2024学年北京市首都师大附属回龙观育新学校物理高三上期中预测试题含解析

2024学年北京市首都师大附属回龙观育新学校物理高三上期中预测试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、经过m次α衰变和n次β衰变，变成，则()A．m＝7，n＝3B．m＝7，n＝4C．m＝14，n＝9D．m＝14，n＝182、如图所示，晾晒衣服的绳子两端分别固定在两根竖直杆的等高点上，绳子的质量及绳与衣架挂钩间摩擦均忽略不计，原来保持静止．一阵恒定的风吹来，衣服受到水平向右的恒力而发生滑动，并在新的位置保持静止(未画出)．则（）A．两绳子拉力不再相等B．两绳子的夹角变小C．两绳对挂钩合力变小D．两绳对挂钩合力可能不变3、2016年10月19日3时31分，“神舟十一号”载人飞船与“天宫二号”空间实验室成功实现自动交会对接，形成一个组合体，组合体在距离地面393千米高的圆形轨道绕地球做匀速圆周运动，航天员景海鹏，陈冬随后进入“太空二号”空间实验室，两人将在“太空二号”空间实验室中进行科学实验和科普活动，下列说法中正确的是A．对接前，飞船欲追上空间实验室，可以在同一轨道上点火加速B．飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，加速后飞出逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接C．在组合体中工作的宇航员受到平衡力作用而在舱中悬浮或静止D．两位航天员可以在“天宫二号”空间实验室中借助重锤和打点计时器为全国中学生演示“验证机械能守恒定律”实验4、如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m的A、B两个物体，A、B间的最大静摩擦力为，现用水平拉力F拉B，使A、B以同一加速度运动，则拉力F的最大值为（

）A． B． C． D．5、卢瑟福提出原子核式结构的实验基础是α粒子散射实验，在α粒子散射实验中，大多数α粒子穿越金箔后仍然沿着原来的方向运动，其较为合理的解释是()A．α粒子穿越金箔时距离原子核较近B．α粒子穿越金箔时距离原子核较远C．α粒子穿越金箔时没有受到原子核的作用力D．α粒子穿越金箔时受到原子核与电子的作用力构成平衡力6、如图所示,质量m=5kg的物体在水平面上向左运动,物体与水平面间的动摩擦因数为0.3，同时受到F=20N水平向右的力作用,则物体受到的摩擦力的大小和方向是（）A．15N,水平向左B．15N,水平向右C．20N,水平向左D．20N,水平向右二、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、两异种点电荷A、B附近的电场线分布如图所示,P为电场中的一点,连线AP、BP相互垂直.已知P点的场强大小为E、电势为φ,电荷A产生的电场在P点的场强大小为EA,，取无穷远处的电势为零.下列说法中正确的有()A．A、B所带电荷量相等B．电荷B产生的电场在P点的场强大小为C．A、B连线上有一个电势为零的点D．将电量为-q的点电荷从P点移到无穷远处,电场力做的功为qφ8、如图所示,光滑杆O′A的O′端固定一根劲度系数为k=10N/m

,原长为l0=1m

的轻弹簧,质量为m=1kg

的小球套在光滑杆上并与弹簧的上端连接,OO′为过O点的竖直轴,杆与水平面间的夹角始终为θ=300

,开始杆是静止的,当杆以OO′为轴转动时,角速度从零开始缓慢增加,直至弹簧伸长量为0.5m

,下列说法正确的是(

)A．杆保持静止状态,弹簧的长度为0.5mB．当杆转动的角速度为453rad/s,

C．当弹簧恢复原长时,杆转动的角速度为102D．在此过程中,杆对小球做功为12J9、质量m的物块（可视为质点）以v0的初速度从倾角θ=30°的粗糙斜面上的P点沿斜面向上运动到达最高点后，又沿原路返回到出发点P点，其速度随时间变化的图象如图所示，且不计空气阻力．下列说法中正确的是（）A．物块所受的重力与摩擦力大小之比为5：3B．整个过程中物块克服摩擦力做功的功率为C．整个过程中重力做功比摩擦力做功大D．整个过程中重力冲量与摩擦力冲量之比10：110、如图所示，一螺旋千斤顶手柄长为L，顶台上放有一质量为m的物体．用大小不变方向始终垂直于手柄的力作用于柄端，推动手柄每转一圈，物体缓慢上移h高度，推动手柄的角速度恒定为，设千斤顶工作效率为50%，则A．该力的大小为B．该力的大小为C．千斤顶克服重力做功的功率为D．千斤项克服重力做功的功率为三、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）下列为某组同学的“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验．（1）请挑选合适的电表量程，在下图1中，完成余下的电路连线．要求小灯泡两端的电压能从零开始连续变化_____．（2）根据上述电路，测量得到了一组实验数据，并在I-U图中描点连线后得到如下图线a．该组同学为了进一步研究温度对电阻的影响，将小灯泡玻璃敲碎后，使灯丝倒置浸在油杯中（如下图2所示），使灯丝的温度在开始阶段基本不变，更换电表的量程后，再次完成上述实验，得到实验数据如下表所示．请用表中数据在坐标纸上描点，并作出I-U图线b_____．（3）根据上述的I-U图像，比较a、b两条图线的异同，并说明原因_______________．12．（12分）橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比即F=kx，k的值与橡皮筋的原长L、横截面积S有关．理论与实际都表明k=，其中Y是一个由材料决定的常数，材料力学上称之为杨氏模量.（1）在国际单位中，杨氏模量Y的单位应该是（________）A．NB．mC．D．（2）某同学通过实验测得该橡皮筋的一些数据，做出了外力F与伸长量x之间的关系图象如图所示由图象可求得该橡皮筋的劲度系数K=__________N/m(保留两位有效数字)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）如图所示，有一光滑的导热性能良好的活塞C将容器分成A，B两室，A室体积为V0，B室的体积是A室的两倍，A，B两室分别放有一定质量的理想气体．A室上连有一U形管(U形管内气体的体积忽略不计)，当两边水银柱高度差为19cm时，两室气体的温度均为T1=300K．若气体的温度缓慢变化，当U形管两边水银柱等高时，求：(外界大气压等于76cm汞柱)（1）此时气体的温度为多少?（2）在这个过程中B气体的内能如何变化?做功情况如何?从外界吸热还是放热?(不需说明理由)14．（16分）如图，质量为M=4kg的木板AB静止放在光滑水平面上，木板右端B点固定一根轻质弹簧，弹簧自由端在C点，C到木板左端的距离L=0.5m，质量为m=1kg的小木块（可视为质点）静止放在木板的左端，木块与木板间的动摩擦因数为μ=0.1，木板AB受到水平向左的恒力F=14N，作用一段时间后撤去，恒力F撤去时木块恰好到达弹簧自由端C处，此后运动过程中弹簧最大压缩量x=5cm，g=10m/s1．求：(1)水平恒力F作用的时间t；(1)撤去F后，弹簧的最大弹性势能EP；(3)整个过程产生的热量Q．15．（12分）如图，固定在水平地面上的斜面倾角为，现在斜面上放个质量为2kg的滑块。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，,）（1）当对滑块施加一个平行于斜面向上的的推力时（如图1），滑块刚好可以沿斜面向下做匀速直线运动，求滑块与斜面间的动摩擦因数。（2）保持斜面与滑块的接触面不变，对滑块施加一个水平向右的推力F2（如图2），为保证滑块沿斜面匀速上滑，求F2的大小。（3）保持斜面与滑块的接触面不变，对滑块施加一个水平向右的推力F3（如图2），为保证滑块在斜面上静止，求F3的大小范围。

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、B【解题分析】

根据反应前后质量数守恒和核电荷数守恒可知，，由此可知、，故B正确．故选B【题目点拨】知道发生α、β衰变的实质．能够运用质量数和电荷数守恒进行求解2、B【解题分析】

衣服原来是受重力和两个拉力而平衡，受到向右的风力后是四力平衡，两个绳子的拉力的合力与重力、风力的合力相平衡，故两个绳子的拉力的合力变大，即绳对挂钩作用力变大，则两个绳子的夹角变小，因为是光滑的钩子，则两个绳子的拉力仍相等，选项B正确，ACD错误，故选B。3、B【解题分析】先让飞船与天宫二号在同一轨道上，此时飞船受到的万有引力等于向心力，若让飞船加速，所需的向心力变大，万有引力不变，所以飞船做离心运动，不能实现对接，故A错误；船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，所需的向心力变大，万有引力不变，所以飞船做离心运动，半径变大，两者速度接近时能实现对接，故B正确；神舟十一号与天宫二号受地球对它们的万有引力作用，绕地球做圆周运动，工作的宇航员也是绕地球做圆周运动，受力不平衡，故C错误；在“天宫二号”空间实验室中的物体处于完全失重状态，重物不会由静止开始做自由落体运动，故无法演示“验证机械能守恒定律”实验，故D错误；故选B.点睛：解决本题的关键是知道神舟十一号飞船只有在较低的轨道上加速，万有引力不足以提供向心力．离开原轨道可能与天宫二号对接．注：此题答案应为B.4、C【解题分析】解：当AB间的静摩擦力达到最大时拉力F达到最大，根据牛顿第二定律得对A物体：μ•mg=ma得a=μg对整体：F=（2m+m）a得：F=3ma=3μmg故选C．【点评】当两个物体刚要发生相对滑动时，它们之间的静摩擦力达到最大值．灵活的选取研究对象根据牛顿第二定律列方程是关键．5、B【解题分析】

A.当α粒子与核十分接近时，会受到很大库仑斥力，会发生大角度的偏转，故A错误；BCD.当α粒子穿过原子时，电子对α粒子影响很小，影响α粒子运动的主要是原子核，离核较远的α粒子受到的库仑斥力很小，运动方向改变小，故B正确，CD错误．故选B。6、B【解题分析】

先正确对物体进行受力分析，根据滑动摩擦力的性质可确定摩擦力大小和方向.【题目详解】物体在水平地面上向左运动，故受到的是滑动摩擦力，方向与运动方向相反，故滑动摩擦力向右；滑动摩擦力大小为f=μN=μmg=0.3×5×10N=15N.故选B.【题目点拨】本题中容易出错的是滑动摩擦力方向的判断，很多同学容易受外力方向的影响，认为摩擦力方向向左，要明确滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，而不是与拉力方向相反.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、BC【解题分析】

根据等量异种点电荷的电场线分布图具有对称性，知A、B所带的电荷量不相等，故A错误；P点的场强是点电荷A、B在P点产生的合场强，根据矢量合成的平行四边形定则知，，故B正确；如果取无穷远处的电势为0，正电荷附近的电势高于0，负电荷附近低于0，所以其A、B连线上有电势为0的点，故C正确；根据W=-q（φ-0）=-qφ，故D错误；故选BC．【题目点拨】本题考查电场线的分布和电场的叠加原理，电场的叠加遵循平行四边形定则，电势是标量，正电荷周围电势为正，负电荷周围电势为负，注意求电场力做功W=qU正负号一起代入计算．8、AB【解题分析】

当杆静止时，小球受力平衡，根据力的平衡条件可求压缩量，从而求弹簧的长度；对小球分析，抓住竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，列式联立求出匀速转动的角速度；结合最高点的动能，运用动能定理求出杆对小球做功的大小．【题目详解】当杆静止时，小球受力平衡，根据力的平衡条件可得：mgsin30°=kx，代入数据解得：x=0.5m，所以弹簧的长度为：l1=l0-x=0.5m，故A正确；当弹簧伸长量为0.5m时，小球受力如图示：

水平方向上：F2cos30°+Nsin30°=mω22（l0+x）cos30°；竖直方向上：Ncos30°=mg+F2sin30°；弹簧的弹力为：F2=kx；联立解得：ω2=453rad/s，故B正确；当弹簧恢复原长时，由牛顿第二定律可得：mgtan30°=mω12l0cos30°，解得：ω1=2153rad/s，故C错误；在此过程中，弹簧的弹力做功为0，由动能定理可得：W-mg•2xsin30°=12m[ω2（l0+x）cos30°]2-0，解得：W=12.5J，故D【题目点拨】本题考查了动能定理、牛顿第二定律、胡克定律与圆周运动的综合，知道小球做匀速转动时，靠径向的合力提供向心力，并结合竖直方向上的合力为零，联立求解．9、BD【解题分析】

物块上滑和下滑的位移大小相等，根据位移时间公式分析加速度关系，由牛顿第二定律求得重力和摩擦力之比．由动能定理求出克服摩擦力做的功，再求物块克服摩擦力做功的功率．整个过程中重力做功为零．由冲量的定义求重力冲量与摩擦力冲量之比．【题目详解】A项：设物块返回到出发点P点时速度大小为v．根据物块上滑和下滑的位移大小相等，得，解得：所以物块上滑的加速度为下滑的加速度大小为根据牛顿第二定律上滑有mgsinθ+f=ma1下滑有

mgsinθ-f=ma2联立解得，则mg：f=11：3，故A错误；B项：对整个过程，由动能定理得，可解得：，这个过程中物块克服摩擦力做功的功率为，故B正确；C项：这个过程中重力做功为零，比摩擦力做功小，故C错误；D项：这个过程中重力冲量IG=mg•3t1=3mgt1．摩擦力冲量

If=f•2t1-ft1=1.3mgt1．所以IG：If=11：1，故D正确．故应选：BD．【题目点拨】本题是力学综合题，关键要明确物块两个过程之间的关系，如位移关系、时间关系和速度关系，分段运用牛顿第二定律．运用动能定理求摩擦力做功，由冲量的定义求重力和摩擦力的冲量都是常用方法，要熟练掌握．10、BC【解题分析】

AB.在整个过程中，推力所做的功的50%转化为重物的重力势能，则，解得，故A错误，B正确；CD.上升h所需时间，故千斤顶克服重力做功的功率为，故C正确，D错误．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、灯丝温度不变时，电阻不变；随着电压升高，灯丝散热不及，温度升高，电阻变大．【解题分析】试题分析：（1）本实验中应采用滑动变阻器分压接法和电流表外接法，故实物图如图所示；（2）根据描点法可得出对应的图象如图所示；（3）根据两图象可知，异同之处有：a图线表明小灯泡的电阻变化明显，b图象表明小灯泡灯丝在电压较小时电阻变化不明显，而电压超过一定值时，电阻变化明显；其原因为：灯丝温度不变时，电阻不变；而随着电压升高，灯丝散热不及，温度升高明显，从而电阻变大．考点：测量灯泡的伏安特性曲线【名师点睛】本题考查测量灯泡的伏安特性曲线实验，要注意明确实验原理，并且掌握分析图象的基本方法，能从图象中找出电阻的变化12、C【解题分析】

（1）由得k的单位为N/m，又因为k=，则Y的单位满足，故C对；（2）根据图像斜率可求出弹簧的劲度系数为：故本题答案是：(1).C(2).【题目点拨】根据公式可以得到导出单位，再根据图像的斜率可以求出弹簧的劲度系数．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、（1）240K（2）内能减小；外界对气体不做功；气体对外放出热量【解题分析】

（1）由题意知，气体的状态参量为：初状态：对A气体：VA=V0，TA=T1=300K，Pa=P0+h=95cmHg，对B气体：VB=2V0，TB=T1=300K，PB=P0+h=95cmHg，末状态，对A气体：VA′=V，Pa′=P0=76cmHg，对B气体：PB′=P0=76cmHg，VB′=3V0-V，由理想气体状态方程得：对A气体：对B气体：，代入数据解得：T=240K，V=V0；（2）气体B末状态的体积：VB′=3V0-V=2V0=VB，由于气体体积不变，外界对气体不做功，气体温度由300K降低到240K，温度降低，内能减小△U＜0，由热力学第一定律：△U=W+Q可知：Q=△U-W=△U＜0，则气体对外放出热量.14、