2027届北京市西城区北京四中物理高三第一学期期中学业质量监测试题含解析

2027届北京市西城区北京四中物理高三第一学期期中学业质量监测试题注意事项: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<mg2、如图所示为用绞车拖物块的示意图．拴接物块的细线被缠绕在轮轴上，轮轴逆时针转动从而拖动物块．已知轮轴的半径，细线始终保持水平；被拖动的物块初速度为零，质量，与地面间的动摩擦因数；轮轴的角速度随时间t变化的关系是，，g取，以下判断正确的是A．物块的加速度逐渐增大B．细线对物块的拉力逐渐增大C．前2秒，细线对物块做的功为2JD．，细线对物块的拉力的瞬时功率为12W3、质量为的木块位于粗糙水平桌面上，若用大小为的水平恒力拉木块，木块做匀加速运动，其加速度为．当拉力方向不变，大小变为时，木块的加速度为，则（）A．B．C．D．4、竖直墙壁上固定有一个光滑的半圆形支架，AB为其直径，支架上套着一个小球，细线的一端悬于P点，另一端与小球相连。已知半圆形支架的半径为R，细线长度为L，且R＜L＜2R。现将细线的上端点P从图示实线位置沿墙壁缓慢下移至A点（虚线位置），在此过程中细线对小球的拉力FT及支架对小球的支持力FN的大小变化情况为（）A．FT和FN均增大B．FT和FN均减小C．FT先减小后增大，FN先增大后减小D．FT先增大后减小，FN先减小后增大5、如图所示，斜面体置于粗糙水平面上，光滑小球被轻质细线系住放在斜面上，细线另一端跨过光滑定滑轮，用力拉细线使小球沿斜面缓慢向上移动一小段距离，斜面体始终静止。则在小球移动过程中（）A．细线对小球的拉力变大 B．斜面对小球的支持力变大C．斜面对地面的压力变大 D．地面对斜面的摩擦力变大6、如图所示，水平固定且倾角为37°（sin37°=1．6，cos37°=1．8）的光滑斜面上有两个质量均为m=2kg的小球A、B，它们用劲度系数为k=211N/m的轻质弹簧连接，弹簧的长度为l1=21cm，现对B施加一水平向左的推力F，使A、B均在斜面上以加速度a=4m/s2向上做匀加速运动，此时弹簧的长度l和推力F的大小分别为（）A．1.1m，25NB．1.3m，51NC．1.1m，41ND．1.3m，25N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，水平传送带A、B两端点相距x=4m，以v0=1m/s的速度（始终保持不变）顺时针运转，今将一质量为1kg的小煤块（可视为质点）无初速度轻轻放到A点处，已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4，g取10m/s1．由于小煤块与传送带之间有相对滑动，会在传送带上留下划痕．则小煤块从A运动到B的过程中（）A．小煤块运动到B的速度大小为4m/sB．小煤块从A运动到B的时间为1.15sC．划痕长度为1mD．小煤块与传送带系统产生的热量为1J8、两辆游戏赛车a、b在两条平行的直车道上行驶．t=0时两车都在同一计时线处，此时比赛开始．它们在四次比赛中的图如图所示．哪些图对应的比赛中，有一辆赛车追上了另一辆（）A． B．C． D．9、如图所示，在粗糙的水平面上，质量相等的两个物体A、B间用一轻质弹簧相连组成系统。且该系统在水平拉力F作用下以相同加速度保持间距不变一起做匀加速直线运动，当它们的总动能为2Ek时撤去水平力F，最后系统停止运动。不计空气阻力，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，从撤去拉力F到系统停止运动的过程中（）A．外力对物体A所做总功的绝对值等于EkB．物体A克服摩擦阻力做的功等于EkC．系统克服摩擦阻力做的功可能等于系统的总动能2EkD．系统克服摩擦阻力做的功一定等于系统机械能的减小量10、2019年1月3日10时26分，我国的嫦娥四号探测器成功着陆月球背面，实现世界首次月球背面软着陆、首次月背与地球的中继通信。预计2019年年底前后将发射嫦娥五号，实现区域软着陆及采样返回，探月工程将实现“绕、落、回”三步走目标。已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g，引力常量为G，嫦娥四号绕月运行时离月球中心的距离为r，绕月周期为T。根据以上信息可求出A．“嫦娥四号”绕月运行的速度为B．“嫦娥四号”绕月运行的速度为C．月球的平均密度为D．月球的平均密度为三、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）如图甲所示是大型机械厂里用来称重的电子吊秤，其中实现称重的关键元件是拉力传感器。其工作原理是：挂钩上挂上重物，传感器中拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生形变，其长度和横截面积都发生变化，拉力敏感电阻丝的电阻也随着发生变化，再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成将所称物体重量变换为电信号的过程。(1)小明找到一根拉力敏感电阻丝RL，其阻值随拉力变化的图像如图乙所示，再按图丙所示电路制作了一个简易“吊秤”，电路中电源电动势E约15V，内阻约2Ω；灵敏毫安表量程为10mA，内阻约5Ω；R是电阻箱，最大阻值是9999Ω；RL接在A、B两接线柱之间，通过光滑绝缘滑环可将重物吊起，接通电路完成下列操作：a.滑环下不吊重物时，调节电阻箱，当电流表为某一合适示数I时，读出电阻箱的读数R1；b.滑环下吊上待测重物，测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ；c.调节电阻箱，使电流表的示数仍为I，读出此时电阻箱的读数R2，则拉力敏感电阻丝的电阻增加量为_______；(2)设R－F图像的斜率为k，则待测重物的重力G的表达式为G＝_______（用以上测得的物理量表示），若测得θ=（sin=0.8，cos=0.6），R1、R2分别为1052Ω和1030Ω，则待测重物的重力G=_______N（结果保留三位有效数字）。12．（12分）某小组做“探究求合力的方法”的实验时得出如图所示的图（F与A、O共线），其中A为固定橡皮条的固定点、O为橡皮条与细绳的结合点．（1）以下实验操作正确是______A．B．C．D．（2）图甲中小齐同学在做“探究求合力的方法”实验时，可用手拉动______（从A、B、C、D中选）对弹簧秤进行调零．（3）该同学在做“探究求合力的方法”的实验采取了下面哪种常用的研究方法______A、控制变量法B、等效替代法C、小量放大法D、建立理想模型法（4）图乙中______是与合力的真实值（填“F”或“”）（5）在实验中，采取下列哪些措施可减小实验误差______A．两个分力、间夹角必须为90B．两个分力、的大小要适当大些C．拉橡皮条的细绳要尽量短一些D．实验前先检查弹簧测力计的指针是否指零四、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）盱眙是一个非常有文化底蕴的城市，自从秦朝实行郡县制开始，就已经存在，特别经过建国70年的发展，盱眙的经济、文化、科技等各项事业有了长足的进步，马坝镇位于盱眙的东面，马坝收费站位于长深高速的入口，前年ETC联网正式启动运行，ETC是电子不停车收费系统的简称。汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示。假设汽车以v1=15m/s朝收费站正常沿直线行驶，如果过ETC通道，需要在收费站中心线前l0m处正好匀减速至v2=5m/s，匀速通过中心线后，再匀加速至v1正常行驶；如果过人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过20s缴费成功后，再启动汽车匀加速至v1正常行驶。设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为lm/s2。求：(1)汽车过ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小；(2)汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间是多少。14．（16分）一平台的局部如图甲所示，水平面光滑，竖直面粗糙，物体B与竖直面动摩擦因数μ=0.5，右角上固定一定滑轮，在水平面上放着一质量mA=1.0kg，大小可忽略的物块A，一轻绳绕过定滑轮，轻绳左端系在物块A上，右端系住物块B，物块B质量mB=1.0kg物块B刚好可与竖直面接触．起始时令两物体都处于静止状态，绳被拉直，设物体A距滑轮足够远，台面足够高，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略滑轮质量及其与轴之间的摩擦，g取10m/s2，求（1）同时由静止释放AB，经t=1s，则A的速度多大；（2）同时由静止释放AB，同时也对物块B施加力F，方向水平向左，大小随时间变化如图乙所示，求物块B运动过程中的最大速度和物块B经多长时停止运动．15．（12分）如图所示，两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱C，三者半径均为R．C的质量为m，A、B的质量都为，与地面间的动摩擦因数均为μ．现用水平向右的力拉A，使A缓慢移动，直至C恰好降到地面．整个过程中B保持静止．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．求:(1)未拉A时，C受到B作用力的大小F;(2)动摩擦因数的最小值μmin;(3)A移动的整个过程中，拉力做的功W．

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】

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2、D【解析】

A、由题意知，物块的速度v=ωR=2t×0.5=1t，又v=at，故可得a=1m/s2，则物体做匀加速直线运动，选项A错误.B、由牛顿第二定律可得物块所受合外力F=ma=1N，F=T-f，地面摩擦阻力f=μmg=0.5×1×10=5N，故可得物块受力绳子拉力T=f+F=5+1=6N，故B错误.C、物体在2s内的位移，则拉力做功为，故C错误.D、物体在2s末的速度为，则拉力的瞬时功率为；D正确.故选D.本题关键根据绞车的线速度等于物块运动速度从而求解物块的加速度，根据牛顿第二定律求解．3、C【解析】由牛顿第二定律知，用大小为的力拉木块时，有，拉力变为时，，得，C正确．4、A【解析】

小球受重力、细线的拉力和支持力，由于平衡，三个力可以构成矢量三角形，如图所示：根据平衡条件，该矢量三角形与几何三角形POC相似，故有：GPO=FTL=FNR，解得：FT=LPOG，FN=R本题的关键是对小球进行受力分析，然后根据矢量三角形与几何三角形相似，列式分析各力的变化．这是非直角三角形的情况下是常用的方法．5、A【解析】

AB．对小球受力分析并合成矢量三角形：重力大小方向不变，支持力方向不变，绳子拉力方向由图中实线变为虚线，绳子拉力增大，斜面对小球的支持力减小，A正确，B错误；CD．对斜面受力分析：正交分解：根据牛顿第三定律，小球对斜面的压力减小，所以斜面对地面的摩擦力减小，地面对斜面的支持力减小，根据牛顿第三定律，斜面对地面的压力减小，CD错误。故选A。6、B【解析】以整体为研究对象，受力分析如图所示：根据牛顿第二定律，沿斜面方向有：，代入数据解得F=51N，以A为研究对象，根据牛顿第二定律和胡克定律，沿斜面方向有：代入数据解得：l=1.3m，故B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、BD【解析】小煤块运动到B，速度不可能超过传送带的速度，即不可能为4m/s，故A错误；小煤块先加速后匀速，根据牛顿第二定律，得：a==0.4×10=4m/s1，加速时间为：t1==0.5s，加速位移：，匀速时间：，故运动的总时间为：t=t1+t1=0.5s+1.75s=1.15s，故B正确；在加速过程，传送带的位移为：x1′=v0t1=1×0.5=1m，故划痕为：=1﹣0.5=0.5m，故C错误；小煤块与传送带系统产生的热量为：Q=f•△x=μmg•△x=0.4×1×10×0.5=1J，故D正确；故选BD.点睛：分析清楚物体运动的过程，先是匀加速直线运动，后是匀速直线运动，分过程应用运动规律求解即可，尤其是注意分析摩擦力的变化情况．8、AC【解析】在速度--时间图象里，图象与横轴所围成的面积表示物体发生的位移．从A图中可以看出，当t=20s时，两图象面积相等，此时一辆赛车追上另一辆，A正确；图中a的面积始终小于b的面积，所以不可能追上，B错误；图象也是在t=20s时，两图象面积相等，此时一辆赛车追上另一辆；C正确；图象中a的面积始终小于b的面积，所以不可能追上，D错误．9、AD【解析】

拉力F作用下两物体以相同加速度保持间距不变一起做匀加速直线运动，对物体A分析知，拉力F作用下弹簧弹力大于滑动摩擦力，弹簧具有一定的弹性势能EP1．系统停止运动时，对物体A分析知，弹簧弹力小于最大静摩擦力(滑动摩擦力)，弹簧具有的弹性势能EP2<EP1．从撤去拉力F到系统停止运动的过程中，弹簧对两端物体做功．拉力F作用下两物体间距不变，则两物体速度相等；它们的总动能为2Ek，质量相等；撤去拉力AB：从撤去拉力F到系统停止运动的过程中，物体A的动能由Ek变为0，据动能定理，外力对物体A所做总功W总=0-Ek=-Ek，外力对物体A所做总功的绝对值等于Ek．此过程中有弹力和摩擦力做功，则摩擦力对物体A所做功的绝对值不等于Ek，物体A克服摩擦阻力做的功不等于CD：据能量守恒可得，系统克服摩擦阻力做的功一定等于系统机械能的减小量，即W系克f=2Ek10、BD【解析】

根据万有引力提供向心力、万有引力等于重力求解卫星的绕行速度；根据卫星绕行的周期计算月球的质量，根据密度公式求解月球的密度。【详解】AB．卫星绕月球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力：又根据：联立两式得：，故B正确，A错误；CD．卫星绕月球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力计算月球的质量：解得月球的质量：月球的体积：月球的密度：解得月球的密度：，故D正确，C错误。绕行中心天体做匀速圆周运动的物体由万有引力完全提供向心力，在不考虑星球自转的情况下，万有引力和重力相等。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、132【解析】

(1)[1]根据实验的电路图可知，电路中没有电压表，不能使用伏安法测量电阻值的变化，但电路中的电阻箱可以控制电流的变化，若电路中的电流值不变，则电路中的总电阻值也不变，所以在步骤（c）中，可以调节电阻箱，使电流表的示数仍为I，读出此时电阻箱的读数R2，则拉力敏感电阻丝的电阻增加量为(2)[2]开始时滑环下不吊重物，则有当挂重力为G的重物后，取AB中点处为研究对象，则此处受到三个力的作用，两个斜向上的拉力大小相等，与竖直方向之间的夹角也相等，则在竖直方向上有在题图乙中，设直线的斜率为k，截距为b，则联立可得[3]由题图乙可知代入数据得G=132N12、BDCBBD【解析】

(1)[1]A．两个弹簧秤应尽量和纸面平行，故A错误。B．用两个弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置，读出两个弹簧秤的示数，其中F1、F2方向夹角不能太小或太大，适当即可．故B正确．C.固定橡皮条的固定点和结点位置不能变动，故C错误。D．只用一只弹簧秤，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向．故D正确．(2)[2]使用前要检查弹簧测力计的指针是否指到零位置．如果没有指在零位置就需要调零．调零一般方法是通过移动指针来调零，即调节图示中的部件C．(3)[3]实验中两次要求效果相同，故实验采用了等效替代的方法．所以B正确，ACD错误．(4)[4]F1、F2合力的理论值是指通过平行四边形定则求出的合力值，而其实验值是指一个弹簧拉橡皮条时所测得的数值，由此可知F是F1、F2合力的理论值，F′是合力的实验值；该实验的实验目的就是比较F1、F2合力的理论值和实验值是否相等．(5)[5]A．根据平行四边形定则可知夹角太小将会导至合力过大，导致一个弹簧拉时可能超过量程，故夹角不能太小或太大，适当即可．故A不符合题意．B．实验是通过作图得出结果，故在不超出量程的情况下为了减小误差应让拉力尽量大些．故B符合题意．C．为了准确记下拉力的方向，故采用两点描线时两点应尽量距离大一些，故细绳应长些．