北京市北方交大附中2027届物理高三上期中教学质量检测试题含解析

北京市北方交大附中2027届物理高三上期中教学质量检测试题注意事项：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，顶端装有定滑轮的粗糙斜面体放在水平地面上，A、B两物体通过细绳连接，并处于静止状态（不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦）。现用水平向右的力F作用于物体B上，将物体B缓慢拉高一定的距离，此过程中斜面体与物体A仍然保持静止。在此过程中下列说法正确的是A．水平力F是恒力B．斜面体所受地面的支持力一定不变C．绳子对物体A的拉力保持不变D．物体A所受斜面体的摩擦力一定变大2、如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环，小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在下滑过程中，小环A．机械能守恒 B．机械能一直增加C．所受合力恒定不变 D．所受合力一直不做功3、如图所示为三种形式的吊车示意图，QA为重力不计的杆，其O端固定，A端带有一小滑轮，AB为重力不计的缆绳，当它们吊起相同重物时，缆绳对滑轮作用力的大小关系是A． B． C． D．4、如图，有一理想变压器，原副线圈的匝数比为n，原线圈接正弦交流电，电压的最大值为U，输出端接有一个交流电流表和一个电动机。电动机线圈电阻为R，当输入端接通电源后，电流表读数为I，电动机带动一重物匀速上升。下列判断正确的是A．原线圈中的电流的有效值为B．变压器的输入功率为C．电动机两端电压为IRD．电动机消耗的功率为I2R5、如图所示，在“托球跑”趣味比赛中，若运动员沿水平面匀加速直线跑．球拍平面与水平方向的夹角为θ时，网球与球拍保持相对静止．球拍和网球的质量分别为M、m，不计摩擦力和空气阻力，重力加速度为g．则下列说法正确的是A．球拍对球的作用力太小为mgB．运动员对球拍的作用力大小为（M+m)gC．运动员的加速度大小为gtanθD．若加速度大于gsinθ，球一定沿球拍向上运动6、如图所示,一质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点,初始时刻小球静止于P点。第一次小球在水平拉力F1作用下,从P点缓慢地移动到Q点,此时轻绳与竖直方向夹角为(<90o),张力大小为T1;第二次在水平恒力F2作用下,从P点开始运动并恰好能到达Q点,在Q点时轻绳中的张力大小为T2.关于这两个过程,下列说法中正确的是(不计空气阻力,重力加速度为g)()A．两个过程中，轻绳的张力均变大B．,C．第一个过程中,拉力F1在逐渐变大,且最大值一定大于F2D．第二个过程中,重力和水平恒力F2的合力的功率先增大后减小二、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,在匀强磁场的区域内有一根长为L、质量为m的导线用一绝缘细绳悬挂在天花板下面,当通以垂直纸面向内方向的电流I后,导线恰能保持静止,且与竖直方向的夹角为θ,则有关磁感应强度B的大小和方向正确的有（）A．B=mgsinθ/IL,方向垂直纸面向外B．B=mgtanθ/IL，方向竖直向下C．B=mg/IL,方向水平向左D．B=mg/IL，方向水平向右8、如图所示，质量为m的小球(可视为质点)用长为L的细线悬挂于O点，自由静止在A位置．现用水平力F缓慢地将小球从A拉到B位置而静止，细线与竖直方向夹角为θ＝60°，此时细线的拉力为T1，然后撤去水平力F，小球从B返回到A点时细线的拉力为T2，则()A．T1＝T2＝2mgB．从A到B，拉力F做功为mgLC．从B到A的过程中，小球受到的合外力大小不变D．从B到A的过程中，小球重力的瞬时功率先增大后减小9、如图所示,刚性板放在竖直墙壁和挡板K之间,竖直墙壁和水平面光滑,物体P、Q静止叠放在板上,此时物体P的上表面水平。若将K往右缓慢移动一小段距离后固定,整个装置在新的位置仍保持静止,与原来的相比()A．板对P的作用力不变B．P对板的压力变小C．P对Q的支持力减小D．水平地面受到的弹力变小10、如图所示,生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙,甲的速度为v0，小工件离开甲前与甲的速度相同，并平稳地传到乙上，工件与乙之间的动摩擦因数为μ．乙的宽度足够大，重力加速度为g，则（）A．若乙的速度为v0,工件在乙上侧向(垂直于乙的运动方向)滑过的距离s=B．若乙的速度为2v0,工件从滑上乙到在乙上侧向滑动停止所用的时间不变C．若乙的速度为2v0,工件在乙上刚停止侧向滑动时的速度大小v=D．保持乙的速度2v0不变,当工件在乙上刚停止滑动时,下一只工件恰好传到乙上,如此反复.若每个工件的质量均为m,除工件与传送带之间摩擦外,其他能量损耗均不计,驱动乙的电动机的平均输出功率=mgμv0三、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）图甲是某同学验证动能定理的实验装置。其步骤如下：A．易拉罐内盛上适量细沙，用轻绳通过滑轮连接在小车上，小车连接纸带。合理调整木板倾角，让小车沿木板匀速下滑。B．取下轻绳和易拉罐，测出易拉罐和细沙的质量m1以及小车质量m2。C．撤去细绳和易拉罐后，换一条纸带，让小车由静止释放，打出的纸带如图乙(中间部分未画出)，O为打下的第一点。己知打点计时器的打点时间间隔为T，重力加速度为g。(1)步骤C中小车所受的合外力大小为___(2)为验证从O—C过程中小车合外力做功与小车动能变化的关系，测出BD间的距离为，OC间距离为，则C点速度大小为___，需要验证的关系式为____(用所测物理量的符号表示)。12．（12分）某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有220Hz、30Hz和40Hz，打出纸带的一部分如图（b）所示。该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其他条件进行推算。（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为________，重物下落的加速度的大小为________。（2）已测得s1=8.89cm，s2=9.50cm，s3=10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/s2，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1％。由此推算出f为_________Hz。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）一个磁感应强度为B的均匀磁场，垂直于一轨距为l的导轨（导轨足够长）轨道与水平面有的切角，一根无摩擦的导体棒，质量为m，横跨在两根导轨上，如图所示。如果由导体棒和轨道组成的电路在以下几种不同情况下被闭合，当从静止开始放开导体棒后，棒将会如何运动呢?（除电阻R外，其余电路的电阻都忽略不计，电磁辐射忽略不计，线圈的自感电动势）(1)一个阻值为R的电阻；(2)一个电容为C的电容；(3)一个电感为L的线圈。14．（16分）质量为m的物体置于倾角为=37°的固定斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因数为=0.1．如图甲所示，先用平行于斜面的推力F1作用于物体上，使其能沿斜面匀速上滑；若改用水平推力F1作用于物体上，也能使物体沿斜面匀速上滑，如图乙所示．求两次推力大小之比．(sin37°=0.6，cos37°=0.8)15．（12分）2019年1月4日上午10时许，科技人员在北京航天飞行控制中心发出指令，嫦娥四号探测器在月面上空开启发动机，实施降落任务。在距月面高为H=102m处开始悬停，识别障碍物和坡度，选定相对平坦的区域后，先以a1匀加速下降，加速至v1m/s时，立即改变推出力，以a2=2m/s2匀减速下降，至月表高度30m处速度减为零，立即开启自主避障程序，缓慢下降。最后距离月面3m时关闭发动机，探测器以自由落体的方式降落，自主着陆在月球背面南极艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑中，整个过程始终垂直月球表面作直线运动，取竖直向下为正方向。已知嫦娥四号探测器的质量m=40kg，月球表面重力加速度取1.5m/s2。求：（1）嫦娥四号探测器自主着陆月面时的瞬时速度大小v2；（2）匀加速直线下降过程推力F的大小和方向；（3）已知月球的半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，嫦娥四号执行探测任务结束后要返回地球，则在月球表面至少要获得多大的发射速度。（用字母表示）

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】物体B为研究对象，分析其受力情况如图所示，则有，，在将物体B缓慢拉高的过程中，θ增大，则水平力F和细绳上的拉力随之变大．故AC错误；对A、B两物体与斜面体这个系统而言，系统处于平衡状态，因拉力F变大，则地面对斜面体的摩擦力一定变大，而竖直方向并没有增加其他力，故斜面体所受地面的支持力不变，故B正确；这个过程中尽管绳子张力变大，但是开始时物体A所受斜面体的摩擦力方向未知，故物体A所受斜面体的摩擦力的情况无法确定．故D错误；故选B。2、A【解析】

由于大圆环给的弹力垂直小圆环的速度方向，不做功，只有重力做功，所以机械能守恒，A正确BD错误；由于小圆环做速度增大的圆周运动，故合力变化，C错误．3、B【解析】

分别对三种形式的滑轮进行受力分析，设绳子的作用力分别为、、，各图中绳子拉力均为；在图(a)中，则有：在图(b)中，则有：在图(c)中，则有：可知：A.与分析不符，故A错误；B.与分析相符，故B正确；C.与分析不符，故C错误；D.与分析不符，故D错误。4、B【解析】

A、原副线圈的匝数比为n，副线圈的电流为I，则有原线圈的电流有效值为，故A错误；BD、原副线圈的匝数比为n，原线圈接正弦交流电，电压的最大值为U，则原线圈的电压有效值为，所以副线圈的电压为，因此电动机消耗的功率为P＝UII，则变压器的输入功率也为，故B正确，D错误。C、电动机两端电压等于副线圈的电压。由于是非纯电阻，所以不等于IR，故C错误；5、C【解析】

以小球为研究对象，受力分析如图所示。可求球拍对球的作用力F=mg/cosθ，所以A错误；合外力为F合=mgtanθ=ma，可求小球的加速度为a=gtanθ，小球与运动员的加速度相同，故运动员的加速度也是gtanθ，所以C正确；把球和球拍视为一个整体，整体加速度为gtanθ，合外力（M+m)gtanθ，根据矢量三角形法则可求人对球拍的作用力为F1=（M+m)g/cosθ，所以B错误；而gtanθ＞gsinθ，由题意知，小球没有沿球拍向上运动，D错误。6、C【解析】

A．第一次运动过程中，根据几何关系可知，绳子的拉力：所以轻绳的张力变大；第二次由于重力和拉力都是恒力，可以把这两个力合成为“等效重力”，则第二次小球的运动可以等效于单摆运动，当绳子方向与重力和F2方向在同一直线上时，小球处于“等效最低点”，等效最低点的速度最大，此时绳子张力最大，所以第二次绳子张力先增大，后减小，故A错误。B．第一次运动到Q点时，受力平衡，根据几何关系可知:第二次运动到Q点时，速度为零，则向心力为零，则绳子拉力：故B错误。C．第一次小球缓慢移动，因此小球一直处于平衡状态，解得：绳中张力：随着α的逐渐增大，力F1、T1逐渐增大，当α＝θ时最大；在第二次运动过程中，根据动能定理有：解得：故C正确。D．在第二个过程刚开始时，v=0。由：P=F合v合cosθ知开始时P=0，而当球运动到等效最低点时，cosθ=0所以P=0由此可知重力和水平恒力的合力的功率先增大再减小，再增大再减小。故D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】

A项：方向垂直纸面向外，导线不受安培力作用，所以导线不可能处于图示位置平衡，故A错误；B项：方向竖直向下，导线受到水平向左的安培力，由平衡条件可知，tanθ=BILmg，解得：B=C项：方向水平向左，导线受到竖直向上的安培力，当安培力与重力相等时有：mg=BIL，解得：B=mgIL，故D项：方向水平向右，导线受到竖直向下的安培力，由平衡条件可知，导线不可能处于图示位置平衡，故D错误。故应选：BC。8、AD【解析】小球在B位置时受到向下的重力mg、水平向左的拉力F、沿BO方向的拉力T1，根据平衡条件应有T1=mgcos60°=2mg；小球返回到A时，根据牛顿第二定律应有T2-mg=mvA2L

从B到A由动能定理可得mgL（1-cos60°）=12mvA，所以A正确；根据动能定理应有WF-mgL（1-cos60°）=0，解得WF=12mgL，所以B错误；从B到A小球做圆周运动，在B点时所受的合力为FB=mgsinθ，在A点时所受的合力为FA=mvA2L，再由动能定理mgL（1-cosθ）=12mvA2，解得F，所以C错误；根据P=Fvcosα，小球在B点时的速度为0，所以重力的瞬时功率也为0，尽管小球在A点时的速度最大，但此时在竖直方向的速度为0，所以重力的瞬时功率也为0，所以小球从B到A的过程中重力的瞬时功率应先增大后减小，D正确；故选AD．点睛：解答时应明确：①物体缓慢运动过程即为动态平衡过程；②瞬时功率表达式为P=FVcosα，其中α是力F与速度v的正向夹角．9、AC【解析】

AB．设板与水平地面的夹角为α，以PQ整体为研究对象，分析受力情况如图1：总重力、板的支持力和摩擦力，板对P的作用力是支持力和摩擦力的合力.由平衡条件分析可以知道板对P的作用力大小与总重力大小平衡，保持不变.又因为：α减小，增大.故A正确、B错误.C．以Q为研究对象，Q原来不受摩擦力，当将K往右缓慢移动一小段距离后，Q受力情况如图2，Q受到摩擦力，则Q受到的摩擦力将增大.支持力：原来支持力等于重力,故支持力减小了；所以C正确.D．以板、P、Q整体为研究对象，受力情况如图3，则有水平地面的弹力，则水平地面受到的弹力将保持不变.故D错误.10、CD【解析】根据牛顿第二定律，μmg=ma，得a=μg，摩擦力与侧向的夹角为45°，侧向加速度大小为，根据−2axs＝1-v12，解得：，故A错误；沿传送带乙方向的加速度ay＝μg，达到传送带乙的速度所需时间，与传送带乙的速度有关，故时间发生变化，故B错误；设t=1时刻摩擦力与侧向的夹角为θ，侧向、纵向加速度大小分别为ax、ay，

则，很小的△t时间内，侧向、纵向的速度增量△vx=ax△t，△vy=ay△t，解得．且由题意知，t，则，所以摩擦力方向保持不变，则当vx′=1时，vy′=1，即v=2v1．故C正确;工件在乙上滑动时侧向位移为x，沿乙方向的位移为y，由题意知，ax=μgcosθ，ay=μgsinθ，在侧向上−2axs＝1-v12，在纵向上，2ayy＝(2v1)2−1;工件滑动时间，乙前进的距离y1=2v1t．工件相对乙的位移，则系统摩擦生热Q=μmgL，依据功能关系，则电动机做功：由，解得．故D正确；故选CD.点睛：本题考查工件在传送带上的相对运动问题，关键将工件的运动分解为沿传送带方向和垂直传送带方向，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．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）m1g；（2），【解析】

（1）[1]小车匀速下滑时受到重力、支持力、摩擦力和轻绳的拉力，合力为零；撤去拉力后，其余力不变，故合力等于撤去轻绳的拉力，而轻绳的拉力等于易拉罐和细沙的重力，所以小车所受的合外力为m1g；（2）[2]匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻瞬时速度，故；[3]动能增量为：，合力的功为：，需要验证的关系式为：12、40【解析】

(1)[1][2]根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时