2027届北京市西城区41中物理高三上期中调研模拟试题含解析

2027届北京市西城区41中物理高三上期中调研模拟试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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，圆形和正方形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，圆的直径和正方形的边长相等，电子以某速度飞入磁场区域，速度方向与磁场垂直，且对准圆心（或者说垂直正方形边长从中点进入），则下面正确的是()A．电子在两区域内运动的时间一定不同B．电子在两区域内运动的时间可能相同C．电子可能从正方形的入射点的对边边长中心射出D．电子在圆形区域内运动的时间可以为周期的一半2、为了研究平抛物体的运动，用两个相同小球A、B做下面的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球立即水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面．A、B两小球开始下落到落地前瞬间的过程中，下列对A、B球描述正确的是A．A球与B球的速率变化量相同B．A球与B球的动量变化量相同C．A球与B球的速度变化率不同D．A球与B球的动能变化量不同3、如图所示，小球C置于光滑的半球形凹槽B内，B放在长木板A上，整个装置处于静止状态．现缓慢减小木板的倾角θ过程中，下列说法正确的是（）A．A受到的压力逐渐变大B．A受到的摩擦力逐渐变大C．C对B的压力逐渐变大D．C受到三个力的作用4、如图所示，A、B、C三球的质量分别为m、m、2m,三个小球从同一高度同时出发，其中A球有水平向右的初速度v0，B、CA．1次B．2次C．3次D．4次5、如图所示，、为两个等量的正点电荷，在其连线中垂线上的点放一个负点电荷（不计重力），点为连线中垂线上一点且，点电荷从点由静止释放经点运动到点的过程中，下列说法正确的是（）A．点电荷的速度一定先增大后减小B．点电荷的加速度一定先减小后增大C．点电荷的电势能一定先增大后减小D．点电荷在点电势最大，动能为零6、如图所示，一根长为L不可伸长的轻绳跨过光滑的水平轴O，两端分别连接质量为2m的小球A和质量为m的物块B，由图示位置释放后，当小球转动到水平轴正下方时轻绳的中点正好在水平轴O点，且此时物块B的速度刚好为零，则下列说法中正确的是()A．物块B一直处于静止状态B．小球A从图示位置运动到水平轴正下方的过程中机械能守恒C．小球A运动到水平轴正下方时的速度大小为D．小球A从图示位置运动到水平轴正下方的过程中，小球A与物块B组成的系统机械能守恒二、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、北斗卫星导航系统空间段由35颗卫星组成，包括5颗同步卫星、27颗中地球轨道卫星、3颗倾斜同步轨道卫星，关于这些卫星，下列说法正确的是A．5颗同步卫星所受到的向心力一定相同B．5颗同步卫星的运行轨道一定在同一平面内C．导航系统中所有的卫星的运行速度都大于第一宇宙速度D．导航系统所有卫星中，运行轨道的半径越大，运转周期越长8、跳伞运动员从某高度的直升机上跳下，经过2s拉开绳索开启降落伞，此后再过18s落地．整个跳伞过程中的v﹣t图象如图所示．根据图象信息可知（）A．第10s秒初速度等于前两秒的平均速度B．14s末加速度为零C．前2s跳伞运动员做自由落体运动D．跳伞运动员下落的总高度约为240m9、如今极限运动滑板深受年轻人喜爱，如图所示，质量为m运动员开始站在高为h0的轨道底部，脚下有一滑板．脚踩滑板由静止开始运动，在轨道间来回滑动，表演着流畅的动作花样，最高点比轨道上边缘高h．从运动员开始到最高点的过程中，运动员身体中产生热量Q，克服各种摩擦力及空气阻力做功总为Wf，重力加速度为g，轨道底部水平，以下说法最合理的是（）A．在轨道底部与滑板一起加速阶段脚对滑板的摩擦力向前B．滑板对运动员做功至少为mg（h+h0）+Q+WfC．运动员体能消耗至少为mg（h+h0）+Q+WfD．此过程不遵循能量守恒定律10、在恶劣的雾霾天气中，能见度不足100m．甲、乙两汽车在一条平直的单行道上，乙在前，行驶速度是15m/s，甲在后，行驶速度是25m/s，二车同向行驶．某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示，同时开始刹车，结果两辆车发生了碰撞．如图所示为两辆车刹车过程的v﹣t图象，由此可知（）A．两辆车刹车时相距的距离一定等于112.5mB．两辆车刹车时相距的距离一定小于l00mC．两辆车可能是在刹车后的20s之后的某时刻发生相撞的D．两辆车要避免相撞，后车甲应该增大刹车的加速度三、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）某同学设计了如图1所示的装置来探究碰撞过程中动置的变化规律，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源頻率为50Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力；在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动．（1）若己得到打点纸带如图2所示，并测得各计数点间距离标在图上，A为运动起始的第一点．则应选_____段来计算小车A的碰前速度，应选_____段来计算小车A和小车B碰后的共同速度（选填“AB”、“BC”、“CD’或“DE”）（2）己测得小车A的质量mA=0.40kg，小车B的质量mB=0.20kg，由以上的测量结果可得：碰前两小车的总动量为_____kgm/s．碰后两小车的总动量为_____kgm/s（结果均保留3位有效数字）12．（12分）如图甲所示，某同学借用“探究加速度与力、质量之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“研究合外力做功和物体动能变化关系”的实验．（1）为达到平衡阻力的目的，通过调整垫块的位置，改变长木板倾斜程度，根据纸带打出点的间隔判断小车是否做匀速直线运动．在进行此操作时，__________（填“要”或“不要”）取下细绳及托盘．（2）按图甲所示装置，接通打点计时器电源，由静止释放小车，打出若干条纸带，从中挑选一条点迹清晰的纸带，如图乙所示．纸带上打出相邻两个点之间的时间间隔为，点是打点计时器打出的第一个点，从点到、、、、、点的距离依次为、、、、、．已知小车的质量为，盘和砝码的总质量为．由此可求得纸带上由点到点所对应的运动过程中，盘和砝码受到的重力所做功的表达式__________，该小车点速度的表达式__________此时小车的动能__________．由于实验中存在误差，有大于．原因是：______________．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，竖直平面内，斜面轨道AB、水平轨道BC、圆弧管道CDE及水平轨道EF均平滑连接(E点与C点前后错开）已知A点到C点的水平距离为L=2m,管道半径R=0.5m．一个质量m=1Kg的小球（其直径略小于管道内径）从A点由静止释放，沿ABCDEF运动，小球与轨道的AB部分和BC部分的动摩擦因素μ均为0.4，其余部分粗糙情况未知．小球到C点处的速度为6m/s；在最高点D点时小球对管道的作用力为8N，最后以4m/s的速度在F点水平飞出，F点与落地点G的连线与水平面之间的夹角θ＝37°．（g取10m/s2）求：（1）斜面顶端A点到水平轨道的高度;（2）小球在管道最高点D点的速度（3）小球在落地点G点的速度14．（16分）如图，一个质量为m=2kg的小物块静置于足够长的斜面底端。现对其施加一个沿斜面向上、大小为F=25N的恒力，3s后将F撤去，此时物块速度达到15m/s。设物块运动过程中所受摩擦力的大小不变，取g=10m/s2。求：（1）物块所受摩擦力的大小；（2）物块在斜面上运动离斜面底端的最远距离；（3）物块在斜面上运动的总时间。15．（12分）如图所示，物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳连接，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧，质量分别为mA=1kg、mB=1kg．初始时A静止于水平地面上，B悬于空中．先将B竖直向上再举高h=1.8m（未触及滑轮）然后由静止释放．一段时间后细绳绷直，A、B以大小相等的速度一起运动，之后B恰好可以和地面接触．取g=10m/s1．空气阻力不计．求：（1）B从释放到细绳刚绷直时的运动时间t；（1）A的最大速度v的大小；（3）初始时B离地面的高度H．

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【解析】A、B、粒子在磁场中的可能运动情况如图所示，电子从O点水平进入由于它们以某速度进入磁场区域，电子的运动轨迹可能有三种，如图所示，由图可以看出进入磁场区域的电子的轨迹1，先出圆形磁场，再出矩形磁场；进入磁场区域的电子的轨迹2，同时从圆形与矩形边界处磁场；进入磁场区域的电子的轨迹3，先出圆形磁场，再出矩形磁场；所以电子在两区域的运动时间可能相同，也可能不同，A错误；B正确；C、电子在磁场中做圆周运动，一定发生了偏转，不会从正方形对边中心射出，C错误；D、当电子从左边边长射出时，运动时间刚好为周期的一半，而经过圆形区域内的时间总是小于周期的一半，D错误；故选B．2、B【解析】

A.因为A球立即水平飞出，以一定的速度做平抛运动，B球被松开，做自由落体运动，所以两球落地的速率不同，速率的变化量也不同．故A错误．BD.两球落地的时间相同，受到的重力也相同，落地的过程中，重力的冲量相同，由动量定理可知，两球的动量的变化量也是相同的．故B正确，D错误．C.A球与B球的速度变化率等于重力加速度，故A球与B球的速度变化率相同．故C错误．3、A【解析】试题分析：先对BC研究：分析BC整体的受力，由平衡条件分析A对B的支持力和摩擦力变化，即可知道B对A的压力和摩擦力如何变化；C球只受两个力，对B的压力不变．解：A、对BC整体：分析受力情况：重力mg、斜面A的支持力N和摩擦力f，由平衡条件得知：N=mgcosθ，f=mgsinθ，减小θ，N增大，f减小，由牛顿第三定律得知：B对A的压力也增大．故A正确，B错误．C、D由于半球形凹槽光滑，小球只受两个力：重力和支持力，由平衡条件得到，支持力与重力大小相等，保持不变，则C对B的压力也保持不变．故CD错误．故选A【点评】本题是三个物体的平衡问题，关键要灵活选择研究的对象，采用整体法和隔离法结合研究，比较简便．4、C【解析】

由于三球竖直方向的运动情况相同，一定可以发生碰撞，可假设高度无穷大，可看作三球碰撞完成后才落地，A、B第一碰撞后水平速度互换，B、C发生第二碰撞后，由于B的质量小于C的质量，则B反向；B、A发生第三次碰撞后，B、

A水平速度互换，A向左，B竖直下落，三球不再发生碰撞，所以最多能够发生3次碰撞，故C正确，A、B、D错误；故选C。关键是A球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，与B、C竖直方向的运动情况相同，所以一定可以发生碰撞。5、A【解析】

根据点电荷电场强度的叠加法则可知，同种正电荷的中垂线上，由O点向两边，电场强度方向向两边延伸，且大小先增大后减小．A、在a点静止释放一个负点电荷q，它只在电场力作用下，先向下加速，到达O点之后，速度方向与电场力方向相反，向下减速运动，直到b点速度减为零，故点电荷q的速度一定先增大后减小，A正确；B、同种正电荷的中垂线上，由O点向两边，电场强度方向向两边延伸，且大小先增大后减小，由于不知道a点的位置位于最大值的上方还是下方，故存在两种可能，一种可能为：加速度先减小后增大；另一种可能为：加速度先增大后减小再增大再减小，故B错误；CD、负点电荷q从a点运动到O点，电场力做正功，从O点到b点，电场力做负功，故电势能先减小后增大，在O点动能最大，电势能最小，电势最大，故CD错误．6、D【解析】

当小球转动到水平轴正下方时轻绳的中点正好在水平轴O点，所以小球A下降的高度为

，物块B会上升一定的高度，由能量守恒有

所以小球A运动到水平轴正下方时的速度，C错误；由于物块B会上升一定的高度，所以B物体不可能一直静止，故A错误；在整个过程中小球A与物块B组成的系统机械能守恒，B错D对．本题选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．同步卫星的质量不一定相同，故所受向心力不一定相同，故A错误；B．同步卫星的运行轨道一定在赤道平面内，故B正确；C．第一宇宙速度是最大的运行速度，故导航系统中所有的卫星的运行速度都小于第一宇宙速度，故C错误；D．根据万有引力提供向心力解得周期运行轨道的半径越大，运转周期越长，故D正确。8、AB【解析】

AC.第10s秒初速度为8m/s，前两秒做匀加速直线运动，平均速度为，其加速度为，不是做自由落体运动，A正确，C错误；B.图像的斜率表示加速度，所以14s末斜率为零，加速度为零，做匀速直线运动，B正确；D.速度图象的面积表示位移，面积可以通过图象与时间轴所围成的面积估算，本题可以通过数方格的个数来估算，（大半格和小半格合起来算一格，两个半格算一格）每格面积为4m，20s内数得的格数大约为49格，所以18s内运动员下落的总高度为：，故D错误．在速度时间图像中，需要掌握三点，一、速度的正负表示运动方向，看运动方向是否发生变化，只要考虑速度的正负是否发生变化，二、图像的斜率表示物体运动的加速度，三、图像与坐标轴围成的面积表示位移，在坐标轴上方表示正方向位移，在坐标轴下方表示负方向位移9、AC【解析】

滑板加速向前，根据牛顿第二定律判断在轨道底部与滑板一起加速阶段脚对滑板的摩擦力方向；根据动能定理和能量守恒关系判断滑板对运动员至少做功以及运动员体能消耗.【详解】人在轨道底部与滑板一起加速阶段，滑板的加速度向前，则根据牛顿第二定律可知，脚对滑板的摩擦力向前，选项A正确；对运动员的整个过程，设滑板对运动员做功为W1，则由动能定理：，即，即滑板对运动员做功至少为mg（h+h0）+W，选项B错误；由能量守恒关系可知：运动员体能消耗至少为mg（h+h0）+Q+W，选项C正确；此过程仍遵循能量守恒定律，选项D错误；故选AC.10、BD【解析】AB、由图可知，两车速度相等时经历的时间为20s，甲车的加速度为，乙车的加速度为0～20s内甲车的位移0～20s内乙车的位移由于两辆车发生了碰撞，所以两辆车刹车时相距的距离一定小于故A项错误，B项正确．C：因为速度相等时，若不相撞，接下来两者的距离又逐渐增大，可知两辆车一定是在刹车后的20s之内的某时刻发生相撞的，故C项错误．D：两辆车要避免相撞，后车甲应该增大刹车的加速度，使其速度减得更快，故D项正确．点睛：避碰类问题要分析速度相等时的位置关系，确认此时是否发生碰撞且判断碰撞能否发生．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）BCDE（2）0.4220.420【解析】解：（1）推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故BC段为匀速运动的阶段，故选BC计算碰前的速度；碰撞过程是一个变速运动的过程，而A和B碰后的共同运动时做匀速直线运动，故在相同的时间内通过相同的位移，故应选DE段来计算碰后共同的速度（2）碰前系统的动量即A的动量，则P1=mAv0=mA=0.40×=0.422kg•m/s，碰后的总动量P2=mAvA+mBvB=（mA+mB）v2=（mA+mB）=0.60×=0.420kg•m/s；12、要存在空气阻力或定滑轮与纸带之间存在摩擦【解析】(1)为保证拉力等于小车受到的合力，需平衡摩擦力，即将长木板左端适当垫高，轻推小车，小车做匀速直线运动，所以要取下细绳及托盘．(2)依据重力做功的特点，故盘和砝码受到的重力所做功的表达式；依据平均速度，故小车点速度的表达式；此时小车的动能；由于实验中存在误差，有大于．原因可能是存在空气阻力或定滑轮与纸带之间存在摩擦。四、计算题：本题共2小题，共26分。把