2027届北京海淀北方交大附中物理高三上期中学业水平测试试题含解析

2027届北京海淀北方交大附中物理高三上期中学业水平测试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、一根自然长度为L0的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端在水平拉力F作用下整体伸长了L．如果研究其中自然长度为的一小段，则它受到的弹力大小及伸长量分别为（）A．， B．F， C．F， D．，2、a、b两辆汽车在同一条平直公路上行驶的v-t图象如下图所示.下列说法正确的是(

)A．t1时刻,车和b车处在同一位置B．t2时刻,、b两车运动方向相反C．在t1到t2这段时间内,b车的加速度先减小后增大D．在t1到t2这段时间内,b车的位移小于车的位移3、如图所示,质量为m的物体置于光滑水平面上,一根绳子跨过定滑轮一端固定在物体上,另一端在力F作用下,物体由静止开始运动到绳与水平方向夹角α=45°时绳以速度v0竖直向下运动,此过程中,绳的拉力对物体做的功为()A．m B．mC．m D．m4、一个人站在阳台上在同一位置，以相同的速率分别把三个球竖直向上抛出，竖直向下抛出，水平抛出，不计空气阻力。则三球落地时的速度大小（）A．上抛球最大 B．下抛球最大 C．平抛球最大 D．三球一样大5、如图所示，在竖直光滑墙壁上用细绳将一个质量为m的球挂在A点，平衡时细绳与竖直墙的夹角为θ，θ<45°。墙壁对球的支持力大小为N，细绳对球的拉力大小为T，重力加速度为g。则下列说法正确的是A．N>mg，T>mg B．N<mg，T>mgC．N<mg，T<mg D．N>mg，T<mg6、如图所示，地球卫星P绕某地球做匀速圆周运动，地球相对飞行器的张角为θ=2α；另一卫星Q的张角为4α。则P与Q的周期之比为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、一简谐横波沿x轴方向传播，已知t=0.1s时的波形如图甲所示，图乙是x=4mA．此波是沿x轴正方向传播B．此波是沿x轴负方向传播C．此波的波速为10D．此波的波速为208、船在静水中的航速是1m/s，河岸笔直，河宽恒定，河水靠近岸边的流速为2m/s，河中间的流速为3m/s.．以下说法中正确的是（）A．船不能垂直河岸过河B．船不能沿一直线过河C．因船速小于流速，船不能到达对岸D．船过河的最短时间是一定的9、如图所示，一质量为M、倾角为θ的斜面体置于水平面上，一质量为m的滑块通过一跨过定滑轮的轻绳与一重力为G的钩码相连（两滑轮间的轻绳水平），现将滑块置于斜面上，滑块在斜面上匀速上滑，且发现在滑块运动过程中，斜面一直保持不动，则下列说法中正确的是A．地面对斜面体的摩擦力方向水平向右，大小为GsinθB．滑块对斜面体的摩擦力方向沿斜面向上，大小为G-mgsinθC．地面对斜面体的支持力大小为(M+mg)+GD．地面对斜面体的支持力大朩为(M+m)g10、如图所示是2016年里约奥运会中易建联投球的照片．若在某次投篮中将球由静止快速出手,篮球不碰篮筐直接入网,已知出手时篮球距地面高度为

,出手过程中手对篮球做功为

W,篮筐距地面高度为

,篮球质量为

m0.不及空气阻力,篮球可看成质点,则篮球（）A．出手时的速率为

B．进筐时的动能为

C．从静止到进筐的过程中,机械能的增量为

WD．从出手到进筐的过程中,运动总时间为

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）现有一满偏电流为50、内阻约为800-850的小量程电流表G(表头),另外可供选择的器材有:A．电压表V(量程3V,内阻约为20KB．电流表A1(量程200.内阻约为500C．电流表A2(量程0.6A,内阻约为3)D．定值电阻R0(阻值10K)E.电阻箱(最大阻值9999)F.滑动变阻器R(最大阻值100)G.电源E(电动势3V).H.开关SI.测量小量程电流表G的内阻.(1)为了尽量减小误差,要求测量多组数据,所提供的电流表中,应选用______(填写字母代号)(2)请在图中的虚线框中画出符合要求的实验电路图(其中电源、开关及连线已画出)______.12．（12分）某同学用如图1所示的实验装置来测定重力加速度，同时研究重物在下落过程中机械能是否守恒。他认为如果实验中测量重力加速度的相对误差不超过5%，即可认为重物下落过程机械能守恒。请你帮他完成以下问题。(1)该同学在一次实验中得到了如图2所示的纸带，他选取了纸带上清晰连续的8个实际的点来进行数据分析，这8个点分别标记为A、B、C、D、E、F、G、H，各点与A点的距离已在图中标出．已知打点计时器所用交变电流的频率为f，则G点速度的表达式为___________(2)该同学用同样的方法继续算出B、C、D、E、F的速度，作出了如图3所示的图，由图可得重力加速度的测量值为=______m/s2(3)如果当地的重力加速度的实际值为，通过计算相对误差可知重物下落过程机械能___________（填写“守恒”或“不守恒”）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，平板车P的质量为M，质量为m的小物块Q大小不计，位于平板车的左端，系统原来静止在光滑水平地面上．一不可伸长的轻质细绳长为R，一端悬于Q正上方高为R处，另一端系一质量也为m的小球(大小不计)．今将小球拉至悬线与竖直位置成60°角，由静止释放，小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短，且无能量损失．已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍，Q与P之间的动摩擦因数为μ，M∶m＝4∶1，重力加速度为g．求：(1)小物块Q离开平板车时速度为多大？(2)平板车P的长度为多少？14．（16分）如图所示小球A用长为L的细线悬挂与O点，且与水平面刚好接触，另一相同的小球B从固定的光滑曲面h高处由静止下滑，然后沿水平面向右运动S距离后与A球发生对心碰撞．设曲面底端与水平面平滑连接，且mA=mB，A、B两球碰撞时无机械能损失．求（1）若水平面光滑，且h=3L，试通过计算说明A、B两球碰撞后各如何运动？（2）若水平面不光滑，且B球在水平面上滑动时与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，h=L=1m，S=0.5m，则A、B两球共发生多少次碰撞？B球最终停在何处？15．（12分）如图所示，在光滑水平面上放置一个长为L=1.5m的木板A，在距离A的右端d=0.2m处放置一个表面光滑的半径足够大的四分之一圆弧槽C，圆弧槽末端切线水平且与木板A的上表面在同一水平线上。现有一质量为m=1kg的小物块B以初速度v0=5m/s从木板A左端滑上木板的上表面，已知木板A与圆弧槽C的质量均为2m，木板A与圆弧槽C相碰时作用时间极短，且碰后粘在一起不再分开。小物块B与木板A的动摩擦因数，g取10m/s2。求：(1)木板A和圆弧槽C碰撞前瞬间，木板A与小物块B的速度各为多大。(2)从小物块B滑上木板A到小物块B最终与木板A相对静止的过程中，由于摩擦力产生的热量是多少？

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】

整个弹簧的伸长量为L．轻质弹簧内部张力处处相等，对于自然长度为L0/n的一小段，受到的弹力大小为F，伸长量为L/n，故B正确，ACD错误．故选：B2、C【解析】在t1时刻，ab两车速度相等，但不是相遇．故A错误；t2时刻，a、b两车的速度都为正，方向相同，故B错误；在t1到t2这段时间内，图线切线的斜率表示加速度，可知b车的加速度先减小后增大．故C正确．在t1到t2这段时间内，图线与时间轴围成的面积表示位移，则b车的位移大于a车的位移．故D错误．故选C．点睛：解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义，知道图线与时间轴围成的面积表示位移，图线的切线斜率表示瞬时加速度．3、C【解析】

将物体的运动分解为沿绳子方向的运动以及垂直绳子方向的运动，则由三角函数可解得：当物体运动到绳与水平方向夹角α=45°时物体的速度为v，则vcos45°=v0，则，物体由静止开始运动到绳与水平方向夹角α=45°过程中，物体只受绳子拉力做功，由动能定理得绳的拉力对物体做的功：，故C正确，ABD错误．4、D【解析】

由机机械能守恒定律可得：1解得v=所以三球落地时的速度大小相等。A.上抛球最大与上述计算结果不符，故A不符合题意；B.下抛球最大与上述计算结果不符，故B不符合题意；C.平抛球最大与上述计算结果不符，故C不符合题意；D.三球一样大与上述计算结果相符，故D符合题意。5、B【解析】

分析球的受力情况，作出力图，根据平衡条件求解悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持．【详解】以球为研究对象，分析其受力情况：重力mg、悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力，根据平衡条件，有：，N=mgtanθ，由于θ＜45°，所以N＜mg.故选B.本题是三力平衡问题，分析受力情况，作出力图，运用平衡条件和几何知识列式求解即可6、D【解析】

根据几何关系可知卫星P的轨道半径为卫星Q的轨道半径为根据开普勒第三定律，可知P与Q的周期之比为，故D正确；ACD错误二、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】由振动图象乙可以知道t=0.1s时刻，x=4m处的质点的振动方向向上，根据波形平移法可以知道，简谐横波是沿x轴负方向传播，故A错误，B正确；由甲、乙图分别读出λ=4m，T=0.4s，则波速v=λT8、AD【解析】

由于水流速度大于船速，合速度不可能垂直河岸，故航线轨迹不能垂直河岸，故A正确；虽然水流速度不断变化且大于船速，只要不断调节船头指向，可以使得合速度方向保持不变，即船能沿一直线过河，故B错误；只要船头指向对岸，船就一定可以到达对岸，故C错误；当船头与河岸垂直时，渡河时间最短，与水流速度无关，故D正确；故选AD．本题关键在于水流方向的分运动对渡河时间无影响，同时合速度与分速度遵循平行四边形定则，方向一定改变．9、BD【解析】

由题意可知考查连结体平衡问题，运用整体法、隔离法根据平衡关系列式计算可得。【详解】A．取m、M为研究对象，整体上受到向左的水平拉力，拉力大小为G，水平方向合力为零，所以地面对斜面体的摩擦力方向水平向右，大小也为G，故A错误。B．取滑块为研究对象，滑块匀速运动，合力为零，由平衡关系可得所以方向沿斜面向下，根据力的相互性，滑块对斜面体的摩擦力方向沿斜面向上，大小为G-mgsinθCD．取m、M为研究对象，竖直方向合力为零，地面对斜面体的支持力大小为（M+m）g,故C错误，D正确。分析地面对斜面的摩擦力、支持力时，取斜面、滑块整体为研究对象，根据水平方向、竖直方向合力为零，计算可得，分析滑块对斜面体的摩擦力时，取滑块为研究对象，根据受力平衡计算可得。10、AC【解析】

投篮过程，由动能定理得：W=mv1，得篮球出手时的速率为v=，故A正确；从出手到进筐的过程中，由动能定理得：-mg（h1-hl）=Ek-mv1，可得篮球进框时的动能为Ek=W+mghl-mgh1．故B错误；从出手到进筐的过程中，手对球做功为W，离开手后，机械能守恒，所以静止到进框的过程中，机械能的增量为W，故C正确；假如篮球上升h1-h1后到达最高点，则由h1-h1=gt1可知，t=，但是篮球离手后做斜抛运动，竖直方向做竖直上抛运动，到最高点再斜下抛，落回到高h1的高度，可知从出手到进筐的过程中运动总时间大于，故D错误．故选AC．本题考查了动能定理的应用，分析清楚题意，灵活选取研究的过程，应用动能定理即可正确解题；了解斜抛运动的特点也是解答本题的关键.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、B【解析】

(1)[1]待测电流表满偏电流是50μA，因此电流表应选B。

(2)[2]应用半偏法测电流表内阻，为减小误差，实现测量多组数据，滑动变阻器应采用分压接法，实验电路图如图所示：12、（1）(x7−x5)f；（1）9.40；（3）守恒．【解析】

（1）根据匀变速直线运动的推论，结合T=；

则有：（1）根据v1=1gh公式，速度的二次方v1与距离（h）的关系图线的斜率为k=1g==18.8；所以g=9.4m/s1．

（3）根据相对误差（×100%），即有×100%=4.3%＜5%，即可认为重物下落过程机械能守恒．了解实验的装置和工作原理．对于纸带的问题，我们要熟悉匀变速直线运动的特点和一些规律，注意相对误差的理解及正确的计算．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）（2）【解析】

小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短，且无能量损失，满足动量守恒的条件且能量守恒．小物块Q在平板车P上滑动的过程中，二者相互作用，动量守恒，部分动能转化为内能．【详解】(1)小球由静止摆到最低点的过程中，机械能守恒，则有：解得：小球与Q进行弹性碰撞，质量又相等，二者交换速度．小物块Q在平板车P上滑动的过程中，Q与P组成的系统动量守恒：mV0=mV1+MV2其中，M=4m，解得：，；(2)小物块Q在平板车P上滑动的过程中，部分动能转化为内能，由能的转化和守恒定律，知：解得：L=．逐一分析物体间的相互作用过程，分析得到物体间相互作用时满足的规律：动量守恒、能量守恒等，进而求出要求的物理量．14、（1）B与A碰后，B停止，A做圆周运动，经一周后，A再次与B相碰，A停止，B向右以的速度做匀速直线运动（2）最后一定停在曲面的低端．每经过一次往复，碰撞两次，所以共碰撞10次【解析】

（1）设A与B碰前B的速度为，B沿曲面下滑时由机械能守恒得mBgh=，得=A、B碰撞动量守恒有：mBvB=mAvA´+mBvB´A、B碰撞能量守恒有：mBvB2+mAvA2=mBvB´2+mAvA´2因mA=mB，得碰后方B、A的速度分别为：vB´=0，vA´=设A到最高点的速度为vc，A做圆周运动在最高点的临界条件为：mAg=mAA作圆周运动时机械能守恒有：mAvA´2=mAvC2+mAg2L代入vA´=得h=2.5L＜3L故B与A碰后，B停止，A做圆周运动，经一周后，A再次与B相碰，A停止，B向右以的速度做匀速直线运动．（2）因L=h且水平面粗糙，故A、B第一次碰后，A上摆高度必