精品解析：天津市北京师范大学天津生态城附属学校2025-2026学年高三上学期期中物理试卷

北京师范大学天津生态城附属学校2025-2026学年高三期中试卷 高三年级物理 一、单选题：本大题共5小题，共25分。 1. 下列说法正确的是（ ） A. 牛顿通过理想斜面实验，证明了力不是维持物体运动的原因 B. 苏联成功发射了世界第一颗人造卫星，其环绕地球的速度大于 7.9km/s C. 力学单位制中的国际基本单位是质量、米、秒 D. 英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置比较准确的测出万有引力常量，这体现了放大和转化的思想 【答案】D 【解析】 【详解】A．伽利略通过理想斜面实验，证明了力不是维持物体运动的原因，选项A错误； B．7.9km/h是环绕地球做圆周运动 的最大环绕速度，则苏联成功发射了世界第一颗人造卫星，其环绕地球的速度不可能大于 7.9km/s，选项B错误； C．力学单位制中的国际基本单位是千克、米、秒，选项C错误； D．英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置比较准确的测出万有引力常量，这体现了放大和转化的思想，选项D正确。 故选D。 2. 某物体从50 m高的地方做自由落体运动，g = 10 m/s2．则（） A. 物体在第1s末、第2s末、第3s末的速度大小之比是1∶4∶9 B. 物体在第1s内、第2s内、第3s内的位移大小之比是1∶4∶9 C. 物体在1s内、2s内、3s内的位移大小之比是1∶3∶5 D. 物体在下落过程中任何两个相邻1 s内的位移差为10 m 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据v=gt可知，第1s末、第2s末、第3s末的速度大小之比是1：2：3．故A错误． B．自由落体为初速度为零的匀加速直线运动，故第1s内、第2s内、第3s内的位移之比是1：3：5，故B错误． C．根据可知，自由落体运动在1s内、2s内、3s内的位移之比为1：4：9，故C错误； D．根据可知，物体在下落过程中任何两个相邻1 s内的位移差为 故D正确； 故选D． 【点睛】由初速度为零的匀加速直线运动的推论可以判定各个选项．自由落体的定义是：初速度为零，只受重力的落体运动． 3. 如图所示，把倾角为30°的粗糙斜面体C固定于水平地面上，质量为2m的物块A通过跨过光滑轻定滑轮的轻绳与质量为m的小球B连接，O点为轻绳与定滑轮的接触点，初始时，小球B在水平向右的拉力F作用下，使轻绳OB段与水平拉力F的夹角为θ=120°，A、B均保持静止状态。现改变拉力F，并保持夹角θ大小不变，将小球B向右上方缓慢拉起至OB水平，物块A始终保持静止状态。g为重力加速度，关于该过程下列说法正确的是（　　） A. 拉力F最大为 B. 拉力F一直变小 C. 物块A所受摩擦力先变小后变大 D. 轻绳拉力先变大后变小 【答案】AC 【解析】 【详解】A．设OB绳与水平面夹角为，因不变，且小球B受力平衡，有 代算可得 当时，拉力最大为 故A正确； B．由题意可知的取值范围是 且是从60°逐渐减小到0°，则拉力F一直变大，故B错误； C．因为OB绳的拉力满足 则有 开始时，拉力最大，且 最后，拉力最小，且 即物块A所受摩擦力先变小后变大，故C正确； D．因为 即逐渐减小，故D错误。 故选AC。 4. 如图，与水平面夹角θ=37°的传送带正以10 m/s的速度顺时针运行。在传送带的A端轻轻地放一小物体，若已知该物体与传送带之间的动摩擦因数为0.5，传送带A端到B端的距离为16 m，取sin 37°=0.6，g=10 m/s2，则小物体从A端运动到B端所需的时间是（　　） A. 2.0s B. 2.1s C. 4.0s D. 4.1s 【答案】C 【解析】 【详解】传送带顺时针运行，小物块所受的摩擦力方向不变，一直沿传送带向上，根据牛顿第二定律得 物块速度方向与传送带运行方向相反，物块做匀加速运动，根据 得 故选C。 5. 甲乙两车在一平直道路上同向运动，其图像如图所示。若图中的面积为，初始时，甲车在乙车前方处。则下列说法正确的是（　　） A. 若时相遇，则 B. 若时二者相遇，则时二者还会再次相遇 C. 若时二者相遇，则到二者再次相遇时乙共走了 D. 若时相遇，则到再次相遇甲走了 【答案】AC 【解析】 【详解】A．若时相遇，由于两图线围成的面积之差等于，则 故A正确； B．若时二者相遇，两图线围成的面积之差为，时，两图线围成的面积之差为，可知时两车不会相遇。故B错误； C．若时二者相遇，通过几何关系以及图线围成的面积知，时两者再次相遇，根据几何关系知，乙走的位移 而 所以 故C正确； D．若时相遇，此时甲车的位移 而 此时 则到再次相遇时，甲走的距离大于。故D错误。 故选AC。 二、多选题：本大题共3小题，共15分。 6. 如图所示，直角三角形斜面体固定在水平面上，、，面光滑，粗细均匀的直杆竖直立在地面上的点，滑环Q套在杆上，物块P放在斜面上，P和Q用绕过处定滑轮的细线连接。施加外力令物块Q以速度沿直杆向上匀速运动，不计滑轮的大小，面及直杆足够长，当Q运动到位置时距、距离相等。下列说法正确的是（　　） A. P的速度大小为 B. P处于超重状态 C. Q从到与等高的过程中，绳子对Q的拉力大小不变 D. Q经过与等高的点时，P的瞬时速度为零 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．当Q运动到离B、C距离相等的位置时，由几何关系有 设CQ于杆竖直方向的夹角为，有 根据沿绳方向速度相等可得 解得 故A项正确； BD．由上述分析可知，P和Q之间的关系有 当Q运动过程中，其CQ与竖直杆之间的夹角在增加，所以P的速度在减小，即对P来说其加速度有向上的加速度，即P处于超重状态，当Q处于时，其角度，即此时P的速度为零，故BD正确； C．Q从D到与C等高的C′过程中，由上述分析可知，P的加速度发生变化，则绳拉力变化，故C项错误。 故选ABD。 7. 如图所示，两个完全相同的小滑块甲和乙放在水平转盘的同一条半径上，转盘的半径为R，甲到圆心O的距离为，乙到圆心O的距离为，小滑块甲、乙与转盘之间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力且两滑块始终在转盘内。当转盘以角速度ω转动时，下列说法正确的是（　　） A. 相对转盘滑动前，甲、乙所受摩擦力大小与转盘角速度ω成正比 B. 相对转盘滑动前，同一时刻甲、乙所受静摩擦力大小之比为1:2 C. 转盘角速度ω为时，滑块甲即将开始滑动 D. 转盘角速度ω为时，甲、乙所受摩擦力大小相等 【答案】BD 【解析】 【详解】A．滑动前甲、乙所受摩擦力与转盘角速度平方成正比，故A错误； B．同一时刻甲、乙所受静摩擦力分别为 故B正确； C．乙开始滑动时，有 解得 此时还没有达到甲开始滑动的临界角速度，故C错误； D．甲开始滑动时，有 解得 由于大于甲要滑动的临界角速度，此时甲、乙都开始滑动，所受的摩擦力都等于滑动摩擦力μmg，故D正确。 故选BD。 8. 2025年4月24日，神舟二十号载人飞船成功对接天和空间站核心舱。已知地球半径为R，空间站绕地球做圆周运动的轨道半径为kR，周期为T，引力常量为G。下列说法正确的是（　　） A. 地球的质量为 B. 地球的平均密度为 C. 空间站的线速度大小为 D. 空间站所在高度处的重力加速度为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．设空间站的质量为m，地球的质量为M，对空间站而言，万有引力提供其圆周运动的向心力，则有 解得地球的质量，故A错误； B．地球的平均密度，故B正确； C．空间站线速度的大小为，故C正确； D．在空间站圆轨道运行时，则有 结合上述结论 联立解得空间站所在高度处的重力加速度为，故D错误。 故选BC。 三、实验题：本犬题共2小题，共12分。 9. 用图甲所示装置探究物体的加速度与力的关系。实验时保持小车（含车中重物）的质量不变，细线下端悬挂钩码的总重力作为小车受到的合力，用打点计时器测出小车运动的加速度。 （1）本实验应用的实验方法是_____； A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 假设法 D. 等效替代法 （2）实验中要进行钩码质量和小车质量的选取，以下最合理的一组是_____； A. ，、、、、、 B. ；、40g、60g、80g、100g、120g C. ，、40g、60g、80g、100g、120g D. ，、15g、20g、25g、30g、40g （3）关于实验操作，下列说法正确的是_____； A. 实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行 B. 平衡摩擦力时，在细线的下端悬挂钩码，使小车在线的拉力作用下能匀速下滑 C. 每次改变小车所受的拉力后都要重新平衡摩擦力 D. 实验时应先接通打点计时器电源，后释放小车 （4）下图乙为实验中打出纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点、、、、，相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出，测出各计数点到点间的距离。已知所用电源的频率为50Hz，打点时小车的速度_____，小车的加速度_____。（结果保留两位有效数字） （5）改变细线下端钩码的个数，得到图像如图丙所示，造成图线上端弯曲的原因可能是______。 【答案】（1）B （2）D （3）AD （4） ①. 0.32 ②. 0.93 （5）不再满足小车质量远大于钩码质量 【解析】 【分析】 【小问1详解】 本实验探究加速度与力的关系时，保持小车质量不变，只改变合力，研究与的关系，该方法是控制变量法。 故选B。 【小问2详解】 本实验将钩码总重力近似作为小车的拉力，需要满足条件（小车质量远大于钩码总质量）：选项中只有D组，最大，满足 故选D。 【小问3详解】 A．调节滑轮高度使细线与木板平行，保证小车运动过程中拉力方向不变、合力恒定，故A正确； B．平衡摩擦力时不能悬挂钩码，需要让小车自身重力分力平衡摩擦力，故B错误； C．平衡摩擦力是满足 化简得 与小车所受拉力无关，则改变小车拉力不需要重新平衡摩擦力，故C错误； D．打点计时器使用时，需要先接通电源，待打点稳定后再释放小车，故D正确。 故选AD。 【小问4详解】 [1]已知电源频率，相邻计数点间有4个点未标出，因此相邻计数点时间间隔 点速度等于段的平均速度 [2]由逐差法可得加速度 【小问5详解】 随着钩码个数增加，增大，逐渐变大，当不再远大于时，小车实际拉力明显小于，加速度的增加变慢，因此图线上端发生弯曲。 【点睛】 10. “探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验装置如图所示。 （1）本实验主要用到的科学方法是__________； A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想模型法 D. 演绎推理法 （2）探究向心力与角速度之间的关系时，选择半径__________选填“相同”或“不同”的两个塔轮；同时应将质量相同的小球分别放在__________处； A 挡板A和挡板B B. 挡板A和挡板C C. 挡板B和挡板C （3）探究向心力与角速度之间的关系时，若图中左右标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比1：9，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的左右变速塔轮对应的半径之比为__________。 【答案】 ①. A ②. 不同 ③. B ④. 3：1 【解析】 【详解】[1]由于向心力大小与半径、角速度、质量有关，因此要采用控制变量法。 故选A。 [2]探究向心力与角速度之间的关系时，根据线速度与角速度的关系，可知应选择半径不同的两个塔轮。 [3]为了保证两小球做圆周运动的半径相同，应将质量相同的两小球分别放在挡板A和挡板C。 故选B。 [4]探究向心力与角速度之间的关系时，左右标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1：9；根据向心力公式F = mrω2 角速度之比 根据线速度与角速度的关系 因此左右塔轮半径之比 四、计算题：本大题共3小题：共48分 11. 如图所示，质量为m的物体，放在一个倾角为30°的固定斜面上，物体恰能沿斜面匀速下滑。若对物体施加一大小为F的水平向右的恒力，物体可以沿斜面匀速向上滑行。重力加速度为g，试求： (1)物体与斜面间的动摩擦因数； (2)水平力F的大小。 【答案】(1)；(2) 【解析】 【详解】(1)由题意物体恰能沿斜面匀速下滑，则根据平衡条件满足 mgsin 30°＝μmgcos 30° 解得 μ＝ (2)受力情况如图所示 由匀速直线运动的条件有 Fcos 30°＝mgsin 30°＋Ff2 N＝mgcos 30°＋Fsin 30° 又 Ff2＝μN 解得 F＝＝ 12. 如图所示，竖直平面内有一光滑圆弧管道，其半径为R=0.5m，一质量m=0.8kg的小球从平台边缘的A处水平射出，恰能沿圆弧管道上P点的切线方向进入管道内侧，管道半径OP与竖直线的夹角为53°，已知管道最高点Q与A点等高，sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取10 m/s2。试求： （1）小球从平台上的A点射出时的速度大小v0； （2）小球从平台上的射出点A到圆弧管道入射点P之间的距离l（结果可用根式表示）； （3）如果小球沿管道通过圆弧的最高点Q时的速度大小为3m/s，则小球运动到Q点时对轨道的压力。 【答案】（1）3 m/s；（2） m；（3）6.4 N，方向向上 【解析】 【详解】（1）小球从A到P的高度差 h=R(1+cos53°) 小球做平抛运动有 h=gt2 则小球在P点的竖直分速度 vy=gt 把小球在P点的速度分解可得 tan53°= 联立解得小球平抛运动初速度 v0=3 m/s （2）小球平抛下降高度 h=vyt 水平射程 s=v0t 故A、P间的距离 l== m （3）小球到达Q时，vQ=3m/s 在Q点根据向心力公式得 FN+mg=m 解得FN=6.4N > 0，表明方向向下。 所以由牛顿第三定律知，小球通过管道的最高点Q时对管道的压力FN′=FN=6.4 N，方向向上 13. 如图所示，质量为M=3kg，长度为L=1m的木板静止于水平地面上，在其最右端放一可视为质点的木块。已知木块的质量m=1kg，小木块与长木板上表面之间、小物块与地面之间的动摩擦因数μ1=0.2。而长木板与地面之间的动摩擦因数μ2=0.4，现用水平恒力F拉木板（g取10m/s2 ， 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力） (1)若将长木板M从小木块与地面之间抽出，拉力F至少应为多少？ (2)若开始时，用F=30N的水平力作用在M上，经过多长时间小物块m与长木板M分离？ (3)若保持F=30N的水平恒力一直作用在M上，求从开始运动到3s时小物块与长木板的左端相距多远？（木板厚度不计） 【答案】(1)F=24N (2) t=1s (3)△x=19m 【解析】 【详解】(1)根据牛顿第二定律得： 对m 对M 则 代入数据解得 所以拉力F至少应为24N。 (2)对m 得 对M 得 当小物块m与长木板M分离时有 解得 (3)当时两物体分离时的速度分别为    以后两物体的加速度分别为： 得 得 小物块从分离到停止运动所用时间 说明小物块在给定的时间内已停止运动。 从分离开始，小物块向前运动的位移为 长木板向前运动的位移为 代入数据解得 时两物体相距为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京师范大学天津生态城附属学校2025-2026学年高三期中试卷 高三年级物理 一、单选题：本大题共5小题，共25分。 1. 下列说法正确的是（ ） A. 牛顿通过理想斜面实验，证明了力不是维持物体运动的原因 B. 苏联成功发射了世界第一颗人造卫星，其环绕地球的速度大于 7.9km/s C. 力学单位制中的国际基本单位是质量、米、秒 D. 英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置比较准确的测出万有引力常量，这体现了放大和转化的思想 2. 某物体从50 m高的地方做自由落体运动，g = 10 m/s2．则（） A. 物体在第1s末、第2s末、第3s末的速度大小之比是1∶4∶9 B. 物体在第1s内、第2s内、第3s内的位移大小之比是1∶4∶9 C. 物体在1s内、2s内、3s内的位移大小之比是1∶3∶5 D. 物体在下落过程中任何两个相邻1 s内的位移差为10 m 3. 如图所示，把倾角为30°的粗糙斜面体C固定于水平地面上，质量为2m的物块A通过跨过光滑轻定滑轮的轻绳与质量为m的小球B连接，O点为轻绳与定滑轮的接触点，初始时，小球B在水平向右的拉力F作用下，使轻绳OB段与水平拉力F的夹角为θ=120°，A、B均保持静止状态。现改变拉力F，并保持夹角θ大小不变，将小球B向右上方缓慢拉起至OB水平，物块A始终保持静止状态。g为重力加速度，关于该过程下列说法正确的是（　　） A. 拉力F最大为 B. 拉力F一直变小 C. 物块A所受摩擦力先变小后变大 D. 轻绳拉力先变大后变小 4. 如图，与水平面夹角θ=37°的传送带正以10 m/s的速度顺时针运行。在传送带的A端轻轻地放一小物体，若已知该物体与传送带之间的动摩擦因数为0.5，传送带A端到B端的距离为16 m，取sin 37°=0.6，g=10 m/s2，则小物体从A端运动到B端所需的时间是（　　） A. 2.0s B. 2.1s C. 4.0s D. 4.1s 5. 甲乙两车在一平直道路上同向运动，其图像如图所示。若图中的面积为，初始时，甲车在乙车前方处。则下列说法正确的是（　　） A. 若时相遇，则 B. 若时二者相遇，则时二者还会再次相遇 C. 若时二者相遇，则到二者再次相遇时乙共走了 D. 若时相遇，则到再次相遇甲走了 二、多选题：本大题共3小题，共15分。 6. 如图所示，直角三角形斜面体固定在水平面上，、，面光滑，粗细均匀的直杆竖直立在地面上的点，滑环Q套在杆上，物块P放在斜面上，P和Q用绕过处定滑轮的细线连接。施加外力令物块Q以速度沿直杆向上匀速运动，不计滑轮的大小，面及直杆足够长，当Q运动到位置时距、距离相等。下列说法正确的是（　　） A. P的速度大小为 B. P处于超重状态 C. Q从到与等高的过程中，绳子对Q的拉力大小不变 D. Q经过与等高的点时，P的瞬时速度为零 7. 如图所示，两个完全相同的小滑块甲和乙放在水平转盘的同一条半径上，转盘的半径为R，甲到圆心O的距离为，乙到圆心O的距离为，小滑块甲、乙与转盘之间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力且两滑块始终在转盘内。当转盘以角速度ω转动时，下列说法正确的是（　　） A. 相对转盘滑动前，甲、乙所受摩擦力大小与转盘角速度ω成正比 B. 相对转盘滑动前，同一时刻甲、乙所受静摩擦力大小之比为1:2 C. 转盘角速度ω为时，滑块甲即将开始滑动 D. 转盘角速度ω为时，甲、乙所受摩擦力大小相等 8. 2025年4月24日，神舟二十号载人飞船成功对接天和空间站核心舱。已知地球半径为R，空间站绕地球做圆周运动的轨道半径为kR，周期为T，引力常量为G。下列说法正确的是（　　） A. 地球的质量为 B. 地球的平均密度为 C. 空间站的线速度大小为 D. 空间站所在高度处的重力加速度为 三、实验题：本犬题共2小题，共12分。 9. 用图甲所示装置探究物体的加速度与力的关系。实验时保持小车（含车中重物）的质量不变，细线下端悬挂钩码的总重力作为小车受到的合力，用打点计时器测出小车运动的加速度。 （1）本实验应用的实验方法是_____； A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 假设法 D. 等效替代法 （2）实验中要进行钩码质量和小车质量的选取，以下最合理的一组是_____； A. ，、、、、、 B. ；、40g、60g、80g、100g、120g C. ，、40g、60g、80g、100g、120g D. ，、15g、20g、25g、30g、40g （3）关于实验操作，下列说法正确的是_____； A. 实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行 B. 平衡摩擦力时，在细线的下端悬挂钩码，使小车在线的拉力作用下能匀速下滑 C. 每次改变小车所受的拉力后都要重新平衡摩擦力 D. 实验时应先接通打点计时器电源，后释放小车 （4）下图乙为实验中打出纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点、、、、，相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出，测出各计数点到点间的距离。已知所用电源的频率为50Hz，打点时小车的速度_____，小车的加速度_____。（结果保留两位有效数字） （5）改变细线下端钩码的个数，得到图像如图丙所示，造成图线上端弯曲的原因可能是______。 10. “探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验装置如图所示。 （1）本实验主要用到的科学方法是__________； A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想模型法 D. 演绎推理法 （2）探究向心力与角速度之间的关系时，选择半径__________选填“相同”或“不同”的两个塔轮；同时应将质量相同的小球分别放在__________处； A 挡板A和挡板B B. 挡板A和挡板C C. 挡板B和挡板C （3）探究向心力与角速度之间的关系时，若图中左右标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比1：9，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的左右变速塔轮对应的半径之比为__________。 四、计算题：本大题共3小题：共48分 11. 如图所示，质量为m的物体，放在一个倾角为30°的固定斜面上，物体恰能沿斜面匀速下滑。若对物体施加一大小为F的水平向右的恒力，物体可以沿斜面匀速向上滑行。重力加速度为g，试求： (1)物体与斜面间的动摩擦因数； (2)水平力F的大小。 12. 如图所示，竖直平面内有一光滑圆弧管道，其半径为R=0.5m，一质量m=0.8kg的小球从平台边缘的A处水平射出，恰能沿圆弧管道上P点的切线方向进入管道内侧，管道半径OP与竖直线的夹角为53°，已知管道最高点Q与A点等高，sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取10 m/s2。试求： （1）小球从平台上的A点射出时的速度大小v0； （2）小球从平台上的射出点A到圆弧管道入射点P之间的距离l（结果可用根式表示）； （3）如果小球沿管道通过圆弧的最高点Q时的速度大小为3m/s，则小球运动到Q点时对轨道的压力。 13. 如图所示，质量为M=3kg，长度为L=1m的木板静止于水平地面上，在其最右端放一可视为质点的木块。已知木块的质量m=1kg，小木块与长木板上表面之间、小物块与地面之间的动摩擦因数μ1=0.2。而长木板与地面之间的动摩擦因数μ2=0.4，现用水平恒力F拉木板（g取10m/s2 ， 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力） (1)若将长木板M从小木块与地面之间抽出，拉力F至少应为多少？ (2)若开始时，用F=30N的水平力作用在M上，经过多长时间小物块m与长木板M分离？ (3)若保持F=30N的水平恒力一直作用在M上，求从开始运动到3s时小物块与长木板的左端相距多远？（木板厚度不计） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $