北京市西城区北京市第四中学2027届高三上物理期中调研试题含解析

北京市西城区北京市第四中学2027届高三上物理期中调研试题注意事项：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、图中弹簧秤、绳和滑轮的重量均不计，绳与滑轮间的摩擦力不计，物体的质量都是m，在图甲、乙、丙三种情况下，弹簧秤的读数分别是、、，则A． B． C． D．2、将固定在水平地面上的斜面分为四等份，如图所示，AB=BC=CD=DE，在斜面的底端A点有一个小滑块以初速度v0沿斜面向上运动，刚好能到达斜面顶端E点．则小滑块向上运动经过D点时速度大小是A． B． C． D．3、天津市新建了几个滑雪场，如图所示为某滑雪道示意图，四分之一圆弧轨道半径为R，质量为m的运动员(含滑板)从A点由静止开始滑下，到达最低点B时，运动员对轨道的压力为2mg，已知重力加速度为g，则在运动员(可视为质点)下滑的过程中A．机械能守恒B．重力的功率一直变大C．先失重后超重D．阻力做功为4、一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则A．质点速度的方向一定与该恒力的方向相同B．质点速度的方向一定与该恒力的方向垂直C．质点加速度的方向一定与该恒力的方向相同D．单位时间内质点速度的变化量逐渐增大5、如图所示，甲、乙两个高度相同的固定斜面，倾角分别为和，且。质量为的物体（可视为质点）分别从这两个斜面的顶端由静止沿斜面滑到底端，物体与这两个斜面的动摩擦因数均为。关于物体两次下滑的全过程，下列说法中正确的是（）A．重力所做的功相同 B．重力的平均功率相同C．动能的变化量相同 D．机械能的变化量相同6、如图所示为甲、乙两物体从同一地点沿同一方向的直线运动的v－t图象和x－t图象(速度与位移的正方向相同)，则下列说法中正确的是()A．t＝0时甲、乙两物体运动方向相同B．物体甲先做加速度减小的减速运动，t＝t1时开始做匀减速运动，t＝t2时刻后做匀速运动C．物体乙先做减速运动，t＝t1时开始做反方向的匀加速运动，t＝t2时刻后做匀速运动D．t＝t1时物体甲开始反向运动，而物体乙的运动方向不变二、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，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，一质量为2m的光滑弧形槽静止放在足够长的光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一质量为m的小物块从水平面上以v0的速度冲上槽，小物块没有到达槽的顶端，且回到地面时槽还未与弹簧接触，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．物块在槽上滑动过程中，物块和槽组成的系统水平方向动量守恒B．物块在槽上上滑的最大高度为C．在整个过程中，弹簧具有的最大弹性势能为mv02D．运动过程中小物块只能在槽上上滑一次8、已知引力常量为G，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g和地球的自转周期为T，不考虑地球自转的影响，利用以上条件可求出的物理量是（）A．地球的质量B．地球第一宇宙速度C．地球与其同步卫星之间的引力D．地球同步卫星的高度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，是利用太阳能驱动的小车，若小车在平直的水泥路面上从静止开始加速行驶，经过时间前进距离，速度达到最大值，在这一过程中牵引力的功率恒为，小车所受阻力恒为，那么在这一过程中（）A．小车做加速度逐渐减小的加速运动B．小车做匀加速运动C．牵引力所做的功为D．牵引力所做的功为三、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）某实验小组利用如图所示的装置“探究加速度与力、质量的关系”．（1）实验中除了需要小车、砝码、托盘、细绳、附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压交流电源、两根导线、复写纸、纸带之外，还需要__________、__________．（2）下列做法正确的是__________．A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行B．在调节木板倾斜角度平衡小车受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的托盘通过定滑轮拴在小车上C．实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源D．通过增减小车上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度E.用托盘和盘内砝码的重力作为小车和车上砝码受到的合外力，为减小误差，实验中一定要保证托盘和砝码的总质量远小于小车和车上砝码的总质量（3）某同学以小车和车上砝码的总质量的倒数为横坐标，小车的加速度a为纵坐标，在坐标纸上作出的a－关系图线如图2所示．由图可分析得出：加速度与质量成__________关系(填“正比”或“反比”)；图线不过原点说明实验有误差，引起这一误差的主要原因是平衡摩擦力时长木板的倾角__________(填“过大”或“过小”)．12．（12分）某实验小组用一只弹簧秤和一个量角器等器材验证力的平行四边形定则，设计了如图所示的实验装置，固定在竖直木板上的量角器的直边水平，橡皮筋的一端固定于量角器的圆心O的正上方A处，另一端系绳套1和绳套2，主要实验步骤如下：（1）弹簧秤挂在绳套l上竖直向下拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O处，记下弹簧秤的示数F；（2）弹簧秤挂在绳套l上，手拉着绳套2，缓慢拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O处，此时绳套1沿0°方向，绳套2沿120°方向，记下弹簧秤的示数F1；（3）根据力的平行四边形定则计算绳套1和绳套2的合力F′=________________；（4）比较_____________和_______________在误差范围内相同，即可初步验证；（5）只改变绳套2的方向，重复上述实验步骤。（6）将绳套l由0°方向缓慢转动到60°方向，同时绳套2由120°方向缓慢转动到180°方向，此过程中保持橡皮筋的结点在O处不动，保持绳套l和绳套2的夹角120°不变．关于绳套1的拉力大小的变化，下列结论正确的是_____________（填选项前的序号）A．逐渐增大B．先增大后减小C．逐渐减小D．先减小后增四、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，光滑水平面上有一质量M=1.98kg的小车，车的B点右侧的上表面是粗糙水平轨道，车的B点的左侧固定以半径R=0.7m的光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在B点相切，车的最右端D点固定轻质弹簧弹簧处于自然长度其左端正好对应小车的C点，B与C之间距离L=0.9m，一个质量m=2kg的小物块，置于车的B点，车与小物块均处于静止状态，突然有一质量的子弹，以速度v=50m/s击中小车并停留在车中，设子弹击中小车的过程时间极短，已知小物块与水平轨道间的动摩擦因数，g取10m/s2则，

（1）通过计算判断小物块是否能达到圆弧轨道的最高点A，并求当小物块再次回到B点时，小物块的最大速度大小;

（2）若已知弹簧被小物块压缩的最大压缩量x=10cm，求弹簧的最大弹性势能．14．（16分）如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一、三象限分布存在匀强电场E1、E2，电场E1的场强大小为，方向与x轴负方向成60°斜向下，电场E2的场强大小未知，方向与x轴正方向成30°角斜向上，比荷为1.0×105C/kg的带正电粒子a从第三象限的P点由静止释放，粒子沿PO做匀加速直线运动，到达O点的速度为104m/s，不计粒子的重力。(1)求P、O两点间的电势差；(2)粒子a插进入电场E1时，在电场E1某位置由静止释放另外一个完全相同的带电粒子b，使两粒子在离开电场前相遇，若相遇时所需时间最长，求在电场E1中由静止释放的带电粒子b的初始位置坐标。15．（12分）如图所示，长L=6m的水平传输装置，在载物台左端物块以初速度v0=3m/s滑入传送带．传送带正以恒定的速率v=6m/s沿顺时针方向匀速转动，物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5，物块的质量m=1Kg，g=10m/s2，求：（1）物块从滑上传送带到离开传送带所经历的时间t，（2）物块从滑上传送带到离开传送带过程中因摩擦产生的热量，（3）物块从滑上传送带到离开传送带过程中因运送木块电动机多做的功。

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、A【解析】

甲图：物体静止，物体受到的拉力与重力大小相等，所以弹簧的拉力；乙图：对物体为研究对象，作出力图如图．

由平衡条件得：；丙图：以动滑轮为研究对象，可知滑轮受到的三个力之间的夹角都是由几何知识得．故答案为；故选A．本题是简单的力平衡问题，关键是分析物体的受力情况，作出力图对于丙图，是平衡中的特例，结果要记忆．2、D【解析】

根据题中“在斜面的底端A点有一个小滑块以初速度v0沿斜面向上运动，刚好能到达斜面顶端E点”可知，本题考察匀减速直线运动．根据匀减速直线运动的规律，应用逆向思维法、速度位移公式等知识分析求解．【详解】将末速度为零的匀减速直线运动看作初速度为零的匀加速直线运动，则、，又，解得：．故D项正确，ABC三项错误．3、C【解析】

AD．在最低点B的速度为vB，根据牛顿第二定律可得：解得：，从A到B根据动能定理可得：，解得阻力做功为：，说明下滑过程中阻力做负功，机械能不守恒，故AD错误；B．竖直方向的速度先增大、后减小，根据可知，重力的功率先增大、后减小，故B错误；C．竖直方向的速度先增大、后减小，说明先加速下降后减速下降，所以运动员先失重后超重，故C正确；4、C【解析】

A．质点开始做匀速直线运动，现对其施加一恒力，其合力不为零，如果所加恒力与原来的运动方向在一条直线上，质点做匀加速或匀减速直线运动，质点速度的方向与该恒力的方向相同或相反；如果所加恒力与原来的运动方向不在一条直线上，物体做曲线运动，速度方向沿切线方向，力和运动方向之间有夹角。故A不符合题意。

B．由A分析可知，质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直。故B不符合题意。

C．由于质点做匀速直线运动，即所受合外力为0，原来质点上的力不变，增加一个恒力后，则质点所受的合力就是这个恒力，所以加速度方向与该恒力方向相同。故C正确。D．因为合外力恒定，加速度恒定，由△v=a△t可知，质点单位时间内速度的变化量总是不变。故D不符合题意。5、A【解析】

A．重力做功只与始末位置有关，两种轨道上滑下，物体下滑的距离相等，故重力做功相同，A正确；B．物体沿斜面下滑时由牛顿第二定律有可得物体下滑时的加速度因为，所以物体下滑时的加速度，物体下滑高度相同，可知，沿倾角下滑的距离大于沿倾角下滑的距离，结合，可知，沿倾角下滑的时间大于沿倾角下滑的时间，又因为重力做功相等，故重力做功的平均功率不等，B错误；C．由B分析知，沿斜面下滑时的摩擦力沿倾角的摩擦力大于沿斜角下滑时的摩擦力，而沿倾角下滑的距离大，故克服摩擦力做功大于沿倾角下滑时克服摩擦力做的功，根据动能定理可知，沿倾角下滑时物体获得的动能大，C错误；D．由C分析知，两种情况下摩擦力做的功不同，故机械能的变化量不等，D错误。故选A。6、D【解析】A．t=0时，甲的速度方向为正，乙的速度方向为负，故A错误；B．物体甲先做加速度减小的减速运动，t＝t1时开始反向做匀加速运动，t＝t2时刻后做匀速运动，故B错误；C．x-t图像的斜率表示速度的大小。物体乙先做减速运动，t＝t1时开始做匀速运动，运动方向没有改变，t＝t2时刻后静止，故C错误，D正确；故选：D。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、AB【解析】A、物块在上滑过程中，物块和弧形槽组成的系统所受合外力不为零，但在水平方向的外力之和为零，故系统满足水平方向的动量守恒，则A正确．B、滑块相对于槽到达最高点时水平速度相等，根据系统水平方向动量守恒和系统的机械能守恒有：，，联立解得：，故B正确．C、当滑块滑回斜槽底端时两者的速度为、，由系统水平方向动量守恒和系统的机械能守恒有：，，解得：，，斜槽向右运动压缩弹簧到最大，故最大弹性势能为，故C错误．D、斜槽被弹簧弹回时的速度由机械能守恒可知还为，方向向左，因，故斜槽能追上滑块发生第二次碰撞，故D错误．故选AB．【点睛】本题考查动量定恒和机械能守恒定律的应用，要注意明确运动过程，同时能正确应用动量守恒以及机械能守恒定律分析两物体的运动过程问题．8、ABD【解析】地球表面的物体受到的重力等于万有引力，即，解得：，故A正确；地球的近地卫星所受的万有引力提供向心力：根据：，解得，故B正确；地球与其同步卫星之间的引力，不知道m的质量，所以无法求出地球与其同步卫星之间的引力，故C错误；地球的同步卫星的万有引力提供向心力：，代入地球的质量得卫星的高度：，故D正确。所以ABD正确，C错误。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、AD【解析】

AB.从题意得到，太阳能驱动小车以功率不变启动，开始阶段小车所受的牵引力大于阻力，小车的速度增大，由P=Fv知，牵引力减小，小车的合外力减小，加速度减小，做变加速运动，当牵引力平衡后小球做匀速直线运动，速度达到最大．故A正确，B错误；CD.电动机的功率恒为P，故牵引力所做的功为；根据动能定理得：，解得：，故C错误，D正确。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、天平刻度尺ADE反比过大【解析】

（1）[1][2]．实验中用砝码桶的总重力表示小车的拉力，需测量砝码桶的质量，所以还需要天平．实验中需要用刻度尺测量纸带上点迹间的距离，从而得出加速度，所以还需要刻度尺．（2）[3]．A、实验时调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，故A正确．B、平衡摩擦力时，不能将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上，故B错误．C、实验时应先接通电源，再释放纸带，故C错误．D、通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度，故D正确．E、对整体分析，根据牛顿第二定律可知：，则绳子上拉力大小当，即砝码桶及桶内砝码的总质量远小于小车和小车上砝码的总质量时，砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力．故E正确（3）[4][5]．因为图象是一条直线，a与M成反比；图象在a轴上有截距，这是平衡摩擦力时长木板的倾角过大造成的．12、FF′A【解析】

(3)[1]根据的平行四边形定则可得绳套1和绳套2的合力：(4)[2][3]通过比较F和F′，在误差范围内相同，则可初步验证。(6)[4]两个绳套在转动过程中，合力保持不变，根据平行四边形定则画出图象如图所示：根据图象可知，绳套1的拉力大小逐渐增大。故A正确，BCD错误。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、(1)否，5m/s（2）2.5J【解析】

（1）由于子弹击中小车的过程时间极短，则子弹和小车组成的系统动量守恒，由动量守恒定律求出子弹击中小车后共同速度，此后小物块沿圆轨道上滑，到圆轨道最高点时，子弹、小车和小物块速度相同，由水平动量守恒求出共同速度，再由系统的机械能守恒求小物块上升的最大高度h，将h与R比较，即可判断小物块是否能达到圆弧轨道的最高点A，再根据系统水平动量守恒和机械能守恒求小物块再次回到B点时小物块的最大速度；

（2）当弹簧具有最大弹性势能时三者速度相同，由动量守恒定律和能量守恒定律结合求解；【详解】（1）对于子弹打小车的过程，取向右为正方向，根据动量守恒定律得：，可得：

当小物块运动到圆轨道的最高点时，三者共速为．

根据动量守恒定律得：．

解得：

根据机械能守恒定律得：

解得：，所以小物