北京西城长安中学2027届物理高三第一学期期中统考试题含解析

北京西城长安中学2027届物理高三第一学期期中统考试题注意事项：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、在如图所示电路中,电源电动势和内阻恒定,电压表和电流表均是理想电表,闭合开关S后,试分析将滑动变阻器的触头P向上滑动的过程中,下列叙述正确的是（）A．电压表和电流表的示数都增大B．灯L2变暗,灯L1变亮C．通过电阻R0的电流方向向上D．电源的效率增大2、建筑工人用简单的定滑轮装置将工件从地面提升并运送到楼顶．如图所示，设当重物提升到一定高度后，工人甲拉紧绳索不动，乙通过一始终保持水平的轻绳将工件缓慢拉到楼顶，不计滑轮的摩擦力，则工件在向左移动过程中（）A．楼顶对乙的摩擦力不变B．绳索对甲的拉力不断减小C．楼顶对甲的支持力不变D．楼顶对甲的摩擦力大于楼顶对乙的摩擦力3、如图所示，倾角为37°、长为l＝16m的传送带，转动速度为v＝10m/s，在传送带顶端A处无初速度地释放一个质量为m＝0.5kg的物体，已知物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10m/s2.则说法正确的是()A．传送带顺时针转动时，物体从顶端A无法滑到底端BB．传送带顺时针转动时，物体从顶端A滑到底端B先做匀加速后匀速运动C．传送带逆时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的一直做匀加速运动D．传送带逆时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间为2s4、双星系统由两颗绕着它们中心连线上的某点旋转的恒星组成．假设两颗恒星质量相等，理论计算它们绕连线中点做圆周运动，理论周期与实际观测周期有出入，且，科学家推测，在以两星球中心连线为直径的球体空间中均匀分布着暗物质，设两星球中心连线长度为L，两星球质量均为m，据此推测，暗物质的质量为（）A．(n-1)m B．(2n-1)m C． D．5、如图所示，竖直平面内有A、B、C三点，三点连线构成一直角三角形，AB边竖直，BC边水平，D点为BC边中点．一可视为质点的物体从A点水平抛出，轨迹经过D点，与AC交于E点．若物体从A运动到E的时间为tl，从A运动到D的时间为t2，则tl:t2为A．1:1 B．1:2 C．2:3 D．1:36、四个电荷量大小相同的点电荷位于正方形四个角上，电性与各点电荷附近的电场线分布如图所示．ab、cd分别是正方形两组对边的中垂线，O为中垂线的交点，P、Q分别为ab、cd上的两点，OP>OQ，下列说法中正确的是（）A．P、Q两点电势相等，场强也相等B．P点的电势比M点的低C．PM两点间的电势差大于QM间的电势差D．带负电的试探电荷在Q点时比在M点时电势能小二、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、如图所示，横截面为直角三角形的斜劈P，靠在粗糙的竖直墙面上，力F通过球心水平作用在光滑球Q上，系统处于静止状态。当力F增大时，系统仍保持静止，下列说法正确的是()A．球Q对地面的压力不变B．球Q对斜劈P的支持力变大C．斜劈P对竖直墙壁的压力增大D．墙面对斜劈P的摩擦力增大8、如图所示，某同学站在体重计上观察超重与失重现象。由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程;由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。她稳定站立时，体重计的示数为A0，关于实验现象，下列说法正确的是()A．“起立”过程中，体重计的示数一直大于A0B．“起立”过程中，先出现超重现象后出现失重现象C．“下蹲"过程中，体重计的示数一直小于A0D．“起立”、“下蹲”过程，都能出现体重计的示数小于A0的现象9、已知一足够长的传送带与水平面的倾角为θ，以一定的速度匀速运动，某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的物块(如图a所示)，以此时为t=0时刻记录了小物块之后在传送带上运动的速度随时间的变化关系，如图b所示(图中取沿斜面向上的方向为正方向，其中两坐标大小v1>v2)，下列判断正确的是A．t1~t2内，物块对传送带一直做正功B．物块与传送带间的动摩擦因数μ>tanθC．系統产生的热量一定比物动能的少量大D．0～t2内传送带对物块做功为10、如图所示，劲度系数为k的轻弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端与一小球相连，a点为弹簧原长所在位置．现对小球施加一个水平向右的恒力F，使小球从a点由静上开始运动，小球向右运动经过b点，最远到达c点，其中ab间的距离为xab=，不计一切摩擦，下列判断正确的是A．从a至c，小球和弹簧组成的系统机械能逐渐增大B．从a至c，恒力F所做的功大于弹性势能的增量C．从a至b，恒力F所做的功大于小球动能的增量D．从a至b，小球的动能逐渐增大到最大值三、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）某同学设计了一个如图所示的装置测定滑块与木板间的动摩擦因数，其中A为滑块，B和C是质量可调的砝码，不计绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦，装置水平放置．实验中该同学在砝码总质量（m＋m′＝m0）保持不变的条件下，改变m和m′的大小，测出不同m下系统的加速度，然后通过实验数据的分析就可求出滑块与木板间的动摩擦因数．（1）该同学手中有电磁打点计时器、纸带、质量已知且可随意组合的砝码若干、滑块、一端带有定滑轮的长木板、细线，为了完成本实验，得到所要测量的物理量，还应有（_______）．A．秒表B．毫米刻度尺C．天平D．低压交流电源（2）实验中，该同学得到一条较为理想的纸带，如图所示，从清晰的O点开始，每隔4个点取一计数点（中间4个点没画出），分别记为A、B、C、D、E、F，各计数点到O点的距离为OA＝1.61cm，OB＝4.02cm，OC＝7.26cm，OD＝11.30cm，OE＝16.14cm，OF＝21.80cm，打点计时器打点频率为50Hz，则由此纸带可得到打E点时滑块的速度v＝______m/s，此次实验滑块的加速度a＝_____m/s2.（结果均保留两位有效数字）（3）在实验数据处理中，该同学以m为横轴，以系统的加速度a为纵轴，绘制了如图所示的实验图线，结合本实验可知滑块与木板间的动摩擦因数μ＝_______.（g取10m/s2）．12．（12分）某同学把附有滑轮的长木板放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系，此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等．组装的实验装置如图所示．（1）若要完成该实验，必需的实验器材还有哪些______．（2）实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，他这样做的目的是下列的哪个_____（填字母代号）A．避免小车在运动过程中发生抖动B．可使打点计时器在纸带上打出的点清晰C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力（3）平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车速度，在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决办法_______．（4）他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些，这一情况可能是下列哪些原因造成的____（填字母代号）．A．在接通电源的同时释放了小车B．小车释放时离打点计时器太近C．阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉D．钩码匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力四、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，均匀薄壁U型管竖直放置，左管竖直部分高度大于30cm且上端封闭，右管上端开口且足够长，用两段水银封闭了A、B两部分理想气体，下方水银左右液面等高，右管上方的水银柱高h=4cm，初状态温度为27℃，A气体长度=15cm，大气压强.现使整个装置缓慢升温，当下方水银的左右液面高度相差=10cm时，保持温度不变，再向右管中缓慢注入水银，使A中气柱长度回到15cm.求：(1)升温后保持不变的温度是多少摄氏度？(2)右管中再注入的水银高度是多少？14．（16分）如图，光滑的水平面上放置质量均为m=2kg的甲、乙两辆小车，两车之间通过一感应开关相连（当滑块滑过感应开关时，两车自动分离）。甲车上带有一半径R=1m的1/4光滑的圆弧轨道，其下端切线水平并与乙车上表面平滑对接，乙车上表面水平，动摩擦因数μ=13，其上有一右端与车相连的轻弹簧，一质量为m0=1kg的小滑块P（可看做质点）从圆弧顶端A点由静止释放，经过乙车左端点B后将弹簧压缩到乙车上的C点，此时弹簧最短（弹簧始终在弹性限度内），之后弹簧将滑块P弹回，已知B、C间的长度为L=1.5m（1）滑块P滑上乙车前瞬间甲车的速度v0的大小；（2）弹簧的最大弹性势能EPm；15．（12分）如图，质量均为2m的木板A、B并排静止在光滑水平地面上，A左端紧贴固定于水平面的半径为R的四分之一圆弧底端，A与B、A与圆弧底端均不粘连。质量为m的小滑块C从圆弧顶端由静止滑下，经过圆弧底端后，沿A的上表面从左端水平滑上A，并在恰好滑到B的右端时与B一起匀速运动。已知重力加速度为g，C过圆弧底端时对轨道的压力大小为1.5mg，C在A、B上滑行时受到的摩擦阻力相同，C与B一起匀速运动的速度是C刚滑上A时的0.3倍，木板A的长度为L0。求：(1)C从圆弧顶端滑到底端的过程中克服摩擦力做的功；(2)木板B的长度L；(3)C刚滑到B的右端时，A右端到B左端的水平距离s与木板B的长度L之比。

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、D【解析】

滑动变阻器的触头P向上滑动的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，外电路的总电阻变大，由闭合电路欧姆定律可知，总电流变小，L1变暗，由可知，路端电压变大即电压表示数变大，L1两端电压变小，所以L2两端电压变大，流过L2的电流变大，L2变亮，由于总电流变小，所以电流表的示数变小，由于电容器与L2并联，所以电容器两端电压与L2两端电压相等，由于L2两端电压变大，由公式可知，电容器的电荷量增大，即电容器充电，所以充电电流为向下，电源的效率：，由上面分析可知，路端电压变，所以电源效率增大，综上所述，故应选：D．本题是电路的动态变化分析问题，按“局部→整体→局部”的顺序进行分析．电容器的电压等于所并联的电路两端的电压．2、D【解析】当乙把工件拉开一个小角度θ后，工件的受力如图：A.绳子与竖直方向夹角为θ，则有，当θ角增大，则F1增大，绳子对乙的拉力增大，则乙受到楼顶的摩擦力也增大，故A错误；B.开始的时候绳子对甲的拉力大小等于物体重力,后来当θ角增大，绳子对甲的拉力，增大，故B错误；C.甲在楼顶受到重力、楼顶的支持力和摩擦力、以及绳子的拉力，竖直方向楼顶对甲的支持力加上绳子对甲的拉力在竖直方向的分力与重力大小相等方向相反，由于绳子对甲的拉力增大，楼顶对甲的支持力减小，故C错误；D.可用极端法,先分析乙在图上位置f=0,再分析乙在甲位置f乙=f甲,所以在移动的过程中,是始终小于f甲的．故D正确；故选D．点睛：对工件进行受力分析，然后根据受力平衡，及平行四边形定则即可求解两个绳子拉力的变化，然后分别对甲和乙进行受力分析即可．3、D【解析】（1）传送带顺时针转动时，物体相对传送带向下运动，则物体所受滑动摩擦力沿斜面向上，因mgsin

37°>μmgcos

37°，则物体向下匀加速运动，选项AB错误；（2）传送带逆时针转动，当物体下滑速度小于传送带转动速度时，物体相对传送带向上运动，则物体所受滑动摩擦力沿传送带向下，设物体的加速度大小为a1，由牛顿第二定律得：

mgsin

37°+μmgcos

37°=ma1，代入数据得：a1=10

m/s2，

设当物体运动速度等于传送带转动速度时经历的时间为t1，位移为x1，则有：，x1=a1t2=5

m＜l=16

m，当物体运动速度等于传送带速度瞬间，有mgsin

37°＞μmgcos

37°，则下一时刻物体相对传送带向下运动，受到传送带向上的滑动摩擦力．设当物体下滑速度大于传送带转动速度时物体的加速度为a2，由牛顿第二定律得：，代入数据得：a2=2

m/s2，位移：x2=l-x1=16-5=11m，

又因为x2=vt2+a2t2，则有：10t2+t2=11，解得：t2=1

s（t2=-11

s舍去），所以有：t总=t1+t2=1+1=2

s．

选项C错误，D正确；故选D.点睛：解决本题的关键理清物体的运动规律，知道物体运动，明确速度和加速度的变化，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．从此题看出出，皮带传送物体所受摩擦力可能发生突变，不论是其大小的突变，还是其方向的突变，都发生在物体的速度与传送带速度相等的时刻．4、C【解析】设星球的质量均为m，轨道半径为，周期为T，双星运动过程中万有引力提供向心力：，解得；设暗物质的质量为，对星球由万有引力提供向心力，解得．根据，联立以上可得：，选项C正确．【点睛】该题属于信息题，解答本题的关键是知道对于双星，由暗物质引力和双星之间的引力的合力提供向心力，然后根据牛顿第二定律列方程求解，要细心计算．5、B【解析】

设∠C=θ，∠ADB=α，由几何关系知，tanα=2tanθ，物体初速度为v0，根据平抛运动规律，质点由A到E，解得：；

同理：质点由A到D，解得：；故t1：t2=1：2；A.1:1，与结论不相符，选项A错误；B.1:2，与结论相符，选项B正确；C.2:3，与结论不相符，选项C错误；D.1:3，与结论不相符，选项D错误．6、D【解析】试题分析：电场线的疏密表示场强的大小，电场线越密，电场强度越大，根据图象知P点的电场强度比Q点的小．根据电场线与等势面垂直，可知ab与cd是两条等势线，则P与O的电势相等，Q与O的电势也相等，所以P、Q两点的电势相等，故A错误；ab连线上各点的电势相等，M点比ab连线上各点的电势低，则M点的电势比P点的低，故B错误；由于P、Q两点电势相等，所以PM两点间的电势差等于QM间的电势差，故C错误；P、Q两点的电势相等，则Q点的电势高于M点的电势，而负电荷在电势高处电势能小，所以带负电的试探电荷在Q点的电势能比在M点小，故D正确。考点：电势差与电场强度的关系、电势能【名师点睛】本题的关键要掌握电场线的分布情况，理解电场的叠加原理，掌握电场线的两个物理意义：电场线的疏密表示场强的大小，电场线方向表示电势的高低。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．对Q受力分析如图所示：Q受力平衡则在水平和竖直方向分别有：可知当F增大时，P、Q间的作用力增大，球Q对地面的压力增大，故A错误，B正确.C．以P、Q整体为研究对象，水平向右的力F与墙壁的支持力等大反向，故墙的支持力增大，由牛顿第三定律可知斜劈P对竖直墙壁的压力增大，故C正确.D．对P受力分析可知，开始时P对墙壁的摩擦力方向不确定，故无法判断此摩擦力的变化情况，故D错误.8、BD【解析】

AB．“起立”过程中，先向上加速后向上减速，加速度先向上后向下，则先出现超重现象，体重计读数大于A0，后出现失重现象，体重计读数小于A0，选项A错误，B正确；C．“下蹲"过程中，先向下加速后向下减速，加速度先向下后向上，则先出现失重现象，体重计读数小于A0，后出现超重现象，体重计读数大于A0，选项C错误；D．由以上分析可知，“起立”、“下蹲”过程，都能出现体重计的示数小于A0的现象，选项D正确；故选BD.9、BC【解析】

由图知，物块先向下运动后向上运动，则知传送带的运动方向应向上．0～t1内，物块对传送带的摩擦力方向沿传送带向下，则物块对传送带一直做负功．故A错误．在t1～t2内，物块向上运动，则有μmgcosθ＞mgsinθ，得μ＞tanθ．故B正确．0～t2内，重力对物块做正功，物块的重力势能减小、动能也减小都转化为系统产生的内能，则由能量守恒得知，系统产生的热量一定比物块动能的减少量大．故C正确．0～t2内，由图“面积”等于位移可知，物块的总位移沿斜面向下，高度下降，重力对物块做正功，设为WG，根据动能定理得：W+WG=mv22-mv1，则传送带对物块做功W≠mv22-mv1．故D错误．故选BC．由速度图象要能分析物块的运动情况，再判断其受力情况，得到动摩擦因数的范围，根据动能定理求解功是常用的方法．10、ACD【解析】

A.从a至c，拉力F一直做正功，所以小球和弹簧组成的系统机械能逐渐增大，故A正确；B.从a至c根据动能定理可知，，而弹性势能的增量，故得，所以，恒力F所做的功等于弹性势能的增量，故B错误；C.从a至b的这段过程中，恒力F所做的功等于小球动能的增量与弹簧弹性势能增加量之和，所以，恒力F所做的功大于小球动能的增量．故C正确；D.在b位置，小球的合力为零，动能最大，所以从a至b，小球的动能逐渐增大到最大，故D正确；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、BD0.530.810.3【解析】

(1)[1].A.打点计时器通过打点即可知道时间，故不需要秒表，故A错误．B.实验需要测量两点之间的距离，故需要毫米刻度尺和，故B正确．C.本实验中可以不测滑块的质量，而且砝码的质量已知，故天平可以不选，故C错误．D.电磁打点计时器要用到低压交流电源，故D正确．(2)[2].每隔4个点取一计数点，相邻计数点之间的时间间隔为0.1s，故用平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得：[3].由△x=at2可得：(3).对ABC系统应用牛顿第二定律可得：所以a-t图象中，纵轴的截距为-μg，故-μg=-3，解得：μ=0.3012、刻度尺、天平（包括砝码）D在小车上加适量的砝码（或钩码）CD【解析】

（1）根据实验原理可知，需要验证mgx=Mv2，同时根据运动学规律可知，此实验中需要测量钩码质量、小车质量和位移，故还需要的器材有：刻度尺和天平．（2）分析小车受力可知，在平衡摩擦力的基础上，