北京市师范大学附属中学2027届物理高三上期中调研试题含解析

北京市师范大学附属中学2027届物理高三上期中调研试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，两相同的小球M、N用等长的绝缘细线悬挂在竖直绝缘墙壁上的O点，悬点到小球中心的距离均为L，给小球N带上电，电荷量大小为q，小球M上电荷量未知且保持不变．由于库仑斥力作用，初次平衡时两小球间的距离为d1，由于某种原因，小球N缓慢漏电，当两小球间的距离为d2时，小球N的电荷量为A． B． C． D．2、某气象卫星在距离地面高度为1.6×103km的圆轨道运行，同步卫星距离地面高度为3.6×104km（地球半径为6.4×103km），由以上数据计算该卫星的周期约为（）A．1小时B．2小时C．3小时D．4小时3、如图所示，A、B两个小球在同一竖直线上，离地高度分别为2h和h，将两球水平抛出后，两球落地时的水平位移大小之比为1：2，则下列说法正确的是()A．A,B两球的初速度大小之比为1：4B．A,B两球的初速度大小之比为：2C．若两球同时落地，则两球抛出的时间差为D．若两球同时抛出，则落地的时间差为4、如图所示,a、b两物体的质量分别为m1和m2,由轻质弹簧相连.当用恒力F竖直向上拉着a,使a、b一起向上做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x1,加速度大小为a1;当用大小仍为F的恒力沿水平方向拉着a,使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x2,加速度大小为a2,则()A．a1=a2,x1=x2 B．a1<a2,x1=x2C．a1=a2,x1>x2 D．a1<a2,x1>x25、我国ETC（电子不停车收费系统）已实现全国联网，大大缩短了车辆通过收费站的时间．一辆汽车以20m/s的速度驶向高速收费口，到达自动收费装置前开始做匀减速直线运动，经4s的时间速度减为5m/s且收费完成，司机立即加速，产生的加速度大小为2.5m/s2，假设汽车可视为质点．则下列说法正确的是（）A．汽车开始减速时距离自动收费装置110mB．汽车加速4s后速度恢复到20m/sC．汽车从开始减速到速度恢复到20m/s通过的总路程为125mD．汽车由于通过自动收费装置耽误的时间为4s6、2017年6月15日，中国空间科学卫星“慧眼”被成功送入轨道，卫星轨道所处的空间存在极其稀薄的空气．“慧眼”是我国首颗大型X射线天文卫星，这意味着我国在X射线空间观测方面具有国际先进的暗弱变源巡天能力、独特的多波段快速光观测能力等．下列关于“慧眼”卫星的说法．正确的是（）A．如果不加干预，“慧眼”卫星的动能可能会缓慢减小B．如果不加干预，“慧眼”卫星的轨道高度可能会缓慢降低C．“慧眼”卫星在轨道上处于失重状态，所以不受地球的引力作用D．由于技术的进步，“慧眼”卫星在轨道上运行的线速度可能会大于第一宇宙速度二、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、A、B、C、D四个物体在同一条直线上做直线运动，A物体的x－t、B物体的v－t、C物体和D物体的a－t图象依次如图所示，规定水平向右为正，已知物体在t＝0时的速度均为零，且此时C物体在D物体的左边1．75m处，则（）A．其中0～4s内物体运动位移最大的是B物体B．其中0～4s内物体运动位移最大的是C物体C．t＝2．5s时C物体追上D物体D．t＝3．5s时C物体追上D物体8、一个质量为m1的人造地球卫星在高空做匀速圆周运动，轨道半径为r，某时刻和一个质量为m2的太空碎片发生迎头正碰，碰后二者结合成一个整体，速度大小变为卫星原来速度的，并开始沿椭圆轨道运动，轨道的远地点为碰撞点．若碰后卫星的内部装置仍能有效运转，当整体再次通过远地点时通过极短时间的遥控发动机点火可使整体仍在卫星碰前的轨道上做圆周运动，绕行方向与碰前相同．已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度大小为g，则下列说法正确的是()A．卫星与碎片碰撞前的线速度大小为B．卫星与碎片碰撞前运行的周期大小为C．发动机对卫星和碎片整体所做的功为D．发动机对卫星和碎片整体所做的功为9、如图所示是某物体做直线运动的图象(其中v为速度，x为位置坐标)，下列关于物体从x=0处运动至处的过程分析，其中正确的是(

)A．该物体做匀减速直线运动B．该物体的加速度大小为C．该物体在位移中点的速度大于D．该物体在运动中间时刻的速度大于10、甲、乙两物体从不同点出发且在同一条直线上运动，它们的v–t图象如图所示，已知t=2s时两车相遇，则下列说法正确的是（）A．t=1s时，甲车在前，乙车在后B．t=0s时，甲、乙车距离x0=3mC．t=6s时，甲车在前，乙车在后D．3~5s内两车的平均速度相同三、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）某实验小组用橡皮条与弹簧秤验证"力的平行四边形定则”，实验装置如图甲所示。其中A为固定橡皮条的图钉，0为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。(1)本实验用的弹赞测力计示数的单位为N，图甲中弹簧测力计的示数为_________N；(2)实验时，主要的步骤是:A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套:C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置0.读出两个弹簧测力计的示数，记下两条细绳的方向；D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F合；E.只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其仲长，把橡皮条的结点拉到同一位置O，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按某一标度作出这个力F′合的图示；F.比较F′合和F合的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。上述步骤中:①有重要遗漏的步骤的序号和遗漏的内容分别是__________和__________；②有叙述内容错误的序号及正确的说法分别是__________和_______________________.(3)实验中，下列要求不必要的是____________(请填写选项前对应的字母)A．实验前测量橡皮条原长B．弹簧测力计应在使用前校零C．拉线方向应与木板平面平行D．多次重复试验时，每次都要使结点O在同一位置，实验过程中橡皮条与弹簧秤都不能超过弹性限度(4)根据实验结果作出力的图示如图乙所示。在图乙中用一只弹簧测力计拉橡皮条时拉力的图示为_______；它的等效力是_____________.12．（12分）用如图所示装置验证机械能守恒定律时，(1)该实验中必需使用到的仪器是__________A．天平

B．秒表C．

毫米刻度尺

D．弹簧测力计(2)下列做法正确的有_____________A．数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置B．实验前，应用夹子夹住纸带上端，使纸带保持竖直C．实验时，先放手松开纸带再接通打点计时器电源D．实验所用的电火花打点计时器应接到220直流电源上(3)实验中，要从打出来的几条纸带中选择第1、2个点的间距接近2mm、并且点迹清晰的纸带来进行测量和数据处理。几个同学在利用毫米刻度尺测量第1、2个点的间距时，测量结果分别记录如下，你认为哪一个符合测量读数的规则？（________）A．1.900mmB．1.90mmC．1.9mmD．2mm(4)在一次实验中，质量为m的重锤拖着纸带自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，如下图所示，相邻计数点的时间间隔为T，纸带的左端与重锤相连，测出h1，h2，h3，当地的重力加速度为g，则：①从初速为零的起点O到打下计数点B的过程中重力势能的减少量△EP=______；②此过程中物体的动能的增加量△Ek=____________．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）上海热带风暴水上乐团有个项目叫做“音速飞龙”．如图甲所示，两条高速滑道，人可以仰卧下滑，下滑起伏共有3层．图乙为其轨道侧视图，质量为70kg的人从A处静止下滑，经BCDEF，最终停在G处．已知AB、BC、CD、DE、EF均为半径为14m的圆弧，其对应的圆心角均为60°，FG段水平．设人滑到F点时速度为20m/s，g取10m/s2，求：(1)人刚滑到圆弧末端F点时，滑道对人竖直向上的作用力F1的大小；(2)在AF段上滑动过程中人克服阻力做的功Wf；(3)若一光滑小球在该轨道无水时自A处由静止释放，且不计空气阻力，小球能否沿ABCDEF轨道运动？若能请说明理由，若不能，请求出小球第一次脱离轨道的位置及第一次落回轨道所在的圆弧部分．14．（16分）如图所示，竖直放置的圆柱形气缸内有一不计质量的活塞，可在气缸内作无摩擦滑动，活塞下方封闭一定质量的气体，封闭气体体积为V．已知活塞截面积为S，大气压强为p0，若保持气体温度不变，在活塞上放一重物后，气缸内封闭气体的体积减小了一半（整个过程不漏气）．试求：①所加重物的重力G②整个过程中通过缸壁传递的热量Q（一定量理想气体的内能仅由温度决定）．15．（12分）质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上．平衡时，弹簧的压缩量为x0，如图所示．一物块从钢板正上方距离为3x0的A处自由落下，打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动，但不粘连．它们到达最低点后又向上运动．已知物块质量也为m时，它们恰能回到O点．若物块质量为2m，仍从A处自由落下，则物块与钢板回到O点时，还具有向上的速度．求物块向上运动到达的最高点与O点的距离？

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】

如图所示，对小球M受力分析可知M所受的重力，绳的拉力和库仑力F构成的力的三角形与OMN长度三角形一直相似，所以当初次平衡时两小球间的距离为d1时有：当两小球间的距离为d2时有;而根据库仑定律，两种状态下库仑力分别有：联立解得：，故选B．2、B【解析】根据开普勒第三定律得，代入数值得，即，故B正确，ACD错误；故选B。3、C【解析】

小球做平抛运动，由平抛运动规律可以求出小球的运动时间与水平速度，然后分析答题；【详解】A、小球做平抛运动，竖直方向有：，则运动时间：所以A球的运动时间：，B球的运动时间：．

所以．

由得，结合两球落地时的水平位移之比，可知A、B两球的初速度之比为，故AB错误；

C、若两球同时落地，则两球抛出的时间差：，故C正确；D、若两球同时抛出，则落地时间差：，故D错误．本题考查了求小球的初速度与运动时间关系，知道小球做平抛运动，应用平抛运动规律可以解题．4、B【解析】

先对AB整体进行分析，可以得出整体运动的加速度；再对隔离出受力最少的一个进行受力分析，由牛顿第二定律可得出弹簧弹力，则可得出弹簧的形变量．【详解】对整体分析有：，可知a1＜a1；隔离对b分析有：F1-m1g=m1a1，解得：，，可知F1=F1，根据胡克定律知，x1=x1．故应选：B．本题考查了牛顿第二定律和胡克定律的基本运用，掌握整体法和隔离法的灵活运用．5、C【解析】

根据平均速度的推论知，汽车开始减速时距离自动收费装置的距离，A错误；汽车恢复到20m/s所需的时间，B错误；汽车加速运动的位移，则总路程，C正确；这段路程匀速运动通过的时间，则通过自动收费装置耽误的时间，故D错误．6、B【解析】AB：卫星轨道所处的空间存在极其稀薄的空气，如果不加干预，卫星的机械能减小，卫星的轨道高度会缓慢降低，据可得，卫星的轨道高度降低，卫星的线速度增大，卫星的动能增大．故A错误、B正确．C：卫星在轨道上，受到的地球引力产生向心加速度，处于失重状态；故C错误．D：据可得，卫星在轨道上运行的线速度小于第一宇宙速度；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、BD【解析】

由A图的位移-时间图象可知，4s末到达初始位置，总位移为零；由B图的速度-时间图象可知，速度2s内沿正方向运动，2-4s沿负方向运动，方向改变，4s内总位移为零；由C图象可知：物体在第1s内做匀加速运动，第2s内做匀减速运动，2s末速度减为0，然后重复前面的过程，是单向直线运动，位移一直增大；由D图象可知：物体在第1s内做匀加速运动，第2-3s内做匀减速运动，2s末速度减为0，第3s内沿负方向运动，不是单向直线运动．则其中0-4s内物体运动位移最大的是C物体，选项AB错误；根据前面的分析，画出两个物体的速度图象如图：

v-t图象图线与时间轴围成的面积表示位移，由图可知在前2s内两个物体的位移大小相等，所以前2s内两个物体不可能相遇；第3s内二者的位移大小是相等的，都是：△x＝•t＝×1＝0.5m，此时二者之间的距离：L=L0+（-△x）-△x=1.75m-0.5m-0.5m=0.75m，3s末二者之间的距离仍然是0.75m，此时二者的速度大小相等，方向相反，所以相遇的时间大于3s．设再经过△t时间二者相遇，则：L＝2(vm•△t−a△t2)，代入数据可得：△t=0.5s，所以相遇的时刻在t=3.5s．故C错误，D正确，故选D.8、BD【解析】

A、卫星做圆周运动得向心力由万有引力提供可得：，解得：，故A错．B、卫星做圆周运动得向心力由万有引力提供可得解得：，故B正确．CD、由动能定理可得，喷气装置对卫星和碎片整体所做得功为：，所以C错误、D正确．本题注意1、黄金代换式的应用．2、卫星和碎片在卫星碰前的轨道上做圆周运动，绕行方向与碰前相同，那么卫星和碎片的速度和碰前得速度相等，因为卫星的环绕速度与卫星得质量无关，只与卫星的轨道有关，只要轨道相同，环绕速度就相同．9、ABC【解析】

A.由匀变速直线运动的速度位移关系公式：可得可以知道物体的加速度恒定不变，速度均匀减小，故物体做匀减速直线运动，故A正确B.由上式知，图象的斜率等于2a，由图可得：则得物体的加速度大小为，所以B正确.

CD.该物体在运动过程中的平均速度为，因为物体做匀减速直线运动，所以该物体在运动中间时刻的速度等于，物体在位移中点的速度大于中间时刻的速度，所以物体在位移中点的速度大于；所以C正确的，D错误.10、BD【解析】

A：在0～2s内甲的速度大于乙的速度，t=2s时两车相遇，则2s前乙车在前，甲车在后．故A项错误．B：在0～2s内甲的位移，在0～2s内乙的位移；t=2s时两车相遇，t=0s时，甲、乙车距离．故B项正确．C：t=2s时两车相遇；匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则2～6s内两车平均速度都等于4s时两车的瞬时速度，2～6s内两车平均速度相等，2～6s内两车位移相等；t=6s时，两车再次相遇．故C项错误．D：匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，3~5s内两车的平均速度都等于4s时两车的瞬时速度，3~5s内两车的平均速度相同．故D项正确．点睛：匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，即．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、4.2CC中应加上“记录下O点的位置”EE中应说明“按同一标度”ADF′F【解析】

(1)[1]弹簧测力计的刻度不是10分度的，其最小分度为0.2N，故不需要估读;(2)①[2][3]步骤C中有遗漏，应加上“记录下O点的位置”②[4][5]步骤E中有错误，作力的图示应“按同一标度”；(3)[6]因为实验中需要拉力的大小与方向，方向由细线描出，大小有弹簧测力计直接读出，不需要测量橡皮条原长；为减小测量误差，弹簧测力计应在使用前校零，拉力的方向与木板平面平行；改变拉力进行多次实验，O点位置可以不同；但拉力不能过大，实验过程中橡皮条与弹簧秤都不能超过弹性限度。所以选AD。(4)[7][8]在图乙中用一只弹簧测力计拉橡皮条时拉力的图示为F，它与橡皮条在同一直线上；它的等效力是F，是两个弹簧的弹力的合力，用平行四边形定则作出的，因为有误差，不一定与橡皮条在同一直线上。12、CBC【解析】(1)根据实验原理，实验需要用刻度尺测距离，故选C；(2)A、为了减小测量数据h的相对误差，数据处理时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置，故A错误．B、为了保证纸带在竖直方向做自由落体，实验前，手应提住纸带上端，并使纸带竖直，故B正确．C、实验时，先接通打点计时器电源再放手松开纸带，故C错误．D、实验所用的电火花打点计时器应接到220V交流电源上，故D错误；故选B．(3)毫米刻度尺的分度值为1mm，读数应准确到毫米，然后再估读一位，即小数点后有一位数据，由测量数据可知，C正确，A、B、D错误，故选C；(4)重物由O点运动到B点的过程中，重力势能的减少量;打B点时重物的速度，动能增加量.【点睛】本题考查了实验器材、实验注意事项、实验数据处理，掌握基础知识是解题的关键，应用匀变速直线运动推论与重力势能计算公式即可解题，平时要注意基础知识的学习与应用．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）2700N（2）