2027届北京市西城区北京四中物理高三上期中教学质量检测模拟试题含解析

2027届北京市西城区北京四中物理高三上期中教学质量检测模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、关于场强和电势的下列说法，不正确的是(

)A．在匀强电场中,电场强度在数值上等于沿电场强度方向每单位距离上降低的电势B．处于静电平衡状态的导体是等势体C．在电场中两点间移送电荷的过程中,电场力始终不做功,则电荷所经过路径上的各点场强一定为零D．两个等量异号电荷连线的中垂线上各点的电势相等2、在如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，各电表都看做理想表。闭合开关，滑动变阻器滑片P向右移动，若以ΔU1、ΔU2、ΔU3、ΔI分别表示电压表V1、VA．电压表V1、V2、V3和电流表A的示数分别是变大、变大、变小、变大B．电压表V1、V2、V3和电流表A的示数分别是变大、变小、变大、变小C．ΔU1ΔI、ΔU2D．ΔU3、小明家驾车去旅游．行驶到某处见到如图所示的公路交通标志，下列说法正确的是A．此路段平均速度不能超过60km／hB．此处到宜昌的位移大小是268kmC．此路段平均速率不能低于60km/hD．此路段瞬时速度不能超过60km/h4、如图所示电路，在平行金属板M，N内部左侧中央P有一质量为m的带电粒子（重力不计）以水平速度v0射入电场并打在N板的O点．改变R1或R2的阻值，粒子仍以v0射入电场，则A．该粒子带正电B．减少R2，粒子将打在O点左侧C．增大R1，粒子在板间运动时间不变D．减少R1，粒子将打在O点左侧5、如图所示，一轻质弹簧下端系一质量为m的物块，组成一竖直悬挂的弹簧振子，在物块上装有一记录笔，在竖直面内放置有记录纸．当弹簧振子沿竖直方向上下自由振动时，以速率v水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示余弦型函数曲线形状的印迹，图中的y1、y2、x0、2x0、3x0为记录纸上印迹的位置坐标值，P、Q分别是印迹上纵坐标为y1和y2的两个点．若空气阻力、记录笔的质量及其与纸之间的作用力均可忽略不计，则A．该弹簧振子的振动周期为x0/vB．该弹簧振子的振幅为y1-y2C．在记录笔留下PQ段印迹的过程中，物块所受合力的冲量为零D．在记录笔留下PQ段印迹的过程中，弹力对物块做功为零6、一质量为m的物体在倾角为θ的固定光滑斜面上由静止开始下滑，在竖直方向上下降了h时，重力做功的瞬时功率是（）A． B． C． 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、物体从静止开始做匀加速直线运动，第3秒内通过的位移是3m，则A．前3秒内的平均速度是3m/sB．前3秒内的位移是6mC．物体的加速度是1.2m/s2D．3s末的速度是3.6m/s8、人造地球卫星可以看起来相对地面静止，就是我们常说的同步卫星。地球半径为R，质量为M，自转周期为T，同步卫星距离地面高度为h，运行速度为v。下列表达式正确的是（）A．h=3GMT24πC．v=32πGM9、在风洞实验室内的竖直粗糙墙面上放置一钢板，风垂直吹向钢板，在钢板由静止开始下落的过程中，作用在钢板上的风力恒定．用EK、E、v、P分别表示钢板下落过程中的动能、机械能、速度和重力的功率，关于它们随下落高度或下落时间的变化规律，下列四个图象中正确的是（）A． B．C． D．10、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35三、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）在研究平抛运动的实验中，某同学记录了小球运动过程经过的A、B、C、D、E、F、G点的位置，相邻两点的时间间隔均为△t=0.05s．取A点为坐标原点，以+x方向表示水平初速度方向、+y方向表示竖直向下方向，实验记录如下：（结果保留两位小数）（1）作出的x-t图像如图a所示，小球平抛的水平初速度大小是_______________m/s（2）以t为横坐标，为纵坐标，作出图像如图b所示，图像b所对应的函数解析式为①重力加速度的测量值是___________m/s2②t=0.10s时，小球的竖直分速度大小是_______________m/s12．（12分）在家中，某同学利用1个电子秤、1个水杯、若干细线、墙钉、白纸等物品，做验证力的平行四边形定则的实验。请你把他设计的实验步骤补充完整：(1)如图甲，在电子秤的下端悬挂一装满水的水杯，记下水杯静止时电子秤的示数F；(2)如图乙，将三根细线L1、L2、L3的一端打结，另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉A和水杯带上。水平拉开细线L1，在贴在竖直墙上的白纸上，记下结点的位置O、___________和电子秤的示数F1；(3)如图丙，将另一颗墙钉B钉在与O同一水平位置上，并将L1拴在其上。手握电子秤沿着步骤(2)中L2的方向拉开细线L2，使_______及三根细线的方向与步骤(2)的记录重合，记录电子秤的示数F2；(4)在白纸上按一定标度作出电子秤拉力F、F1、F2的图示，根据平行四边形定则作出F1、F2的合力的图示，若_______，则力的平行四边形定则得到验证。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）假设未来我国空间站绕地球做匀速圆周运动时离地面的高度为同步卫星离地面高度的，已知同步卫星到地面的距离为地球半径的6倍，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g．求（1）同步卫星做圆周运动和空间站做圆周运动的周期之比；（2）空间站做匀速圆周运动的角速度大小．14．（16分）一般来说，正常人从距地面高处跳下，落地时速度较小，这个速度对人是安全的，称为安全着地速度．如果人从高空跳下，必须使用降落伞才能安全着陆，原因是：张开的降落伞受到空气对伞向上的阻力作用．经过大量实验和理论研究表明，空气对降落伞的阻力与空气密度、降落伞的迎风面积、降落伞相对空气速度、阻力系数有关（由伞的形状、结构、材料等决定），其表达式是．取．请根据以上信息，解决下列问题：（1）在忽略空气阻力的情况下，质量的人从高处跳下，落地后经过腿部的缓冲速度减为．若缓冲时间为，求落地过程中地面对人的平均作用力大小（计算时人可视为质点）；（2）在某次高塔跳伞训练中，运动员使用的是有排气孔的降落伞，其阻力系数，空气密度取．降落伞、运动员总质量，张开降落伞后达到匀速下降时，要求人能安全着地，降落伞的迎风面积至少是多大？（3）跳伞运动员和降落伞的总质量，从高的跳伞塔上跳下，在下落过程中，经历了张开降落伞前自由下落、张开降落伞后减速下落和匀速下落直至落地三个阶段．如图是通过固定在跳伞运动员身上的速度传感器绘制出的从张开降落伞开始做减速运动至达到匀速运动时的图象．由图象可知时运动员开始做匀速运动．根据图象估算运动员做减速运动的过程中，空气阻力对降落伞做的功．15．（12分）如图甲所示，一竖直平面内的轨道由粗糙斜面AB和光滑半圆轨道BC组成，斜面底端通过一小段圆弧（图中未画出，长度可不计）与轨道相切于B点．斜面的倾角为37°，半圆轨道半径为1m，B是圆轨道的最低点，C为最高点．将一小物块置于轨道AB上离地面高为H处由静止下滑，用力传感器测出其经过B点时对轨道的压力F，改变H的大小，可测出相应的F的大小，F随H的变化规律如图乙所示．物块在某次运动时，由H=8.4m处释放，通过C后，又落回到斜面上D点．（已知sin

37°=0.6，cos

37°=0.8，g取10m/s2）求：(1)物块的质量及物块与斜面间的动摩擦因数．(2)物块落到D点时的速度大小．

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】

A．由匀强电场中电场强度的表达式：可知，在匀强电场中，电场强度在数值上等于沿电场强度方向每单位距离上降低的电势，故A不符题意；B．处于静电平衡状态的导体是等势体，其表面是等势面，故B不符题意；C．由电场力做功与电势差的关系：W=qU可知，在电场中两点间移送电荷的过程中，电场力始终不做功，则电荷所经过路径上的各点的电势相等，而电势与场强无关，故各点场强的关系未知，故C符合题意；D．由于两个等量异号电荷连线的中垂线上各点的场强均垂直于中垂面，故沿中垂面移动电荷，电场力不做功，故该面上各点的电势相等，故D不符题意.2、D【解析】

当滑动变阻器的滑动片P向右移动时，变阻器接入电路的电阻减小，总电阻减小，电路中的总电流增大，由欧姆定律分析并联部分两端电压的变化和路端电压的变化，再判断R2两端电压的变化，综合分析出两电压表变化量的大小．【详解】当滑动变阻器的滑动片P向右移动时，变阻器接入电路的电阻减小，总电阻减小，则电路中的总电流增大，则电流表A的示数变大；根据欧姆定律可知R2的电压增大，电压表V2示数变大；内电压增大，则路端电压减小，电压表V3示数变小。R2的电压增大，路端电压减小，则R1的电压减小，则电压表V1的示数变小，故AB错误。由U1=E-I（R2+r），△U1△I=R2+r，不变。△U2△I=R2，不变。由U3=E-Ir，△U3△I=r，不变。由三个表达式可知：ΔU2+ΔU3本题是电路动态变化分析问题，利用闭合电路欧姆定律进行动态分析，研究电压与电流变化量之比，常常要写出表达式分析．3、D【解析】试题分析：公路交通标志上表示的是从云阳到宜昌路段，汽车行驶的最高速度不能超过60km/h，即此路段瞬时速度不能超过60km/h。故选D考点：瞬时速度点评：公路交通限速标志指的是行驶过程中的最高速度的上限，汽车行驶时不能超过此速度，这里的行驶速度指的是瞬时速度。4、D【解析】

本题是含容电路的动态分析与带电粒子运动相结合的问题，运用闭合电路欧姆定律和类平抛运动的知识可进行求解。【详解】设板间场强为E，粒子的电荷量是q，板间间距为d，则粒子在板间运动时：d2=1A：由电路图知，极板M带负电、极板N带正电，板间场强的方向向上，重力不计的带电粒子向下偏转，粒子带负电。故A项错误。B：由于R2与平行金属板串联，稳定时此支路断路，调节R2对电路无影响；减少R2，平行板两端的电压不变，板内场强不变，粒子运动情况不变，仍打在O点。故B项错误。CD：增大R1，据串联电路电压分配原理知，平行板两端的电压减小，板内场强减小，粒子在电场中的运动时间变长。减少R1，据串联电路电压分配原理知，平行板两端的电压增大，板内场强增大，粒子在电场中的运动时间变短，粒子将打在O点左侧。故C项错误，D项正确。5、C【解析】

A．该弹簧振子的振动周期为，选项A错误；B．该弹簧振子的振幅为，选项B错误；C．因在PQ两点振子的速度为零，则动量为零，则在记录笔留下PQ段印迹的过程中，物块动量的变化为零，根据动量定理可知，物块所受合力的冲量为零，选项C正确；D．根据动能定理，在记录笔留下PQ段印迹的过程中，合力对物块做功为零，而合力功等于弹力功与重力功之和，重力功不为零，则弹力对物块做功不为零，选项D错误．6、B【解析】

物体下滑过程中机械能守恒，所以有：mgh=mv2；物体滑到底端重力功率为：P=mgvsinθ；联立解得：P=mgsinθ，故B正确，ACD错误。故选B。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、CD【解析】物体从静止开始做匀加速直线运动，第3秒内通过的位移是3m，根据位移时间关系公式，有：，解得，前3s内的位移是，前3s内的平均速度为，3s末的速度：，CD正确．8、AC【解析】

根据万有引力提供向心力F万=F向GMm(R+h)2＝m又v＝2π(R+h)T，把h的值代入上式中得v=该题为天体运动的典型题型，由万有引力提供向心力，公式中量比较多，计算要小心。属于基础题。9、AC【解析】C、钢板受到重力mg、风力F、墙的支持力N和滑动摩擦力f，由于风力恒定，则由平衡条件得知，墙对钢板的支持力恒定，钢板所受的滑动摩擦力恒定，故钢板匀加速下滑，则有v=at，故C正确；A、根据动能定理得：，可知与h成正比，故A正确；B、设钢板开始时机械能为，钢板克服滑动摩擦力做功等于机械能减小的量，则，则知E与t是非线性关系，图象应是曲线，故B错误；D、重力的功率，则知P与h是非线性关系，图象应是曲线，故D错误；故选AC．【点睛】本题首先要正确分析钢板的运动情况，其次要根据物理规律得到动能、机械能、速度和重力功率的表达式，再选择图象．10、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．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、【解析】小球做平抛运动，水平方向有，水平初速度大小等于x-t图像的斜率，竖直方向有，化为，与函数解析式相对应，，12、三细线的方向结点F′、F图示长度相等、方向相同【解析】

(2)[1]要画出平行四边形，则需要记录分力的大小和方向，所以在白纸上记下结点O的位置的同时也要记录三细线的方向以及电子秤的示数F1(3)[2]已经记录了一个分力的大小，还要记录另一个分力的大小，则结点O点位置不能变化，力的方向也都不能变化，所以应使结点O的位置和三根细线的方向与②中重合，记录电子秤的示数F2(4)[3]根据平行四边形定则作出合力，若F′、F图示长度相等、方向相同