2025屆北京市西城66中物理高三上期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2025屆北京市西城66中物理高三上期末學(xué)業(yè)水平測試試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，一個(gè)勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧豎直放置，彈簧上端固定一質(zhì)量為2m的物塊A，彈簧下端固定在水平地面上。一質(zhì)量為m的物塊B，從距離彈簧最上端高為h的正上方處由靜止開始下落，與物塊A接觸后粘在一起向下壓縮彈簧。從物塊B剛與A接觸到彈簧壓縮到最短的整個(gè)過程中（彈簧保持豎直，且在彈性限度內(nèi)形變），下列說法正確的是（）A．物塊B的動(dòng)能先減少后增加又減小 B．物塊A和物塊B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C．物塊A和物塊B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 D．物塊A物塊B和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒2、某籃球運(yùn)動(dòng)員垂直起跳的高度為100cm，則該運(yùn)動(dòng)員的滯空時(shí)間（運(yùn)動(dòng)員起跳后，從雙腳都離開地面到任意一只腳接觸地面的時(shí)間間隔）約為（）A．0.20s B．0.45s C．0.90s D．1.60s3、場是物理學(xué)中的重要概念。物體之間的萬有引力是通過引力場發(fā)生的，地球附近的引力場又叫重力場。若某點(diǎn)與地心相距x，類比電場強(qiáng)度的定義，該點(diǎn)的重力場強(qiáng)度用E表示。已知質(zhì)量均分布均勻的球殼對殼內(nèi)任一物體的萬有引力為零，地球半徑為R。則能正確反應(yīng)E與x關(guān)系的圖像是（）A． B． C． D．4、如圖，半徑為R的半球形容器固定在水平轉(zhuǎn)臺上，轉(zhuǎn)臺繞過容器球心O的豎直軸線以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。質(zhì)量相等的小物塊A、B隨容器轉(zhuǎn)動(dòng)且相對器壁靜止。A、B和球心O點(diǎn)連線與豎直方向的夾角分別為α、β，α>β，則下列說法正確的是（）A．A的向心力小于B的向心力B．容器對A的支持力一定小于容器對B的支持力C．若ω緩慢增大，則A、B受到的摩擦力一定都增大D．若A不受摩擦力，則B受沿容器壁向下的摩擦力5、勻強(qiáng)電場中有一條直線，M、N、P為該直線上的三點(diǎn)，且。若MN兩點(diǎn)的電勢分別為、，則下列敘述正確的是（）A．電場線方向由N指向MB．P點(diǎn)的電勢不一定為C．正的檢驗(yàn)電荷從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程，其電勢能不一定增大D．將負(fù)的檢驗(yàn)電荷以初速度為0放入該電場中的M點(diǎn)，檢驗(yàn)電荷將沿直線運(yùn)動(dòng)6、為了人民的健康和社會的長遠(yuǎn)發(fā)展，我國環(huán)保部門每天派出大量的灑水車上街進(jìn)行空氣凈化除塵，已知某種型號的灑水車的操作系統(tǒng)是由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)變速箱，變速箱帶動(dòng)灑水泵產(chǎn)生動(dòng)力將罐體內(nèi)的水通過管網(wǎng)噴灑出去，假設(shè)行駛過程中車受到的摩擦阻力跟其質(zhì)量成正比，受到的空氣阻力跟車速成正比，當(dāng)灑水車在平直路面上勻速行駛并且勻速灑水時(shí)，以下判斷正確的是（）A．灑水車的動(dòng)能保持不變 B．發(fā)動(dòng)機(jī)的功率保持不變C．牽引力的功率要隨時(shí)間均勻減小 D．牽引力大小跟灑水時(shí)間成反比二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示為等離子體發(fā)電機(jī)的示意圖。N、S為兩個(gè)磁極，所夾空間可看作勻強(qiáng)磁場。一束含有正、負(fù)離子的等離子體垂直于磁場方向噴入磁場中，另有兩塊相距為d的平行金屬板P、Q。每塊金屬板的寬度為a、長度為b。P、Q板外接電阻R。若磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，等離子體的速度為v，系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)等離子體導(dǎo)電的電阻率為。則下列說法正確的是（）A．Q板為發(fā)電機(jī)的正極 B．Q板為發(fā)電機(jī)的負(fù)極C．電路中電流為 D．電路中電流為8、以點(diǎn)電荷A、B的連線為x軸，以點(diǎn)電荷B為坐標(biāo)原點(diǎn)建立如圖所示的坐標(biāo)系，點(diǎn)電荷A、B帶電量分別為q1、q2，間距為x0。一電子以一定的初速度進(jìn)入該電場，由靠近坐標(biāo)原點(diǎn)的位置沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，其電勢能的變化如圖中實(shí)線所示，圖線與x軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為x1，圖線最高點(diǎn)對應(yīng)的橫坐標(biāo)為x2，則下列判斷正確的是A．0–x1之間電場強(qiáng)度沿x軸正方向 B．A電荷帶正電，B電荷帶負(fù)電C． D．9、如圖所示，勻強(qiáng)電場中有一個(gè)與電場線平行的平面，平面中有一個(gè)直角三角形MNQ，其中，，QM的長度為L。已知電子電荷量的大小為e，把電子從M點(diǎn)移動(dòng)至Q點(diǎn)，電場力做正功，大小為eU。把電子從Q點(diǎn)移動(dòng)至N點(diǎn)，電場力做負(fù)功，大小為。則該電場的電場強(qiáng)度（）A．方向由M向Q B．大小為 C．方向由Q向N D．大小為10、荷蘭某研究所推出了2025屆讓志愿者登陸火星、建立人類聚居地的計(jì)劃．登陸火星需經(jīng)歷如圖所示的變軌過程，已知引力常量為G，則下列說法正確的是A．飛船在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)行的周期TⅢ>TⅡ>TⅠB．飛船在軌道Ⅰ上的機(jī)械能大于在軌道Ⅱ上的機(jī)械能C．飛船在P點(diǎn)從軌道Ⅱ變軌到軌道Ⅰ，需要在P點(diǎn)朝速度反方向噴氣D．若軌道Ⅰ貼近火星表面，已知飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的角速度，可以推知火星的密度三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某興趣小組欲測量滑塊與水平木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，他們設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。該小組同學(xué)首先將一端帶滑輪的木板固定在水平桌面上，連接好其他裝置，然后掛上重物，使滑塊做勻加速運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn).（1）圖2是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示，已知電源的頻率為50Hz，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未標(biāo)出，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a=___________.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2）為測定動(dòng)摩擦因數(shù)，該小組同學(xué)事先用彈簧測力計(jì)測出滑塊與重物的重力分別如圖3、4所示，則圖3對應(yīng)的示數(shù)為_____________N,圖4對應(yīng)的示數(shù)為_______________N；（3）重力加速度g取，滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)______________（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。12．（12分）某同學(xué)用如圖甲所示的裝置測量滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在木板上端，滑塊拖著穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔的紙帶從木板上滑下。圖乙是打出的一段紙帶。（1）已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為，選取至的7個(gè)點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)，且各計(jì)數(shù)點(diǎn)間均有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出，測得各點(diǎn)到點(diǎn)的距離依次是。由此可知滑塊下滑的加速度________（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（2）為了測量動(dòng)摩擦因數(shù)，還應(yīng)測量的物理量有_____________。A．木板的長度B．木板的末端被墊起的高度C．木板的質(zhì)量D．滑塊的質(zhì)量E.滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間（3）滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)______（用題中各物理量的字母代號及重力加速度表示）。由于該測量裝置存在系統(tǒng)誤差測量的動(dòng)摩擦因數(shù)會____________（填“偏大”或“偏小”）。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，物流轉(zhuǎn)運(yùn)中心的水平地面上有一輛質(zhì)量M=4kg、長L=1.4m的平板小車，在平板車的右端放有質(zhì)量m=1kg的快件(可視為質(zhì)點(diǎn))，快件與平板車間的動(dòng)摩擦因。物流中心的工作人員要將快件卸到地面上，他采用了用水平力F拉小車的方式，重力加速度g=10m/s2，不計(jì)小車與地面間的摩擦阻力，求：(1)要讓快件能相對平板車滑動(dòng)，需要施加的最小水平力F0；(2)若用F=28N的水平恒力拉小車，要將快件卸到地面上，拉力F作用的最短時(shí)間t為多少。14．（16分）如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy的第一象限內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于xOy面向里，第四象限內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E，磁場與電場圖中均未畫出。一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子自y軸的P點(diǎn)沿x軸正方向射入第四象限，經(jīng)x軸上的Q點(diǎn)進(jìn)入第一象限。已知P點(diǎn)坐標(biāo)為（0，-l），Q點(diǎn)坐標(biāo)為（2l，0），不計(jì)粒子重力。(1)求粒子經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向；(2)若粒子在第一象限的磁場中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后以垂直y軸的方向進(jìn)入第二象限，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。15．（12分）如圖甲所示，兩豎直同定的光滑導(dǎo)軌AC、A'C'間距為L，上端連接一阻值為R的電阻。矩形區(qū)域abcd上方的矩形區(qū)域abA'A內(nèi)有方向垂直導(dǎo)軌平面向外的均勻分布的磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B1隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示（其中B0、t0均為已知量），A、a兩點(diǎn)間的高度差為2gt0（其中g(shù)為重力加速度），矩形區(qū)域abcd下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0、方向垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場?，F(xiàn)將一長度為L，阻值為R的金屬棒從ab處在t=0時(shí)刻由靜止釋放，金屬棒在t=t0時(shí)刻到達(dá)cd處，此后的一段時(shí)間內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，金屬棒在t=4t0時(shí)刻到達(dá)CC'處，且此時(shí)金屬棒的速度大小為kgt0（k為常數(shù)）。金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，空氣阻力不計(jì)。求：(1)金屬棒到達(dá)cd處時(shí)的速度大小v以及a、d兩點(diǎn)間的高度差h；(2)金屬棒的質(zhì)量m；(3)在0－4t0時(shí)間內(nèi)，回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q以及d、C兩點(diǎn)的高度差H。

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】

A．B物塊開始自由下落速度逐漸增大，與A物塊碰撞瞬間，動(dòng)量守恒，選取豎直向下為正方向，則可知A、B碰后瞬間作為整體速度小于碰前B物塊速度，隨后AB整體向下運(yùn)動(dòng)，開始重力大于彈力，且彈力逐漸增大，所以整體做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)重力等于彈力時(shí)，速度達(dá)到最大，之后彈力大于重力，整體做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，直至速度減為0，所以從物塊B剛與A接觸到彈簧壓縮到最短的整個(gè)過程中，物塊B的動(dòng)能先減少后增加又減小，A正確；B．物塊A和物塊B組成的系統(tǒng)只在碰撞瞬間內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，動(dòng)量守恒，之后系統(tǒng)所受合外力一直變化，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，B錯(cuò)誤；CD．兩物塊碰撞瞬間損失機(jī)械能，所以物塊A和物塊B組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，物塊A物塊B和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，CD錯(cuò)誤。故選A。2、C【解析】

根據(jù)物體做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)可知可得物體自由落體運(yùn)動(dòng)下落1m需要的時(shí)間約為0.45s，根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)的關(guān)系可知，滯空時(shí)間約為0.90s，C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。3、C【解析】

電場中F=Eq，類比電場強(qiáng)度定義，當(dāng)x＞R時(shí)E引==g=即在球外E引與x2成反比；當(dāng)x＜R時(shí)，由于質(zhì)量均分布均勻的球殼對殼內(nèi)任一物體的萬有引力為零，距地心r處的引力場強(qiáng)是有半徑為x的“地球”產(chǎn)生的。設(shè)半徑為x的“地球”質(zhì)量為Mx，則Mx=則E引=故C正確。故選C。4、D【解析】

A．根據(jù)向心力公式知，質(zhì)量和角速度相等，A、B和球心O點(diǎn)連線與豎直方向的夾角分別為、，，所以A的向心力大于B的向心力，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)徑向力知，若物塊受到的摩擦力恰好為零，靠重力和支持力的合力提供向心力，則由受力情況根據(jù)牛頓第二定律得解得若角速度大于，則會有沿切線向下的摩擦力，若小于，則會有沿切線向上的摩擦力，故容器對A的支持力不一定小于容器對B的支持力，故B錯(cuò)誤；C．若緩慢增大，則A、B受到的摩擦力方向會發(fā)生變化，故摩擦力數(shù)值不一定都增大，故C錯(cuò)誤；D．因A受的靜摩擦力為零，則B有沿容器壁向上滑動(dòng)的趨勢，即B受沿容器壁向下的摩擦力，故D正確。故選D。5、D【解析】

A．在勻強(qiáng)電場中，沿電場線的電勢變化，沿其他方向的直線電勢也變化，N點(diǎn)電勢高于M點(diǎn)電勢，但直線MN不一定是電場線，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。B．勻強(qiáng)電場中沿任意非等勢面的直線電勢均勻變化，則有解得選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．電勢有，正的檢驗(yàn)電荷在高電勢處電勢能大，則在M點(diǎn)的電勢能小于在N點(diǎn)的電勢能，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。D．勻強(qiáng)電場的電場線是直線，將負(fù)的檢驗(yàn)電荷以初速度為0放入M點(diǎn)，該電荷在恒定電場力的作用下，沿場強(qiáng)的反方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確；故選D。6、C【解析】

以車和水為研究對象，受力分析可知，水平方向受牽引力、摩擦阻力和空氣阻力作用，由題意，車受到的摩擦阻力跟其質(zhì)量成正比，受到的空氣阻力跟車速成正比，根據(jù)牛頓第二定律知，F(xiàn)-f-kv=ma當(dāng)灑水車在平直路面上勻速行駛并且勻速灑水時(shí)，車與水的質(zhì)量在減小，故摩擦阻力在減小，空氣阻力恒定不變，則牽引力在減小，合力為零。A．灑水車的質(zhì)量減小，速度不變，故動(dòng)能減小，故A錯(cuò)誤。B．發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P=Fv，牽引力減小，速度不變，則發(fā)動(dòng)機(jī)的功率減小，故B錯(cuò)誤。CD．牽引力F=f+kv，灑水車的質(zhì)量隨時(shí)間均勻減小，則牽引力的大小隨灑水時(shí)間均勻減小，但不成反比。牽引力功率隨時(shí)間均勻減小，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AC【解析】

AB．等離子體進(jìn)入板間受洛倫茲力而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，由左手定則知：正電荷受到的洛倫茲力方向向下，負(fù)電荷受到的洛倫茲力方向向上。則Q板為電源的正極。故A正確，B錯(cuò)誤；CD．離子在運(yùn)動(dòng)過程中同時(shí)受電場力和洛倫茲力，二力平衡時(shí)有又有則流過R的電流為內(nèi)電阻為其中解得故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。8、AC【解析】

A．0到之間電子的電勢能增大，電場力對電子做負(fù)功，電場力沿軸負(fù)方向，故電場強(qiáng)度沿軸正方向，A正確；B．0到過程中，電場力水平向左做負(fù)功，合電場強(qiáng)度水平向右，之后，電場力水平向右做正功，合電場強(qiáng)度水平向左，可知A電荷帶負(fù)電，B電荷帶正電，B錯(cuò)誤；CD．電場力做功改變電勢能，所以電場力的大小表示為：所以電勢能隨位移變化的圖像的斜率為電場力，處電場力為0，電場強(qiáng)度為0，所以：解得：，C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。9、CD【解析】

如圖所示，電勢差之比有由幾何關(guān)系得。勻強(qiáng)電場中任意平行方向上的電勢差與距離成正比。則則連線MP為等勢線。所以PQ是一條電場線，電場強(qiáng)度方向由Q向N。由幾何關(guān)系得則電場強(qiáng)度大小為故選CD。10、AD【解析】

A．根據(jù)開普勒第三定律，可知，飛船在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)行的周期TⅢ＞TⅡ＞TⅠ。故A正確。

BC．飛船在P點(diǎn)從軌道Ⅱ變軌到軌道Ⅰ，需要在P點(diǎn)朝速度方向噴氣，從而使飛船減速到達(dá)軌道Ⅰ，則在軌道Ⅰ上機(jī)械能小于在軌道Ⅱ的機(jī)械能。故BC錯(cuò)誤。D．據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力，火星的密度為：。聯(lián)立解得火星的密度：故D正確。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、0.502.001.000.43【解析】

（1）[1]．相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未標(biāo)出，則T=0.1s；根據(jù)結(jié)合逐差法可知：（2）[2][3]．則圖3對應(yīng)的示數(shù)為2.00N；圖4對應(yīng)的示數(shù)為1.00N；（3）[4]．對滑塊以及重物的整體：mg-μMg=(M+m)a其中mg=1.00N，Mg=2N，解得μ=0.4312、0.480AB偏大【解析】

（1）[1]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，可知打點(diǎn)周期為0.02s，由于各計(jì)數(shù)點(diǎn)之間均有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出，故相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為s=0.10s。根據(jù)各點(diǎn)到點(diǎn)的距離可以計(jì)算出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，利用逐差法可得滑塊下滑的加速度m/s2（2）[2][3]滑塊沿木板下滑，設(shè)木板與水平面間的夾角為，由牛頓第二定律有根據(jù)幾何關(guān)系得聯(lián)立解得，因此為了測量動(dòng)摩擦因數(shù)，應(yīng)該測量木板的長度和木板末端被墊起的高度，故AB符合題意，CDE不符合題意；故選AB。（3）[4]由（2）問可知，，由于實(shí)驗(yàn)沒有考慮滑塊拖著紙帶運(yùn)動(dòng)過程中紙帶受到的阻力，所以測量的動(dòng)摩擦因數(shù)會偏大。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)20N(2)1s【解析】

(1)當(dāng)快件剛要相對小車滑動(dòng)時(shí)，拉力F最