2025届北京市西城区第三十一中学物理高三上期中经典试题含解析

2025届北京市西城区第三十一中学物理高三上期中经典试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、甲、乙、丙三辆汽车同时以相同的速度经过某一路标，此后甲一直做匀速直线运动，乙先加速后减速，丙先减速后加速，它们经过下一路标时的速度仍相同，则A．甲车先经过下一个路标 B．乙车先经过下一个路标C．丙车先经过下一个路标 D．无法判断谁先经过下一个路标2、如图所示，甲、乙两个高度相同的固定斜面，倾角分别为和，且。质量为的物体（可视为质点）分别从这两个斜面的顶端由静止沿斜面滑到底端，物体与这两个斜面的动摩擦因数均为。关于物体两次下滑的全过程，下列说法中正确的是（）A．重力所做的功相同 B．重力的平均功率相同C．动能的变化量相同 D．机械能的变化量相同3、如图所示,在固定的斜面上,A、B两物体通过跨过光滑的定滑轮的细线相连,物体A静止在斜面上。已知斜面倾角30°,A、B两物体质量分别为2m和m,现在B物体下加挂另一物体C(图中未画出),物体A仍静止在斜面上,则加挂物体C后(

)A．斜面对物体A的弹力增大B．细线对物体A的拉力不变C．斜面对物体A的摩擦力保持不变D．斜面对物体A的作用力增大4、如图所示，竖直平面内放一直角杆MON，杆的水平部分粗糙，动摩擦因数μ=0.2，杆的竖直部分光滑．两部分各套有质量均为1kg的小球A和B，A、B球间用细绳相连．初始A、B均处于静止状态，已知OA=3m，OB=4m，若A球在水平拉力的作用下向右缓慢地移动1m（取g=10m/s2），那么该过程中拉力F做功为（）A．4JB．10JC．12JD．14J5、下列是一台收音机的屏板，当向右调指针（图中黑块）时，所接收的电磁波（）A．频率变大，波长变大 B．频率变大，波长变小C．频率变大，波长不变 D．频率变小，波长变大6、生活中常见手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸附在物体上．如图所示是手机被吸附在支架上静止时的侧视图，若手机的质量为m，手机平面与水平间夹角为θ，则手机支架对手机作用力()A．大小为mg，方向竖直向上B．大小为mg，方向竖直向下C．大小为mgcosθ，方向垂直手机平面斜向上D．大小为mgsinθ，方向平行手机平面斜向上二、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、火星绕太阳运转可看成是匀速圆周运动，设火星运动轨道的半径为r，火星绕太阳一周的时间为T，万有引力常量为G则可以知道（）A．火星的质量为 B．火星的向心加速度C．太阳的质量为 D．太阳的平均密度8、伽利略为了研究自由落体运动的规律，利用斜面做了上百次实验．如图，让小球从斜面上的不同位置自由滚下，测出小球从不同起点滚动的位移x以及所用的时间t.若比值为定值，小球的运动即为匀变速运动．下列叙述符合实验事实的是()A．当时采用斜面做实验，是为了便于测量小球运动的时间B．小球从同一倾角斜面的不同位置滚下，比值有较大差异C．改变斜面倾角，发现对于每一个特定倾角的斜面，小球从不同位置滚下，比值保持不变D．将小球在斜面上运动的实验结论合理外推至当斜面倾角为90°时，比值也将保持不变，因此可认为自由落体运动为匀变速运动9、如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面．若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中()A．桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B．鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C．若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大D．若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面10、如图所示，竖直平面内固定有半径为R的光滑半圆形轨道，最高点M、N与圆心O、在同一水平线上，物块甲、乙质量之比为1：3。物块甲从M处由静止开始无初速释放，滑到最低点P与静止在P处的物块乙发生第一次弹性碰撞，碰撞时间很短可不计，碰后物块甲立即反向，恰能回到轨道上Q点，物块甲、乙均可视为质点，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．QP之间的竖直高度为B．QP之间的竖直高度为C．在以后的运动中，物块甲不能回到M点D．在以后的运动中，物块甲能回到M点三、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，某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验：(1)为达到平衡阻力的目的，取下细绳及托盘，通过调整垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做______________运动．(2)连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到下图所示的纸带．纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G.实验时小车所受拉力为0.2N，小车的质量为0.2kg.请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化ΔEk。补填表中空格_______；__________.(结果保留至小数点后第四位).O—BO—CO—DO—EO—FW/J0.04320.05720.07340.0915ΔEk/J0.04300.05700.07340.0907分析上述数据可知：在实验误差允许的范围内W＝ΔEk，与理论推导结果一致．(3)实验前已测得托盘质量为7.7×10－3kg，实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为_______________kg(g取9.8m/s2，结果保留至小数点后第三位)．12．（12分）为了测定一节干电池的电动势和内阻，某实验小组按图（甲)所示的电路图连好实验电路，合上开关，电流表和电压表的读数正常，当将滑动变阻器的滑片由A端向B端逐渐滑动时，发现电流表的示数逐渐增大，而电压表的示数接近1.5V且几乎不变，直到当滑片滑至临近B端时电压表的示数急剧变化，这种情况很难读出数值分布均匀的几组不同的电流值、电压值．(1)出现上述情况的原因是________，改进方法是________．(2)改进后，测出几组电流、电压的数值，并画出如图（乙)所示的图象，由图象可知，这个电池的电动势E=______V，内阻r=_____Ω(均保留三位有效数字）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）轻质弹簧原长为2l，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为1m的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为l．现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接．AB是长度为1l的水平轨道，B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，如图所示．物块P与AB间的动摩擦因数μ=0.1．用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度l，然后放开，P开始沿轨道运动，重力加速度大小为g．（1）当弹簧长度为l时，求弹簧具有的弹性势能Ep；（2）若P的质量为m，试判断P能否到达圆轨道的最高点D？（3）若P能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，求P的质量的取值范围．14．（16分）如图所示，MN为竖直放置的光屏，光屏的左侧有半径为R、折射率为的透明半球体，O为球心，轴线OA垂直于光屏，O至光屏的距离OA=R，位于轴线上O点左侧处的点光源S发出一束与OA夹角θ=60°的光线射向半球体，求光线从S传播到达光屏所用的时间。（已知光在真空中传播的速度为c）15．（12分）如图所示，倾角为37°的斜面底端与水平传送带平滑对接，水平传送带足够长且在电机的带动下保持以v0=5m/s的恒定速度匀速向左运动。小滑块从斜面上A点静止释放，在斜面和水平传送带上多次往复运动后停在斜面底端，A点距离斜面底端的高h=2.4m。小滑块与斜面间动摩擦因数，与水平传送带之间动摩擦因数，小滑块可视为质点，重力加速度g取10m/s2。求：（1）小滑块第一次在传送带上运动的时间？（2）小滑块在斜面上运动的总路程？

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】

设甲做匀速直线运动的速度为v，乙先加速后减速，在运动的过程中速度大于v，则整个过程中的平均速度大于v；丙先减速后加速，在运动过程中的速度小于v，则整个过程中的平均速度小于v．根据，知乙的运动时间最短，所以乙车先经过下一个路标．A．甲车先经过下一个路标，与结论不相符，选项A错误；B．乙车先经过下一个路标，与结论相符，选项B正确；C．丙车先经过下一个路标，与结论不相符，选项C错误；D．无法判断谁先经过下一个路标，与结论不相符，选项D错误；2、A【解析】

A．重力做功只与始末位置有关，两种轨道上滑下，物体下滑的距离相等，故重力做功相同，A正确；B．物体沿斜面下滑时由牛顿第二定律有可得物体下滑时的加速度因为，所以物体下滑时的加速度，物体下滑高度相同，可知，沿倾角下滑的距离大于沿倾角下滑的距离，结合，可知，沿倾角下滑的时间大于沿倾角下滑的时间，又因为重力做功相等，故重力做功的平均功率不等，B错误；C．由B分析知，沿斜面下滑时的摩擦力沿倾角的摩擦力大于沿斜角下滑时的摩擦力，而沿倾角下滑的距离大，故克服摩擦力做功大于沿倾角下滑时克服摩擦力做的功，根据动能定理可知，沿倾角下滑时物体获得的动能大，C错误；D．由C分析知，两种情况下摩擦力做的功不同，故机械能的变化量不等，D错误。故选A。3、D【解析】斜面对物体A的弹力为FN=2mgcos30°=mg，所以斜面对物体A的弹力与是否加挂另一物体C无关，A错误；以B和C为研究对象，细线对物体A的拉力等于B和C的重力之和，在B物体下加挂另一物体C后，绳子拉力变大，B错误；开始时绳子拉力F1=mg，A的重力沿斜面向下的分力为2mgsin30°=mg，所以A受到的斜面的摩擦力为零，在B物体下加挂另一物体C后，绳子拉力变大，A受到的摩擦力向下增加，C错误；没有悬挂C时，斜面对A的作用力等于重力分力，即为mg，在B物体下加挂另一物体C后，A又受到向下的摩擦力f，则斜面对A的作用力大小为，所以斜面对物体A的作用力增大，D正确；故选D．4、D【解析】

对AB整体受力分析，根据共点力平衡条件列式，求出支持力N，从而得到滑动摩擦力为恒力，最后对整体运用动能定理列式，得到拉力的功；【详解】对AB整体受力分析，受拉力F、重力G、支持力N、向左的摩擦力f和向右的弹力N1，如图所示：

根据共点力平衡条件，有

竖直方向：

水平方向：

其中：

解得：，

对整体在整个运动过程中运用动能定理列式，得到：根据几何关系，可知求B上升距离，故有：，故选项D正确，选项ABC错误．【点睛】本题中拉力为变力，先对整体受力分析后根据共点力平衡条件得出摩擦力为恒力，然后根据动能定理求变力做功．5、B【解析】

收音机屏板上的单位为MHz和KHz，是频率的单位，所以向右调指针时所接收的电磁波的频率变大；由公式可得，电磁波的波速一定，电磁波的波长和频率互成反比例关系，所以，频率变大，波长变小，故B正确，A、C、D错误；故选B。6、A【解析】

手机受到的所有力之中，除重力外，其它力的施力物体都是支架。【详解】受力分析可知，手机除受重力外，还受到手机支架给它的其它力。手机静止，处于平衡状态，则支架给手机所有力的合力必然和重力等大反向，即F支架故本题正确答案选A。【点睛】根据多力平衡的特点即可求解，即支架对手机所有力的合力必然与手机重力等大反向。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、BC【解析】

A．根据万有引力提供向心力，只能求出中心天体的质量，无法求出环绕天体的质量，所以无法求出火星的质量，故A错误；B．根据向心加速度公式得，火星的向心加速度故B正确；CD．火星绕太阳运转，万有引力提供向心力，则解得因为太阳的半径未知，则无法求出太阳的密度，故C正确，D错误。故选BC。8、ACD【解析】

A．在伽利略时代，没有先进的计时仪器，因此伽利略让小球从斜面上滚下来用来“冲淡”重力，为了便于测量小球运动的时间，故A符合题意；BC．在伽利略时代，技术不够发达，无法直接测定瞬时速度，所以不可能直接得到速度的变化规律，但是伽利略通过数学运算得出结论：如果物体的初速度为零，而且x与t平方的成正比，每一个特定倾角的斜面，小球从不同位置滚下，比值保持不变，故B不符合题意，C符合题意；D．将斜面实验的结果合理外推至当斜面倾角为90°时，比值也将保持不变，说明自由落体运动是特殊的匀变速直线运动，故D符合题意。故选ACD。9、BD【解析】

鱼缸向右加速运动，桌布对鱼缸摩擦力的方向向右，故A错误；鱼缸在桌布上加速运动，脱离桌布后在桌面上做减速运动，加速度大小相等，且加速运动的末速度等于减速运动的初速度，故可知鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等，故B正确；鱼缸受的摩擦力只与鱼缸的重力和摩擦因数有关，故若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将不变，故C错误；若猫减小拉力，若鱼缸能与桌布保持相对静止，故鱼缸能滑出桌面，故D正确．故选BD．10、AD【解析】

AB．设QP之间的竖直高度为h，物块甲M点滑到P点过程机械能守恒，由机械能守恒定律得解得物块甲第一次与物块乙碰前速度大小碰后物块甲立即反向，恰能回到轨道上Q点，由机械能守恒定律得解得碰撞后甲的速度大小为设甲的质量为m，则乙的质量为3m，甲乙发生弹性碰撞，以向左为正方向，根据动量守恒定律有根据机械能守恒定律有联立解得，，，故A正确，B错误；CD．由于第一次碰撞后两物块的速度大小相等，则物块甲、乙将同时回到最低位置P点发生第二次弹性碰撞，以向右为正方向，由动量守恒定律得由机械能守恒定律得解得物块甲的速度大小为碰撞后对甲，由机械能守恒定律得解得h′=R，物块甲能回到M点，故C错误，D正确。故选AD。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、匀速直线0.11150.11050.015【解析】

(1)物块平衡阻力需要依靠自身的重力的分力来平衡，所以物块所受合外力为零，做匀速直线运动；(2)根据功的公式求出合外力做功的大小，结合某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点的速度，从而得出动能的变化量；(3)根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度，对砝码和砝码盘分析，根据牛顿第二定律求出砝码的质量。【详解】(1)[1]物块所受合外力为零时，物块所受阻力和重力的分力平衡，达到平衡阻力的目的，故物块应该做匀速直线运动；(2)[2]合力做功：[3]点的速度：故点的动能为：(3)[4]根据，运用逐差法得：由牛顿第二定律得：代入数据解得：【点睛】解决本题的关键掌握纸带的处理，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，关键是匀变速直线运动两个重要推论的运用。12、滑动变阻器阻值太大，有效调节部分太短选择阻值较小的滑动变阻器1.482.40【解析】

(1)[1][2]滑动变阻器串联在电路中，电压表测量路端电压，刚开始滑动触头P由A端向B端逐渐滑动时，电压表的示数几乎不变，说明随着电阻的变小，滑动变阻器的电阻占整个电路电阻的比例变化不大，直到当滑动触头P滑至临近B端时，电压表的示数急剧变化，说明滑线变阻器的总电阻太大。所以原因是：滑动变阻器阻值太大，有效使用的部分短，改进方法为：选择阻值更小的滑动变阻器。(2)[3][4]U-I图象的纵轴截距表示电源的电动势，故E=1.48V，内电阻等于图线的斜率，故四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定