北京市中央民大附中2027届物理高三上期中考试试题含解析

北京市中央民大附中2027届物理高三上期中考试试题注意事项: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，一个质量为m的钢球，放在倾角为θ的固定斜面上，用一垂直于斜面的挡板挡住，处于静止状态。各个接触面均光滑，重力加速度为g,则挡板从该位置缓慢放平的过程中，球对挡板的压力和球对斜面的压力()A．增大增大B．减小减小C．增大减小D．减小增大2、如图所示，用三段不可伸长的轻质细绳、、共同悬挂一重物使其静止，其中端固定，绳与水平之间的夹角为．最初绳是水平的，现保持角不变，将绳的端逐渐向上移动，在端到达点正上方的过程中，若分别用和表示和绳上的拉力大小，则下列判断中正确的是（）A．先变大后变小，先变小后变大B．先变小后变大，先变小后变大C．一直变小，先变大后变小D．一直变小，先变小后变大3、如图所示，物块A、B叠放在粗糙的水平桌面上，水平外力F作用在B上，使A、B一起沿水平桌面向右加速运动．设A、B之间的摩擦力大小为f1，B与水平桌面间的摩擦力大小为f2，保持A、B相对静止，逐渐增大F，则()A．f1不变、f2变大B．f1变大、f2不变C．f1和f2都不变D．f1和f2都变大4、质量为的物体静止在水平面上，物体与水平面之间的动摩擦因数为．对物体施加一个大小变化、方向不变的水平拉力，作用了的时间．为使物体在时间内发生的位移最大，若，力随时间的变化情况应该为下图中的（）．A．B．C．D．5、如图所示，F1、F2、F3恰好构成封闭的直角三角形，这三个力的合力最大的是()A． B． C． D．6、如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体(物体与弹簧不连接)，初始时物体处于静止状态．现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移x之间的关系如图乙所示(g＝10m/s2)，则下列结论正确的是A．物体的加速度大小为5m/s2B．弹簧的劲度系数为7.5N/cmC．物体的质量为3kgD．物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态二、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、如图中方框区域内有一个位置可以任意摆放的全反射棱镜，其横截面是等腰直角三角形，光线1、2、3、4表示的是入射光线，经过棱镜后，相应的出射光线是、、、下图4种情况中，哪些是可能实现的（）A． B．C． D．8、脉冲星的本质是中子星，具有在地面实验室无法实现的极端物理性质，是理想的天体物理实验室，对其进行研究，有希望得到许多重大物理学问题的答案，譬如：脉冲星的自转周期极其稳定，准确的时钟信号为引力波探测、航天器导航等重大科学技术应用提供了理想工具.2017年8月我国FAST天文望远镜首次发现了两颗太空脉冲星，其中一颗星的自转周期为T（实际测量为1.83s），该星距离地球1.6万光年，假设该星球恰好能维持自转不瓦解．地球可视为球体，其自转周期为T0，用弹簧测力计测得同一物体在地球赤道上的重力为两极处的k倍，已知引力常量为G，则下列关于该脉冲星的平均密度ρ及其与地球的平均密度ρ0之比正确的是A．ρ＝ B．ρ＝C． D．9、关于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是（）A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大B．一定质量的理想气体在等温变化时，内能不改变，气体不和外界发生热交换C．布朗运动不是分子运动，但它能间接反映液体分子在做无规则的运动D．温度越高，两种物质的浓度差越大，则扩散进行的越快。E.相对湿度大时，蒸发快。10、如图，质量相同的两物体a、b，用不可伸长的轻绳跨接在同一光滑的轻质定滑轮两侧，a在水平桌面的上方，b在水平粗糙桌面上。初始时用力压住b使a、b静止，撤去此压力后，a开始运动，在a下降的过程中，b始终未离开桌面。在此过程中A．a的速率小于b的速率B．两物体机械能的变化量相等C．a的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量D．绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的代数和为零三、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）某同学要探究一个弹簧压缩一定长度时具有的弹性势能大小，实验室提供了一个弹簧测力计、刻度尺、物块、方木板．实验步骤如下：①将物块放在水平木板上，弹簧测力计左端固定在水平桌面上，另一端勾住物块，如图所示；②水平拖动木板，读出弹簧秤测力计示数F；③如图所示，固定木板，将弹簧左端固定在木板上，弹簧自由伸长到O点，用物块压缩弹簧到A点，无初速释放滑物块，物块停在木板上的B点，记录此位置．(1)为测量此次弹簧压缩时储存的弹性势能，需要用刻度尺测出_______(填写物理量及符号)．(2)弹簧具有的弹性势能EP=____________(用所测物理量的符号表示)(3)在步骤②中若这位同学加速拉动木板对实验结果__________(填“有”或“无”)影响．12．（12分）在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学的实验情况如图所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．（1）本实验中，采用下列哪些方法和步骤可以减小实验误差________．A．两个分力、间的夹角尽量小些B．两个分力、间的夹角尽量大些C．橡皮筋的细绳要尽量短一些D．实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度（2）本实验采用的是等效替代法，但若将细绳也换成橡皮筋，则实验结果是否会发生变化？答：_________________（选填“变化”或“不变化”）．（3）若保持结点O的位置及OB绳方向不变，而将OC顺时针缓慢转动一小角度，其他操作均正确，则______________．A．弹簧秤甲的示数不变B．弹簧秤甲的示数一直减小C．弹簧秤乙的示数可能增大D．弹簧秤乙的示数一定先减小后增大四、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，一负离子从静止开始经加速电场加速后，获得水平速度，从水平放置的一对平行金属板正中间射入偏转电场中.已知负离子的电荷量为,质量为用m，偏转金属极板长为L,两极板间距为d,偏转电压为U.求：(1)加速电场两端的电压；(2)负离子飞出偏转电场时沿垂直偏转板方向偏移的距离y和速度偏转角的正切值；(3)要使负离子能飞出偏转电场，水平金属板间所加偏转电压U应满足的条件.14．（16分）如图所示是磁动力电梯示意图，即在竖直平面内有两根很长的平行竖直轨道，轨道间有垂直轨道平面交替排列的匀强磁场B1和B2，B1＝B2＝1.0T，B1和B2的方向相反，两磁场始终竖直向上做匀速运动，电梯轿厢固定在图示的金属框abcd内，并且与之绝缘．已知电梯载人时的总质量为4.95×103kg，所受阻力f＝500N，金属框垂直轨道的边长ab＝2.0m，两磁场的宽度均与金属框的边长ad相同，金属框整个回路的电阻R＝8.0×10－4Ω，g取10m/s2.已知电梯正以v1＝10m/s的速度匀速上升，求：(1)金属框中感应电流的大小及图示时刻感应电流的方向；(2)磁场向上运动速度v0的大小；15．（12分）如图所示，一个滑雪运动员，质量m=75kg，以v0=1.0m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ=30°，在t=5.0s的时间内滑下的路程x=60m．取重力加速度g=10m/s1．求：（1）滑雪运动员加速度a的大小；（1）滑雪运动员受到阻力f的大小．

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、C【解析】

画出球的受力图，由平行四边形法则可知，当挡板从该位置缓慢放平的过程中，挡板对球的弹力逐渐变大；斜面对球的弹力逐渐减小；根据牛顿第三定律可知，球对挡板的压力逐渐变大，球对斜面的压力逐渐减小；A．增大、增大；与结论不相符，选项A错误；B．减小、减小；与结论不相符，选项B错误；C．增大、减小；与结论相符，选项C正确；D．减小、增大；与结论不相符，选项D错误；故选Ｃ．2、D【解析】对点受力分析，如图所示：保持角不变，将绳的端逐渐向上移动，在端到达点正上方的过程中，一直变小，先变小后变大，故ABC错误，D正确；故选D．【点睛】悬绳固定的物体平衡问题，往往以结点为研究对象，正确分析受力，作出力图，即可图像法求解．3、B【解析】

根据牛顿第二定律得：对A物体：，对整体：，可见，当F增大时，加速度a增大，f1变大；而，μ、mA、mB都不变，则f2不变，故B正确，A、C、D错误；故选B．水平外力F逐渐增大，A、B都保持相对静止，加速度相同，根据牛顿第二定律分别以A和整体为研究对象，分析摩擦力f1和f2的大小变化情况．4、B【解析】A．在内，，物体静止不动，在内，加速度，位移，第末速度为，在内，加速度，位移为，A错误；B．在内，加速度，第末速度为，在内，加速度，位移，第末速度为，在内，加速度，位移为，B正确；C．在内，，物体静止不动，在内，加速度，位移，第末速度为．在内，加速度，位移为，C错误；D．在内，加速度，第末速度为，在内，加速度，位移，第末速度为，在内，加速度，位移为．故D错误；故选：B．5、C【解析】

由矢量合成法则可知，A图的合力为2F3，B图的合力为0，C图的合力为2F2，D图的合力为2F3，因F2为直角三角形的斜边，故这三个力的合力最大的为C图．A.A项与上述分析结论不相符，故A不符合题意；B.B项与上述分析结论不相符，故B不符合题意；C.C项与上述分析结论相符，故C符合题意；D.D项与上述分析结论不相符，故D不符合题意．6、A【解析】试题分析：初始时物体处于静止状态，，由图可知x1=4cm，初始时，N，在x1=4cm之后F不变，说明物体离开弹簧，物体与弹簧分离时，弹簧处于原长状态，由牛顿第二定律，F2=30N,解得m=2kg，a="5"m/s2，所以A正确，B、C、D错误。考点：牛顿第二定律二、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、ABC【解析】

A.将全反射棱镜如图放置，可满足要求，选项A正确；B.将全反射棱镜如图放置，可满足要求，选项B正确；C.将全反射棱镜如图放置，可满足要求，选项C正确；D.全反射棱镜对光路有两种控制作用：将光的传播方向改变90°，或是改变180°，而没有会聚光线的作用，选项D选项错误。8、AC【解析】

AB．星球恰好能维持自转不瓦解时，万有引力恰好能提供其表面物体做圆周运动所需的向心力，设该星球的质量为M，半径为R，表面一物体质量为m，有，又M＝ρ·πR3，式中ρ为该星球密度，联立解得ρ＝，选项A正确，B错误；CD．设地球质量为M0，半径为R0，地球表面一物体质量为m′，重力为P，该物体位于地球两极时，有P＝G，在赤道上，地球对物体的万有引力和弹簧测力计对物体的拉力的合力提供该物体做圆周运动所需的向心力，则有G－kP＝m′R0联立解得地球平均密度故选项C正确，D错误．9、ACD【解析】A、温度是分子平均动能的标志，所以温度高的物体分子平均动能一定大，而物体的内能还与物质的量、体积等因素有关，所以物体的内能不一定大，故A正确；B、理想气体在等温变化时，内能不改变，当气体体积变化时气体对外界或外界对气体要做功，由热力学第一定律知，气体与外界要发生热交换，故B错误；C、布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，它间接地反映了液体分子的无规则运动，故C正确；D、扩散现象说明分子永不停息地做无规则运动，温度越高，两种物质的浓度差越大，则扩散进行的越快，故D正确；E、相对湿度大时，空气接近饱和气体，液体内部分子进入空气的速度与空气里的液体分子进入液体中的速度差不多，蒸发很难进行，E错误。故选：ACD。10、AD【解析】

将b的速度进行分解如下图所示：

由图可知va=vbcosθ，cosθ<1，可得va<vb，即a的速率小于b的速率，故A正确；绳对a做负功，对b做正功，则a的机械能减少，b的机械能增加。由于摩擦力对b做功，故ab系统总的机械能减少，则二者机械能的变化量不相等，故B错误；a的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量与产生的内能之和，故a的重力势能的减小量大于两物体总动能的增加量，故C错误；在这段时间t内，绳子对a的拉力和对b的拉力大小相等，绳子对a做的功等于-FTvat，绳子对b本题是连接体问题，关键要知道两个物体沿绳子方向的分速度相等。要正确分析有摩擦力作用下的系统功能转化关系，知道系统克服摩擦力做功机械能减少，减少的机械能转化为内能。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、AB间的距离无【解析】

(1)水平拖动木板时物块处于平衡，有，而压缩弹簧到A位置释放到B点停下，有弹力做正功和滑动摩擦力做负功，故根据动能定理，则需要测量出摩擦力做功的位移，即测量AB间的距离x.(2)由弹力做功等于弹性势能的变化有：，联立得.(3)步骤②若加速拉动木板，物块仍然在弹簧弹力和滑动摩擦力的作用下处于平衡，测量滑动摩擦力无误差，故对实验结果无影响.对单个物体的运动过程，首先考虑动能定理，牵扯弹簧的弹力做功时，考虑机械能守恒或功能关系或能量守恒．12、D不变化BC【解析】

（1）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AB错误；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，故C错误；为了防止出现分力的情况，应让各力尽量贴近木板，且与木板平行，同时，读数时视线要正对弹簧秤刻度，故D正确；故选D．（2）由于O点的作用效果相同，将两个细绳套换成两根橡皮条，不会影响实验结果（3）对点o受力分析，受到两个弹簧的拉力和橡皮条的拉力，保持结点O的位置及OB绳方向不变，其中橡皮条长度不变，其拉