2025-2026学年北京166中学、北京五十中联考高三（上）期中物理试卷（含答案）

这是一份2025-2026学年北京166中学、北京五十中联考高三（上）期中物理试卷（含答案），共13页。试卷主要包含了单选题，实验题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共14小题，共42分。
1.如图所示，自动卸货车的车架始终静止在水平地面上，在一段时间内，车厢在液压机的作用下与水平面间的夹角θ逐渐增大，货物相对车厢未发生相对滑动。关于这段时间内货物所受支持力和摩擦力，下列说法正确的是( )
A. 货物所受支持力逐渐增大
B. 货物所受摩擦力逐渐减小
C. 支持力对货物不做功
D. 支持力对货物做正功
2.彩带表演中，运动员手持细棒抖动彩带的一端，彩带像波浪般翻卷，这是振动在彩带上传播的结果。如图所示，P为彩带上的一点，则下列说法正确的是( )
A. P点在向右运动
B. P点在向上运动
C. P点在向左运动
D. P点在向下运动
3.如图是某种静电推进装置的原理图，发射极与吸极接在高压电源两端，两极间产生强电场，虚线为等势面，在强电场作用下，一带电液滴从发射极加速飞向吸极，a、b是其路径上的两点，不计液滴重力，下列说法正确的是( )
A. a点的电势比b点的低
B. a点的电场强度比b点的小
C. 液滴在a点的加速度比在b点的小
D. 液滴在a点的电势能比在b点的大
4.如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知加速电场电压为U1，偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为U2。不计电子重力，现使U1变为原来的2倍，要想使电子的运动轨迹不发生变化，应该( )
A. 使U2变为原来的2倍B. 使U2变为原来的4倍
C. 使U2变为原来的 2倍D. 使U2变为原来的12
5.如图所示，质量为m2的小球B静止在光滑的水平面上，质量为m1的小球A以速度v0靠近B，并与B发生碰撞，碰撞前后两个小球的速度始终在同一条直线上．A、B两球的半径相等，且碰撞过程没有机械能损失．当m1、v0一定时，若m2越大，则( )
A. 碰撞过程中A受到的冲量越小B. 碰撞过程中A受到的冲量越大
C. 碰撞过程中B受到的冲量不变D. 碰撞过程中B受到的冲量越小
6.人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸到头部的情况。若手机质量为120g，从离人约20cm的高度无初速度掉落，砸到头部后手机未反弹，头部受到手机的冲击时间约为0.2s，取重力加速度g=10m/s2；下列分析正确的是( )
A. 手机接触头部之前的速度约为1m/s
B. 手机对头部的冲量大小约为0.48N⋅s
C. 手机对头部的作用力大小约为1.2N
D. 手机与头部作用过程中手机动量变化约为0.48kg⋅m/s
7.2023年，我国首颗超低轨道实验卫星“乾坤一号”发射成功。“乾坤一号”是一颗绕地球做圆周运动的近地卫星。关于它的运动，下列说法正确的是( )
A. 角速度大于地球自转的角速度
B. 线速度大于地球的第一宇宙速度
C. 线速度小于地球表面物体随地球自转的线速度
D. 向心加速度小于地球表面的物体随地球自转的向心加速度
8.某学习小组用如下电路研究小电动机的电流与电压关系。通过调节滑动变阻器R接入电路的阻值，测量得到下表记录的信息。若认为小电动机的电阻是不变的，则( )
A. 小电动机的电阻大约为10Ω
B. 当小电动机的电压为2.00V时，其发热功率为0.1W
C. 当小电动机的电压为2.00V时，其电功率为0.3W
D. 当小电动机的电压为3.5V时，其对外做功的功率为1.05W
9.如图所示，电源电动势为E、内阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，r=R1。开关闭合后，将R3的滑片向下滑动过程中( )
A. 流过R2的电流向左
B. 电容器右极板带负电
C. 电容器的带电量减小
D. 电源的输出功率增大
10.体育课上，某同学在进行原地纵跳摸高训练。已知该同学的质量m=60kg，原地静止站立(不起跳)摸高为2.16m，训练过程中，该同学先下蹲，重心下降0.45m，经过充分调整后，发力跳起摸到了2.61m的高度。起跳过程看成匀变速运动，全程忽略空气阻力影响，g取10m/s2。则( )
A. 从开始起跳到双脚落回地面需要0.6s
B. 起跳过程中该同学对地面的压力为1200N
C. 该同学起跳后到上升到最高点一直处于超重状态
D. 起跳过程的平均速度比离地上升到最高点过程的平均速度小。
11.如图所示为某实验小组设计的两个量程的电流表，已知表头G的满偏电流为Ig，定值电阻R1、R2的阻值均等于表头的内阻。当使用1和2两个端点时，电流表的量程为I1，当使用1和3两个端点时，电流表的量程为I2。下列说法正确的是( )
A. I1=2Ig
B. I2=3Ig
C. 若仅使R1阻值变小，则I1和I2均变大
D. 若仅使R2阻值变小，则I1和I2均变人
12.在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中，将具有加速度测量功能的智能手机固定在小车上，改装成如图1所示的装置来测量小车加速度．小车的质量M=300g，槽码的质量m=30g.小车由静止释放，设小车前进的方向为正方向，通过手机软件测得加速度随时间变化图像如图2所示，其中减速过程中加速度超过了手机的显示范围．关于此实验的分析，下列说法正确的是( )
A. 放手机与不放手机相比，小车加速过程中的加速度较大
B. 放手机与不放手机相比，小车加速过程中细线对小车的拉力较小
C. 小车与制动器碰撞前的速度大小约为2.4m/s
D. 此手机的质量约为170g
13.如图甲所示，有一固定的负点电荷N，其右侧距离为L处竖直放置一内壁光滑的绝缘圆筒，圆筒内有一带电小球。将小球从H0高处由静止释放，至小球下落到与N同一水平面的过程中，其动能Ek随高度H(设小球与点电荷N的竖直高度差为H)的变化曲线如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 小球可能带负电，也可能带正电
B. 在高度H1～H2之间的某点，库仑力在竖直方向上的分力最大
C. 该过程中，小球所受合力先增大后减小再增大
D. 该过程中，小球的机械能先增大后减小
14.当温度从低到高变化时，通常物质会经历固体、液体和气体三种状态，当温度进一步升高，气体中的原子、分子将出现电离，形成电子、离子组成的体系，这种由大量带电粒子(有时还有中性粒子)组成的体系便是等离子体。等离子体在宏观上具有强烈保持电中性的趋势，如果由于某种原因引起局部的电荷分离，就会产生等离子体振荡现象。其原理如图，考虑原来宏观电中性的、厚度为l的等离子体薄层，其中电子受到扰动整体向上移动一小段距离(x≪l)，这样在上、下表面就可分别形成厚度均为x的负、正电薄层，从而在中间宏观电中性区域形成匀强电场E，其方向已在图中示出。设电子电量为−e(e>0)、质量为m、数密度(即单位体积内的电子数目)为n，等离子体上下底面积为S。电荷运动及电场变化所激发的磁场及磁相互作用均可忽略不计。(平行板电容器公式C=ε0sd，其中ɛ0为真空介电常量，s为电容器极板面积，d为极板间距)结合以上材料，下列说法正确的是( )
A. 上表面电荷宏观电量为Q=nelS
B. 上表面电荷宏观电量为Q=ne
C. 该匀强电场的大小为E=2nexϵ0
D. 该匀强电场的大小为E=nexϵ0
二、实验题：本大题共2小题，共18分。
15.(1)某同学做“探究弹簧弹力与弹簧伸长关系”的实验。
采用如图a所示装置，质量不计的弹簧下端挂一个小盘，在小盘中增添砝码，改变弹簧的弹力，实验中作出小盘中砝码重力随弹簧伸长量x变化的图像如图b所示。(重力加速度g=10m/s2)
①利用图b中图像，可求得该弹簧的劲度系数为______N/m。
②利用图b中图像，可求得小盘的质量为______kg，小盘的质量会导致弹簧劲度系数的测量结果与真实值相比______(选填“偏大”“偏小”或“相同”)。
(2)某同学“用单摆测定重力加速度”的实验如下。
①该同学用游标卡尺测得单摆小球的直径如图(a)所示，则小球直径为______cm；用秒表记录的时间如图(b)所示，则秒表的示数为______s。
②如果该同学在实验时，用的摆球质量分布不均匀，无法确定其重心位置。他第一次量得摆线长为L1，测得周期为T1；第二次量得摆线长为L2，测得周期为T2。根据上述数据，可求得g=______(用题中所给物理量的字母表示)；该同学又想出另一个办法测重力加速度，他测出多组摆线长L与周期T的数据，根据实验数据，作出了T2−L的关系图像如图(c)所示，根据图(c)中数据。可算出重力加速度为______m/s2(取π2=9.86，结果保留3位有效数字)，仅考虑该数据处理方法，他得到的重力加速度与真实值相比______(填“偏大”“偏小”或“相同”)。
(3)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。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I−t图像如图2所示，图中用阴影标记的狭长矩形的面积的物理意义是______。
16.某同学测量一段金属丝的电阻率ρ，步骤如下：
(1)用螺旋测微器测量其直径如图甲，可知其直径d为______mm。
(2)该同学用图乙所示的电路测量这段金属丝的电阻Rx。
该同学将c点与a点连接，接通开关，改变滑动变阻器滑片的位置，测量得到多组电压U和电流I，并将数据的对应点标在图丙的坐标纸上。请画出U−I图线，根据图线可得出该金属丝电阻的测量值Rx=______Ω(结果保留两位有效数字)。
(3)如果将c点与b点连接，重复上述实验过程，不考虑偶然误差，金属丝电阻的测量值将______(选填“变大”、“变小”或者“不变”)。
(4)该实验中使用的电源电动势为3V，内阻可不计。实验室中有两种滑动变阻器可供选择：
A.滑动变阻器(0～5Ω)
B.滑动变阻器(0～100Ω)
如果将两种滑动变阻器分别接入图丙的电路中，本实验为了调节方便，滑动变阻器应选用______(选填“A”或“B”)。
三、简答题：本大题共1小题，共10分。
17.类比是研究问题的常用方法。
(1)情境1：如图甲所示，设质量为m1的小球以速度v0与静止在光滑水平面上质量为m2的小球发生对心碰撞，碰后两小球粘在一起共同运动。求两小球碰后的速度大小v；
(2)情境2：如图乙所示，设电容器C1充电后电压为U0，闭合开关K后对不带电的电容器C2放电，达到稳定状态后两者电压均为U；
a.请类比(1)中求得的v的表达式，写出放电稳定后电压U与C1、C2和U0的关系式；
b.在电容器充电过程中，电源做功把能量以电场能的形式储存在电容器中。图丙为电源给电容器C1充电过程中，两极板间电压u随极板所带电量q的变化规律。请根据图像写出电容器C1充电电压达到U0时储存的电场能E；并证明从闭合开关K到两电容器电压均为U的过程中，损失的电场能ΔE=C2C1+C2E；
(3)类比情境1和情境2过程中的“守恒量”及能量转化情况完成下表。
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
18.如图所示，长l=1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ=37°.已知小球所带电荷量q=1.0×10−6C，匀强电场的场强E=3.0×103N/C，取重力加速度g=10m/s2，sin 37°=0.6，cs 37°=0.8.求：
(1)小球所受电场力F的大小；
(2)小球的质量m；
(3)将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小．
19.滑板项目是极限运动历史的鼻祖，在滑板公园里经常看到各种滑板场地，如图1所示。现有一个滑板场可简化为如下模型，如图2所示，由足够长的斜直轨道、半径R1=2m的凹形圆弧轨道和半径R2=3.6m的凸形圆弧轨道三部分组成的滑板组合轨道。这三部分轨道依次平滑连接，且处于同一竖直平面内。其中M点为凹形圆弧轨道的最低点，N点为凸形圆弧轨道的最高点，凸形圆弧轨道的圆心O与M点在同一水平面上。一可视为质点、质量为m=1kg的滑板从斜直轨道上的P点无初速度滑下，经M点滑向N点。在凸形圆弧最右侧距离L=0.9m的位置有一个高度h2=3m、倾角为53°的斜面。不计一切阻力，g取10m/s2。求：
(1)若P点距水平面的高度h1=3.2m，滑板滑至M点时，轨道对滑板的支持力大小FN；
(2)若滑板滑至N点时对轨道恰好无压力，求滑板的下滑点P距水平面的高度H；
(3)若滑板滑至N点时刚好做平抛运动，滑板与右侧斜面发生碰撞，求滑板做平抛运动时间t。
20.(1)如图1所示，在光滑水平面上有一个物体(可看成质点)用轻弹簧连接，弹簧另一端固定于左侧竖直墙壁上，静止时物体处于O点，把物体从O点向右拉到A点由静止释放，物体将在AB之间运动。已知弹簧劲度系数为k。以O点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，建立一维坐标系O−x，如图2所示。
①作出弹簧弹力F随相对于O点的位移x变化的图像；
②根据F−x图像求物体从O运动到任意位置x的过程中弹力所做的功W弹，并进一步根据弹力做功与弹性势能变化的关系求位置x时弹簧的弹性势能E弹(规定弹簧原长时弹性势能为0)；
③证明物体的运动为简谐运动。
(2)如图3所示，光滑水平杆上套有A、B两个小球，A小球固定，质量为m的B小球可以沿杆左右自由运动。以A点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，建立一维坐标系O−x。由于A、B之间沿x轴方向某些力的共同作用，使A、B之间存在与之对应的相互作用势能。研究发现这种势能Ep随x的关系如图4所示。x方向不受其它力作用。
①若B球以Ek0=4J的初动能从x0=6m的点开始沿杆向右运动，求B球运动过程中离A球的最近位置及最远位置的坐标xM和xN，并比较B球经过这两个位置时的加速度大小。
②进一步研究发现：A、B间的势能在最小值x=x0附近小范围内可以表示为二次函数形式。即Ep=k(x−x0)22+Ep0，其中k为与相互作用系统有关的已知定值，x0为势能最小值对应的坐标，Ep0为势能的最小值。
若把B球从x0右侧x=x0+d(d≪x0)处由静止释放，求B球运动过程中最大速率vm的表达式(用已知量的符号表示)。
参考答案
1.D
2.B
3.D
4.A
5.B
6.B
7.A
8.B
9.D
10.B
11.C
12.D
13.B
14.D
15.200;0.1;相同 1.070;96.8;4π2(L1−L2)T12−T22;9.86;相同 放电;0.2s内电容器放出的电荷量
(2)5.6； 变大 A
17.解：(1)取向右为正方向，根据动量守恒定律可得：m1v0=(m1+m2)v
解得两小球碰后的速度大小为：v=m1m1+m2v0；
(2)a.根据题意，进行类比，有：C1U0=(C1+C2)U
故关系式为：U=C1C1+C2U0；
b.根据图像，有：E=12QU0=12C1U0⋅U0=12C1U02
损失电场能为：ΔE=E−E末=12C1U02−12(C1+C2)U2
代入U的关系式，可得：ΔE=12C1U02−12⋅C12C1+C2U02
因：E=12C1U02
则有：ΔE=E−C1C1+C2E=C2C1+C2E；
(3)对情景1的第二个空，类比情境2中第二个空，则情境1中损失的机械能为：
Ek=12m1v02，
Ek末=12(m1+m2)v2=12⋅m12m1+m2v02=m1m1+m2Ek
则有：ΔEk=Ek−Ek末=m2m1+m2Ek
故该空填：损失的机械能为ΔEk=m2m1+m2Ek；
对情境2中的第一个空类比情境1中第一个空，对情境1中第一个空，动量为mv，而对于情境2，C与U的乘积表示电荷，所以该空填电荷守恒；
类比情境1中第三个空，情境2中的三个空可填损失的电场能转化为内能。
答：(1)两小球碰后的速度大小为m1m1+m2v0；
(2)a.放电稳定后电压U与C1、C2和U0的关系式为U=C1C1+C2U0，证明看详解；
b.电容器C1充电电压达到U0时储存的电场能为E=12C1U02，证明见解析；
(3)情境1中填：损失的机械能为ΔEk=m2m1+m2Ek，情境2第一个空填：电荷守恒，情境2第三个空填：损失的电场能转化为内能。
18.解：(1)根据电场力的计算公式可得电场力F=qE=1.0×10−6×3.0×103 N=3.0×10−3 N；
(2)小球受力情况如图所示：
根据几何关系可得mg=qEtanθ，
所以m=qEgtanθ=3×10−310×tan37∘kg=4×10−4kg；
(3)电场撤去后小球运动过程中机械能守恒，则mgl(1−cs37°)=12mv2，
解得：v=2m/s。
答：(1)小球所受电场力F的大小为3.0×10−3 N。
(2)小球的质量为4×10−4kg。
(3)将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小为2m/s。
19.(1)若P点距水平面的高度h1=3.2m，滑板滑至M点时，轨道对滑板的支持力大小FN为42N (2)若滑板滑至N点时对轨道恰好无压力，滑板的下滑点P距水平面的高度H为5.4m (3)若滑板滑至N点时刚好做平抛运动，滑板与右侧斜面发生碰撞，滑板做平抛运动时间为0.8s
20.(1)①作出弹簧弹力F随相对于O点的位移x变化的图像如下
；②根据F−x图像求物体从O运动到任意位置x的过程中弹力所做的功为−12k1x2，位置x时弹簧的弹性势能为12k1x2；③设物体运动过程到某位置时位移为x，则所受回复力
F回=−kx
即大小与x成正比，方向与x相反，故物体做简谐运动 (2)①若B球以Ek0=4J的初动能从x0=6m的点开始沿杆向右运动，求B球运动过程中离A球的最近位置及最远位置的坐标分别为xM=2m，xN=18m，B球经过这两个位置时的加速度大小为aM>aN；②B球运动过程中最大速率vm的表达式为d km 序号
电压U/V
电流I/A
电动机工作状态
1
1.25
0.50
卡住未转动
2
2.00
0.20
稳定转动
3
3.5
0.30
稳定转动
情境1
情境2
动量守恒
损失的电场能ΔE=C2C1+C2E
减少的机械能转化为内能