2025届北京市中央美术学院附属实验学校高三物理第一学期期中统考模拟试题含解析

2025届北京市中央美术学院附属实验学校高三物理第一学期期中统考模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、类比是一种常用的研究方法．对于直线运动，教科书中讲解了由图象求位移的方法．请你借鉴此方法分析下列说法，其中不正确的是A．由加速度时间图线和横轴围成的面积可以求出对应时间内做直线运动物体的速度变化量B．由力速度图线和横轴围成的面积可以求出对应速度变化过程中力做功的功率C．由力位移图线和横轴围成的面积可以求出对应位移内力所做的功D．由力时间图线和横轴围成的面积可以求出对应时间内F的冲量2、如图所示，A和B为竖直放置的平行金属板，在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球．开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑片P在a处，此时绝缘线向右偏离竖直方向，电源的内阻不能忽略，下列判断正确的是A．小球带负电B．当滑片从a向b滑动时，绝缘线的偏角θ变大C．当滑片从a向b滑动时，电流表中有电流，方向从上向下D．当滑片从a向b滑动时，电源的输出功率一定变大3、材料相同、质量不同的两滑块，以相同的初动能分别在水平面上运动直到停止，则A．质量大的滑块运动时间长 B．质量小的滑块运动位移大C．质量大的滑块所受摩擦力的冲量小 D．质量小的滑块克服摩擦力做功多4、质量为m=2kg的物体沿水平面向右做直线运动，t=0时刻受到一个水平向左的恒力F，如图甲所示，此后物体的v−t图像如图乙所示，取水平向右为正方向，g=10m/s2，则（）A．物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.5B．10s末恒力F的功率为6WC．10s末物体恰好回到计时起点位置D．10s内物体克服摩擦力做功34J5、汽车在水平面上做匀变速直线刹车运动，其位移与时间的关系是：x＝24t－6t2则它在3s内行驶的路程等于()A．18mB．24mC．30mD．48m6、一条细线的一端与水平地面上的物体B相连，另一端绕过一轻质定滑轮与小球A相连，定滑轮用另一条细线固定在天花板上的O′点，细线与竖直方向所成的夹角为α，则下列说法正确的是()A．如果将物体B在水平地面上缓慢向右移动一小段距离，α角将不变B．如果将物体B在水平地面上缓慢向右移动一小段距离，α角将减小C．增大小球A的质量，若B仍保持不动，α角不变D．悬挂定滑轮的细线的弹力可能等于小球A的重力二、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，在光滑绝缘水平面上三个小球，两两间的距离都是L．A、B电荷量都是+q，质量为m，C球质量为2m，给C一个外力F，使三个小球保持相对静止共同加速运动，以下判断错误的是（）A．C球只能带负电，且电量为-2qB．恒力大小F=3C．即使他们的轨迹为曲线，A给B的库仑力也不做功D．若某时刻撤去F，则撤去的瞬间C求的加速度大小为28、如图所示．水平圆盘可以绕竖直转轴OO′转动，在距转轴不同位置处通过相同长度的细绳悬挂两个质量相同的物体AB，不考虑空气阻力的影响，当圆盘绕OO′轴匀速转动达到稳定状态时，下列说法正确的是（）A．A比B的线速度小B．A与B的向心加速度大小相等C．细绳对B的拉力大于细绳对A的拉力D．悬挂A于B的缆绳与竖直方向的夹角相等9、某静电场中，x轴上电场强度E随时间变化的关系如图所示，设x轴正方向为电场强度的正方向．一带电量大小为q的粒子从坐标原点O沿x轴正方向运动，结果粒子刚好能运动到处，假设粒子仅受电场力作用，、已知，则A．粒子一定带负电B．粒子的初动能大小为C．粒子沿轴正方向运动过程中电势能先增大后减小D．粒子沿x轴正方向运动过程中最大动能为10、如图所示，从P处释放一个无初速度的电子向B板方向运动，指出下列对电子运动的描述中哪项是正确的(设电源电动势为E)A．电子到达B板时的动能是EeB．电子从B板到达C板动能变化量为零C．电子到达D板时动能是2EeD．电子在A板和D板之间做往复运动三、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．（6分）如图是研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为5cm的小方格，重力加速度取g=10m/s2。由此可知：闪光频率为__________Hz；小球抛出时的初速度大小为____________m/s；从抛出到C点，小球速度的改变量为_____________m/s。12．（12分）在“探究弹性势能表达式”时，一位同学设计了如图1所示装置，以研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系．实验过程如下：在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一小钢球接触．当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘．让小钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，并落到水平地面上，钢球水平位移记为s．(1)依据能的转化与守恒思想，小球平抛时具有的初动能______（选填“大于”、“小于”或“等于”）小球释放前弹簧储存的弹性势能(2)若增大弹簧的压缩量，小球飞行的水平距离将变大，请你推导出弹簧弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地高度h、水平距离s、重力加速度g的关系式：______．(3)图2为一张印有小方格的纸，记录着实验中钢球的某次运动轨迹，图中a、b、c、d四点为小球平抛时经过的四个位置．小方格的边长L=1.25cm．则小球平抛初速度的计算式为v0=______（用L、g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，横截面为正方形的玻璃砖ABDE处于真空中，其边长为d．现有与ABDE在同一平面内的单色细光束P经AB边中点O射入玻璃砖中．已知细光束与AB边成θ=30°夹角，玻璃砖的折射率n=，光在真空中的传播速度为c．不考虑光的多次反射，求：（i）该光束从玻璃砖射出时，相对入射光束P的偏向角（出射方向与入射方向间的夹角）；（ii）该光束在玻璃中的传播时间．14．（16分）如图所示，一带电粒子以一定的初速度垂直于场强方向沿上板边缘射入匀强电场，刚好从下板右边缘飞出。已知极长为L，如果带电粒子的速度变为原来的2倍，当它的竖直位移等于板间距时，试计算它运动全过程中的水平位移x为多少？（不计粒子重力）15．（12分）如图所示，竖直平行正对放置的带电金属板A、B，两板间的电势差UAB=500V，B板中心的小孔正好位于平面直角坐标系xOy的O点；y轴沿竖直方向；在x>0的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场，一质量为m＝1×10-13kg，电荷量q＝1×10－8C带正电粒子P从A板中心O′处静止释放，其运动轨迹恰好经过M(m，1m)点；粒子P的重力不计，试求：(1)粒子到达O点的速度(2)x>0的区域内匀强电场的电场强度；(3)粒子P到达M点的动能。

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】

在坐标系中，图线和横轴围成的面积为；加速度时间图线和横轴围成的面积表示，即表示速度的改变量；故A正确；图线中任意一点的横坐标与纵坐标的乘积等于Fv，即瞬时功率，故图象与横轴围成的面积不一定等于Fv，即不是对应速度变化过程中力做功的功率，故B不正确；图线和横轴围成的面积表示，即面积表示对应位移内力所做的功力F的总功，故C正确；由力时间图线和横轴围成的面积表示，即面积可以求出对应时间内F的冲量．故D正确；本题选不正确的，故选B．【点睛】本题的关键明确在坐标系中，图线和横轴围成的面积为：；可以根据此方法求解功、速度改变量等．2、C【解析】

由题，小球向右偏，可判断小球所受电场力方向，根据电场方向，能判断出小球的电性．滑动头从a向b滑动时，接入电路电阻变小，由欧姆定律可分析电容器的电压的变化，从而判断细线的偏角变化，同时可判断电容器是充电还是放电，得出电流表中电流方向．利用电源的输出功率与外电阻关系，可判断输出功率大小．【详解】A.由图，A板带正电，B带负电，电容器内电场方向水平向右．细线向右偏，电场力向右，则小球带正电．故A错误．B.滑动头向右移动时，R变小，外电路总电阻变小，总电流变大，路端电压U=E-Ir变小，电容器电压变小，小球受到电场力变小，细线偏角变小，故B错误．C.滑动头向右移动时，电容器电压变小，电容器放电，因A板带正电，则流过电流表的电流方向向下．故C正确．D.根据电源的输出功率与外电阻的关系：当外电阻等于内阻时，输出功率最大．外电阻大于内阻，外电阻减小输出功率增大；当外电阻小于内阻时，外电阻减小，输出功率减小．本题，不知道外电阻与内阻大小关系，故无法判断电源输出功率的大小．故D错误.【点睛】本题含容电路的问题，是高考热点问题．对于电容器，关键是分析和计算其电压，及充电情况．电源的输出功率与外电阻的关系可根据数学知识进行严格推导．3、B【解析】

由动能定理可知克服摩擦力做的功的多少以及前进位移的大小；由动量定理可知摩擦力的冲量即等于动量的变化量，可知滑行时间的关系；【详解】根据动能定理可知：-μmgs=0-EK；即两物块克服摩擦力的功相等，且质量较小的滑块运动位移较大，选项B正确，D错误；根据动量定理：-μmgt=0-P，P=2mEk，则t=1μg2Ekm,可知质量大的滑块运动时间短，选项A错误；根据动量定理可知摩擦力的冲量即等于动量的变化量即为：I＝△【点睛】本题综合考查动能定理、动量定理的应用，在解题时要注意如果题目中涉及时间，则应考虑应用动量定理，若不涉及时间应优先采用动能定理或功能关系。4、D【解析】

A．设物体向右做匀减速直线运动的加速度大小为a1，则由v−t图得，加速度大小方向与初速度方向相反，设物体向左做匀加速直线运动的加速度大小为a2，则由v−t图得，加速度大小方向与初速度方向相反，根据牛顿第二定律，有，联立上述各式得，故A错误；B．10s末恒力F的瞬时功率故B错误；C．根据v−t图与横轴所围的面积表示位移得负号表示物体在起点以左，故C错误；D．10s内克服摩擦力做功故D正确。故选D。【点睛】本题关键先根据运动情况求解加速度，确定受力情况后求解出动摩擦因数，根据v−t图与横轴所围的面积表示位移求解位移。5、B【解析】根据匀变速直线运动位移与时间的关系公式与x=24t−6t2对比可得：v0=24m/s，a=−12m/s2根据公式v=v0+at得，经t汽车停止：t=（0−v0）/a=2s因为3s>2s，所以2s后汽车停止运动，故选：B点睛：由于该物体做的是匀变速直线运动，可根据物体的位移与时间的关系公式与题目中的位移时间关系对比，从物理量的系数中能够求得物体的初速度和加速度，再根据物体速度时间关系可求得速度变为零的时间，进而求出它在3s内的行驶的路程．6、C【解析】试题分析：OA与OB两段细线上的弹力都等于小球A的重力，其合力与悬挂定滑轮的细线的弹力大小相等、方向相反，悬挂定滑轮的细线的弹力方向（即OO′的方向）与AOB的角平分线在一条直线上，物体B在地板上向右移动时角将增大，A、B错误；增大小球A的质量，只要物体B的位置不变，角也不变，C正确；物体B无论在地板上移动多远，AOB也不可能达到120°，故悬挂定滑轮的细线的弹力不可能等于小球A的重力，D错误．考点：本题考查受力分析和动态平衡问题二、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、CD【解析】

先分析A、B两球的加速度，它们相互间的库仑力为斥力，因此C对它们只能是引力，而且两个库仑力的合力应沿垂直于AB连线的方向．这样就把A受的库仑力和合力的平行四边形确定了，通过库仑定律化简计算；【详解】A、三个小球构成等边三角形，AB之间相互排斥，要保持间距L不变，C球必带负电同时吸引AB，加速度相同，A、B的合力方向要垂直于A、B连线指向C球一侧；对A球受力分析可知，得C球带负电，且：

解得：，即C球只能带负电，且电量为，故选项A正确；B、设三个小球的加速度都是a，根据牛顿第二定律和库仑定律，

对A球受力分析可知，则；

对整体受力分析可知，故选项B正确；C、由题可知，要保持间距L不变，只能做直线运动，即使做曲线运动，若A对B的库仑力与不垂直，该力可以做功，故选项C错误；D、在撤去力F瞬间，对C根据牛顿第二定律可以得到：则瞬间C的加速度为：，方向与力F反向，故选项D错误．【点睛】本题关键是要能分析清楚各个球的受力情况，知道AB运动的加速度与C运动的加速度大小相等，方向一致，根据矢量性确定A受的合力的方向，根据矢量合成法则运算．8、AC【解析】解：A、A、B共轴转动，角速度相等，A转动的半径小于B，根据v=rω知，A比B的线速度小，故A正确．B、根据a=rω2知，A、B转动的半径不等，则向心加速度大小不等，故B错误．CD、如图，对任一物体，受力如图，由绳子的拉力与重力的合力提供向心力，则得：mgtanθ=mω2r，则得tanθ=，由于B的半径较大，则B绳与竖直方向的夹角较大，根据平行四边形定则知，细绳对B的拉力较大，故C正确，D错误．故选AC．9、BD【解析】

A．如果粒子带负电，粒子在电场中一定先做减速运动后做加速运动，因此x=3x0处的速度不可能为零，因此粒子一定带正电，A错误；B．根据动能定理，可得：，B正确；C．粒子向右运动的过程中，电场力先做正功后做负功，因此电势能先减小后增大，C错误；D．粒子运动到x0处动能最大，根据动能定理，解得，D正确。故选BD。10、ABD【解析】

明确电场分布情况，电子从静止在匀强电场中被加速运动，电场力做的功，即为电子获得的动能；电子在没有电场中做匀速直线运动；当电子以一定速度进入反向电场时会做减速运动，则减小的动能即为电场力做的负功．【详解】A、释放出一个无初速度电荷量为e的电子，在电压为E电场中被加速运动，当出电场时，所获得的动能等于电场力做的功，即；故A正确.B、由图可知，BC间没有电压，则没有电场，所以电子在此处做匀速直线运动，则电子的动能不变；故B正确.C、电子以eE的动能进入CD电场中，在电场力的阻碍下，电子作减速运动，由于CD间的电压也为E，所以电子的到达D板时速度减为零，所以开始反向运动；故C错误.D、由上可知，电子将会在A板和D板之间加速、匀速再减速，反向加速、匀速再减速，做往复运动；故D正确.故选ABD.【点睛】本题考查粒子在电场中加速与减速运动，明确电场力做的功与动能变化关系，要注意到电子的速度减为零时，恰好到达D板是解答本题的关键．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、102.54【解析】

[1]在竖直方向上有△y=gT2得则闪光的频率。[2]小球抛出时的初速度大小[3]小球在B点竖直方向的速度从抛出到C点，经历的时间则速度的变化量△v=gt=4m/s【名师点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，平抛运动在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，抓住竖直方向上在相等时间间隔内的位移之差是一恒量，结合运动学公式和推论灵活求解。12、等于【解析】

（1）根据机械能守恒定律可明确动能和弹性势能的关系；（2）根据高度求出平抛运动的时间，结合水平位移和时间求出小钢球飞出桌面的速度．根据能量守恒求出弹簧弹性势能与小钢球质量m、桌面离地高度h、水平距离s、重力加速度g的关系式；（3）根据竖直方向的位移，结合∆y=gT2求解时间T，然后根据水平位移求解水平速度.【详解】（1）由机械能守恒定律可知，小球飞出时的动能由弹簧的弹性势能转化而来，二者