2025屆北京專家物理高三上期中學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)試題含解析

2025屆北京專家物理高三上期中學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)試題考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。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、雙星系統(tǒng)由兩顆繞著它們中心連線上的某點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的恒星組成．假設(shè)兩顆恒星質(zhì)量相等，理論計(jì)算它們繞連線中點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，理論周期與實(shí)際觀測(cè)周期有出入，且，科學(xué)家推測(cè)，在以兩星球中心連線為直徑的球體空間中均勻分布著暗物質(zhì)，設(shè)兩星球中心連線長(zhǎng)度為L(zhǎng)，兩星球質(zhì)量均為m，據(jù)此推測(cè)，暗物質(zhì)的質(zhì)量為（）A．(n-1)m B．(2n-1)m C． D．2、雜技演員表演“水流星”，在長(zhǎng)為1.6m的細(xì)繩的一端，系一個(gè)與水的總質(zhì)量為m=0.5kg的大小不計(jì)的盛水容器，以繩的另一端為圓心，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，若“水流星”通過最高點(diǎn)時(shí)的速率為4m/s，則下列說法正確的是（）A．“水流星”通過最高點(diǎn)時(shí)，有水從容器中流出B．“水流星”通過最高點(diǎn)時(shí)，繩子的拉力大小為5NC．“水流星”通過最高點(diǎn)時(shí)，處于完全失重狀態(tài)，不受力的作用D．“水流星”通過最高點(diǎn)時(shí)，繩的張力及容器底部受到的壓力均為零3、如圖為人造地球衛(wèi)星的軌道示意圖，LEO是近地軌道，MEO是中地球軌道，GEO是地球同步軌道，GTO是地球同步轉(zhuǎn)移軌道．已知地球的半徑R=6400km，該圖中MEO衛(wèi)星的周期約為（圖中數(shù)據(jù)為衛(wèi)星近地點(diǎn)、遠(yuǎn)地點(diǎn)離地面的高度）（）A．3h B．8h C．15h D．20h4、如圖所示,質(zhì)量相同的兩物體從同一高度由靜止開始運(yùn)動(dòng),A沿著固是在地面上的光滑斜面下滑,B做自由落體運(yùn)動(dòng).兩物體分別到達(dá)地面時(shí)下列說法正確的是(

)A．重力做功WGA<WGBB．重力的平均功率C．重力的瞬時(shí)功率PA>PBD．合力做功W合A=W合B5、兩個(gè)物體A、B的質(zhì)量之比mA:mB=1：2，二者初動(dòng)量相同，它們與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則A、B在桌面上從開始滑行到停止所經(jīng)過的距離之比為A．2：1B．1：2C．1:4D．4：16、將一物體由坐標(biāo)原點(diǎn)O以初速度v0拋出，在恒力作用下軌跡如圖所示，A為軌跡最高點(diǎn)，B為軌跡與水平x軸交點(diǎn)，假設(shè)物體到B點(diǎn)時(shí)速度為vB，v0與x軸夾角為α，vB與x軸夾角為，已知OA水平距離x1小于AB水平距離x2，則（）A．物體從O到A時(shí)間大于從A到B時(shí)間B．物體在B點(diǎn)的速度vB大于v0C．物體在O點(diǎn)所受合力方向指向第一象限D(zhuǎn)．α可能等于二、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、如圖所示，長(zhǎng)度相同的三根輕桿構(gòu)成一個(gè)正三角形支架，在處固定質(zhì)量為的小球，處固定質(zhì)量為的小球，支架懸掛在點(diǎn)，可繞過點(diǎn)并與支架所在平面相垂直的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，開始時(shí)與地面相垂直。放手后開始運(yùn)動(dòng)，在不計(jì)任何阻力的情況下，下列說法正確的是（）A．處小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度為0B．處小球機(jī)械能的減少量等于處小球機(jī)械能的增加量C．處小球向左擺動(dòng)所能達(dá)到的最高位置應(yīng)高于處小球開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的高度D．當(dāng)支架從左向右回?cái)[時(shí)，處小球能回到起始高度8、已知金星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期小于1年，則可判定（）A．金星到太陽(yáng)的距離小于地球到太陽(yáng)的距離 B．金星的質(zhì)量大于地球的質(zhì)量C．金星的密度大于地球的密度 D．金星的向心加速度大于地球的向心加速度9、如圖所示，輕繩一端與放在光滑水平桌面的物塊A連接，另一端通過滑輪懸掛著物塊B．已知物塊A的質(zhì)量為0.1kg，物塊B的質(zhì)量為0.6kg．現(xiàn)由靜止釋放物塊A、B，若物塊A距桌子右邊緣足夠遠(yuǎn)，不計(jì)滑輪重量和繩與滑輪之間的摩擦力，重力加速度g=10m／s1．則在B未落地之前，下列說法正確的是A．物塊A、B的加速度大小之比為1：1B．輕繩的拉力為1.1NC．物塊B機(jī)械能守恒D．當(dāng)物塊B下落高度為0.75m時(shí)，物塊A的速度大小為6m／s10、如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平盤上，沿半徑方向放著用細(xì)線相連的物體A和B，A和B質(zhì)量都為m。它們分居在圓心兩側(cè)，與圓心距離分別為RA＝r，RB＝2r，A、B與盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ相同。若最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是()A．此時(shí)繩子張力為T＝B．此時(shí)圓盤的角速度為ω＝C．此時(shí)A所受摩擦力方向沿半徑指向圓外D．此時(shí)燒斷繩子物體A、B仍將隨盤一塊轉(zhuǎn)動(dòng)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）某實(shí)驗(yàn)小組用DIS來研究物體加速度與力的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．其中小車和位移傳感器的總質(zhì)量為M，所掛鉤碼總質(zhì)量為m，軌道平面及小車和定滑輪之間的繩子均水平，不計(jì)輕繩與滑輪之間的摩擦及空氣阻力，重力加速度為g，用所掛鉤碼的重力mg作為繩子對(duì)小車的拉力F，小車加速度為a，通過實(shí)驗(yàn)得到的a–F圖線如圖乙所示．(1)保持小車的總質(zhì)量M不變，通過改變所掛鉤碼的質(zhì)量m，多次重復(fù)測(cè)量來研究小車加速度a與F的關(guān)系．這種研究方法叫________；（填下列選項(xiàng)前的字母）A．微元法B．等效替代法C．控制變量法D．科學(xué)抽象法(2)若m不斷增大，圖乙中曲線部分不斷延伸，那么加速度a趨向值為________；(3)乙圖中圖線未過原點(diǎn)的可能原因是___________________．12．（12分）某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置，通過改變重物的質(zhì)量，利用計(jì)算機(jī)可得滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖像，圖中力傳感器可直接顯示繩中拉力大小，他們?cè)谲壍浪胶蛢A斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條a-F圖線，如圖（b）所示．(1)圖線________是在軌道左側(cè)抬高，成為斜面情況下得到的（選填“1”或“2”）；要想使得該圖線過原點(diǎn)應(yīng)______軌道的傾角（填“增大”或“減小”）(2)滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)m=_______kg；滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=_______．（g=10m/s2）(3)實(shí)驗(yàn)中是否要滿足，滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于重物質(zhì)量的條件?____．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）如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中把電荷量q＝2.0×10－9C的正電荷放在A點(diǎn)，所受電場(chǎng)力為F＝2.0×10－7N，把電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，靜電力做功為W＝2.0×10－9J，AB連線與電場(chǎng)強(qiáng)度方向的夾角為θ＝。求：(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大??；(2)A、B兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差UAB；(3)AB的長(zhǎng)度。14．（16分）如圖所示，一個(gè)橫截面為直角三角形的三棱鏡，A=30°，C＝90°．三棱鏡材料的折射率是．一束與BC面成角的光線射向BC面．（1）試通過計(jì)算說明在AC面下方能否觀察到折射光線？（2）作出三棱鏡內(nèi)完整的光路圖，指出最終的出射光線與最初的入射光線之間的夾角．15．（12分）如圖所示，高為L(zhǎng)的斜軌道AB、CD與水平面的夾角均為45°，它們分別與豎直平面內(nèi)的圓弧形光滑軌道相切于B、D兩點(diǎn)，圓弧的半徑也為L(zhǎng)．質(zhì)量為m的小滑塊從A點(diǎn)由靜止滑下后，經(jīng)CD軌道返回，再次沖上AB軌道至速度為零時(shí)，相對(duì)于BD面的高度為．已知滑塊與AB軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.5，重力加速度為g，求：(1)滑塊第一次經(jīng)過圓軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小；(2)滑塊與CD面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(3)經(jīng)過足夠長(zhǎng)時(shí)間，滑塊在兩斜面上滑動(dòng)的路程之和s.

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、C【解析】設(shè)星球的質(zhì)量均為m，軌道半徑為，周期為T，雙星運(yùn)動(dòng)過程中萬有引力提供向心力：，解得；設(shè)暗物質(zhì)的質(zhì)量為，對(duì)星球由萬有引力提供向心力，解得．根據(jù)，聯(lián)立以上可得：，選項(xiàng)C正確．【點(diǎn)睛】該題屬于信息題，解答本題的關(guān)鍵是知道對(duì)于雙星，由暗物質(zhì)引力和雙星之間的引力的合力提供向心力，然后根據(jù)牛頓第二定律列方程求解，要細(xì)心計(jì)算．2、D【解析】

將水及容器做為一個(gè)整體，在最高點(diǎn)恰好不脫離圓周的最小速度為，則整理得AB．因此當(dāng)在最高點(diǎn)的速度為4m/s，恰好能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，繩子拉力為零，重力恰好做為圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，水不會(huì)從容器內(nèi)流出，AB錯(cuò)誤；C．由于繩子拉力為零，水和容器處于完全失重狀態(tài)，不是不受重力，而是所受重力完全做為圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，C錯(cuò)誤；D．當(dāng)繩子拉力為零時(shí)，再單獨(dú)對(duì)水進(jìn)行受力分析可知，水對(duì)容器底部的壓力為零，D正確。故選D。3、A【解析】

GEO是地球同步軌道，周期為TG=24h，設(shè)MEO衛(wèi)星的周期為TM，根據(jù)開普勒第三定律可知，，則，故A項(xiàng)正確，BCD三項(xiàng)錯(cuò)誤。4、D【解析】A、由于下落的高度相等，所以AB過程中重力做功相等，故A錯(cuò)誤；B、重力做功相等，物體B做自由落體運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間A做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度根據(jù)得根據(jù)，得AB重力的平均功率不相等，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)動(dòng)能定理,得,物塊到達(dá)底端時(shí)的速度物體重力的瞬時(shí)功率,B物體重力的瞬時(shí)功率所以PA<PB故C錯(cuò)；D、此過程中只有重力做功，所以合力做功W合A=W合B，故D正確；綜上所述本題答案是：D5、D【解析】

根據(jù)動(dòng)能定理得：?μmgs＝0?12mv2；則得：s＝mv22μmg＝P22μm2g，P、μ相同，則得s∝1m2，則sA：sB=m【點(diǎn)睛】根據(jù)動(dòng)量定理求解時(shí)間之比，根據(jù)動(dòng)能定理求解路程之比，是常用方法，也可以根據(jù)質(zhì)量和速度之間的關(guān)系，由牛頓第二定律和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律列式求解．6、B【解析】

物體在恒力作用下運(yùn)動(dòng)，故可將物體運(yùn)動(dòng)分解為水平和豎直方向上的勻變速運(yùn)動(dòng)；又有A為軌跡最高點(diǎn)，所以，A點(diǎn)的水平速度為0；O點(diǎn)和B點(diǎn)的豎直高度一致，由勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知：物體從O到A時(shí)間等于從A到B時(shí)間，故A錯(cuò)誤；已知OA水平距離x1大于AB水平距離x2，且物體從O到A時(shí)間等于從A到B時(shí)間，那么物體在AB上的平均速度大于在OA上的，所以，由勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度方向向右，所以物體在B點(diǎn)的速度vB大于v0，故B正確；由圖可知，恒力在豎直方向上的分量方向向下；由A可知，恒力在水平方向上的分量方向向右，所以，恒力方向指向第四象限，則物體在O點(diǎn)所受合力方向指向第四象限，故C錯(cuò)誤；由B可知物體在豎直方向上做勻變速運(yùn)動(dòng)，在O點(diǎn)和在B點(diǎn)時(shí)豎直方向上的分速度大小相等，方向相反；由A可知，物體在O點(diǎn)和在B點(diǎn)時(shí)水平方向上的分速度方向相同，vB＞v0，所以，α大于β，故D錯(cuò)誤；故選B．【點(diǎn)睛】在類平拋運(yùn)動(dòng)中，我們一般將物體運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)垂直方向上的分運(yùn)動(dòng)；若題目給出的條件為水平、豎直方向上的，則將運(yùn)動(dòng)按這兩個(gè)方向分解；若題目給的條件較少，且可轉(zhuǎn)化到合外力方向和垂直合外力方向，則按沿合外力及垂直合外力方向分解.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】

BD．因處小球質(zhì)量大，位置高，所以三角支架處于不穩(wěn)定狀態(tài)，釋放后支架就會(huì)向左擺動(dòng)，擺動(dòng)過程中只有小球受到的重力做功，故系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，處小球機(jī)械能的減少量等于處小球機(jī)械能的增加量，當(dāng)支架從左向右回?cái)[時(shí)，處小球能回到起始高度，選項(xiàng)B、D正確；A．設(shè)支架邊長(zhǎng)是，則處小球到最低點(diǎn)時(shí)小球下落的高度為，處小球上升的高度也是，但處小球的質(zhì)量比處小球的大，故有的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能，因而此時(shí)處小球的速度不為0，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；C．當(dāng)處小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)有向左運(yùn)動(dòng)的速度，還要繼續(xù)向左擺，處小球仍要繼續(xù)上升，因此處小球能達(dá)到的最高位置比處小球的最高位置還要高，選項(xiàng)C正確。故選BCD。8、AD【解析】

根據(jù)得，周期，由于地球公轉(zhuǎn)的周期大于金星公轉(zhuǎn)周期，則地球的軌道半徑大于金星的軌道半徑，故A正確。金星和地球?qū)儆诃h(huán)繞天體，根據(jù)萬有引力定律理論無法求出環(huán)繞天體的質(zhì)量，則無法比較金星的質(zhì)量和地球質(zhì)量的大小關(guān)系，故B錯(cuò)誤。由于金星和地球的質(zhì)量無法比較，半徑也未知，無法比較密度的大小關(guān)系，故C錯(cuò)誤。根據(jù)得，，由于地球的軌道半徑大，則地球的向心加速度小，故D正確。故選AD。9、ABD【解析】

同時(shí)間內(nèi)，圖中A向右運(yùn)動(dòng)h時(shí)，B下降一半的距離，即為0.5h，故A、B運(yùn)動(dòng)的路程之比為1：1，故速度和加速度之比均為1：1，故A正確；設(shè)A的加速度為a，則B的加速度為0.5a，根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)A，有：T=mAa，對(duì)B，有：mBg-1T=mB?0.5a，聯(lián)立解得：T=1.1N，a=11m/s1，故B正確；對(duì)B，加速度為a′=0.5a=6m/s1，根據(jù)速度位移公式，有：v1=1?a′?h，解得：，可知vA=1vB=6m/s，故D正確；細(xì)繩的拉力對(duì)B做功，則B的機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；故選ABD．【點(diǎn)睛】本題考查連接體問題，關(guān)鍵是搞清兩個(gè)物體的速度和加速度的關(guān)系，結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列式分析，也可以結(jié)合系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律分析．10、BC【解析】

ABC．A、B兩物體相比，根據(jù)向心力公式：，可知B物體所需要的向心力較大，當(dāng)轉(zhuǎn)速增大時(shí)，B先有滑動(dòng)的趨勢(shì)，此時(shí)B所受的靜摩擦力沿半徑指向圓心，A所受的靜摩擦力沿半徑背離圓心；當(dāng)剛要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，以B為研究對(duì)象，有T+μmg=2mrω2，以A為研究對(duì)象，有T-μmg=mrω2，由以上兩式得：T=3μmg故A錯(cuò)誤，BC正確。D．此時(shí)燒斷繩子，A的最大靜摩擦力不足以提供向心力，而A做離心運(yùn)動(dòng)。故D錯(cuò)誤。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、Cg測(cè)量前未平衡小車所受摩擦力【解析】（1）探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系實(shí)驗(yàn)需要采用控制變量法，故選C；

（2）由牛頓第二定律得：，當(dāng)m趨向于無窮大時(shí)，趨向于0，加速度a趨向于g，由此可知，若m不斷增大，圖乙中曲線部分不斷延伸，那么加速度a趨向值為g；（3）由圖像可知，當(dāng)F到達(dá)一定值時(shí)，小車才有加速度，則圖線未過原點(diǎn)的可能原因是測(cè)量前未平衡小車所受摩擦力或者平衡摩擦力不夠.12、①減小1.51.2否【解析】

(1)[1]由圖象①可知，當(dāng)F=1時(shí)，a≠1．也就是說當(dāng)繩子上沒有拉力時(shí)小車就有加速度，該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中平衡摩擦力過大，即傾角過大，平衡摩擦力時(shí)木板的右端墊得過高．所以圖線①是在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的；[2]要想使得該圖線過原點(diǎn)，即當(dāng)有合力F時(shí)，才會(huì)產(chǎn)生加速度a，因此應(yīng)減小軌道的傾角；(2)[3][4]根據(jù)得所以滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象斜率等于滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量的倒數(shù)．由圖形b得加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象斜率k=2，所以滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m=1.5kg由圖形b得，在水平軌道上F=1N時(shí)，加速度a=1，根據(jù)牛頓第二定律得F-μmg=1解得μ=1.2(3)[5]滑塊和位移傳感器發(fā)射部分受到的拉力由力傳感器得出，實(shí)驗(yàn)過程中不需要控制滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于重物質(zhì)量．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)100N/C(2)1V(3)2cm【解析】

(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小(2)A、B兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差(3)勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系得則有14、在AC面下方不能觀察到折