北京市五十七中学2027届高三上物理期中调研试题含解析

北京市五十七中学2027届高三上物理期中调研试题注意事项：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、如图所示，一带铁芯线圈置于竖直悬挂的闭合铝框右侧，与线圈相连的导线abcd内有水平向里变化的磁场．下列哪种变化磁场可使铝框向左偏离()A． B．C． D．2、如图所示，一同学在水平桌面上将三个形状不规则的石块成功叠放在一起，保持平衡．下列说法正确的是（）A．石块b对a的支持力与a受到的重力是一对相互作用力B．石块b对a的支持力和a对b的压力是一对平衡力C．石块c受到水平桌面向右的摩擦力D．石块b对c的作用力一定竖直向下3、如图所示，、是两个点电荷，P是这两个点电荷连线中垂线上的一点图中所画P点的电场强度方向可能正确的是A． B．C． D．4、2018年国际雪联单板滑雪U形池世锦赛决赛在西班牙内华达山收官，女子决赛中，中国选手蔡雪桐以1．75分高居第一，成功卫冕。如图所示，单板滑雪U形池场地可简化为固定在竖直面内的半圆形轨道场地，雪面不同曲面处的动摩擦因数不同。因摩擦作用，滑雪运动员从半圆形场地的坡顶下滑到坡底的过程中速率不变，则（）A．运动员下滑的过程中加速度不变B．运动员下滑的过程所受摩擦力先增大后减小C．运动员下滑过程中与雪面的动摩擦因数变小D．运动员滑到最低点时对轨道的压力等于物体的重力5、把质量是的小球放在竖直的弹簧上，将小球往下按至的位置，如图所示．迅速松手后，弹簧把球弹起，球升至最高位置，途中经过位置时弹簧正好处处于原长．已知、的高度差为，、的高度差为，弹簧的质量和空气阻力均可忽略，取．小球从运动到的过程中，下列说法正确的是（）A．小球的动能逐渐减小B．小球的动能与弹簧的弹性势能的总和逐渐增加C．小球在点的动能最大，为D．弹簧的弹性势能的最大值为6、如图所示，有一内壁光滑的闭合椭圆形管道，置于竖直平面内，MN是通过椭圆中心O的水平线已知一小球从M点出发，以初速沿管道MPN运动，到N点的速率为，所需的时间为；若该小球仍由M点以相同初速出发，而沿管道MQN运动，到N点的速率为，所需时间为则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、假设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍，则下列有关地球同步卫星的叙述正确的是（）A．运行速度是第一宇宙速度的倍B．运行速度是第一宇宙速度的倍C．向心加速度是地球赤道上物体随地球自转的向心加速度的n倍D．向心加速度是地球赤道上物体随地球自转的向心加速度的倍8、如图所示，质量为m的物体在斜向上的传送带上由静止释放．传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速斜向上运动．物体在传送带上运动一段时间后与传送带保持相对静止．对于物体从静止释放到相对传送带静止这一过程，下列说法正确的是()A．物体克服重力做的功为mv2B．合外力对物体做的功为mv2C．物体和传送带之间由于摩擦而产生的热量为mv2D．摩擦力对物体做的功等于物体机械能的增量9、如图所示，斜面体abc静止于粗糙水平地面上，物块m1、m2均沿斜面匀速下滑，已知m1>m2，θ1<θ2，下列说法中正确的是A．地面对斜面体的摩擦力水平向右B．地面对斜面体没有摩擦力C．所给条件不足，不能判断摩擦力方向D．斜面体ab面和ac面的动摩擦因数不同10、如图，两根相同的轻质弹簧，沿足够长的光滑斜面放置，下端固定在斜面底部挡板上，斜面固定不动．质量不同、形状相同的两物块分别置于两弹簧上端．现用外力作用在物块上，使两弹簧具有相同的压缩量，若撤去外力后，两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧，则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程，两物块（）A．最大速度相同；B．最大加速度相同；C．重力势能的变化量相同；D．上升的最大高度不同．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“研究弹簧的形变与外力的关系”的实验中，将弹簧水平放置，测出其自然长度，然后竖直悬挂让弹簧自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F。实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的。用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F-x图线如图所示。(1)由图求出弹簧的劲度系数k=__________；(2)图线不过原点的原因是：__________________________________________________；(3)橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内弹力F与伸长量x成正比，即F=kx，式中k值与橡皮筋的原长l0、横截面积S有关。理论与实验都表明k=YSt①在国际单位中，杨氏模量Y的单位是__________；A．NB．mC．N/mD．N/m②若某橡皮筋的k值与（1）中弹簧的劲度系数相同，该橡皮筋的原长为10.0cm，横截面积为1.0mm2，则可知该橡皮筋的杨氏模量Y12．（12分）甲、乙两位同学利用图（a）位移传感器及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码拉力F的对应关系图，如图（b）所示，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮．回答下列问题：（1）由图(b)可知，a-F图线不经过原点，可采取的措施是_____________________．（2）若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力作为小车受到的合外力，钩码的质量应满足的条件是_____________________．（3）实验中甲、乙两同学用的小车（含发射器）的质量分别为、，甲、乙两同学用的小车受到的阻力分别为、，由图可知，____，________．(选填“大于小于或等于)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）如图所示为某种弹射装置的示意图，该装置由三部分组成，传送带左边是足够长的光滑水平面，一轻质弹簧左端固定，右端连接质量M=6.0kg的物块A，物块A静止在水平面上．装置的中间部分是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接．传送带以u=1.0m/s逆时针匀速运动．传送带的右边是一个半径R=1.15m位于竖直平面内的光滑圆弧轨道．某时刻起将一个质量m=1.0kg的物块B从圆弧的最高处由静止释放．已知物块B与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，传送带两轴之间的距离l=4.5m，物块B与A发生的碰撞为弹性碰撞．取g=10m/s1．求：(1)物块B与物块A第一次碰撞后弹簧的最大弹性势能；(1)如果物块A、B每次碰撞后，物块A再回到平衡位置时弹簧都会被立即锁定，而当它们再次碰撞前锁定被解除，求物块B从第1次与物块A碰撞结束后，到第5次与物块A碰撞前,物块B一共在传送带上运动了多长时间．14．（16分）如图所示，AB为固定在竖直面内、半径为R的四分之一圆弧形光滑轨道，其末端端切线水平，且距水平地面的高度也为R；

1、2两小滑块均可视为质点用轻细绳拴接在一起，在它们中间夹住一个被压缩的微小轻质弹簧两滑块从圆弧形轨道的最高点A由静止滑下，当两滑块滑至圆弧形轨道最低点时，拴接两滑块的细绳突然断开，弹簧迅速将两滑块弹开，滑块2恰好能沿圆弧形轨道运动到轨道的最高点已知，滑块1的质量，滑块2的质量，重力加速度g取，空气阻力可忽略不计求：两滑块一起运动到圆弧形轨道最低点细绳断开前瞬间对轨道的压力的大小；在将两滑块弹开的整个过程中弹簧释放的弹性势能；滑块2的落地点与滑块1的落地点之间的距离．15．（12分）如图所示为一水平传送带装置示意图，绷紧的传送带始终保持v＝1m/s的恒定速率运行，一质量为m＝4kg的救灾物资以初速度为零放在A处，传送带对救灾物资的摩擦力使救灾物资做匀加速直线运动，随后救灾物资又以与传送带相等的速率运动．若救灾物资与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1，A、B间的距离l＝1m，g取10m/s1．(1)求救灾物资刚开始运动时所受滑动摩擦力大小与加速度大小；(1)求救灾物资从A运动到B的时间；(3)若救灾物资下面粘有煤灰，求救灾物资在传送带上留下的黑色痕迹的长度．

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】

由楞次定律可知，要使铝框向左远离，则螺线管中应产生增大的磁场，即螺线管中电流应增大；而螺线管中的电流是由abcd区域内的磁场变化引起的，故abcd中的磁场变化率应增大，故A正确，BCD错误．2、D【解析】石块b对a的支持力与a受到的重力不是一对相互作用力，a受到的重力与a对地球的吸引力是一对相互作用力．故A错误；石块b对a的支持力和a对b的压力是两个物体之间的相互作用，是一对作用力与反作用力，故B错误；以三块作为整体研究，根据平衡条件可知，则石块c不会受到水平桌面的摩擦力，故C错误；以ab为一个整体，石块c对b的支持力与其对b的静摩擦力的合力，跟ab受到的重力是平衡力，则c对b的支持力和静摩擦力的合力方向竖直向上，故D正确；故选D.3、A【解析】

P点场强是两个点电荷单独存在时产生场强的矢量和，故合场强应该在P点与两个点电荷连线之间的范围，如图故A正确，BCD错误．故选A.场强是矢量，空间某点的场强是由各个点电荷单独存在时产生的场强的矢量和，遵循平行四边形定则．4、C【解析】

A．运动员在下滑过程中速率不变，故可看做匀速圆周运动，根据：可知加速度大小不变，方向始终指向圆心，方向时刻在变，故加速度时刻在变；故A错误B．设支持力与竖直方向的夹角为θ，则摩擦力：在下滑过程中，由于角度变小，故变小，则变小；故B错误C．设支持力与竖直方向的夹角为θ，则由于合力大小不变，故在下滑过程中，由于角度变小，故变大，变小，故变大，变小，根据：可知，摩擦因数减小；故C正确D．在最低点时：依题意，有速度，则支持力不等于重力，根据牛顿第三定律，压力等于支持力，所以压力不等于重力；故D错误5、D【解析】试题分析：小球从a上升到b位置的过程中，动能先增大后减小，平衡位置速度最大，动能增大；小球上升和下落过程与弹簧组成的系统机械能守恒．小球从a点开始向上运动过程中，弹簧的弹力大于重力，所以小球的加速度向上，向上做加速运动，由于弹簧的形变量在减小，所以小球受到的弹力在减小，当弹力等于重力时（不在b点，b点的弹力为零），合力为零，小球的速度达到最大，之后重力大于弹力，小球的加速度向下，故向下做减速运动，所以小球在这一过程中做减速运动，直到上升到最高点c点，故小球的动能先增大后减小，AC错误；小球从a到c的过程中，小球只受重力和弹簧的弹力做功，故小球和弹簧组成的系统机械能守恒，小球的重力势能逐渐增大，则小球的动能与弹簧的弹性势能的总和逐渐减小，故B错误；根据能量的转化与守恒，得知弹簧的弹性势能最大值等于小球由到位置时增加的重力势能；；所以D选项是正确的．6、A【解析】试题分析：根据机械能守恒定律分析小球到达N点时速率关系，结合小球的运动情况，分析平均速率关系，即可得到结论．解：由于小球在运动过程中只有重力做功，机械能守恒，到达N点时速率相等，即有v1=v1．小球沿管道MPN运动时，根据机械能守恒定律可知在运动过程中小球的速率小于初速率v0，而小球沿管道MQN运动，小球的速率大于初速率v0，所以小球沿管道MPN运动的平均速率小于沿管道MQN运动的平均速率，而两个过程的路程相等，所以有t1＞t1．故A正确．故选A【点评】解决本题关键要掌握机械能守恒定律，并能用来分析小球速率的大小，知道平均速率等于路程与时间之比．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【解析】

AB．研究同步卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：解得地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍，所以同步卫星的运行速度是第一宇宙速的倍，故A错误B正确。

CD．同步卫星的周期与地球自转周期相同，即同步卫星和地球赤道上物体随地球自转具有相等的角速度。根据圆周运动公式得：an=ω2r，因为r=nR，所以同步卫星的向心加速度是地球赤道上物体随地球自转的向心加速度的n倍。故C正确，D错误。

故选BC。8、BD【解析】

AB.在物块上升过程当中，只有重力和摩擦力做功，由动能定理可知：所以物体克服重力做的功不为，合外力做的功为，故A错误，B正确；C.产生的热量等于摩擦力与物块和传送的位移差值的乘积，不等于，故C错误；D.由功能关系可知，除重力之外的弹力做功改变物体的机械能，所以摩擦力对物体做的功等于物体机械能的增量，故D正确。9、BD【解析】物块m1、m2和斜面体均处于平衡状态，故三个物体的合力为零；对三个物体整体分析，受重力和地面的支持力，不受地面摩擦力，否则不能平衡，故AC错误，B正确；物体m1受重力、支持力和滑动摩擦力，故平衡条件，有：m1gsinθ1-f1=0，N1-mgcosθ1=0，其中：f1=μ1N1，联立解得：μ1=tanθ1，同理分析物体物体m2有，μ2=tanθ2，故斜面体ab面和ac面的动摩擦因数不同，故D正确；故选BD.点睛：本题考查平衡问题，关键是正确的选取研究对象，采用整体法和隔离法，根据平衡条件列式求解．10、CD【解析】

使两弹簧具有相同的压缩量，则储存的弹性势能相等，根据能量守恒判断最后的重力势能以及变化量；【详解】A、开始时因弹力最大导致开始时物块具有最大加速度，开始弹簧形变量相同，则弹力相同，根据牛顿第二定律：，质量不同，故最大加速度不同；物块受力平衡时具有最大速度，即：，则质量大的物块具有最大速度时弹簧的压缩量比较大，上升的高度比较低，即位移小，而运动过程中质量大的物块平均加速度较小，，加速度小的位移小，则最大速度v较小，即最大速度不同，故AB错误；

C、由题意使两弹簧具有相同的压缩量，则储存的弹性势能相等，物块上升到最大高度时，弹性势能完全转化为重力势能，则物块最终的重力势能mgh相等，重力势能的变化量相等，而两物块质量不同，则上升的最大高度不同，故CD正确．本题考查了弹簧问题，注意平衡位置不是弹簧的原长处，而是受力平衡的位置．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）100N／m；（2）弹簧自身重力的影响；（3）①D；②1.0×107N／m2【解析】试题分析：（1）由图可知，弹簧的劲度系数为k=ΔF（2）该图线不过原点的原因是：弹簧自身有重力，弹簧水平放置其自然长度为L，竖直放置时由于自身的重力必然就会有一定的伸长．（3）①由k=YSl0得：Y=kl0考点：“研究弹簧的形变与外力的关系”的实验12、调节轨道的倾斜角度以平衡摩擦力钩码的质量远小于小车的质量小于小于【解析】（1）从上图中发现直线没过原点，当时，，即，也就是说当绳子上拉力不为0时，小车的加速度为0，所以可能的原因是存在摩擦力；若利用本实验来验证“小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是：调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力，即使得绳子上拉力等于小车的合力．（2）根据牛顿第二定律得：

对m：

对M：

解得：

可知钩码的质量远小于小车的质量时，绳子的拉力等于钩码的重力，所以钩码的质量应满足的条件是远小于小车的质量．（3）根据牛顿第二定律有，即，图线的斜率表示质量倒数，所以＜，，图线在横轴的截距表示阻力，有＜．点睛：该实验是探究加速度与力、质量的三者关系，研究三者关系必须运用控制变量法，对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由．比如为什么要平衡摩擦力，这样问题我们要从实验原理和减少实验误差方面去解决．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）11J；（1）7.5s【解析】

（1）设物块B沿光滑曲面下滑到水平位置时的速度大小为v0，由机械能守恒定律得：①解得：在传送带上，对物块B，由牛顿第二定律得：μmg=ma②设物块B通过传送带后运动速度大小为v，有：③联立解得：由于v＞u=1m/s，所以v=4m/s即为物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小，设物块A、B第一次碰撞后的速度分别为v1、v1，以向左为正方向，由动量守恒定律得：mv=mv1+Mv1④由机械能守恒定律得：⑤联立解得v11m/s，v11m/s物块A的速度为零时弹簧压缩量最大，弹簧弹性势能最大，由能量守恒定律得：（1）碰撞后物块B沿水平台面向右匀速运动，设物块B在传送带上向右运动的最大位移为l′，由动能定理得：⑥解得：l′=1m＜4.5m所以物块B不能通过传送带运动到右边的曲面上。当物块B在传送带上向右运动的速度为零后，将会沿传送带向左加速运动。可以判断，物块B运动到左边台面时的速度大小为，继而与物块A发生第二次碰撞。设第1次碰撞到第1次碰撞之间，物块B在传送带运动的时间为t1。由动量定理得：，解得：，设物块A、B第一次碰撞后的速度分别为v4、v3，取向左为正方向，由动量守恒定律和能量守恒定律得：，，代入数据解得：，当物块B在传送带上向右运动的速度为零后，将会沿传送带向左加速运动。可以判断，物块B运动到左边台面时的速度大小为，继而与物块A发生第1次碰撞。则第1次碰撞到第3次碰撞之间，物块B在传送带运动的时间为t1。