出计数点间的距离，实验需要毫米刻度尺，电磁打点计时器需要使用低压交流电源，故选BD正确，AC错误；（2）把木板右端垫高，在不挂砂桶且计时器打点的情况下，轻推一下小车，使小车拖着纸带做匀速运动，就意味着摩擦力抵消了，即平衡摩擦力；（3）根据匀变速直线运动规律可知：x2-x（4）由图线可得：a与F成正比，表达式为a=kF，由数学知识可知k= （1.8～2.2）m·s-2（5）小车初速度为零，沿斜面做匀加速运动，则L=12小车所受的合外力是重力沿斜面的分力，则：F=mgsinθ=mghL，如果a∝F,则h∝1t2【点睛】在解决实验问题时，一定先要通过分析题意找出实验的原理，通过原理即可分析实验中的方法及误差分析，同时也加深了对具体实验操作步骤的理解。12、第2点到第6点之间的距离h26第1点到第3点之间的距离h13第5点到第7点之间的距离h1第2点的瞬时速度v2第6点的瞬时速度v6ADBCEF【解析】（1）如用第2点到第6点之间的纸带来验证，则过程中重物的动能变化量为，重力势能变化量为，故验证从2到6点的机械能守恒，首先要测量这两点之间的距离，用来计算mgh；还要用平均速度法求出两点的速度，故还要测量该点两侧的一段距离，如点1至点3的距离h13，以及5至7点之间的距离h1．所以必须直接测量的物理量为第2点到第6点之间的距离h26，第1点到