北京市西城区第8中学2025届高三上物理期中综合测试试题含解析

北京市西城区第8中学2025届高三上物理期中综合测试试题注意事项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、游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来，如图甲所示。我们把这种情形抽象为图乙的模型；弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接，将质量为m的小球从弧形轨道上端距水平地面高度为h处释放，小球进入半径为的圆轨道下端后沿圆轨道运动不计阻力，重力加速度为g。关于小球的运动，下列说法正确的是（）A．若,小球运动道圆轨道最低点时对轨道的压力等于B．若,则需要给小球的初速度小球才能顺利通过圆轨道最高点C．若,小球恰好通过圆轨道最高点D．若,小球在圆轨道最低点和最高点对轨道的压力差为2、为了研究平抛物体的运动，一名男生和一名女生站在操场的主席台上先后从同一位置，各自向空旷的操场水平同向抛出一个小球，两小球恰好落到操场上的同一点。男生抛出的小球高度高于女生，若不计空气阻力，则下列说法正确的是()A．两小球在空中运动的时间相同B．男生抛出的小球水平速度大于女生抛出的小球水平速度C．两小球落地时，速度方向与水平方向的夹角相同D．从抛出到落地，两小球动量的变化量的方向均竖直向下3、如图所示，子弹水平射入放在光滑水平地面上静止的木块后不再穿出，此时木块动能增加了5.5J，那么此过程产生的内能可能为（）A．1JB．3JC．5JD．7J4、高速水流切割是一种高科技工艺加工技术，为完成飞机制造中的高难度加工特制了一台高速水流切割机器人，该机器人的喷嘴横截面积为10-7m2，喷嘴射出的水流速度为103m/s，水的密度为1×103kg/m3，设水流射到工件上后速度立即变为零。则该高速水流在工件上产生的压力大小为A．1000NB．100NC．10ND．1N5、如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为M的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量为m（m＜M）的小球从槽高h处开始自由下滑，下列说法正确的是（）A．在以后的运动过程中，小球和槽的水平方向动量始终守恒B．在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功C．全过程小球和槽、弹簧所组成的系统机械能守恒，且水平方向动量守恒D．被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，但小球不能回到槽高h处6、如图所示，A点距水平地面高度为h，木块M处于静止状态，某时刻释放M，木块做自由落体运动，空中运动总时间为t1．若一子弹m以水平速度v射向木块并嵌在木块中，若在A点释放同时射入木块空中运动总时间为t2，若在木块落至h一半的B点时射入木块空中运动总时间为t3，设：木块与子弹作用时间极短，空气阻力不计，则（）A．t1=t2=t3B．t1=t2<t3C．t1<t2=t3D．t1>t2>t3二、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、质量为的物体，在、、三个共点力的作用下做匀速直线运动，保持、不变，仅将的方向改变90°（大小不变）后，物体可能做（）A．加速度大小为的匀变速直线运动B．加速度大小为的匀变速直线运动C．匀速圆周运动D．加速度大小为的匀变速曲线运动8、如图所示用力F拉A、B、C三个物体在光滑水平面上运动，现在中间的B物体上加一块橡皮泥，它和中间的物体一起运动，且原拉力F不变，那么加上物体以后，两段绳的拉力和的变化情况是A．增大 B．增大 C．减小 D．减小9、如图所示，水平光滑长杆上套有小物块A，细线跨过位于O点的轻质光滑定滑轮，一端连接A，另一端悬挂小物块B，物块A、B质量相等．C为O点正下方杆上的点，滑轮到杆的距离OC＝h，重力加速度为g.开始时A位于P点，PO与水平方向的夹角为，现将A、B由静止释放，下列说法正确的是()A．物块A由P点出发第一次到达C点过程中，速度先增大后减小B．物块A经过C点时的速度大小为C．物块A在杆上长为的范围内做往复运动D．在物块A由P点出发第一次到达C点过程中，物块B克服细线拉力做的功小于B重力势能的减少量10、如图所示，长为L的轻杆一端固定一质量为m的小球，另一端安装有固定转动轴O，杆可在竖直平面内绕O无摩擦转动．若在最低点P处给小球一沿切线方向的初速度，不计空气阻力，则下列说法正确的是A．小球不可能到达圆周轨道的最高点QB．小球能到达圆周轨道的最高点Q，且在Q点受到轻杆向上的支持力C．小球能到达圆周轨道的最高点Q，且在Q点受到轻杆向下的拉力D．小球能到达圆周轨道的最高点Q，且在Q点恰好不受轻杆的弹力三、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）某兴趣小组的同学用弹簧测力计拉橡皮筋，探究求合力的方法，同时进一步研究橡皮筋拉伸过程的受力特点及对其弹性的影响.(1)小虎同学在“探究求合力的方法”实验中，用两只弹簧测力计拉橡皮筋的情形如图甲所示•小虎在实验操作中的错误和不妥之处有（写出两条）_____(2)小华同学通过实验，研究橡皮筋拉伸过程的受力特点及其对橡皮筋弹性的影响.①实验装置如图乙所示，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O点，下端A挂一质量为m的重物.人拉绳方向始终平行于白纸且与水平方向成，缓慢地移动A，当橡皮筋与水平方向也成时，记下此时下端A的位置P,重复上述过程，橡皮筋与水平方向再次成时，记下下端A的位置Q,位置P与Q不重合，从O点作一条直线过P、Q两点，如图丙所示.则实验中下端A分别被拉伸到位置p和Q时，橡皮筋所受弹力的大小关系为_______(选填">”、"<"、"=”).实验表明，橡皮筋被反复拉伸后，其劲度系数____(选填“变大”、“变小”、“不变”)•②人保持①中原拉绳方向不变，将结点A从O点正下方缓慢移动，直至橡皮筋与水平方向也成的过程中，橡皮筋所受弹力（______）A．一直减小B．一直增大C．先减小后增大D．先增大后减小12．（12分）小李同学用如图所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”的实验．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地重力加速度g=9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg．小李同学选用实验中得到的一条点迹清晰的纸带，把运动的起始点记作O，另选连续3个点A、B、C作为测量点，且A、B、C各点到O点的距离如图2所示．根据以上数据，可知重物由O点运动到B点过程中，重力势能的减少量等于_____J，动能的增加量等于______J(结果保留3位有效数字)．这样验证的系统误差会使重力势能的减少量__________（“大于”、“等于”、“小于”）动能的增加量．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，水平放置一个长方体气缸，总体积为V，用无摩擦活塞（活塞绝热、体积不计）将内部封闭的理想气体分为完全相同的A、B两部分．初始时两部分气体压强均为P，温度均为．若使A气体的温度升高△T，B气体的温度保持不变，求(i)A气体的体积变为多少?(ii)B气体在该过程中是放热还是吸热？14．（16分）己知万有引力常量，地球半径，月球和地球之间的距离，同步卫星距地面的高度，月球绕地球的运转周期，地球的自转周期，地球表面的重力加速度．（1）根据万有引力定律和牛顿第二定律说明：为什么不同物体在地球表面的自由落体加速度大小都是相等的?为什么高山上的自由落体加速度比地面的小?（2）某同学根据以上条件，提出一种估算地球质量的方法：同步卫星绕地球做圆周运动，由得请判断结果是否正确，并说明理由．如不正确，请给出正确的解法和结果．（3）请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果．15．（12分）如图所示，一对平行金属板M、N长为L，相距为d，O1O2为中轴线。当两板间加电压UMN=U0时，两板间为匀强电场，忽略两极板外的电场。某种带负电的粒子从O1点以速度v0沿O1O2方向射入电场，粒子恰好打在上极板M的中点，粒子重力忽略不计。(1)求带电粒子的比荷qm(2)若M、N间加如图乙所示的交变电压，其周期T=Lv0，从t=0开始，前T3内UMN=2U，后2T3内UMN=-U，大量的上述粒子仍然以初速度v0沿O1(3)同(2)，求所有粒子在运动过程偏离中轴线最远距离的最大值Y与最小值y的比值.

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．若,小球从释放到最低点由动能定理得在最低点由牛顿第二定律有联立解得故A错误；B．小球能顺利通过圆轨道最高点时的最小速度为若,小球从释放到最高点由动能定理得联立解得故B正确；C．小球能顺利通过圆轨道最高点时的最小速度为小球从释放到最高点由动能定理得解得故C错误；D．若,由动能定理有在最高点和最低点由牛顿第二定律有联立解得故D错误。故选B。2、D【解析】

根据竖直方向的运动情况确定时间，根据水平方向的运动情况确定初速度大小；根据运动的合成求解落地时速度与水平方向的夹角。【详解】A项：根据竖直方向的运动规律可知，，解得：，所以两小球在空中运动的时间不相同，男生抛出的小球运动时间比女生抛出的小球运动时间长，故A错误；B项：小球在水平方向做匀速直线运动，初速度，女生抛出的小球水平速度大于男生抛出的小球水平速度，故B错误；C项：两小球落地时，设速度方向与水平方向的夹角为θ，则tanθ=，所以两小球落地时，速度方向与水平方向的夹角男生的大，故C错误；D项：由于抛出的小球只受重力，由动量定理可知，从抛出到落地，两小球动量的变化量方向与重力方向相同即为竖直向下，故D正确。故应选：D。【点睛】本题主要是考查了平抛运动的规律，知道平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。3、D【解析】子弹水平射入放在光滑水平地面上静止的木块后不再穿出，设子弹初速为，子弹和木块的共同速度为；则、解得：化简得：，故选D4、B【解析】

单位时间内喷到工件上的水的体积为：V=Svt故质量为：m=ρV=ρSvt设水的初速度方向为正方向，则由动量定理可得：Ft=0−mv解得：F=−mvt=−ρSv2=1×103×10−7×(103)2=−工件受到的冲击压力为100N，方向沿水流的方向故选：B.5、D【解析】

A．当小球与弹簧接触后，小球与槽组成的系统在水平方向所受合外力不为零，系统在水平方向动量不守恒，故A错误；B．下滑过程中两物体都有水平方向的位移，而力是垂直于球面的，故力和位移夹角不垂直，故两力均做功，故B错误；C．全过程小球和槽、弹簧所组成的系统只有重力与弹力做功，系统机械能守恒，小球与弹簧接触过程系统在水平方向所受合外力不为零，系统水平方向动量不守恒，故C错误；D．球在槽上下滑过程系统水平方向不受力，系统水平方向动量守恒，球与槽分离时两者动量大小相等，由于m＜M，则小球的速度大小大于槽的速度大小，小球被弹簧反弹后的速度大小等于球与槽分离时的速度大小，小球被反弹后向左运动，由于球的速度大于槽的速度，球将追上槽并要槽上滑，在整个过程中只有重力与弹力做功系统机械能守恒，由于球与槽组成的系统总动量水平向左，球滑上槽的最高点时系统速度相等水平向左系统总动能不为零，由机械能守恒定律可知，小球上升的最大高度小于h，小球不能回到槽高h处，故D正确；故选D。6、B【解析】

当A木块落至某一位置时，A竖直方向的速度不为零，而子弹竖直分速度为零，故A会受到子弹向上的作用力，然后根据牛顿第二定律进行分析即可；【详解】将M由静止开始下落，则M做自由落体运动；当M刚开始下落时子弹射入，则二者以某一共同的水平初速度做平抛运动，竖直方向仍为自由落体运动，即；若在木块落至h一半的B点时子弹射入木块，水平方向动量守恒，即A会获得水平方向的分速度，而子弹此时竖直方向速度为零，要从零加速到与A具有相同的速度，需受到A向下的作用力，根据牛顿第三定律A会受到子弹给的向上的作用力，则向下的加速度会减小，小于自由落体加速度g，故A下落时间较长一些，综上所述，则有，故选项B正确，选项ACD错误．【点睛】考查自由落体运动的规律，掌握动量及动量守恒的定律，理解运动的合成与分解．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、BD【解析】

物体在F1、F2、F3三个共点力作用下做匀速直线运动，三力平衡，必有F3与F1、F2的合力等大反向，当F3大小不变，方向改变90°时，F1、F2的合力大小仍为F3，方向与改变方向后的F3夹角为90°，故F合=F3，加速度，但因不知原速度方向，故力改变后的初速度方向与F合的方向间的关系未知，故有BD两种可能，A不可能；恒力作用下不可能做匀速圆周运动，选项C不可能；故选BD．【点睛】本题关键先根据平衡条件得出力F3变向后的合力大小和方向，然后根据牛顿第二定律求解加速度，根据曲线运动的条件判断物体的运动性质．8、AD【解析】

设最左边的物体质量为m，最右边的物体质量为，整体质量为M，整体的加速度，对最左边的物体分析，．对最右边的物体分析，有，解得．在中间物体上加上一个小物体，则整体的加速度a减小，因为不变，所以减小，增大，故AD正确．【点睛】解决本题的关键能够正确地选择研究对象，根据牛顿第二定律进行求解，注意整体法和隔离法的使用．9、BC【解析】

A．物块A由P点出发第一次到达C点过程中，绳子拉力对A做正功，其余的力不做功，所以物体A的动能不断增大，速度不断增大，故A错误．

B．物体到C点时物块B的速度为零．设物块A经过C点时的速度大小为v．根据系统的机械能守恒得：，得，故B正确．

C．由几何知识可得，由于A、B组成的系统机械能守恒，由对称性可得物块A在杆上长为2h的范围内做往复运动．故C正确．

D．物体到C点时物块B的速度为零．根据功能关系可知，在物块A由P点出发第一次到达C点过程中，物块B克服细线拉力做的功等于B重力势能的减少量，故D错误．10、AB【解析】根据动能定理得：，把带入解得：，则小球能够到达最高点Q，且在最高点合力为零，即在Q点受到轻杆向上的支持力，故B正确，ACD错误．点睛：解决本题的关键知道圆周运动径向的合力提供向心力，以及知道杆子的作用力可以表现为支持力，也可以表现为拉力．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、右侧测力计测量时未沿拉绳方向，左侧弹簧秤的拉力太大，用一把弹簧秤再次实验时会超量程FP=FQ变小C【解析】

(1)[1]在“探究求合力的方法”实验中，用两只弹簧测力计拉橡皮筋的情形，由图可知，右侧测力计测量时未沿拉绳的方向；左侧弹簧秤的拉力太大，用一把弹簧秤再次实验时会超量程；(2)①[2]过点作一条直线与轨迹交于、两点，实验中橡皮筋分别被拉伸到和时所受拉力、的方向相同，由于缓慢地移动，根据平衡条件得、的大小关系为；[3]再根据胡克定律可知，它们的弹力相同，而形变量到变长，那么橡皮筋被反复拉伸后，其劲度系数会变小；②[4]保持①中原拉绳方向不变，将结点从点正下方缓慢移动，直至橡皮筋与水平方向也成的过程中，橡皮筋所受弹力如下图，即可知，橡皮筋所受弹力先减小后增大；A.与分析不符，故A错误；B.与分析不符，故B错误；C.与分析相符，故C正确；D.与分析不符，故D错误。12、2.252.21大于【解析】

（1）重物由O点运动到B点过程中，重力势能减小量:．

（2）匀变速直线运动中，该过程中的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，因此有，则动能的增加量．（3）由（1）（2）可知，重力势能的减少量大于动能的增加量．【点睛】纸带实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度.从而求出动能.根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值.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、（i）（ii）对外放热【解析