北京西城八中少年班2025届物理高三上期中学业水平测试模拟试题含解析

北京西城八中少年班2025届物理高三上期中学业水平测试模拟试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、在某星球表面以初速度v0竖直上抛一个物体，若物体只受该星球引力作用，忽略其他力的影响，物体上升的最大高度为h。已知该星球的半径为R，如果在该星球上发射一颗靠近星球表面运行的卫星，其做匀速圆周运动的周期为（）A． B． C． D．2、a、b两辆汽车在同一条平直公路上行驶的v-t图象如下图所示.下列说法正确的是(

)A．t1时刻,车和b车处在同一位置B．t2时刻,、b两车运动方向相反C．在t1到t2这段时间内,b车的加速度先减小后增大D．在t1到t2这段时间内,b车的位移小于车的位移3、小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短．将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示，将两球由静止释放，在各自轨迹的最低点()A．P球的速度一定大于Q球的速度B．P球的动能一定小于Q球的动能C．P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力D．P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度4、如图所示，水平地面上放置一静止斜面体P，P上有一小物块Q；P与Q之间、P与地面之间均存在摩擦。开始Q、P均处于静止状态。现给P和Q一个共同向右的初速度，P、Q之间始终保持相对静止状态，P和Q滑行过程中与P和Q都静止时相比，则A．P与Q之间的压力不变B．P与Q之间的压力增大C．P与Q之间的压力减小D．P与Q之间的压力可能增大也可能减小5、秋天，一片梧桐树叶自5m高的树枝落下，它落地的时间可能为（）A．0.1s B．0.5s C．1s D．3s6、如图所示为A、B两物体从同一点出发的位移-时间图象，则下列说法正确的是A．0～2s内A、B两物体的运动方向都发生了改变B．1.5s末A、B两物体的速度相同C．0～1.5s的时间内，A的平均速度等于B的平均速度D．0～25内A、B两物体之间的最大距离为3m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、内壁光滑的环形凹槽半径为R，固定在竖直平面内，一根长度为2R的轻杆，一端固定有质量为m的小球甲，另一端固定有质量为2m的小球乙，将两小球放入凹槽内，小球乙位于凹槽的最低点，如图所示.由静止释放后(A．下滑过程中甲球减少的机械能总等于乙球增加的机械能B．下滑过程中甲球减少的重力势能总等于乙球增加的重力势能C．杆从左向右滑时，甲球无法下滑到凹槽的最低点D．杆从右向左滑回时，乙球一定能回到凹槽的最低点8、如图所示，小物块在竖直平面内的恒力F作用下，沿倾角θ=30°的固定斜面向上运动的过程中，恒力F做功与物块克服重力做的功相等，下列说法正确的是A．若斜面光滑，则小物块一定匀速上滑B．若斜面粗糙，则小物块一定减速上滑C．若斜面光滑，当F最小时，F与斜面的夹角α为零D．若斜面粗糙，当摩擦力做功最小时，F与斜面的夹角α为60°9、下列说法中正确的是（）A．第二类永动机是不可能制造出来的，尽管它不违反热力学第一定律，但它违法热力学第二定律B．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映C．同一温度下，气体分子速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律D．物体熔化时吸热，分子平均动能不一定增加E.只知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数就可以算出气体分子的体积10、如图所示，质量为m的小球穿在足够长的水平固定直杆上处于静止状态，现对小球同时施加水平向右的恒力F0和竖直向上的力F，使小球从静止开始向右运动，其中竖直向上的力F大小始终与小球的速度成正比，即(图中未标出)．已知小球与杆间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是（）A．小球先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，最后做匀速运动B．小球先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的加速运动，最后做匀速运动C．小球的最大速度为D．小球的最大加速度为三、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）某研究小组做“验证力的平行四边形定则”的实验所用器材有：方木板一块，白纸，量程为5.0N的弹簧测力计，两个橡皮条（带两个较长的细绳套），刻度尺，图钉（若干个）。（1）下面关于实验操作的建议，正确的是_____A．每次实验时结点O的位置不能改变B．每次实验时结点O的位置可以改变（2）如图1所示，甲、乙两组同学用同一套器材各做一次实验，白纸上留下的标注信息有结点位置O、力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点如图2所示。对减少实验误差较有利的是_____组同学（选填“甲”或“乙”）（3）在给出的方格纸上按作图法的要求画出这两个力的合力，并利用作图法求出合力大小为_____N。12．（12分）物体从高处下落时，会受到空气的阻力，对于不同的物体，所受的阻力大小也不同．空气阻力与物体的速度、迎风面的大小及形状等因素有关．某实验小组设计了如图所示的用光电门测定钢球下落时受到的阻力的实验装置．直径为d、质量为m的小钢球从某高度下落的过程中先后通过光电门A、B，计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为tA、tB．用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度，测出两光电门间的距离为H，当地的重力加速度为g．(1)用游标卡尺测量钢球直径如图所示，读数为__________mm；(2)钢球下落过程中受到空气的平均阻力Ff=_______用题中所给物理量符号来表示)；(3)本题“用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度”，但从严格意义上讲是不准确的，实际上钢球通过光电门的平均速度_______(选填“>”或“<”)钢球球心通过光电门的瞬时速度．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，在平面直角坐标系xOy的第一、三象限分布存在匀强电场E1、E2，电场E1的场强大小为，方向与x轴负方向成60°斜向下，电场E2的场强大小未知，方向与x轴正方向成30°角斜向上，比荷为1.0×105C/kg的带正电粒子a从第三象限的P点由静止释放，粒子沿PO做匀加速直线运动，到达O点的速度为104m/s，不计粒子的重力。(1)求P、O两点间的电势差；(2)粒子a插进入电场E1时，在电场E1某位置由静止释放另外一个完全相同的带电粒子b，使两粒子在离开电场前相遇，若相遇时所需时间最长，求在电场E1中由静止释放的带电粒子b的初始位置坐标。14．（16分）如图甲所示，A和B是真空中正对面积很大的平行金属板，位于两平行金属板正中间的O点有一个可以连续产生粒子的粒子源，AB间的距离为L．现在A、B之间加上电压UAB随时间变化的规律如图乙所示，粒子源在交变电压的一个周期内可以均匀产生N个相同粒子，这种粒子产生后，在电场力作用下由静止开始运动，粒子一旦碰到金属板，它就附在金属板上不再运动，且电荷量同时消失，不影响A、B板电势．已知粒子质量为m=5.0×10-10kg，电荷量q=1.0×10-7C，（1）t＝0时刻产生的粒子，运动到B极板所经历的时间t0；（2）在0-T2时间内，产生的粒子不能到达B板的时间间隔（3）在0-T2时间内，产生的粒子能到达B板的粒子数与到达A板的粒子数之比15．（12分）如图所示的坐标平面内，y轴左侧存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小的匀强磁场，在y轴的右侧存在方向垂直纸面向里、宽度的匀强磁场B2，某时刻一质量、电量的带电微粒(重力可忽略不计)，从x轴上坐标为(，0)的P点以速度沿y轴正方向运动．试求：(1)微粒在y轴左侧磁场中运动的轨道半径；(2)微粒第一次经过y轴时，速度方向与y轴正方向的夹角；(3)要使微粒不能从右侧磁场边界飞出，B2应满足的条件．

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】

以v0竖直上抛一个物体，物体上升的最大高度为h，根据位移速度关系有：，可得星球表面的质量加速度为：在星球表面飞行的卫星，重力提供圆周运动向心力有：，可得卫星的周期为：A．。故A符合题意。B．。故B不符合题意。C．。故C不符合题意。D．。故D不符合题意。2、C【解析】在t1时刻，ab两车速度相等，但不是相遇．故A错误；t2时刻，a、b两车的速度都为正，方向相同，故B错误；在t1到t2这段时间内，图线切线的斜率表示加速度，可知b车的加速度先减小后增大．故C正确．在t1到t2这段时间内，图线与时间轴围成的面积表示位移，则b车的位移大于a车的位移．故D错误．故选C．点睛：解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义，知道图线与时间轴围成的面积表示位移，图线的切线斜率表示瞬时加速度．3、C【解析】从静止释放至最低点，由机械能守恒得：mgR=mv2，解得：，在最低点的速度只与半径有关，可知vP＜vQ；动能与质量和半径有关，由于P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短，所以不能比较动能的大小．故AB错误；在最低点，拉力和重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得：F-mg=m，解得，F=mg+m=3mg，，所以P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力，向心加速度两者相等．故C正确，D错误．故选C．点睛：求最低的速度、动能时，也可以使用动能定理求解；在比较一个物理量时，应该找出影响它的所有因素，全面的分析才能正确的解题．4、C【解析】

设Q的质量为m，斜面的倾角为θ，依题意，开始Q、P均处于静止状态，则Q对P的压力为mgcosθ；若给P和Q一个共同向右的初速度，P、Q之间始终保持相对静止状态，由于P与地面间有摩擦，当给P一个向右的初速度后，P开始向右做减速运动，而Q由于受到P的作用力后也向右做减速运动，则Q的加速度一定水平向左，如图将加速度分解为垂直斜面与平行于斜面，则垂直斜面方向，mgcosθ-FN=may，即支持力FN=mgcosθ-may，FN小于mgcosθ，与都静止时比较，Q与P间的压力减少。故B正确故选：B【点睛】本题关键是运用整体法判定P、Q加速度的方向，然后用隔离法对Q物块的加速度进行分解，同时要能结合牛顿运动定律求解。5、D【解析】

从高为5m的枝头落下的树叶的运动不是自由落体运动，时间大于自由落体运动的时间；根据，解得：t=1s所以树叶落地时间一定大于1s。A．0.1s。故A不符合题意。B．0.5s。故B不符合题意。C．1s。故C不符合题意。D．3s。故D符合题意。6、C【解析】

由于位移-时间图象的斜率表示该时刻的速度，由图可知，0-2s内A、B两物体的速度（斜率）没有负值，即运动方向没有发生改变，A错误．1.5s末A、B两物体的位置坐标相同，说明两物体相遇，而不是速度相同，B错误．由图可知，0-1.5s的时间内，两物体的位移相等，所用时间也相等，所以平均速度相等，C正确．从x-t图象看出，两个物体1s末纵坐标读数之差最大，两物体相距最远，且最大距离为△x=3m-1m=2m，D错误．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】

甲与乙两小球系统，重力势能和动能相互转化，系统机械能守恒；还可以将甲与乙当作一个整体，找出重心，机械能也守恒．【详解】甲与乙两个物体构成的系统只有重力做功，机械能守恒，故甲减小的机械能一定等于乙增加的机械能，故A正确；甲与乙两个物体系统机械能守恒，甲球减小的重力势能转化为乙的势能和动能以及甲的动能，故B错误；若甲球沿凹槽下滑到槽的最低点，乙则到达与圆心等高处，但由于乙的质量比甲大，造成机械能增加了，明显违背了机械能守恒定律，故甲球不可能到凹槽的最低点，故C正确；由于机械能守恒，故动能减为零时，势能应该不变，故杆从右向左滑回时，乙球一定能回到凹槽的最低点，故D正确；故选ACD。8、ACD【解析】

应用动能定理判断物体的运动情况，根据临界条件判断外力的方向。【详解】A．若斜面光滑，对物体应用动能定理：可知：，又因为外力F为恒力，所以物体做匀速直线运动，故A正确；B．若斜面粗糙，物体可能和斜面无弹力，摩擦力仍然不做功，物体可能做匀速直线运动，故B错误；C．若斜面光滑，物体向上运动位移为x，对物体应用动能定理：要使F最小，则cosα最大为1，所以α应为零，故C正确；D．若斜面粗糙，摩擦力最小为0，物体与斜面的弹力为0，受力分析可知：又因为恒力F做功与物块克服重力做的功相等：两式相比解得：，故D正确。【点睛】本题主要考察动能定理和正交分解，合理运用方程分析和解决问题。9、ACD【解析】

A．第二类永动机是不可能制造出来的，尽管它不违反热力学第一定律，但它违法热力学第二定律，故A正确；B．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，是由于液体分子规则的碰撞造成的，则布朗运动反映了液体中分子的无规则运动，故B错误．C．根据麦克斯韦统计规律可知，同一温度下，气体分子速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律，故C正确．D．温度是分子的平均动能的标志，晶体熔化时吸热，温度不变，所以分子平均动能不增加，故D正确；E．只知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数可以算出气体分子所占空间的大小，不能计算出气体分子的体积，故E错误。故选ACD。10、BC【解析】

对小球受力分析，根据牛顿第二定律表示出加速度，分析加速度随速度的变化情况，进而分析运动情况．【详解】AB、刚开始运动时，加速度为a=，当速度v增大，加速度增大，当速度v增大到符合kv>mg后，加速度为：a=，当速度v增大，加速度减小，当a2减小到0，做匀速运动，所以小球的速度先增大后保持不变，加速度先增大后减小，最后保持不变，故A错误，B正确；C.当加速度为零时，小球的速度最大，此时有：F0=μ(kvm−mg)，故最大速度为：，故C正确；D.当阻力为零时，加速度最大，故小球的最大加速度为F0/m，故D错误．故选BC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、A乙4.70N【解析】

(1)[1]同一次实验时，需要让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同，则必定结点O的位置要相同；而在重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同，故A正确，B错误故选A。(2)[2]为了便于确定拉力的方向，在纸上描点时，所描的点不要太靠近结点，该甲组图中所描的点太靠近结点；该图中所描的点到结点的距离适中，力的大小适中，而且两个力的角度的大小也适中，故乙组图中的有利于减小误差；(3)[3]取如图所示的两格表示0.5N，则可得出F1、F2，由上图得出两力的方向；作出平行四边形，即其对角线的长度表示力的大小，箭头的指向表示力的方向，由图可求得12、10.50<【解析】试题分析：根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出钢球通过两个光电门的速度，结合速度位移公式求出加速度，根据牛顿第二定律求出空气的平均阻力．根据匀变速直线运动的规律判断实际上钢球通过光电门的平均速度与钢球球心通过光电门的瞬时速度．(1)游标卡尺的主尺读数为：10mm，游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为0.05×10mm=0.50mm，所以最终读数为：(10＋0.50)mm=10.50mm；(2)根据平均速度公式可得，小球经过两光电门的速度分别为；，在下落h过程中，由速度和位移关系可知，，再由牛顿第二定律可知，解得阻力(3)由匀变速直线运动的规律，钢球通过光电门的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，而球心通过光电门的中间位移的速度大于中间时刻的瞬时速度，因此钢球通过光电门的平均速度小于钢球球心通过光电门的瞬时速度．【点睛】考查加速度的公式，掌握牛顿第二定律，理解平均速度与瞬时速度的联系与区别，