北京市西城区北京第四十三中学2027届高三物理第一学期期中教学质量检测模拟试题含解析

北京市西城区北京第四十三中学2027届高三物理第一学期期中教学质量检测模拟试题注意事项：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、如图所示，一个小球（视为质点）从H=18m高处，由静止开始通过光滑弧形轨道AB，进入半径R=6m的竖直圆环，且与圆环间动摩擦因数处处相等，当到达环顶C时，刚好对轨道压力为零；沿CB圆弧滑下后，进入光滑弧形轨道BD，且到达高度为h的D点时的速度为零，g=10m/s2，所有高度均相对B点而言，则h值可能为（）A．10m B．11m C．12m D．13m2、如图所示，光滑水平面上有A、B两辆小车，质量均为m＝1kg，现将小球C用长为0.2m的细线悬于轻质支架顶端，mC＝0.5kg。开始时A车与C球以v0＝4m/s的速度冲向静止的B车。若两车正碰后粘在一起，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，则（）A．A车与B车碰撞瞬间，两车动量守恒，机械能也守恒B．从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中，A、B、C组成的系统动量守恒C．小球能上升的最大高度为0.16mD．小球能上升的最大高度为0.12m3、假设发射两颗探月卫星A和B，如图所示，其环月飞行距月球表面的高度分别为200km和100km．若环月运行均可视为匀速圆周运动，则A．B环月运行的周期比A小B．B环月运行时向心加速度比A小C．B环月运行的速度比A小D．B环月运行的角速度比A小4、如图所示，小芳在体重计上完成下蹲动作，下列反映体重计示数随时间变化的F-t图像可能正确的是A． B． C． D．5、2019年4月1日，在中国核能可持续发展论坛上，生态环境部介绍2019年会有核电项目陆续开工建设，某核电站获得核能的核反应方程为，已知铀核的质量为m1，钡核的质量为m2，氪核的质量为m3，中子的质量为m4，下列说法中正确的是（）A．该核电站通过核聚变获得核能B．铀核的中子数为143C．在上述核反应中x=2D．一个铀核发生上述核反应，释放的能量为6、如图所示，城市里很多立交桥的桥面可近似看成圆弧面。某汽车以恒定速率依次通过桥上同一竖直平面内圆弧上的A、B、C三点（B点最高，A、C等高）。则汽车A．通过A点时所受合力大于通过B点时所受合力B．通过B点时对桥面的压力小于其自身重力C．通过B点时受重力、支持力和向心力的作用D．通过C点时所受合力沿圆弧切线向下二、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，轻绳一端与放在光滑水平桌面的物块A连接，另一端通过滑轮悬挂着物块B．已知物块A的质量为0.1kg，物块B的质量为0.6kg．现由静止释放物块A、B，若物块A距桌子右边缘足够远，不计滑轮重量和绳与滑轮之间的摩擦力，重力加速度g=10m／s1．则在B未落地之前，下列说法正确的是A．物块A、B的加速度大小之比为1：1B．轻绳的拉力为1.1NC．物块B机械能守恒D．当物块B下落高度为0.75m时，物块A的速度大小为6m／s8、用双缝干涉测光的波长的实验装置如图所示，调整实验装置使屏上可以接收到清晰的干涉条纹．关于该实验，下列说法正确的是________．A．若将滤光片向右平移一小段距离，光屏上相邻两条明纹中心的距离增大B．若将光屏向右平移一小段距离，光屏上相邻两条暗纹中心的距离增大C．若将双缝间的距离d减小，光屏上相邻两条暗纹中心的距离增大D．若将滤光片由绿色换成红色，光屏上相邻两条暗纹中心的距离增大E.为了减少测量误差，可用测微目镜测出n条明条纹间的距离a，则相邻两条明条纹间距为9、质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力作用，下落的加速度为25g，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是（A．物体重力做的功为mghB．合外力对物体做功为35C．物体重力势能增加了mghD．物体的机械能减少了3510、如图所示，倾角为30°的斜面体静止在水平地面上，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B，跨过固定于斜面体顶端的定滑轮O(不计滑轮的摩擦)，球A的质量为m，物块B的质量为4m；开始时，用手托住A，使OA段绳恰好处于水平伸直状态(绳中无拉力)，OB绳平行于斜面，此时B静止不动，将A由静止释放，在其下摆到定滑轮O正下方的过程中斜面体和B始终保持静止.下列说法正确的是A．物块B受到的摩擦力方向发生了变化B．此过程中地面对斜面体始终没有摩擦力C．若适当增加OA段绳子的长度，物块B也不可能发生运动D．小球A运动到最低点时物块B所受的摩擦力为mg，方向沿斜面向下三、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）如图甲所示是利用气垫导轨验证机械能守恒定律的实验装置，导轨上安装了1、2两个光电门，滑块上固定一竖直遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连，细线与导轨平行．（1）用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度为_____mm．（2）在调整气垫导轨水平时，滑块不挂钩码和细线，接通气源后，给滑块一个初速度，使它从轨道右端向左运动，发现滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间．为调节气垫导轨水平，可采取的措施是_____．A．调节Q使轨道右端升高一些B．调节P使轨道左端升高一些C．遮光条的宽度应适当大一些D．滑块的质量增大一些（3）正确进行实验操作，测出滑块和遮光条的总质量M，钩码质量m，遮光条的宽度用d表示，重力加速度为g．现将滑块从图示位置由静止释放，实验中滑块经过光电门2时钩码未着地，测得两光电门中心间距s，由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为t1、t2，则验证机械能守恒定律的表达式是_____．12．（12分）某学习小组用如图所示的装置测量小车的加速度。一端带有轻滑轮的长木板固定在水平桌面上(滑轮摩擦可以忽略)。用天平测出物块和遮光片的总质量M、重物的质量m，用游标卡尺测出遮光片的宽度d，由米尺测出两光电门之间的距离L，由光电计时器测出遮光片依次通过两个光电门的时间分别为t1、t2。(1)通过两个光电门的瞬时速度分别为v1=_______，v2=__________。在计算瞬时速度时应用的物理方法是___________。(填“极限法”“微元法”或“控制变量法”)。(2)滑块的加速度a=_______(用题中所给物理量表示)。(3)该学习小组在测出滑块的加速度后，经分析讨论，认为还可根据实验数据求出物块与长木板间的动摩擦因数=_______(用M、m、a和重力加速度g表示)。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）二十一世纪，能源问题是全球关注的焦点问题．从环境保护的角度出发，电动汽车在近几年发展迅速．下表给出的是某款电动汽车的相关参数：请从上面的表格中选择相关数据，取重力加速度，完成下列问题：（1）求汽车在（）的制动过程中的加速度大小（计算过程中近似为）．（2）若已知电动汽车电能转化为机械能的效率为，整车在行驶过程中的阻力约为车重的0.05倍，试估算此电动汽车以的速度匀速行驶时的续航里程（能够行驶的最大里程）．已知．根据你的计算，提出提高电动汽车的续航里程的合理化建议（至少两条）．（3）若此电动汽车的速度从提升到需要25s，此过程中电动汽车获得的动力功率随时间变化的关系简化如图所示，整车在行驶过程中的阻力仍约为车重的0.05倍，求此加速过程中汽车行驶的路程（提示：可利用P-t图象计算动力对电动汽车做的功）．14．（16分）如图所示，有一倾角、间距的足够长平行金属导轨、底端接有阻值的电阻，质量的金属棒垂直导轨放置．建立原点位于底端、方向沿导轨向上的坐标轴x．在导轨间区域，有垂直导轨平面向上的磁场，磁场大小沿x轴方向变化满足关系．从时刻起，棒在外力F作用下，从沿斜面向上运动至处，其速度v与位移x的关系满足．棒始终保持与导轨垂直，不计其它电阻，不计所有摩擦．重力加速度g取．求（提示：可用图象下的“面积”来代表力F做的功）：（1）棒运动至处时，两端电势差及电阻R消耗的电功率P；（2）外力F在此运动过程中所做的功；（3）外力F在此运动过程中的平均功率．15．（12分）如图所示，一光滑水平面上有质量为m的光滑曲面体A，A右端与水平面平滑连接，一质量为m的小球C放在曲面体A的斜面上，距水平面的高度为h．小球C从静止开始滑下，然后与质量为2m球B发生正碰（碰撞时间极短，且无机械能损失）．求：（1）小球C与曲面体A分离时，A、C速度大小；（2）小球C与小球B发生碰撞后，小球C能否追上曲面体A。

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】

小球到达环顶C时，刚好对轨道压力为零，所以在C点，重力充当向心力，由牛顿第二定律得：.已知圆环半径R=6m，小球在C点动能：，以B所在平面为零势能面，在C点，小球重力势能EP=2mgR=12mg，小球从静止开始运动到到达C点过程中由动能定理得：，解得Wf=-3mg，小球在C点时的机械能：E=EK+EP=15mg.由于克服摩擦力做功，机械能减少，小球到达底端时的机械能小于15mg；小球从C点下滑过程中克服摩擦力做功，机械能减少，到达轨道同一高度处的速度比上升时的速度小，小球对轨道压力变小，摩擦力变小，小球下滑时，克服摩擦力做功小于3mg，故小球到达底端时的机械能大于15mg-3mg=12mg，小球进入光滑弧形轨道BD时，小球机械能的范围为，12mg＜E＜15mg，小球到达最高点时的机械能E=mgh，则12m＜h＜15m，故A，B，C错误，D正确.故选D.本题解题的关键是对小球运动过程的分析，知道小球在两个半圆上的摩擦力做功不等.2、C【解析】

A．车碰撞后粘在一起，属于典型的非弹性碰撞，有机械能损失，故A错误；B．从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中，在竖直方向上A、B、C组成的系统所受合外力不为零，则系统动量不守恒，故B错误；CD．A、B两车碰撞过程，动量守恒，设两车刚粘在一起时共同速度为v1，有解得从小球开始上摆到小球摆到最高点的过程中，A、B、C组成的系统在水平方向上动量守恒，设小球上升到最高点时三者共同速度为v2，有解得从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中，A、B、C组成的系统机械能守恒，即解得故C正确，D错误。故选C。3、A【解析】

卫星绕月球做圆周运动时，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律列方程，求出向心加速度、线速度、周期表达式，然后分析答题．【详解】设卫星的质量为m、轨道半径为r、月球质量为M，嫦娥卫星绕月球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力得：，周期T=2π，卫星A的轨道半径大于B的轨道半径，所以B环月运行的周期比A小，故A正确；向心加速度a=，卫星A的轨道半径大于B的轨道半径，所以B环月运行时向心加速度比A大，故B错误；，卫星A的轨道半径大于B的轨道半径，所以B环月运行的速度比A大，故C错误；角速度，卫星A的轨道半径大于B的轨道半径，所以B环月运行的角速度比A大，故D错误；故选A．本题关键抓住万有引力提供向心力，先列式求解出加速度、线速度、周期的表达式，再进行讨论．4、C【解析】

人在加速下蹲的过程中，有向下的加速度，处于失重状态，在减速下蹲的过程中，加速度方向向上，处于超重状态.【详解】对人的运动过程分析可知，人下蹲的过程可以分成两段：人在加速下蹲的过程中，有向下的加速度，处于失重状态，此时人对传感器的压力小于人的重力的大小；在减速下蹲的过程中，加速度方向向上，处于超重状态，此时人对传感器的压力大于人的重力的大小，ABD错误；C正确.故选C.本题主要考查了对超重失重现象的理解，人处于超重或失重状态时，人的重力并没变，只是对支持物的压力变了.5、B【解析】

A．该核电站利用核裂变获得核能，故A错误；B．铀核的核子数为235，质子数为92，所以中子数为故B正确；C．根据电荷数守恒、质量数守恒，可知x=3故C错误；D．核反应后的中子数是3个，所以中子增加2个，则一个铀核发生上述核反应，释放的能量为故D错误。故选B。6、B【解析】

A．汽车所受的合外力，可知汽车通过A点时所受合力等于通过B点时所受合力，选项A错误；B．通过B点时：可得则汽车对桥面的压力小于其自身重力，选项B正确；C．通过B点时受重力和支持力的作用，选项C错误；D．通过C点时所受合力指向圆心斜向下，选项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、ABD【解析】

同时间内，图中A向右运动h时，B下降一半的距离，即为0.5h，故A、B运动的路程之比为1：1，故速度和加速度之比均为1：1，故A正确；设A的加速度为a，则B的加速度为0.5a，根据牛顿第二定律，对A，有：T=mAa，对B，有：mBg-1T=mB•0.5a，联立解得：T=1.1N，a=11m/s1，故B正确；对B，加速度为a′=0.5a=6m/s1，根据速度位移公式，有：v1=1•a′•h，解得：，可知vA=1vB=6m/s，故D正确；细绳的拉力对B做功，则B的机械能不守恒，选项C错误；故选ABD．本题考查连接体问题，关键是搞清两个物体的速度和加速度的关系，结合牛顿第二定律和运动学公式列式分析，也可以结合系统机械能守恒定律分析．8、BCD【解析】

A、根据双缝干涉的的间距公式，由双缝的距离d，双缝到光屏的距离L和入射光的波长共同决定，而将滤光片向右平移，条纹间距不变；故A错误.B、将光屏向右平移一小段距离即L增大，可知增大；B正确.C、将双缝间的距离d减小，由知增大；C正确.D、将滤光片由绿色换成红色，可知波长变大，则光屏上的两个相邻暗条纹间的距离增大；D正确.E、n条亮纹之间有n-1个间距，则相邻条纹的间距为；故E错误.故选BCD.解决本题的关键掌握双缝干涉条纹的间距公式,并能灵活运用．9、AD【解析】

AC．质量为m的物体，在物体下落h的过程中，物体重力做的功WG=mgh，物体的重力势能减少mgh．故A项正确，B．质量为m的物体，下落的加速度为25F方向竖直向下，合外力对物体做功W故B项错误．D．合外力对物体做功W合=25mgh，物体动能增加25mgh；物体的重力势能减少故选AD.点睛：重力对物体所做的功等于物体重力势能的减少量；合力对物体所做的功等于物体动能的增加量；除重力（弹簧弹力）其他力对物体所做的功等于物体机械能的增加量．10、ACD【解析】

AD．开始时B所受静摩擦力大小为，方向向上；小球A摆下过程，只有重力做功，机械能守恒，有在最低点有解得：F=3mg。再对物体B受力分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，故静摩擦力f2=3mg-4mgsin30°=mg．方向向下，故AD正确；B．对物体B和斜面体整体受力分析，由于A球向左下方拉物体B和斜面体整体，故一定受到地面对其向右的静摩擦力，故B错误。C．由A分析可知，绳子对B的拉力与L无关，到达最低点时绳子拉力达到的最大值始终为3mg，故适当增加OA段绳子的长度，物块仍保持静止，C正确；故选ACD。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、5.40;B;;【解析】

（1）游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读．（2）根据滑块通过光电门的时间大小判断出速度的大小，从而确定哪一端偏低了．（3）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度得出滑块通过两光电门的瞬时速度，从而得出系统动能的增加量，根据下降的高度求出系统重力势能的减小量，得出所需验证的机械能守恒表达式．【详解】（1）游标卡尺的主尺读数为5mm，游标读数为0.05×8mm=0.40mm，则最终读数为5.40mm．（2）给滑块一个初速度，使它从轨道右端向左运动，发现滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间，可知速度越来越大，左端偏低，应调节P使轨道左端升高一些．故选B．（3）滑块通过两光电门的瞬时速度，，则系统重力势能的减小量△Ep=mgs，系统动能的增加量．则需验证的机械能守恒的表达式为：．故答案为（1）5.40（2）B（3）考查掌握轨道是否水平的判定依据，这是物理实验的基础．同时处理实验时一定要找出实验原理，根据实验原理我们可以寻找需要测量的物理量和需要注意的事项，最后理解求解瞬时速度的方法12、极限法【解析】（1）通过两个光电门的瞬时速度分别为v1=，v2=。在计算瞬时速度时应用的物理方法是极限法。（2）据，解得滑块的加速度（3）对重物受力分析得：，对物块和遮光板分析得：；联