2025屆北京西城長安中學(xué)高三物理第一學(xué)期期中考試試題含解析

2025屆北京西城長安中學(xué)高三物理第一學(xué)期期中考試試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、一質(zhì)點做簡諧運動的位移-時間圖線如圖所示．關(guān)于此質(zhì)點的振動，下列說法中正確的是()A．質(zhì)點做簡諧運動的表達式為B．在時間內(nèi)，質(zhì)點向軸正向運動C．在時間內(nèi)，質(zhì)點的動能在增大D．在時間內(nèi)，質(zhì)點的加速度在增大2、如圖所示，兩個互相垂直的擋板甲和乙之間夾著一個光滑的小球。最初小球靜止，乙板與水平面間夾角為530，兩板對球的支持力分別為N甲、N乙，現(xiàn)保持兩板互相垂直的關(guān)系不變而將兩板以O(shè)點為軸在紙面內(nèi)順時針緩慢轉(zhuǎn)過160，已知sin370=0.6,cos370=0.8，則（）A．轉(zhuǎn)動之前N甲<N乙B．轉(zhuǎn)動之后N甲>N乙C．轉(zhuǎn)動過程中N甲一直減小D．轉(zhuǎn)動過程中N甲一直增大3、如圖所示，在水平面上固定一個半圓形細管，在直徑兩端A，B分別放置一個正點電荷Q1，Q2，且Q2=8Q1.現(xiàn)將另一正點電荷q從管內(nèi)靠近A處由靜止釋放，設(shè)該點電荷沿細管運動過程中最小電勢能的位置為P，并設(shè)PA與AB夾角為，則以下關(guān)系正確的是()A．tan=4B．tan=8C．tan=2D．tan=4、一飛機以150m/s的速度在高空某一水平面上做勻速直線運動，相隔1s先后從飛機上落下A、B兩個物體，不計空氣阻力，在空中的運動過程中它們所在的位置關(guān)系是A．A在B之前150m處B．A在B之后150m處C．正下方4.9m處D．A在B的正下方且與B的距離隨時間而增大5、雨滴在空中下落的過程中，空氣對它的阻力隨其下落速度的增大而增大。若雨滴下落過程中其質(zhì)量的變化及初速度的大小均可忽略不計，以地面為重力勢能的零參考面。從雨滴開始下落計時，關(guān)于雨滴下落過程中其速度的大小v、重力勢能Ep隨時間變化的情況，如圖所示的圖象中可能正確的是（）A． B．C． D．6、過去幾千年來，人類對行星的認識與研究僅限于太陽系內(nèi)，行星“51pegb”的發(fā)現(xiàn)拉開了研究太陽系外行星的序幕?！?1pegb”繞其中心恒星做勻速圓周運動，周期約為4天，軌道半徑約為地球繞太陽運動半徑為1/20，該中心恒星與太陽的質(zhì)量比約為（）A．1/10 B．1 C．5 D．10二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖，小球套在光滑的豎直桿上，輕彈簧一端固定于點，另一端與小球相連，小球在點時彈簧處于原長?，F(xiàn)將小球從點由靜止釋放，小球能夠到達的最低點為點。，在小球從點運動到點的過程中A．小球與點等高時彈簧的彈性勢能最大B．小球到達點時彈簧的彈性勢能最大C．小球速度最大時彈簧的彈性勢能最小D．除點和點外還有兩個位置彈力對小球做功的功率為零8、2017年4月10日，三名宇航員在國際空間站停留173天后，乘坐“聯(lián)盟MS–02”飛船從國際空間站成功返回，并在哈薩克斯坦附近著陸．設(shè)國際空間站在離地面高度約400km的軌道上繞地球做勻速圓周運動，已知地球同步衛(wèi)星軌道高度約36000km，地球半徑約6400km．下列說法正確的是A．飛船在返回地球的過程中機械能守恒B．經(jīng)估算，國際空間站的運行周期約為90minC．國際空間站的速度小于地球的第一宇宙速度D．返回時，需先讓飛船與國際空間站脫離，再點火加速，然后即可下降9、如圖甲所示，靜止在水平面C上足夠長的木板B左端放著小物塊A.某時刻，A受到水平向右的外力F作用，F(xiàn)隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示．A、B間最大靜摩擦力大于B、C之間的最大靜摩擦力，假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．則在拉力逐漸增大的過程中，下列反映A、B運動過程中的加速度及A與B間摩擦力f1、B與C間摩擦力f2隨時間變化的圖線中正確的是()A．B．C．D．10、我國北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)定位精度達10米，測速精度0.2米/秒，授時精度10納秒，中國計劃于2019年發(fā)射10顆北斗衛(wèi)星，若某衛(wèi)星發(fā)射后在距地球表面高度為h的軌道上繞地球做勻速圓周運動，其運行的周期為T。若以R表示地球的半徑，忽略地球自轉(zhuǎn)及地球?qū)πl(wèi)星的影響，根據(jù)這些信息，可以求出（）A．該衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時的線速度大小為B．地球表面的重力加速度大小為C．在地球上發(fā)射衛(wèi)星的最小發(fā)射速度為D．地球的平均密度為三、實驗題：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）某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置驗證動能定理。固定并調(diào)整斜槽，使它的末端O點的切線水平，在水平地面上依次鋪放好木板、白紙、復(fù)寫紙。將小球從不同的標(biāo)記點由靜止釋放，記錄小球到達斜槽底端時下落的高度H，并根據(jù)落點位置測量出小球平拋的水平位移x。改變小球在斜槽上的釋放位置，進行多次測量，記錄數(shù)據(jù)如下：高度H（h為單位長度）h2h3h4h5h6h7h8h9h水平位移x/cm5.59.111.714.215.917.619.020.621.7（1）已知斜槽傾角為θ，小球與斜槽之間的動摩擦因數(shù)為μ，斜槽底端離地的高度為y，不計小球與水平槽之間的摩擦，小球從斜槽上滑下的過程中，動能定理若成立應(yīng)滿足的關(guān)系式是______________________；（2）以H為橫坐標(biāo)，以__________為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上描點作圖，如圖乙所示；由第（1）、（2）問，可以得出結(jié)論：在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，小球運動到斜槽底端的過程中，合外力對小球所做的功等于動能變化量。（3）受該實驗方案的啟發(fā)，某同學(xué)改用圖丙的裝置實驗。他將木板豎直放置在斜槽末端的前方某一位置固定，仍將小球從不同的標(biāo)記點由靜止釋放，記錄小球到達斜槽底端時下落的高度H，并測量小球擊中木板時平拋下落的高度d，他以H為橫坐標(biāo)，以________為縱坐標(biāo)，描點作圖，使之仍為一條傾斜的直線，也達到了同樣的目的。12．（12分）某同學(xué)用圖甲所示的裝置驗證動量守恒定律。圖中AB為斜槽，BC為水平槽。（1）下列說法正確的是_______。A．該實驗要求入射小球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰小球的質(zhì)量B．該實驗要求入射小球和被碰小球必須是金屬材質(zhì)C．該實驗通過測量入射小球從斜槽上由靜止釋放的高度h得到小球碰撞前的速度D．該實驗通過測量小球做平拋運動的豎直位移間接得到小球碰撞前后的速度（2）實驗時先使入射小球從斜槽上某一固定位置S多次由靜止釋放，落到位于水平地面的記錄紙上并留下痕跡，從而確定P點的位置；再把被碰小球放在水平槽末端，讓入射小球仍從位置S多次由靜止釋放，跟被碰小球碰撞后，兩球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡，從而確定M、N點的位置。實驗中，確定P點位置時多次落點的痕跡如圖乙所示，刻度尺的零刻線與O點對齊，則OP=_______cm。（3）該實驗若要驗證兩小球碰撞前后的動量是否守恒，需要分別測量記錄紙上M點距O點的距離LOM、P點距O點的距離LOP、N點距O點的距離LON。除此之外，還需要測量的物理量是____________，需要驗證的關(guān)系式為_____________（其中涉及需要測量的物理量請用自己設(shè)定的字母表示）。（4）該實驗巧妙運用了平拋運動的規(guī)律。請以平拋運動為例，分析論證當(dāng)物體所受的合力與初速度方向不在一條直線上時，物體必做曲線運動_______。四、計算題：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）如圖所示，AOB是光滑水平軌道，BC是半徑為R的光滑的固定圓弧軌道，兩軌道恰好相切于B點．質(zhì)量為M的小木塊靜止在O點，一顆質(zhì)量為m的子彈以某一初速度水平向右射入小木塊內(nèi)，并留在其中和小木塊一起運動，且恰能到達圓弧軌道的最高點C（木塊和子彈均看成質(zhì)點）．①求子彈射入木塊前的速度．②若每當(dāng)小木塊返回到O點或停止在O點時，立即有一顆相同的子彈射入小木塊，并留在其中，則當(dāng)?shù)?顆子彈射入小木塊后，小木塊沿圓弧軌道能上升的最大高度為多少？14．（16分）在光滑水平地面上放有一質(zhì)量為帶光滑弧形槽的小車，—個質(zhì)量為的小鐵塊以速度0沿水平槽口滑去，如圖所示，求：(1)鐵塊能滑至弧形槽內(nèi)的最大高度(設(shè)不會從左端滑離)．(2)鐵塊到最大高度時，小車的速度大?。?3)當(dāng)鐵塊從右端脫離小車時，鐵塊和小車的速度分別是多少?15．（12分）一質(zhì)量為0.5kg的小物塊放在水平地面上的A點，距離A點5m的位置B處是一面墻，如圖所示，物塊以v0=9m/s的初速度從A點沿AB方向運動，在與墻壁碰撞前瞬間的速度為7m/s，碰后以6m/s的速度反向運動直至靜止．g取10m/s1．（1）求物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ；（1）若碰撞時間為0.05s，求碰撞過程中墻面對物塊平均作用力的大小F；（3）求物塊在反向運動過程中克服摩擦力所做的功W．

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】A項：由圖讀出質(zhì)點振動的周期T=2s，則角速度為振幅為5cm，所以質(zhì)點做簡諧運動的表達式為，故A錯誤；B項：由圖可知：0.5-1.0s時間內(nèi)，質(zhì)點向x軸負向運動，故B錯誤；C項：由圖可知：在1.0-1.5s內(nèi)，質(zhì)點由平衡位置向負向最大距離運動，所以動能在減小，故C錯誤；D項：在1.0-1.5s內(nèi)，根據(jù)回復(fù)力與位移的關(guān)系可知，位移在增大，所以加速度在增大，故D正確。點晴：解決本題關(guān)鍵理解做簡諧運動的回復(fù)力與質(zhì)點相對平衡位置位移的關(guān)系即，對應(yīng)運動的物理情景解題。2、C【解析】設(shè)球的重力為G，乙板和水平面的夾角為，對小球受力分析有，，轉(zhuǎn)動之前，，，故A錯誤；轉(zhuǎn)動后，，所以，故B錯誤；由知轉(zhuǎn)動時值一直減小，則一直減小，故C正確，D錯誤。3、C【解析】

由題意可知，正點電荷q從靜止運動到P點，電勢能最小，則動能最大，因此P點處的電場力與速度垂直，如圖所示；

根據(jù)點電荷電場強度可知由電場強度的合成可知由幾何關(guān)系可知因此解得tanθ=2故C正確，ABD錯誤；故選C．點睛：考查點電荷電場強度的公式的應(yīng)用，掌握矢量合成的法則，理解幾何關(guān)系的應(yīng)用，注意正點電荷在P點的電勢能最小是解題的突破口．4、D【解析】:因為飛機的速度是不變的,所以兩個球的在水平方向上的運動始終是一樣的,所以AB兩個球都在同一個豎直線上，故AB錯誤；A在豎直方向上的位移為

B在豎直方向上的位移為

所以AB之間的距離為，故D正確.綜上所述本題答案是：D5、B【解析】

AB．根據(jù)牛頓第二定律得：mg﹣f＝ma得：隨著速度增大，雨滴受到的阻力f增大，則知加速度減小，雨滴做加速度減小的加速運動，當(dāng)加速度減小到零，雨滴做勻速直線運動，故v﹣t圖象切線斜率先減小后不變，故A錯誤，B正確；CD．以地面為重力勢能的零參考面，則雨滴的重力勢能為：Ep＝mgh﹣mg?at2Ep隨時間變化的圖象應(yīng)該是開口向下的，故CD錯誤；故選B.6、B【解析】研究行星繞某一恒星做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式為：

，解得；“51pegb”繞其中心恒星做勻速圓周運動，周期約為4天，軌道半徑約為地球繞太陽運動半徑的1/20，所以該中心恒星與太陽的質(zhì)量比約為，故選B．點睛：要求解一個物理量大小變化，我們應(yīng)該把這個物理量先表示出來，再根據(jù)已知量進行判斷．向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或所求解的物理量選取應(yīng)用．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解析】彈簧的形變量越大，彈性勢能越大，故在N點時彈簧的彈性勢能最大，A錯誤B正確；過程中小球與彈簧組成的系統(tǒng)恒定，所以速度最大時，即動能最大時，重力勢能與彈性勢能之和最小，C錯誤；在與O點等高時，彈力與小球的速度垂直，彈力的功率為零；在小球下滑過程中，彈簧是先被壓縮，后又伸長的，故下滑過程中，除了M點還有一個位置彈簧的彈力為零，即M關(guān)于O點所在水平線對稱的點處，此時彈力為零，彈力的功率為零，故D正確．8、BC【解析】飛船在返回地球的過程中需要控制速度，機械能不守恒，故A錯誤；根據(jù)萬有引力提供向心力：，解得：可知，，國際空間站的軌道半徑約為7000km，地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為36000km，地球同步衛(wèi)星的周期為24h，可得國際空間站的運行周期約為90min，故B正確；地球的第一宇宙速度是所有地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，所以國際空間站的速度小于地球的第一宇宙速度，故C正確；返回時，需先讓飛船與國際空間站脫離，然后減速，即可下降，故D錯誤．所以BC正確，AD錯誤．9、ACD【解析】

試題分析：當(dāng)F較小且拉動AB整體時，AB整體具有共同的加速度，二者相對靜止；當(dāng)F較大時，二者加速度不同，將會發(fā)生相對運動，此后A做變加速直線，B勻加速直線運動；分三個階段根據(jù)牛頓第二定律列式討論即可．對AB整體，當(dāng)拉力F小于地面對整體的最大靜摩擦力時，整體加速度為零；對AB整體，當(dāng)拉力F大于地面對整體的最大靜摩擦力時，整體開始加速滑動，加速度為aA2=F-μ2(M+m)gM+m；當(dāng)拉力足夠大時，A、B的加速度不同，故對A，有：aA3=F-μ1mgm，由于μ1mg>μ2(M+m)g，故aA2<aA3，故A正確；對AB整體，當(dāng)拉力F10、BD【解析】

A．根據(jù)線速度與周期的關(guān)系可知A錯誤；B．根據(jù)萬有引力提供向心力可得解得衛(wèi)星在地球的表面有聯(lián)立可得B正確；C．在地球上發(fā)射衛(wèi)星的最小發(fā)射速度為，則有解得C錯誤；D．地球的平均密度為D正確。故選BD。三、實驗題：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、【解析】

（1）設(shè)小球離開斜槽時的速度為v，根據(jù)平拋運動的規(guī)律得：

x=vt，y=gt2

聯(lián)立得：

小球在斜槽上滑下過程中，重力和摩擦力做功，則合力做的功為：

小球動能的變化量

則小球從斜槽上滑下的過程中，動能定理若成立應(yīng)滿足的關(guān)系式是，即

（2）根據(jù)上題結(jié)果可知，以H為橫坐標(biāo)，以x2為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上描點作圖．

（3）根據(jù)平拋運動的規(guī)律有：則動能定理表達式為：所以以H為橫坐標(biāo)，以為縱坐標(biāo)，描點作圖，使之仍為一條傾斜的直線；【點睛】本題關(guān)鍵利用平拋運動的知識求得小球到達斜槽的末速度，從而寫出動能定理表達式，要能根據(jù)數(shù)學(xué)知識靈活選擇坐標(biāo)．12、A39.80入射小球的質(zhì)量m1和被碰小球的質(zhì)量m2見解析【解析】

（1）[1]．AB、要使兩球發(fā)生對心正碰，兩球半徑應(yīng)相等，為防止入射球碰撞后反彈，入射小球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰小球的質(zhì)量，而對小球的材質(zhì)無要求，故A正確，B錯誤；

C、入射小球從靜止下落過程中會受到回到對其的摩擦力作用，由于摩擦力做功未知，所以不能通過測量入射小球從斜槽上由靜止釋放的高度h得到小球碰撞前的速度，故C錯誤；

D．兩球碰撞后均做平拋運動，平拋的初速度為，豎直高度相同，則下落時間相等，故只需要測量平拋的水平位移而不需要測量豎直高度；

故選A；

（2）[2]．為保證減小實驗誤差，則應(yīng)用最小的圓把所有落點圈起來，其中心為平均落地點，即讀軌跡中心到O點的距離即為OP的長度，毫米刻度尺的最小分度是毫米，所以O(shè)P=39.80cm；

（3）[3][4]．據(jù)平拋運動可知，落地高度相同，則運動時間相同，設(shè)落地時間為t，則：令入射小球的質(zhì)量為m1和被碰小球的質(zhì)量m2，根據(jù)動量守恒定律有：m1v0=m1v1+m2v2，m1LOP=m1LOM+m2LON則還需測量：入射小球的質(zhì)量m1和被碰小球的質(zhì)量m2；（4）[5]．由于物體在平拋運動中僅受重力作用，根據(jù)牛頓第二定律可知，其加速度a的方向與重力方向相同，即豎