清华大学中学生标准学术能力诊断性测试2025届物理高三上期中考试试题含解析

清华大学中学生标准学术能力诊断性测试2025届物理高三上期中考试试题注意事项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、一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的9倍.该质点的加速度为A．st2 B．6s5t2、如图所示，物体从光滑斜面的顶端由静止下滑，经时间t速度为v1，此时施加平行于斜面向上的恒力F，又经时间t物体回到出发点，速度为v2，已知下滑过程中物体始终未脱离斜面，则v1：v2的值为（）A．1：1 B．2：1C．3：1 D．4：13、如图所示，重为10N的小球套在与水平面成370角的硬杆上，现用一垂直于杆向上、大小为20N的力F拉小球，使小球处于静止状态（已知）A．小球不一定受摩擦力的作用B．小球受摩擦力的方向一定沿杆向上，大小为6NC．杆对小球的弹力方向垂直于杆向下，大小为4.8ND．杆对小球的弹力方向垂直于杆向上，大小为12N4、将一小球竖直向上抛出，小球在运动过程中所受到的空气阻力不可忽略．a为小球运动轨迹上的一点，小球上升和下降经过a点时的动能分别为Ek1和Ek1．从抛出开始到小球第一次经过a点时重力所做的功为W1，从抛出开始到小球第二次经过a点时重力所做的功为W1．下列选项正确的是（）A．Ek1=Ek1，W1=W1B．Ek1＞Ek1，W1=W1C．Ek1＜Ek1，W1＜W1D．Ek1＞Ek1，W1＜W15、如图所示，一箱苹果沿着倾角为θ的斜面，以速度v匀速下滑．在箱子的中央有一个质量为m的苹果，它受到周围苹果对它作用力的方向()A．沿斜面向上 B．沿斜面向下C．竖直向上 D．垂直斜面向上6、如图所示，欲使在粗糙斜面上匀速下滑的木块A停下，可采用的方法是A．对木块A施加一个垂直于斜面的力B．增大斜面的倾角C．对木块A施加一个竖直向下的力D．在木块A上再叠放一个重物二、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、甲、乙两车同时由同一地点沿同一方向做直线运动，它们的位移一时间图象如图所示，甲车图象为过坐标原点的倾斜直线，乙车图象为过原点且顶点在A点的拋物线，则下列说法正确的是（）A．0-t1时间段内,甲、乙之间的距离一直增大B．0-时间段内,甲、乙之间的距离一直增大C．0-t2时间段内乙的平均速度等于甲的平均速度D．0-t2时间段内，乙的路程大于甲的路程8、竖立在水平地面上的轻弹簧，下端与地面固定，将一个金属球放置在弹簧顶端(球与弹簧不粘连)，并用力向下压球，使弹簧做弹性压缩。稳定后用细线把弹簧栓牢．如图a所示．烧断细线，球将被弹起，且脱离弹簧后能继续向上运动。不计空气阻力。如图b所示．那么该球从细线被烧断到刚脱离弹簧的运动过程中：（）A．球刚脱离弹簧时弹簧的弹性势能最小B．球刚脱离弹簧时的动能最大C．球所受合力的最大值不一定大于重力值D．在某一阶段内，球的动能减小而它的机械能增加9、如图，质量分别为m和2m的A、B两个木块间用轻质弹簧相连，放在光滑水平面上，A靠紧竖直墙。用水平力F将B向左压，使弹簧被压缩一定长度，静止后弹簧储存的弹性势能为E。此时突然撤去水平力F，则撤去力F，在A离开竖直墙后，关于A、B和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（）A．系统动量守恒，机械能不守恒 B．系统动量.机械能均守恒C．弹簧的弹性势能最大值为 D．弹簧的弹性势能最大值为10、如图所示，水平路面上有一辆质量为m0的汽车，车厢中有一质量为m的人正用恒力F向前推车厢，在车以加速度a向前加速行驶距离L的过程中，下列说法正确的是()A．人对车的推力F做的功为FL B．人对车做的功为maLC．车对人的摩擦力做的功为(F＋ma)L D．车对人的作用力大小为ma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）某同学用下面的实验装置测量小车的质量，他的部分实验步骤如下：（1）将轨道倾斜适当角度以平衡摩擦力；（2）将两个光电门G1、G2固定在轨道侧面（不影响小车在轨道上运行），测得两光电门之间的距离为L；（3）测得遮光条的宽度为d，并将遮光条（质量不计）固定在小车上：（4）将质量未知的钩码用跨过定滑轮的细绳与小车连接，将小车从适当位置由静止释放，遮光条先后通过两个光电门；（5）计时器记录下遮光条通过G1、G2时遮光的时间分别为△t1和△t2，若L=0.75m，d=0.5cm、△t1=5.0×l0-3s、△t2=2.5×10-3s，则通过计算可得：a1=-m/s2；（计算结果保留2位有效数字）（6）保持钩码质量不变,在小车上加入质量为m的砝码后进行第二次试验，并测得小车运动的加速度大小为a2；（7）若钩码质量较小，可认为两次试验中钩码质量均满足远小于小车质量的条件，则小车质量可表示为M=（用a1、a2、m表示）；若所用钩码质量较大，明显不满足远小于小车质量的条件，则小车质量可表示为M=（用a1、a2、m及重力加速度g表示）．12．（12分）研究平抛运动的实验装置如图所示。某同学设想在小球下落的空间中选取三个竖直平面1、2、3，平面与斜槽所在的平面垂直。小球从斜槽末端水平飞出，运动轨迹与平面1、2、3的交点依次为A、B、C。小球由A运动到B，竖直位移为y1，动能的变化量为ΔEk1，动量的变化量为Δp1；小球由B运动到C，竖直位移为y2，动能的变化量为ΔEk2，动量的变化量为Δp2。忽略空气阻力的影响，若y1A．ΔEk1<ΔEk2B．ΔEk1>ΔEk2C．Δp1<Δp2D．Δp1>Δp2四、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）一根长为的丝线吊着一质量为，带电荷量为的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成角，求（重力加速度，，）（1）小球带何种电荷？（2）匀强电场的电场强度的大小．14．（16分）如图所示，平面直角坐标系的第二象限内存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为m、带电荷量为+q的小球从A点以速度v0沿直线AO运动，AO与x轴负方向成37°角。在y轴与MN之间的区域Ⅰ内加一电场强度最小的匀强电场后，可使小球继续做直线运动到MN上的C点，MN与PQ之间区域Ⅱ内存在宽度为d的竖直向上匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，小球在区域Ⅱ内做匀速圆周运动并恰好不能从右边界飞出，已知小球在C点的速度大小为2v0，重力加速度为g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：(1)第二象限内电场强度E1的大小和磁感应强度B1的大小；(2)区域Ⅰ内最小电场强度E2的大小和方向；(3)区域Ⅱ内电场强度E3的大小和磁感应强度B2的大小。15．（12分）甲、乙两物体，甲的质量为1kg，乙的质量为0.5kg，甲从距地45m高处自由落下，1s后乙从距地30m高处自由落下，不计空气阻力。(重力加速度g取10m/s2)(1)两物体等高时离地多高；(2)作出甲、乙两物体的速度时间图象(规定甲开始下落时刻为计时起点)。

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】

设初速度为v0，末速度为vt，加速度为a，则位移为：s=12(v0+v联立解得：v0=s由加速度定义可得：a=v【点晴】由题意知，动能变为原来的9倍，可解得末速度和初速度的倍数关系，结合位移公式，可分别求出初速度和末速度，再由加速度的定义求得质点的加速度．2、B【解析】

取沿斜面向上为正方向。撤去F前后物体都做匀变速直线运动，两个过程物体都做匀变速直线运动，根据位移关系可得：解得：故ACD错误，B正确。故选B。3、B【解析】

在沿斜面方向，重力的分力为，则斜面对小球的摩擦力大小为，方向沿斜面向上，故A错误，B正确；对小球受力分析，小球一定受重力及拉力，将重力沿斜面和垂直于斜面进行分解可知，垂直于斜面上的分力，小于拉力，故杆对球应有垂直向下的弹力，大小为，故CD错误；故选B．4、B【解析】从抛出开始到第一次经过a点和抛出开始第二次经过a点，上升的高度相等，因重力做功只与初末位置有关，故重力做功相等，即W1=W1．对两次经过a点的过程根据动能定理得，-Wf=Ek1-Ek1，可知Ek1＞Ek1，故B正确，ACD错误．5、C【解析】

这个质量为m的苹果是匀速下滑的，这说明受力平衡，它自身受到的重力竖直向下，大小为mg，以及来自周围苹果的作用力，说明周围苹果对它的合力与重力的大小相等方向相反，所以周围苹果对它的作用力大小为mg，方向竖直向上．A.沿斜面向上与分析不符，故A错误。B.沿斜面向下与分析不符，故B错误。C.竖直向上与分析相符，故C正确。D.垂直斜面向上与分析不符，故D错误。6、A【解析】A、对木块A施加一个垂直于斜面的力F,重力沿斜面向下的分力不变,而滑动摩擦力增大,合力方向沿斜面向上,木块做减速运动,可以使木块停下，故A正确；B、木块匀速滑下,合力为零,根据平衡条件得;若增大斜面的倾角,重力沿斜面向下的分力增大,滑动摩擦减小,木块的合力方向将沿斜面向下,木块做加速运动.故B错误.

C、对木块A施加一个竖直向下的力,因为,木块的合力仍为零,仍做匀速运动,不可能停下.故C错误.

D、由B项分析可以知道,得,与质量无关,在木块A上再叠放一个重物后,整体匀速下滑,不可能停下.故D错误.综上所述本题答案是：A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、BCD【解析】

A．0～t1时间段内甲、乙之间的距离等于两者位移之差，由图可知，两者间距先增大，后减小，故A项错误；B．在x-t图象中，斜率代表速度，当斜率相等时，相距最远，由图可知，距离相距最远的时刻大于，即0-时间段内，甲、乙之间的距离一直增大，故B正确；C．平均速度为位移与时间的比值，0-t2时间段内，位移相等，时间相等，则乙的平均速度等于甲的平均速度，故C正确；D．t2时刻甲乙相遇，路程为物体运动轨迹的长度，由图可知，乙先向前运动，后反向，甲一直向前运动，故乙的路程大于甲的路程，故D正确。8、AD【解析】

从细线被烧断到刚脱离弹簧的运动过程中，弹簧的压缩量逐渐减小，弹簧的弹性势能逐渐减小，所以球刚脱离弹簧时弹簧的弹性势能最小，故A正确。开始弹力大于重力，小球加速上升，当小球的弹簧的弹力等于小球的重力时加速度减为零，此时速度最大，然后弹力小于重力，小球减速上升，当弹簧恢复原长时小球脱离弹簧，所以小球的动能先增大后减小，所以球刚脱离弹簧时的动能不是最大，故B错误。小球在最低点时受到的合力最大，假设小球恰能到达弹簧原长位置速度为零，由对称性可知，小球在最低点时加速度为向上的g，此时小球受合力为mg，则在最低点受到的最大的合力为mg；因球脱离弹簧将被弹起继续向上运动，说明烧断细线瞬间，小球的加速度大于g，即球所受合力最大值大于球的重力值，选项C错误；从弹簧的弹力等于重力的位置向上继续运动直到脱离弹簧的过程中，小球的动能逐渐减小，但是弹簧的弹力对小球做正功，则小球的机械能增加，故D正确。故选AD。9、BC【解析】

AB.撤去F后，A离开竖直墙后，竖直方向两物体的重力与水平面的支持力平衡，合力为零，水平方向不受力，所以合外力为零，则系统动量守恒。这个过程中，只有弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒。故A错误，B正确；CD.撤去F后，A离开竖直墙后，当两物体速度相同时，弹簧伸长最长或压缩最短，弹性势能最大。设两物体相同速度为v，A离开墙时，B的速度为v1．以向右为正方向，由动量守恒定律得：，由机械能守恒定律得：，又，解得，弹簧的弹性势能最大值为，故C正确，D错误；10、AC【解析】

A.人对车的推力为F，在力F方向上车行驶了L，则推力F做的功为FL，故A项与题意相符；B.在水平方向上，由牛顿第二定律可知车对人的力向左，大小为ma，则人对车水平方向上的作用力大小为ma，方向向右；车向左运动了L，故人对车做的功为－maL，故B项与题意不相符；CD.竖直方向车对人的作用力大小为mg，则车对人的作用力F′＝(mg)人在水平方向受到F的反作用力和车对人向左的摩擦力，则Ff－F＝ma，Ff＝ma＋F则车对人的摩擦力做的功为(F＋ma)L故C项与题意相符，D项与题意不相符。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、（5）（7）;【解析】试题分析:（5）遮光条通过第一个光电门的速度为:、通过第二个光电门的速度为:，根据速度位移公式得：．（7）两次试验中钩码质量均满足远小于小车质量，则钩码的重力等于拉力，设钩码质量为m0，则有：，，联立解得:.若所用钩码质量较大，明显不满足远小于小车质量的条件，对整体分析，有：，，联立解得:.考点：本题考查探究牛顿第二定律．12、D【解析】

由平抛运动的特点可知，小球在竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动。由于水平板竖直方向上的间距相等，故小球经过板1-2的时间大于经过板2