清華大學(xué)中學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)學(xué)術(shù)能力診斷性測(cè)試2025屆物理高三上期中考試試題含解析

清華大學(xué)中學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)學(xué)術(shù)能力診斷性測(cè)試2025屆物理高三上期中考試試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫(xiě)考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書(shū)寫(xiě)在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、一質(zhì)點(diǎn)做速度逐漸增大的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間間隔t內(nèi)位移為s，動(dòng)能變?yōu)樵瓉?lái)的9倍.該質(zhì)點(diǎn)的加速度為A．st2 B．6s5t2、如圖所示，物體從光滑斜面的頂端由靜止下滑，經(jīng)時(shí)間t速度為v1，此時(shí)施加平行于斜面向上的恒力F，又經(jīng)時(shí)間t物體回到出發(fā)點(diǎn)，速度為v2，已知下滑過(guò)程中物體始終未脫離斜面，則v1：v2的值為（）A．1：1 B．2：1C．3：1 D．4：13、如圖所示，重為10N的小球套在與水平面成370角的硬桿上，現(xiàn)用一垂直于桿向上、大小為20N的力F拉小球，使小球處于靜止?fàn)顟B(tài)（已知）A．小球不一定受摩擦力的作用B．小球受摩擦力的方向一定沿桿向上，大小為6NC．桿對(duì)小球的彈力方向垂直于桿向下，大小為4.8ND．桿對(duì)小球的彈力方向垂直于桿向上，大小為12N4、將一小球豎直向上拋出，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受到的空氣阻力不可忽略．a(chǎn)為小球運(yùn)動(dòng)軌跡上的一點(diǎn)，小球上升和下降經(jīng)過(guò)a點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為Ek1和Ek1．從拋出開(kāi)始到小球第一次經(jīng)過(guò)a點(diǎn)時(shí)重力所做的功為W1，從拋出開(kāi)始到小球第二次經(jīng)過(guò)a點(diǎn)時(shí)重力所做的功為W1．下列選項(xiàng)正確的是（）A．Ek1=Ek1，W1=W1B．Ek1＞Ek1，W1=W1C．Ek1＜Ek1，W1＜W1D．Ek1＞Ek1，W1＜W15、如圖所示，一箱蘋(píng)果沿著傾角為θ的斜面，以速度v勻速下滑．在箱子的中央有一個(gè)質(zhì)量為m的蘋(píng)果，它受到周圍蘋(píng)果對(duì)它作用力的方向()A．沿斜面向上 B．沿斜面向下C．豎直向上 D．垂直斜面向上6、如圖所示，欲使在粗糙斜面上勻速下滑的木塊A停下，可采用的方法是A．對(duì)木塊A施加一個(gè)垂直于斜面的力B．增大斜面的傾角C．對(duì)木塊A施加一個(gè)豎直向下的力D．在木塊A上再疊放一個(gè)重物二、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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、甲、乙兩車同時(shí)由同一地點(diǎn)沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)，它們的位移一時(shí)間圖象如圖所示，甲車圖象為過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，乙車圖象為過(guò)原點(diǎn)且頂點(diǎn)在A點(diǎn)的拋物線，則下列說(shuō)法正確的是（）A．0-t1時(shí)間段內(nèi),甲、乙之間的距離一直增大B．0-時(shí)間段內(nèi),甲、乙之間的距離一直增大C．0-t2時(shí)間段內(nèi)乙的平均速度等于甲的平均速度D．0-t2時(shí)間段內(nèi)，乙的路程大于甲的路程8、豎立在水平地面上的輕彈簧，下端與地面固定，將一個(gè)金屬球放置在彈簧頂端(球與彈簧不粘連)，并用力向下壓球，使彈簧做彈性壓縮。穩(wěn)定后用細(xì)線把彈簧栓牢．如圖a所示．燒斷細(xì)線，球?qū)⒈粡椘?，且脫離彈簧后能繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)。不計(jì)空氣阻力。如圖b所示．那么該球從細(xì)線被燒斷到剛脫離彈簧的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中：（）A．球剛脫離彈簧時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最小B．球剛脫離彈簧時(shí)的動(dòng)能最大C．球所受合力的最大值不一定大于重力值D．在某一階段內(nèi)，球的動(dòng)能減小而它的機(jī)械能增加9、如圖，質(zhì)量分別為m和2m的A、B兩個(gè)木塊間用輕質(zhì)彈簧相連，放在光滑水平面上，A靠緊豎直墻。用水平力F將B向左壓，使彈簧被壓縮一定長(zhǎng)度，靜止后彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能為E。此時(shí)突然撤去水平力F，則撤去力F，在A離開(kāi)豎直墻后，關(guān)于A、B和彈簧組成的系統(tǒng)，下列說(shuō)法中正確的是（）A．系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒 B．系統(tǒng)動(dòng)量.機(jī)械能均守恒C．彈簧的彈性勢(shì)能最大值為 D．彈簧的彈性勢(shì)能最大值為10、如圖所示，水平路面上有一輛質(zhì)量為m0的汽車，車廂中有一質(zhì)量為m的人正用恒力F向前推車廂，在車以加速度a向前加速行駛距離L的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A．人對(duì)車的推力F做的功為FL B．人對(duì)車做的功為maLC．車對(duì)人的摩擦力做的功為(F＋ma)L D．車對(duì)人的作用力大小為ma三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）某同學(xué)用下面的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量小車的質(zhì)量，他的部分實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）將軌道傾斜適當(dāng)角度以平衡摩擦力；（2）將兩個(gè)光電門(mén)G1、G2固定在軌道側(cè)面（不影響小車在軌道上運(yùn)行），測(cè)得兩光電門(mén)之間的距離為L(zhǎng)；（3）測(cè)得遮光條的寬度為d，并將遮光條（質(zhì)量不計(jì)）固定在小車上：（4）將質(zhì)量未知的鉤碼用跨過(guò)定滑輪的細(xì)繩與小車連接，將小車從適當(dāng)位置由靜止釋放，遮光條先后通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)；（5）計(jì)時(shí)器記錄下遮光條通過(guò)G1、G2時(shí)遮光的時(shí)間分別為△t1和△t2，若L=0.75m，d=0.5cm、△t1=5.0×l0-3s、△t2=2.5×10-3s，則通過(guò)計(jì)算可得：a1=-m/s2；（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（6）保持鉤碼質(zhì)量不變,在小車上加入質(zhì)量為m的砝碼后進(jìn)行第二次試驗(yàn)，并測(cè)得小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a2；（7）若鉤碼質(zhì)量較小，可認(rèn)為兩次試驗(yàn)中鉤碼質(zhì)量均滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件，則小車質(zhì)量可表示為M=（用a1、a2、m表示）；若所用鉤碼質(zhì)量較大，明顯不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件，則小車質(zhì)量可表示為M=（用a1、a2、m及重力加速度g表示）．12．（12分）研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。某同學(xué)設(shè)想在小球下落的空間中選取三個(gè)豎直平面1、2、3，平面與斜槽所在的平面垂直。小球從斜槽末端水平飛出，運(yùn)動(dòng)軌跡與平面1、2、3的交點(diǎn)依次為A、B、C。小球由A運(yùn)動(dòng)到B，豎直位移為y1，動(dòng)能的變化量為ΔEk1，動(dòng)量的變化量為Δp1；小球由B運(yùn)動(dòng)到C，豎直位移為y2，動(dòng)能的變化量為ΔEk2，動(dòng)量的變化量為Δp2。忽略空氣阻力的影響，若y1A．ΔEk1<ΔEk2B．ΔEk1>ΔEk2C．Δp1<Δp2D．Δp1>Δp2四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）一根長(zhǎng)為的絲線吊著一質(zhì)量為，帶電荷量為的小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，如圖所示，絲線與豎直方向成角，求（重力加速度，，）（1）小球帶何種電荷？（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小．14．（16分）如圖所示，平面直角坐標(biāo)系的第二象限內(nèi)存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球從A點(diǎn)以速度v0沿直線AO運(yùn)動(dòng)，AO與x軸負(fù)方向成37°角。在y軸與MN之間的區(qū)域Ⅰ內(nèi)加一電場(chǎng)強(qiáng)度最小的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，可使小球繼續(xù)做直線運(yùn)動(dòng)到MN上的C點(diǎn)，MN與PQ之間區(qū)域Ⅱ內(nèi)存在寬度為d的豎直向上勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，小球在區(qū)域Ⅱ內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)并恰好不能從右邊界飛出，已知小球在C點(diǎn)的速度大小為2v0，重力加速度為g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：(1)第二象限內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度E1的大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小；(2)區(qū)域Ⅰ內(nèi)最小電場(chǎng)強(qiáng)度E2的大小和方向；(3)區(qū)域Ⅱ內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度E3的大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小。15．（12分）甲、乙兩物體，甲的質(zhì)量為1kg，乙的質(zhì)量為0.5kg，甲從距地45m高處自由落下，1s后乙從距地30m高處自由落下，不計(jì)空氣阻力。(重力加速度g取10m/s2)(1)兩物體等高時(shí)離地多高；(2)作出甲、乙兩物體的速度時(shí)間圖象(規(guī)定甲開(kāi)始下落時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn))。

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】

設(shè)初速度為v0，末速度為vt，加速度為a，則位移為：s=12(v0+v聯(lián)立解得：v0=s由加速度定義可得：a=v【點(diǎn)晴】由題意知，動(dòng)能變?yōu)樵瓉?lái)的9倍，可解得末速度和初速度的倍數(shù)關(guān)系，結(jié)合位移公式，可分別求出初速度和末速度，再由加速度的定義求得質(zhì)點(diǎn)的加速度．2、B【解析】

取沿斜面向上為正方向。撤去F前后物體都做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)過(guò)程物體都做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)位移關(guān)系可得：解得：故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。3、B【解析】

在沿斜面方向，重力的分力為，則斜面對(duì)小球的摩擦力大小為，方向沿斜面向上，故A錯(cuò)誤，B正確；對(duì)小球受力分析，小球一定受重力及拉力，將重力沿斜面和垂直于斜面進(jìn)行分解可知，垂直于斜面上的分力，小于拉力，故桿對(duì)球應(yīng)有垂直向下的彈力，大小為，故CD錯(cuò)誤；故選B．4、B【解析】從拋出開(kāi)始到第一次經(jīng)過(guò)a點(diǎn)和拋出開(kāi)始第二次經(jīng)過(guò)a點(diǎn)，上升的高度相等，因重力做功只與初末位置有關(guān)，故重力做功相等，即W1=W1．對(duì)兩次經(jīng)過(guò)a點(diǎn)的過(guò)程根據(jù)動(dòng)能定理得，-Wf=Ek1-Ek1，可知Ek1＞Ek1，故B正確，ACD錯(cuò)誤．5、C【解析】

這個(gè)質(zhì)量為m的蘋(píng)果是勻速下滑的，這說(shuō)明受力平衡，它自身受到的重力豎直向下，大小為mg，以及來(lái)自周圍蘋(píng)果的作用力，說(shuō)明周圍蘋(píng)果對(duì)它的合力與重力的大小相等方向相反，所以周圍蘋(píng)果對(duì)它的作用力大小為mg，方向豎直向上．A.沿斜面向上與分析不符，故A錯(cuò)誤。B.沿斜面向下與分析不符，故B錯(cuò)誤。C.豎直向上與分析相符，故C正確。D.垂直斜面向上與分析不符，故D錯(cuò)誤。6、A【解析】A、對(duì)木塊A施加一個(gè)垂直于斜面的力F,重力沿斜面向下的分力不變,而滑動(dòng)摩擦力增大,合力方向沿斜面向上,木塊做減速運(yùn)動(dòng),可以使木塊停下，故A正確；B、木塊勻速滑下,合力為零,根據(jù)平衡條件得;若增大斜面的傾角,重力沿斜面向下的分力增大,滑動(dòng)摩擦減小,木塊的合力方向?qū)⒀匦泵嫦蛳?木塊做加速運(yùn)動(dòng).故B錯(cuò)誤.

C、對(duì)木塊A施加一個(gè)豎直向下的力,因?yàn)?木塊的合力仍為零,仍做勻速運(yùn)動(dòng),不可能停下.故C錯(cuò)誤.

D、由B項(xiàng)分析可以知道,得,與質(zhì)量無(wú)關(guān),在木塊A上再疊放一個(gè)重物后,整體勻速下滑,不可能停下.故D錯(cuò)誤.綜上所述本題答案是：A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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BCD【解析】

A．0～t1時(shí)間段內(nèi)甲、乙之間的距離等于兩者位移之差，由圖可知，兩者間距先增大，后減小，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．在x-t圖象中，斜率代表速度，當(dāng)斜率相等時(shí)，相距最遠(yuǎn)，由圖可知，距離相距最遠(yuǎn)的時(shí)刻大于，即0-時(shí)間段內(nèi)，甲、乙之間的距離一直增大，故B正確；C．平均速度為位移與時(shí)間的比值，0-t2時(shí)間段內(nèi)，位移相等，時(shí)間相等，則乙的平均速度等于甲的平均速度，故C正確；D．t2時(shí)刻甲乙相遇，路程為物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度，由圖可知，乙先向前運(yùn)動(dòng)，后反向，甲一直向前運(yùn)動(dòng)，故乙的路程大于甲的路程，故D正確。8、AD【解析】

從細(xì)線被燒斷到剛脫離彈簧的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧的壓縮量逐漸減小，彈簧的彈性勢(shì)能逐漸減小，所以球剛脫離彈簧時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最小，故A正確。開(kāi)始彈力大于重力，小球加速上升，當(dāng)小球的彈簧的彈力等于小球的重力時(shí)加速度減為零，此時(shí)速度最大，然后彈力小于重力，小球減速上升，當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)小球脫離彈簧，所以小球的動(dòng)能先增大后減小，所以球剛脫離彈簧時(shí)的動(dòng)能不是最大，故B錯(cuò)誤。小球在最低點(diǎn)時(shí)受到的合力最大，假設(shè)小球恰能到達(dá)彈簧原長(zhǎng)位置速度為零，由對(duì)稱性可知，小球在最低點(diǎn)時(shí)加速度為向上的g，此時(shí)小球受合力為mg，則在最低點(diǎn)受到的最大的合力為mg；因球脫離彈簧將被彈起繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明燒斷細(xì)線瞬間，小球的加速度大于g，即球所受合力最大值大于球的重力值，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；從彈簧的彈力等于重力的位置向上繼續(xù)運(yùn)動(dòng)直到脫離彈簧的過(guò)程中，小球的動(dòng)能逐漸減小，但是彈簧的彈力對(duì)小球做正功，則小球的機(jī)械能增加，故D正確。故選AD。9、BC【解析】

AB.撤去F后，A離開(kāi)豎直墻后，豎直方向兩物體的重力與水平面的支持力平衡，合力為零，水平方向不受力，所以合外力為零，則系統(tǒng)動(dòng)量守恒。這個(gè)過(guò)程中，只有彈簧的彈力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。故A錯(cuò)誤，B正確；CD.撤去F后，A離開(kāi)豎直墻后，當(dāng)兩物體速度相同時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)最長(zhǎng)或壓縮最短，彈性勢(shì)能最大。設(shè)兩物體相同速度為v，A離開(kāi)墻時(shí)，B的速度為v1．以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：，由機(jī)械能守恒定律得：，又，解得，彈簧的彈性勢(shì)能最大值為，故C正確，D錯(cuò)誤；10、AC【解析】

A.人對(duì)車的推力為F，在力F方向上車行駛了L，則推力F做的功為FL，故A項(xiàng)與題意相符；B.在水平方向上，由牛頓第二定律可知車對(duì)人的力向左，大小為ma，則人對(duì)車水平方向上的作用力大小為ma，方向向右；車向左運(yùn)動(dòng)了L，故人對(duì)車做的功為－maL，故B項(xiàng)與題意不相符；CD.豎直方向車對(duì)人的作用力大小為mg，則車對(duì)人的作用力F′＝(mg)人在水平方向受到F的反作用力和車對(duì)人向左的摩擦力，則Ff－F＝ma，F(xiàn)f＝ma＋F則車對(duì)人的摩擦力做的功為(F＋ma)L故C項(xiàng)與題意相符，D項(xiàng)與題意不相符。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、（5）（7）;【解析】試題分析:（5）遮光條通過(guò)第一個(gè)光電門(mén)的速度為:、通過(guò)第二個(gè)光電門(mén)的速度為:，根據(jù)速度位移公式得：．（7）兩次試驗(yàn)中鉤碼質(zhì)量均滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，則鉤碼的重力等于拉力，設(shè)鉤碼質(zhì)量為m0，則有：，，聯(lián)立解得:.若所用鉤碼質(zhì)量較大，明顯不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件，對(duì)整體分析，有：，，聯(lián)立解得:.考點(diǎn)：本題考查探究牛頓第二定律．12、D【解析】

由平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知，小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。由于水平板豎直方向上的間距相等，故小球經(jīng)過(guò)板1-2的時(shí)間大于經(jīng)過(guò)板2