北京市东城第50中2025-2026学年物理高三第一学期期末学业水平测试模拟试题.doc

北京市东城第50中2025-2026学年物理高三第一学期期末学业水平测试模拟试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、如图所示，水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面，一带电金属滑块以Ek0＝30 J的初动能从斜面底端A冲上斜面，到顶端B时返回，已知滑块从A滑到B的过程中克服摩擦力做功10 J，克服重力做功24 J，则(　　)

A．滑块带正电，上滑过程中电势能减小4 J
B．滑块上滑过程中机械能增加4 J
C．滑块上滑到斜面中点时重力势能增加14 J
D．滑块返回到斜面底端时动能为15 J
2、宇航员在某星球表面以初速度2.0 m/s水平抛出一物体，并记录下物体的运动轨迹，如图所示，O为抛出点，若该星球半径为4000km，引力常量G＝6.67×10－11N·m2·kg－2，则下列说法正确的是（　　）

A．该星球表面的重力加速度为16.0 m/s2
B．该星球的第一宇宙速度为4.0km/s
C．该星球的质量为2.4×1020kg
D．若发射一颗该星球的同步卫星，则同步卫星的绕行速度可能大于4.0km/s
3、某行星为质量分布均匀的球体，半径为R，质量为M。科研人员研究同一物体在该行星上的重力时，发现物体在“两极”处的重力为“赤道”上某处重力的1.1倍。已知引力常量为G，则该行星自转的角速度为（ ）
A． B． C． D．
4、如图所示，一根轻弹簧竖直直立在水平地面上，下端固定，在弹簧的正上方有一个物块。物块从高处自由下落到弹簧上端O，将弹簧压缩，当弹簧被压缩了x0时，物块的速度变为零。从物块与弹簧接触开始，物块的加速度的大小随下降的位移x变化的图象可能是（ ）

A． B． C． D．
5、如图，一列沿x轴正方向传播的简谐横波，振幅为10cm，在波的传播方向上两质点a、b的平衡位置相距0.7m（小于一个波长）。当质点a在波峰位置时，质点b在x轴上方与x轴相距5cm的位置。则该波波长（ ）

A．λ＝0.8m或λ＝5.6m B．0.8m＜λ＜5.6m
C．λ＜0.8m或λ＞5.6m D．无法确定
6、下列四个选项中哪个不等于磁感应强度的单位特斯拉（ ）
A． B． C． D．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图，理想变压器原.副线圈匝数比n1 : n2=3: 1，灯泡A、B完全相同，灯泡L与灯泡A的额定功率相同，但额定电压不同，当输入端接上(V)的交流电压后，三个灯泡均正常发光，图中两电流表均为理想电流表，且电流表A2的示数为2A，则（ ）

A．电流表A1的示数为12A
B．灯泡L的额定功率为20W
C．灯泡A的额定电压为5V
D．将副线圈上的灯泡A撤去，灯泡L不能正常发光
8、一空间有垂直纸面向里的匀强磁场B，两条电阻不计的平行光滑导轨竖直放置在磁场内，如图所示，磁感应强度B＝0.5 T，导体棒ab、cd长度均为0.2 m，电阻均为0.1 Ω，重力均为0.1 N，现用力向上拉动导体棒ab，使之匀速上升(导体棒ab、cd与导轨接触良好)，此时cd静止不动，则ab上升时，下列说法正确的是(　　)

A．ab受到的拉力大小为2 N
B．ab向上运动的速度为2 m/s
C．在2 s内，拉力做功，有0.4 J的机械能转化为电能
D．在2 s内，拉力做功为0.6 J
9、如图所示，正方形abcd区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，甲、乙两带电粒子从a点沿与ab成30°角的方向垂直射入磁场．甲粒子垂直于bc边离开磁场，乙粒子从ad边的中点离开磁场．已知甲、乙两a带电粒子的电荷量之比为1:2，质量之比为1:2，不计粒子重力． 以下判断正确的是

A．甲粒子带负电，乙粒子带正电
B．甲粒子的动能是乙粒子动能的16倍
C．甲粒子所受洛伦兹力是乙粒子所受洛伦兹力的2倍
D．甲粒子在磁场中的运动时间是乙粒子在磁场中运动时间的倍
10、两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示，一个电荷量为2×10-5 C，质量为1 g的小物块在水平面上从C点静止释放，其运动的v-t图像如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）。则下列说法正确的是（　　）

A．B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E=100 N/C
B．由C点到A点电势逐渐减小
C．由C到A的过程中物块的电势能先变大后变小
D．A、B两点间的电势差UAB=－500 V
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）在“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中。
(1)安装好实验装置后，先用游标卡尺测量摆球直径d，测量的示数如图所示，则摆球直径d=______cm，再测量摆线长l，则单摆摆长L=______（用d、l表示）；

(2)摆球摆动稳定后，当它到达________（填“最低点”或“最高点”）时启动秒表开始计时，并记录此后摆球再次经过最低点的次数n（n=1、2、3……），当n=60时刚好停表。停止计时的秒表如图所示，其读数为________s，该单摆的周期为T=________s（周期要求保留三位有效数字）；

(3)计算重力加速度测量值的表达式为g=___________（用T、L表示），如果测量值小于真实值，可能原因是___________；
A．将摆球经过最低点的次数n计少了
B．计时开始时，秒表启动稍晚
C．将摆线长当成了摆长
D．将摆线长和球的直径之和当成了摆长
(4)正确测量不同摆L及相应的单摆周期T，并在坐标纸上画出T2与L的关系图线，如图所示。由图线算出重力加速度的大小g___________m/s2（保留3位有效数字，计算时π2取9.86）。

12．（12分）在“探究求合力的方法”实验中，所用器材有：方木板一块，白纸，量程为5N的弹簧测力计两个，橡皮条（带两个较长的细绳套），刻度尺，图钉（若干个）。

(1)具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的是____。
A．橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O时，拉力要适当大些
B．再次进行验证时，结点O的位置必须保持相同
C．使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度
D．拉橡皮条的细线要稍长一些，标记同一细绳方向的两点距离要远一些
(2)实验小组用图甲装置得到了如图乙所示的两个分力F1、F2及合力F的图示。 关于合力与分力的关系，某同学认为用虚线连接F1和F的末端A、C，则AOC如图丙构成一个三角形，若满足____，则说明合力与分力之间的关系满足平行四边形定则。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图，某棱镜的横截面积为等腰直角三角形ABC，其折射率，一束单色光从AB面的O点入射，恰好在AC面上发生全反射，O、A的距离，求：

光在AB面的入射角的正弦值；
光从O点入射到AC面上发生全反射所经历的时间．
14．（16分）如图所示，一质量为m、电荷量为的带电粒子，从A点以速度v0垂直于电场方向射入一个电场强度为E的匀强电场中，从B点射出电场时的速度方向与电场线成 角，不计重力．求：

(1)带电粒子通过B点时速度vB的大小；
(2)A、B两点间的电势差UAB．
15．（12分） “∟”形轻杆两边互相垂直、长度均为l，可绕过O点的水平轴在竖直平面内自由转动，两端各固定一个金属小球A、B，其中A球质量为m，带负电，电量为q，B球的质量为m，B球开始不带电，整个装置处于竖直向下的匀强电场中，电场强度。现将“∟”形杆从OB位于水平位置由静止释放：
(1)当“∟”形杆转动的角速度达到最大时，OB杆转过的角度为多少？
(2)若使小球B也带上负电，仍将“∟”形杆从OB位于水平位置由静止释放，OB杆顺时针转过的最大角度为90°，则小球B带的电量为多少？转动过程系统电势能的最大增加值为多少？

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、A
【解析】
A．动能定理知上滑过程中

代入数值得

电场力做正功，滑块带正电，电势能减小4J，A正确；
B．由功能关系知滑块上滑过程中机械能的变化量为

即机械能减小6J，B错误；
C．由题意知滑块上滑到斜面中点时克服重力做功为12J，即重力势能增加12J，C错误；
D．由动能定理知，所以滑块返回到斜面底端时动能为10J，D错误．
故选A。
解决本题的关键掌握功能关系，知道重力做功等于重力势能的变化量，合力做功等于动能的变化量，除重力以外其它力做功等于机械能的变化量，电场力做功等于电势能的变化量．
2、B
【解析】
A．物体做平抛运动，根据平抛运动的规律有

联立解得

该星球表面的重力加速度为，故A错误；
BC．设该星球的第一宇宙速度为，该星球的质量为，在星球表面附近，则有

解得

故B正确，C错误；
D．根据万有引力提供向心力有

解得

卫星运动的轨道半径越大，则绕行速度越小，第一守宙速度是绕星球表面运行的速度，同步卫星的速度一定小于4.0km/s，故D错误；
故选B。
3、B
【解析】
由万有引力定律和重力的定义可知

由牛顿第二定律可得

联立解得

故选B。
4、D
【解析】
物块接触弹簧后，在开始阶段，物块的重力大于弹簧的弹力，合力向下，加速度向下，根据牛顿第二定律得：
mg-kx=ma
得到

a与x是线性关系，当x增大时，a减小；
当弹力等于重力时，物块的合力为零，加速度a=0；
当弹力大于重力后，物块的合力向上，加速度向上，根据牛顿第二定律得
kx-mg=ma
得到

a与x是线性关系，当x增大时，a增大；
若物块接触弹簧时无初速度，根据简谐运动的对称性，可知物块运动到最低点时加速度大小等于g，方向竖直向上，当小球以一定的初速度压缩弹簧后，物块到达最低点时，弹簧的压缩增大，加速度增大，大于g；
A．该图与结论不相符，选项A错误；
B．该图与结论不相符，选项B错误；
C．该图与结论不相符，选项C错误；
D．该图与结论相符，选项D正确；
故选D。
5、B
【解析】
如图有两种情况：

ab 为 ，波长：
；

ab 为 ，波长：
。
A. λ＝0.8m或λ＝5.6m。与上述结论不符，故A错误；
B. 0.8m＜λ＜5.6m。与上述结论相符，故B正确；
C. λ＜0.8m或λ＞5.6m。与上述结论不符，故C错误；
D. 无法确定。与上述结论不符，故D错误。
6、D
【解析】
A．根据可知，，选项A不符合题意；
BC．，选项BC不符合题意；
D．由可知，，选项D符合题意。
故选D。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、BD
【解析】
A．因三个灯泡均正常发光，所以副线圈中总电流为

由变压规律可知原线圈中电流为

即电流表A1的示数为，故A错误；
BC．令副线圈两端电压为，则由变压规律可知原线圈两端电压为

令灯泡L两端电压为，则有

根据题意则有

联立可得
，
则灯泡A的额定电压为10V，灯泡L与灯泡A的额定功率相同，则灯泡L和A的额定功率

故B正确，C错误；
D．将副线圈上的灯泡A撤去，则输出电流变小，根据理想变压器中电流与匝数成反比可知，输入电流变小，灯泡L不能正常发光，故D正确；
故选BD。
8、BC
【解析】
A. 导体棒匀速上升，受力平衡，棒静止，受力也平衡，对于两棒组成的整体，合外力为零，根据平衡条件可得棒受到的推力：

故A错误；
B. 对棒，受到向下的重力和向上的安培力安，由平衡条件得：
安

联立解得：

故B正确；
C. 在2s内，电路产生的电能：

则在2s内，拉力做功，有的机械能转化为电能，故C正确；
D. 在2s内拉力做的功为：

故D错误。
9、CD
【解析】
根据粒子运动轨迹，应用左手定则可以判断出粒子的电性；粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据题意求出粒子轨道半径关系，然后应用牛顿第二定律求出粒子的速度然后分析答题；根据粒子做圆周运动的周期公式与粒子转过的圆心角求出粒子的运动时间．
【详解】
由甲粒子垂直于bc边离开磁场可知，甲粒子向上偏转，所以甲粒子带正电，由粒子从ad边的中点离开磁场可知，乙粒子向下偏转，所以乙粒子带负电，故A错误；由几何关系可知，R甲=2L，乙粒子在磁场中偏转的弦切角为60°，弦长为，所以：=2R乙sin60°，解得：R乙=L，由牛顿第二定律得：qvB=m，动能：EK=mv2=，所以甲粒子的动能是乙粒子动能的24倍，故B错误；由牛顿第二定律得：qvB=m，解得：，洛伦兹力：f=qvB=，即，故C正确；由几何关系可知，甲粒子的圆心角为300，由B分析可得，乙粒子的圆心角为120°，粒子在磁场中的运动时间：t=T，粒子做圆周运动的周期： 可知，甲粒子在磁场中的运动时间是乙粒子在磁场中运动时间的1/4倍，故D正确．.
题考查带电粒子在匀强磁场中的运动，要掌握住半径公式、周期公式，画出粒子的运动轨迹后，利用洛伦兹力提供向心力，结合几何关系进行求解；运用粒子在磁场中转过的圆心角，结合周期公式，求解粒子在磁场中运动的时间．
10、ABD
【解析】
A．根据v—t图象可知物块在B点的加速度最大

所受的电场力最大为

故B点的场强最大为

故A正确；
B．根据两个等量的同种正电荷，其连线中垂线上电场强度方向由O点沿中垂线指向外侧，故由C点到A点电势逐渐减小，B正确；
C．根据v—t图象可知C到A的过程中物块的速度增大，电场力做正功，电势能减小，故C错误；
D．由A到B根据动能定理可得

又因

故

故D正确。
故选ABD。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、1.84cm 最低点 67.5s 2.25s A C 9.86m/s2
【解析】
(1)[1][2]．摆球直径d=1.8cm+0.1mm×4=1.84cm；
单摆摆长L=；
(2)[3][4][5]．摆球摆动稳定后，当它到达最低点时启动秒表开始计时，并记录此后摆球再次经过最低点的次数n（n=1、2、3……），当n=60时刚好停表。停止计时的秒表读数为67.5s，该单摆的周期为
；
(3)[6]．根据可得计算重力加速度测量值的表达式为

A．将摆球经过最低点的次数n计少了，则计算周期T偏大，则g测量值较小，选项A正确；
B．计时开始时，秒表启动稍晚，则周期测量值偏小，则g测量值偏大，选项B错误；
C．将摆线长当成了摆长，则L偏小，则g测量值偏小，选项C正确；
D．将摆线长和球的直径之和当成了摆长,则L偏大，则g测量值偏大，选项D错误；
故选AC。
(4) [7]．根据可得

由图像可知

解得
g=9.86m/s2
12、ACD AC与表示分力F2的OB长度相等，方向平行
【解析】
（1）[1]A．合力与分力的关系为等效替代的关系，效果是相同的，所以在同一次实验时，需要让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同，则必定结点O的位置要相同，同时拉力的大小要适当大一些，可以有效减小误差。故A正确。
B．在重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同。故B错误。
C．使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线，可以减小因摩擦产生的误差。读数时视线应正对测力计刻度，可以减小偶然误差。故C正确。
D．拉橡皮条的细线要长一些，标记用一细绳方向的两点要远一些，可以减小方向误差，故D正确。
故选ACD。
（2）[2]根据平行四边形定则可知若AC与表示分力F2的OB长度相等，方向平行，则说明合力与分力之间的关系满足平行四边形定则。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、正弦值为； 时间为
【解析】
（1）由折射率求得临界角后，结合光路图中几何关系可求入射角的正弦值；
（2）由折射率求得光在介质中的传播速度，由光路图求得光在玻璃中的对应路程，可计算光的传播时间。
【详解】
（1）光路如图

根据全反射定律： ，解得  
由几何关系得  
 ，得 
（2） 
由几何关系得 
  ，解得  
14、 (1)(2)
【解析】
(1)带电粒子在电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线，将带电粒子在B点的速度分解有

(2)对粒子，从A→B，由动能定理可知

解得

15、 (1)53°；(2)，。
【解析】
(1)转速最大时，系统力矩平衡：

解得：

(2)设B带的电量为q'，转过最大角度时，动能为零，由动能定理得：

解得：

当转角为α时电，势能的增加值等于两球克服电场力的功：

整理得：

式中当：，电势能的最大增加值为。