北京市徐悲鸿中学2027届高三上物理期中学业水平测试试题含解析

北京市徐悲鸿中学2027届高三上物理期中学业水平测试试题注意事项: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，一物块在一个水平力F作用下沿斜面匀速运动，此力F的方向与斜面平行，某时刻将力F撤除，下列对撤除力F后物块运动的描述正确的是（）A．物块仍沿斜面匀速运动B．物块沿原方向做减速运动C．物块将做非匀变速曲线运动D．物块将做匀变速曲线运动2、如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧，一端系在竖直放置、半径为R的光滑圆环顶点P，另一端连接一套在圆环上且质量为m的小球．开始时小球位于A点，此时弹簧处于原长且与竖直方向的夹角为45°，之后小球由静止沿圆环下滑，小球运动的最低点B时的速率为v，此时小球与圆环之间的压力恰好为零，已知重力加速度为g.下列分析正确的是()A．轻质弹簧的原长为RB．小球过B点时，所受的合力为mg＋mC．小球从A到B的过程中，重力势能转化为弹簧的弹性势能D．小球运动到B点时，弹簧的弹性势能为mgR－mv23、一个重为G的均质光滑小球，放在倾角的斜面及挡板间．当挡板垂直斜面（如图甲）和竖直（如图乙）时，小球对挡板的压力分别为和，则为（）A．1 B． C． D．4、如图甲所示，将质量为m的小球以速度v0竖直向上抛出，小球上升的最大高度为h．若将质量分别为2m、3m、4m、5m的小球，分别以同样大小的速度v0从半径均为R=h的竖直圆形光滑轨道的最低点水平向右射入轨道，轨道形状如图乙、丙、丁、戊所示．则质量分别为2m、3m、4m、5m的小球中，能到达的最大高度仍为h的是（小球大小和空气阻力均不计）A．质量为4m的小球 B．质量为3m的小球C．质量为2m的小球 D．质量为5m的小球5、如图甲所示，静止在水平地面上的物块A，受到水平拉力F的作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面之间的静摩擦力最大值fm，与滑动摩擦力大小相等。则下列说法中正确的是（）A．t1时刻物块的速度最大 B．t2时刻物块的速度最大C．0~t0时间内物块加速运动 D．t1~t2时间内物块减速运动6、如图所示，某高处有一固定的光滑半球形容器，底部有一小孔，用一细轻杆通过小孔，使容器内壁的一个光滑小球缓慢地沿内壁下滑很小的一段（已知杆的弹力始终沿着杆），则在此过程中下列说法正确的是（）A．杆对球的作用力大小越来越小B．杆对球的作用力大小不变C．容器壁对球的作用力大小越来越大D．容器壁对球的作用力大小越来越小二、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、如图所示，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E,ACB为光滑固定的半圆形轨道，圆轨道半径为R，AB为圆水平直径的两个端点，AC为圆弧．一个质量为m电荷量为-q的带电小球，从A点正上方高为H处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道．不计空气阻力及一切能量损失，关于带电粒子的运动情况，下列说法正确的是A．小球一定能从B点离开轨道B．小球在AC部分可能做匀速圆周运动C．若小球能从B点离开，上升的高度一定小于HD．小球到达C点的速度可能为零8、如图甲是某超载货车运送圆柱形钢管的情景，所装钢管规格相同，如图乙是钢管堆放的截面示意图。已知钢管间的动摩擦因数为，每根钢管的质量为，重力加速度为，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下层钢管被固定不能移动。下列分析正确的是A．管之间的弹力大小为B．若把上层钢管水平向外抽出,所需最小力为C．与间不发生相对滑动，汽车的加速度最大为D．若汽车运动的加速度为，则钢管受到的作用力为9、质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力，下落的加速度为g，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是（）A．物体动能增加了 B．物体的机械能减少了C．物体克服阻力所做的功为 D．物体的重力势能减少了mgh10、一轻弹簧两端连接着质量均为m的A、B两物块，A通过轻绳固定于光滑斜面的挡板上。用沿斜面的力F使B向上缓慢移动一段距离后静止，此时弹簧处于压缩状态，轻绳仍处于伸直状态，如图所示。现撤去F，在B下滑过程中，以下说法正确的是（弹簧始终处在弹性限度内）A．物块A始终保持静止B．绳的拉力不可能为零C．弹簧恢复原长时B的速度最大D．弹簧弹性势能先减小后增大三、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）利用如图1所示图装置做“验证机械能守恒定律”实验．(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是______A．交流电源B．刻度尺C．天平（含砝码）(2)实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图2所示的一条纸带．在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC．已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T．设重物的质量为m．从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep=______，动能变化量△Ek=______(3)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是______A．利用公式v=gt计算重物速度B．利用公式v=计算重物速度C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响D．没有采用多次实验取平均值的方法(4)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2-h图象，并做如下判断：若图象是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒．请你分析论证该同学的判断依据是否正确______（回答正确或不正确）12．（12分）实验室中要测量一只电压表的内电阻，供选择的仪器如下：①待测电压表V(量程0～1.5V，内阻约为500Ω左右)；②电流表A(量程0～10mA)；③定值电阻R(250Ω)；④滑动变阻器R1(0～20Ω)；⑤滑动变阻器R2(0～1000Ω)；⑥干电池(1.5V)；⑦开关S及导线若干．⑴为了方便电压的方便调节，滑动变阻器接成分压式接法，滑动变阻器应选________．(在空格内填写序号)⑵要利用所给器材较准确测量电压表的电阻，请在虚线框中画出完整的电路图__________．⑶把实物连线图补充完整______．⑷测量电压表、电流表多组读数V、I，然后以V为纵坐标，I为横坐标，作出相应图线，如图所示．若测得图线的斜率为k，待测压表内阻的表达式为RV=________.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，半径为R的光滑圆环竖直放置，直径MN为竖直方向，环上套有两个小球A和B，A、B之间用一长为R的轻杆相连，小球可以沿环自由滑动，开始时杆处于水平状态，已知A的质量为m，重力加速度为g．（1）若B球质量也为m，求开始时杆对B球的弹力大小；（2）若B的质量为3m，由静止释放轻杆，求B球由初始位置到达N点的过程中，轻杆对B球所做的功．14．（16分）如图所示,粗细均匀U型细玻璃管竖直放置,各部分水银柱的长度分别为L2=25cm，L3=25cm，L4=10cm，A端被封空气柱的常见为=60cm，BC在水平面上,整个装置处在恒温环境中,外界气压=75cmHg．将玻璃管绕B点在纸面内沿逆时针方向缓慢旋转90°至AB管水平,求此时被封空气柱的长度.15．（12分）假设某星球表面上有一倾角为的固定斜面，一质量为的小物块从斜面底端以速度9m/s沿斜面向上运动，小物块运动1.5s时速度恰好为零，已知小物块和斜面间的动摩擦因数为0.25，该星球半径为，（。），试求：(1)该星球表面上的重力加速度g的大小；(2)该星球的第一宇宙速度。

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】

物体受重力、支持力、拉力及摩擦力而处于平衡，重力可分解为垂直于斜面及沿斜面的两个力；垂直斜面方向受力平衡，而沿斜面方向上有拉力、重力的分力及摩擦力而处于平衡；故摩擦力应与拉力与重力分力的合力平衡，运动方向与f的方向相反；如图所示：当F撤去后，合力方向与F方向相反，与v的方向由一定的夹角，所以物体做曲线运动，速度的方向改变后，f的方向也改变，所以合力的方向也改变，故将做非匀变速曲线运动。故选C。2、D【解析】

A

．由几何知识可知弹簧的原长为R，A错误；B．根据向心力公式：小球过B点时，则由重力和弹簧弹力的合力提供小球的向心力F合＝mB错误；C．以小球和弹簧组成的系统为研究对象，在小球从A到B的过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，小球重力势能减小转化为弹簧的弹性势能和动能．故C错误；D．根据能量的转化与守恒：得故D正确．故选D。3、C【解析】

甲图中：受力分析如图所示：根据平衡条件得，挡板对小球的弹力大小：F1=mgsinθ；乙图中：受力分析如图所示：根据平衡条件得，挡板对小球的弹力大小F2=mgtanθ；则小球对挡板的压力F1：F2=cosθ．A.1．故A项错误；B.．故B项错误；C.．故C项正确；D.．故D项错误．4、A【解析】

甲图将质量为m的小球以速度v0竖直向上抛出，小球上升的最大高度为h，此时速度为零；乙图将质量为2m的小球以速度v0滑上曲面，小球若能到达最大高度为h，则此时速度应该至少为，则此位置动能与重力势能之和大于初位置的动能与重力势能，因此不可能；丙图将质量为3m的小球以速度v0滑上曲面，小球若从最高点抛出，做斜抛运动，则到达最高点时速度不为零，根据机械能守恒可知，不可能达到h高度；丁图将质量为4m的小球以速度v0滑上曲面，小球若能到达最大高度为h，则此时速度为零，根据机械能守恒定律可知，满足条件；戊图将质量为5m的小球以速度v0滑上曲面，小球若从最高点抛出，做斜抛运动，则此时到达最高点的速度不为零，根据机械能守恒可知，不可能达到h高度；故选A．考查机械能守恒定律的应用，掌握曲线运动时，最高点的速度不为零，而直线运动最高点速度为零，是解题的关键．5、B【解析】

AB．由图可知t0－t2时间内拉力大于等于最大静摩擦力，物块始终做加速运动，所以t2时刻物块速度最大，故A错误，B正确；C．在0－t0时间内水平拉力小于最大静摩擦力，物体保持不动，故C错误；D．t1~t2时间内拉力大于等于最大静摩擦力，则物块做加速运动，故D错误。故选B。6、A【解析】

对小球受力分析，如图所示，设小球与O点的连线与竖直方向之间的夹角为θ，在小球下滑的过程中θ减小。

由相似三角形关系可知，N=mg，F=2mg•sinθ2；可知当θ减小时，容器壁对球的作用力大小不变，始终等于重力；而杆对球的作用力越来越小。故BCD错误，A正确，故选A。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】若电场力大于重力，则有可能不从B点离开轨道，A错．若电场力等于重力，物体做匀速圆周运动，B正确．因电场力做负功，则机械能损失，上升的高度一定小于H，C正确．由圆周运动知识可知若小球到达C点的速度为零，则在此之前就已脱轨了，D错8、CD【解析】

A．设A、B管之间的弹力大小为T，T与竖直方向的夹角为θ，根据几何关系可得解得根据对称性可知C对A的弹力大小也为T，根据平衡条件可得解得故A错误；B．若把上层A钢管水平向外抽出，所需最小拉力等于A受到的摩擦力，摩擦力所以所需最小力为，故B错误；C．A与B、C间恰好不发生相对滑动时，根据牛顿第二定律可得f=ma，解得汽车的加速度最大为故C正确；D．若汽车运动的加速度为μg，则钢管A受到B、C的作用力为故D正确。故选CD。9、ACD【解析】物体的合外力为，下降了h，所以根据动能定理得物体的动能增加了4mgh/5，物体的重力势能减小了mgh，克服阻力做功，机械能减小了，所以ACD正确．10、AD【解析】

A、撤去外力F后，物体B下滑的过程中，弹簧先恢复原长，后又被拉长，而绳子拉力逐渐增大，但轻绳不可伸长，物体A始终处于静止状态，A正确；B、若在力F做用下，弹簧被压缩，弹簧对A沿斜面向上的弹力，恰好等于A的重力沿斜面向下的分力，此时绳子刚好处于伸直状态，绳子中没有力。故B错误；C、在B下滑的过程中，弹簧先恢复原长，后又被拉长，在弹簧弹力小于B的重力沿斜面向下的分力时，B一直加速，直到B的重力沿斜面向下的分力，恰好等于弹簧弹力时，B的速度最大，之后B继续向下运动，开始减速。故C错误；D、在B下滑的过程中，弹簧先恢复原长，后被拉伸，弹簧弹性势能先减小后增大，D正确；故选AD。本题考查了动态平衡问题，和牛顿第二定律的动态问题；选择正确的研究对象，根据物体的受力判断其运动情况；知道物体B先做加速度逐渐减小的加速运动，后做加速度逐渐增大的减速运动，加速度为零时，速度最大，并能根据弹簧的形变情况判断其弹性势能的变化情况。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-mghBC不正确【解析】

(1)[1]A.打点计时器使用的是交流电源，故A正确；B.在该实验中需要测量点迹间的距离，需要刻度尺，故B正确；C.在验证机械能守恒时，mgh=既需要验证gh=即可，与质量无关，故不需要天平，故C错误．(2)[2][3]从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量△Ep=mghBB点的速度为：则增加的动能为：(3)[4]大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是重物在下落过程中存在空气阻力和摩擦阻力的影响，故ABD错误，C正确．(4)[5]若机械能守恒，有mgh=则v2=2gh可知v2-h图线为过原点的一条倾斜直线，且斜率为2g才能说明机械能守恒，故不正确．12、R1【解析】

(1)[1]滑动变阻器采用分压接法时，应选用阻值适当小一些的，滑动变阻器选R1.(2)[2]需要电压表与定值并联，才能