北京市某中学2024-2025学年高三年级上册期中物理试卷（含答案）

北京市第十三中学2024〜2025学年第一学期

高三物理期中测试

本试卷分第I卷（选择题）和第n卷（非选择题）两部分，第I卷第1页至第4页；第n卷

第4页至第8页，答题纸第1页至第2页。共100分，考试时间90分钟。请在答题纸第1、2

页左侧密封线内书写班级、姓名、准考证号。考试结束后，将本试卷的答题纸和答题卡一并

交回。

第I卷

一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。）

1.如图所示，是观察布朗运动的实验装置的示意图。用高倍显微镜观察悬浮在液体中的小炭粒的运动情况。

选三个小炭粒，每隔30s记录一次它们的位置，然后用线段把这些位置按时间顺序连接起来得到它们的位置

连线图。下列说法正确的是

A.该实验用显微镜观察到的是液体分子的无规则运动

B.该实验用显微镜观察到的是小炭粒分子的无规则运动

C.这样得到的位置连线图就是该小炭粒实际的运动轨迹

D.小炭粒越小，液体的温度越高，观察到的布朗运动就越明显

2.如图所示的平面内，光束a经圆心。射入半圆形玻璃砖，出射光为6、c两束单色光。下列说法正确的

A.这是光的干涉现象

B.在真空中光束6的波长大于光束c的波长

C.玻璃砖对光束6的折射率大于对光束c的折射率

D.在玻璃砖中光束b的传播速度大于光束c的传播速度

3.下表中记录了三种交通工具在某段时间中的运动情况，根据表中数据可知（）

交通工具初速度/仙小）末速度/（m-sT）经过时间/s

自行车下坡262

火车出站020100

飞机飞行20020010

A.飞机的速度变化量最大

B.自行车的速度变化最快

C.火车的速度变化最快

D.火车的加速度最大

4.如图所示，把系在丝线上的带电小球/挂在铁架台的尸点，带电球C置于铁架台旁。小球Z静止时与

带电球C处于同一水平线上，丝线与竖直方向的夹角为a。已知小球幺的质量为加，重力加速度为g,不

计丝线质量，则可知小球/受到的静电力的大小为（）

.msms

A.mgsmaB.加gtanaC..D.——

sinatana

5.为了研究超重和失重现象，某同学站在力传感器上做“下蹲”和“站起”的动作，力传感器将采集到的

数据输入计算机，可以绘制出压力随时间变化的图线。某次实验获得的图线如右图所示，。、6、c为图线

上的三点，有关图线的说法可能正确的是（）

A.afbfc为一次“下蹲”过程

B.afbfc为一次“站起”过程

C.afZ?为“下蹲”过程，bfc为“站起”过程

D.af6为“站起”过程，bfc为“下蹲”过程

6.如图所示，一单摆在做简谐运动。下列说法正确的是（）

o6

A.单摆的振幅越大，振动周期越大

B.摆球质量越大，振动周期越大

C.若将摆线变短，振动周期将变大

D.若将单摆拿到月球上去，振动周期将变大

7.图1所示为一列简谐横波在/=2s时的波形图，图2是这列波中P点的振动图线，那么该波的传播速度

和传播方向是（）

A.v=25cm/s,向左传播

B.v=50cm/s,向左传播

C.v=25cm/s,向右传播

D.v=50cm/s,向右传播

8.如图所示，一根轻质弹簧上端固定在天花板上，下端挂一重物（可视为质点），重物静止时处于8位置。

现用手托重物使之缓慢上升至幺位置，此时弹簧长度恢复至原长。之后放手，使重物从静止开始下落，沿

竖直方向在幺位置和。位置（图中未画出）之间做往复运动。重物运动过程中弹簧始终处于弹性限度内。

关于上述过程（不计空气阻力），下列说法中正确的是（）

.......A

Ir——B

A.重物在C位置时，其加速度的大小大于当地重力加速度的值

B.在重物从N位置下落到C位置的过程中，重力的冲量大于弹簧弹力的冲量

C.在手托重物从8位置缓慢上升到Z位置的过程中，手对重物所做的功等于重物往复运动过程中所具有

的最大动能

D.在重物从幺位置到8位置和从8位置到C位置的两个过程中，弹簧弹力对重物所做功之比是1:4

9.如图所示，一个原来不带电的半径为「的空心金属球放在绝缘支架上，右侧放一个电荷量为+。的点电

荷，点电荷到金属球的球心距离为3「。达到静电平衡后，下列说法正确的是（）

Oee

3,—►；

A.金属球的左侧感应出负电荷，右侧感应出正电荷

B.点电荷0在金属球内产生的电场的场强处处为零

c.金属球最左侧表而的电势高于最右侧表而的电势

D.感应电荷在金属球球心处产生的电场场强大小为E=左骂

10.根据高中所学知识可知，做自由落体运动的小球，将落在正下方位置。但实际上，赤道上方200m处

无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约6cm处。这一现象可解释为，除重力外，由于地球自转，下落

过程小球还受到一个水平向东的“力”，该“力”与竖直方向的速度大小成正比。现将小球从赤道地面竖直

上抛，考虑对称性，上升过程该“力”水平向西，则小球（）

A.到最高点时，水平方向的加速度和速度均为零

B.到最高点时，水平方向的加速度和速度均不为零

C.落地点在抛出点东侧

D.落地点在抛出点西侧

二、多项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。每小题全部选对的得3分，选对但

不全的得2分，有选错的得0分。）

11.两列频率、振幅、相位均相同的简谐横波在水平面上传播，某时刻的干涉图样如图所示，实线代表波

峰，虚线代表波谷，M,N.尸三质点的平衡位置在同一直线上，以下说法正确的是（）

A.质点V是振动减弱点

B.质点N正在向上运动

C.它们的振幅都等于两列波振幅之和

D.再经过半个周期，质点尸运动至M处

12.静电除尘用于粉尘较多的各种场所，以除去有害的微粒或回收物资。如图所示，静电除尘器由板状收

集器A和线状电离器B组成。当A、B两端连接上千伏高压电源时，B附近的空气分子被电离，成为正离

子和电子。电子向若A运动的过程中，遇到烟气中的粉尘，使粉尘带负电，从而被吸附到A板上，最后在

重力作用下落入下面的漏斗中。下列说法正确的是（）

A.板状收集器A连接电源的正极

B.板状收集器A连接电源的负极

C.带电后的粉尘向A板运动过程中，电场力做正功

D.带电后的粉尘向A板运动过程中，电势能逐渐增加

13.如图1所示，幺、8是某电场中一条电场线上的两点。一个带负电的点电荷仅受电场力作用，从Z点

沿电场线运动到8点。在此过程中，该点电荷的速度v随时间f变化的规律如图2所示。则下列说法中正确

的是（）

A.幺点的电场强度比8点的小

B.4、8两点的电场强度相等

C.幺点的电势比8点的电势高

D.幺点的电势比8点的电势低

14.美妙的乐音源于发声物体的振动，已知琴弦振动的频率由琴弦质量、长度及其所受张力（沿琴弦方向

的弹力）共同决定。小提琴上某根质量为根、长度为上的琴弦，将其两端固定，可以通过拨动使其振动发

声，当张力为尸时，琴弦振动的频率为了。表中给出了4次实验的结果:

琴弦质量

次长度上/m张力F/N频率f[Hz

m/kg

10.050.9001.211100

20.050.9001.441200

30.050.2251.002000

40.050.1001.003000

下列判断正确的是（）

A.由表中数据可知，可能存在关系：随琴弦质量机增大，振动的频率/变大

B.由表中数据可知，可能存在关系：随张力/增大，振动的频率/变大

C.分析物理量的量纲，可能存在关系式/=左（左为无单位常量）

D.分析物理量的量纲，可能存在关系式/=左/手（左为无单位常量）

第II卷

三、实验题（本题共2小题，共18分。）

15.（8分）

某同学在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中，按图1所示连接电路。电源电动势为6.0V,内阻

可以忽略。单刀双掷开关S先跟2相接，某时刻开关改接1,一段时间后，把开关再改接2。实验中使用了

电流传感器来采集电流随时间的变化情况。

图2

（1）开关S改接2后，电容器进行的是（选填“充电”或“放电”）过程；此过程得到的/-Z图

像如图2所示，图中用阴影标记的狭长矩形的而积的物理意义是。

（2）若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量。=3.45x10-3c,则该电容器的电容为

_______F»

（3）关于电容器在整个充、放电过程中的q-/图像和0AB图像的大致形状，可能正确的有（q

16.（10分）

某同学做“探究平抛运动的特点”实验。

:I

_Q____2

图1

（1）该同学先用图1所示的器材进行实验。他用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B球被松开，

做自由落体运动，改变小球距地面的高度和打击小球的力度，多次重复实验，均可以观察到A、B两球同时

落地。关于本实验，下列说法正确的是o

A.实验现象可以说明平抛运动在水平方向上是匀速直线运动

B.实验现象可以说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动

C.实验现象可以同时说明平抛运动在两个方向上的运动规律

（2）为了在（1）实验结论的基础上进一步研究平抛运动的规律，该同学用图2所示的器材继续进行实验,

描绘出小球做平抛运动的轨迹。如图3所示，以小球的抛出点。为原点，水平方向为x轴，竖直方向为y

轴建立坐标系。该同学在轨迹上测量出幺、B、C三点的坐标分别为（石,%）、（%,%）和（七，%）。如果

坐标满足关系，说明小球抛出后在。、4、B、C相邻两点间运动经历了相等的时间间隔。同时,

如果坐标还满足关系，那么证明小球的水平分运动是匀速直线运动。

（3）某同学设计了一个探究平抛运动的家庭实验装置。如图4所示，在一个较高的塑料筒侧壁靠近底部的

位置钻一个小孔，在小孔处沿水平方向固定一小段吸管作为出水口。将塑料简放在距地面一定高度的水平

桌面上，在简中装入一定高度的水，水由出水口射出，落向地面，测量出水口到地面的高度y和水柱的水

平射程xo在实验测量的过程中，该同学发现测量水柱的水平射程x时，若测量读数太慢，x的数值会变化。

a.请分析水平射程x的数值变化的原因。

b.为了减小实验误差，应选用直径较大的容器，还是直径较小的容器？请说明判断依据。

四、计算论述题

（本题共4小题，共40分。解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。解题过程

中需要用到，但题目中没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明。只写出最后答案的不

能得分。有数值计算的，答案中必须写出数值和单位。）

17.（9分）

如图1所示，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。我们把这种情形抽象为如

图2所示的模型：弧形轨道的下端与半径为R的竖直圆轨道相接，8、C分别为圆轨道的最低点和最高点。

质量为机的小球（可视为质点）从弧形轨道上的N点由静止滚下，到达8点时的速度为力=J丽，且恰

好能通过C点。己知2、5间的高度差为力=47?,重力加速度为g。求:

（1）小球运动到8点时，轨道对小球的支持力尸的大小;

（2）小球通过。点时的速率匕;

（3）小球从幺点运动到C点的过程中，摩擦阻力做的功沙。

18.（9分）

如图，粗糙斜面与光滑水平面通过光滑小圆弧平滑连接，斜面倾角。=37°。4、8是两个质量均为

机=lkg的小滑块（可看作质点），8的左端连接一轻质弹簧。让滑块/从斜面上，距斜面底端£=lm处,

由静止开始下滑。已知滑块/与斜面间的动摩擦因素〃=0.5,g=10m/s2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8o

（1）求滑块幺到达斜面底端时的速度大小；

（2）求滑块/由静止滑到斜面底端的过程中所受合外力的冲量的大小；

（3）滑块Z与弹簧接触后粘连在一起。求此后弹簧的最大弹性势能。

19.（10分）如图所示，M、N为竖直放置的平行金属板，两板间所加电压为1、星为板上正对的

小孔。平行金属板尸和。水平放置在N板右侧，关于小孔E、S?所在直线对称，P、。两板的长度和两

板间的距离均为d,尸、。两板间加电压可形成偏转电场；距金属板尸和0右边缘d处固定有一荧光屏,

荧光屏垂直于金属板尸和。；屏上。点与鸟、S2共线。加热的阴极K发出的电子经小孔耳进入M、N

两板间，通过M、N间的加速电场加速后，进入尸、。间的偏转电场。已知电子的质量为加，电荷量为

e,单位时间内从小孔£进入的电子个数为〃，初速度可以忽略。整个装置处于真空中，偏转电场可视为

匀强电场，忽略电子重力及电子间的相互作用，不考虑相对论效应。

（1）求电子到达小孔§2时的速度大小V0o

（2）a.若在尸、。两板间加一恒定电压，使电子刚好从尸板的右边缘离开偏转电场，打在荧光屏上，求

P、。两板间的恒定电压1；

b.若在尸、。两板间加一周期为"的交变电压M=4。0sin—t,电子穿过偏转电场的时间远小于7；,可

以认为每个电子在尸、。间运动过程中两板间的电压恒定，不考虑电场变化时产生的磁场，求0〜7；时间

内打在荧光屏上的电子数目幺。

20.（12分）

有人设想：可以在飞船从运行轨道进入返回地球程序时，借飞船需要减速的机会，发射一个小型太空探测

器，从而达到节能的目的.

如图所示，飞船在圆轨道I上绕地球飞行，其轨道半径为地球半径的左倍（左〉1）。当飞船通过轨道I的2

点时，飞船上的发射装置短暂工作，将探测器沿飞船原运动方向射出，并使探测器恰能完全脱离地球的引

力范围，即到达距地球无限远时的速度恰好为零，而飞船在发射探测器后沿椭圆轨道n向前运动，其近地

点8到地心的距离近似为地球半径R。以上过程中飞船和探测器的质量均可视为不变。已知地球表面的重

力加速度为g.

（1）求飞船在轨道I运动的速度大小；

（2）若规定两质点相距无限远时引力势能为零，则质量分别为M、加的两个质点相距为r时的引力势能

GMm

E丫丝竺，式中G为引力常量。在飞船沿轨道I和轨道II的运动过程，其动能和引力势能之和保持不

r

变；探测器被射出后的运动过程中，其动能和引力势能之和也保持不变。

①求探测器刚离开飞船时的速度大小；

②已知飞船沿轨道II运动过程中，通过幺点与8点的速度大小与这两点到地心的距离成反比。根据计算结

果说明为实现上述飞船和探测器的运动过程，飞船与探测器的质量之比应满足什么条件。

北京市第十三中学2024〜2025学年第一学期

高三物理期中考试参考答案及评分标准

一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。）

题号12345678910

答案DCBBADBCDD

二、多项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。每小题全部选对的得3分，选对但

不全的得2分，有选错的得0分。）

题号11121314

答案BCACACBC

三、实验题（本题共2小题，共18分）

15.（8分）

（1）放电；0.2s内电容器放出的电荷量。

（2）5.75x10-4

（3）BD（每空2分）

16.（10分）

（1）B（2分）

（2）%%=1：4:9；毛=上2：3（4分，每空各2分）说明：其他表达式正确也可得分

（3）a.根据机g，=g机/可知丫=/正，在测量过程中随着水不断流出，水柱的高度//会不断减小，导

致水从出水口射出时的速度”也减小。根据平抛运动规律X=V/,可知X=速度”减

小会导致水平射程x的数值减小。（2分）

b.为了减小实验误差，应选用直径较大的容器。（1分）

根据=可知，选用直径较大的容器，在流出相同体积的水的情况下，力的变化较小，对实验测量

的影响较小。（1分）

四、计算论述题

（本题共4小题，共40分。解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。解题过程

中需要用到，但题目中没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明。只写出最后答案的不

能得分。有数值计算的，答案中必须写出数值和单位。）

17.（9分）

（1）小球在8点时，根据牛顿第二定律有尸-机g=7"

R

解得尸=7mg（3分）

（2）因为小球恰能通过C点，根据牛顿第二定律有

mg=4

解得匕=痴至（3分）

（3）在小球从/点运动到。点的过程中，根据动能定理有

mg(h-2R)+W=~mvc—0

解得少=—1.5机gT?（3分）

18.（9分）

（1）滑块沿斜面加速下滑时受力如图所示/=〃N=〃mgcos8（1分）

mg

设滑块滑到斜面低端时的速度为匕，根据牛顿第二定律

mgsmO-f=ma（1分）

运动学公式片=2〃（1分）

代入数据解得匕=2m/s（1分）

（2）设沿斜面向下为正方向，根据动量定理：/=机匕（1分）

代入数据解得/=2N-s（1分）

（3）以/、B、弹簧为研究对象，设它们共同的速度为％

根据动量守恒定律机匕=2机4（1分）

设弹簧的最大弹性势能为丸，根据能量守恒

1,1,

—mVy=—x2mvZ+耳（1分）

22「

代入数据解得Ep=lJ（1分）

19.（10分）

（1）由动能定理?。。二一加/得%=J-----（2分）

2Vm

（2）a.P、。两板间的电场强度为£=4①（1分）

电子在尸、0两板间加速度。=——②（1分）

m

电子在尸、。两板间运动时间4=4③（1分）

%

电子在尸、。两板间偏转位移：=④a