北京二十中2027届物理高三上期中教学质量检测试题含解析

北京二十中2027届物理高三上期中教学质量检测试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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，在匀减速向右运动的车厢内，一人用力向前推车厢，该人与车厢始终保持相对静止。则下列说法中正确的是()A．人对车厢的推力不做功B．人对车厢的推力做负功C．车厢对人的作用力做正功D．车厢对人的作用力做负功2、如图所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M′N′的过程中，棒上感应电动势E随时间t变化的图示，可能正确的是()A．B．C．D．3、在图所示电路中，开始时电键K1、K2均闭合，现先断开电键K1，则电压表与电流表的示数均发生变化，设它们的示数变化量之比为M1＝U1／I1，再断开电键K2，两表新的示数变化量之比为M2＝U2／I2，若已知R2＜R3，则比较M1与M2的绝对值大小应有：（）A．M1＞M2 B．M1＝M2C．M1＜M2 D．无法确定4、如图所示，套有光滑小铁环的细线系在水平杆的两端A、B上，当杆沿水平方向运动时，小环恰好悬于A端的正下方并与杆保持相对静止，已知小环质量为m，重力加速度为g，下列分析正确的是（）A．杆可能作匀速运动B．杆一定向右作匀加速运动C．杆可能向左作匀减速运动D．细线的张力可能等于mg5、如图所示，放在不计电阻的金属导轨上的导体棒ab,在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，钢制闭合线圈c将被螺线管吸引()A．向右做匀速运动B．向左做匀速运动C．向右做减速运动D．向右做加速运动6、据人民日报客户端1月3日的报道，上午10点26分，嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面，完成了人类航天史上的一项壮举，实现了人类第一次在月背软着陆，成为2019年太空领域的“开门红”．关于月球，下列说法正确的是（）A．月球上地磁南极是地理的北极，和地球上相似B．月球上的重力加速度约是地球上的6倍C．地球同步卫星的轨道半径约是地月距离的十分之一D．月球的环绕速度要比地球同步卫星的线速度要大二、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、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8、双星系统中两个星球A、B的质量都是m，相距L，它们正围绕两者连线上某一点做匀速圆周运动。实际观测该系统的周期T要小于按照力学理论计算出的周期理论值T0，且＝k(k＜1)，于是有人猜测这可能是受到了一颗未发现的星球C的影响，并认为C位于A、B的连线正中间，相对A、B静止，则下列说法正确的是()A．A、B组成的双星系统周期理论值B．A、B组成的双星系统周期理论值C．C星的质量为D．C星的质量为9、小车M静置于光滑平面上，上表面粗糙且足够长，木块m以初速度v滑上小车的上表面，则：（）A．m的最终速度为mv／(M+m)B．因小车上表面粗糙，故系统动量不守恒C．当m速度最小时，小车M的速度最大D．若小车上表面越粗糙，则系统因摩擦而产生的内能也越大10、如图所示，一段绳子跨过距地面高度为H的两个定滑轮，一端连接小车P,另一端连接物块Q．小车最初在左边滑轮的下方A点，以速度v从A点匀速向左运动，运动了距离H到达B点．下列说法正确的有A．物块匀加速上升B．物块在上升过程中处于超重状态C．车过B点时，物块的速度为D．车过B点时，左边绳子绕定滑轮转动的的角速度为三、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）研究性学习小组做“验证动能定理”和“测当地的重力加速度”的实验，采用了如图甲所示的装置，其中m1＝50g、m2＝150g，开始时保持装置静止，然后释放物块m2，m2可以带动m1拖着纸带打出一系列的点，只要对纸带上的点进行测量，即可验证动能定理．某次实验打出的纸带如图乙所示，0是打下的第一个点，两相邻点间还有4个点没有标出，交流电频率为50Hz.(1)系统的加速度大小为_______m/s2，在打点0～5的过程中，系统动能的增量ΔEk＝____J.(2)忽略一切阻力的情况下，某同学作出的—h图象如图所示，则当地的重力加速度g＝______m/s2.12．（12分）如图所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置．他在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，力传感器可直接测出绳中拉力，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放．气垫导轨摩擦阻力很小可忽略不计，由于遮光条的宽度很小，可认为遮光条通过光电门时速度不变．(1)该同学用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图所示，则d＝________mm．(2)实验时，该同学测量出遮光条的宽度d，将滑块从A位置由静止释放，测量遮光条到光电门的距离L，若要得到滑块的加速度，还需由数字计时器读出遮光条通过光电门B的________；(3)下列不必要的一项实验要求是（______）A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量B．应使A位置与光电门间的距离适当大些C．应将气垫导轨调节水平D．应使细线与气垫导轨平行(4)改变钩码质量，测出对应的力传感器的示数F，已知滑块总质量为M，用(2)问中已测物理量和已给物理量写出M和F间的关系表达式F＝______．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，在竖直平面内，一半径为R=0.45m的光滑半圆轨道MN和粗糙水平轨道PM在M点相切，MN为圆弧轨道的直径，O为圆心，一质量为mA=1kg的物块A(可视为质点)水平向右运动．与静止在M点的质量为mB=2kg的物块B发生完全弹性碰撞，已知碰撞前瞬间物块A的速度为v0=9m／s，碰撞后物块A最终静止在水平轨道的Q处(图中未标出)，物块B脱离半圆轨道后也恰好落到Q处，重力加速度g=10m/s2，求：(1)碰撞后瞬间物块B的速度大小；(2)物块和水平轨道之间的动摩擦因数．14．（16分）如图所示为一列简谐横波沿x轴传播在t=0(实线)和t=0.5s(虚线)时刻的波形图。(1)若t=0时刻，x=2.5m处质点正沿y轴负方向振动，求该质点第一次回到t=0时刻的位置所经过的最长时间；(2)若波动的周期T≤0.5s≤2T，则在1s内波形传播的距离为多少?15．（12分）某科技小组学习了反冲现象后，设计了以下实验。如图甲所示，小车上固定一个右端开口的小管，管口刚好与小车右端对齐。小管内装有一根质量可忽略不计的硬弹簧，小车与管的总质量为M=0.2kg。将一个大小合适、质量为m=0.05kg的小球压入管内，管口的锁定装置既可控制小球不弹出，也可通过无线遥控解锁。小球弹出时间极短，在管内运动的摩擦可忽略。该小组利用此装置完成以下实验。实验一：测量弹簧储存的弹性势能如图乙所示，将该装置放在水平桌面上，小车右端与桌面右端对齐，并在小车右端悬挂重锤线到地面，标记出O点。固定小车，解锁后，小球水平飞出，落到地面上的A点。测得OA的距离为x=2.4m，小球抛出点的竖直高度为h=0.8m。取m/s2。实验二：对小车反冲距离的理论预测与实验检验如图丙所示，将该装置放在水平地面上静止不动，解除锁定，小球弹出瞬间小车向相反方向运动。已知地面对小车的阻力恒为车对地面压力的k=0.3倍。该小组在实验一的基础上，先通过理论计算得出小车反冲距离的预测值为s，再通过实验测得反冲距离的实际值为s'。请根据上述实验数据及所学知识解答以下问题：（1）求小球锁定时弹簧储存的弹性势能EP；（2）请你帮助该小组计算小车反冲距离的预测值s；（3）请分析说明根据现有信息能否预测s'与s的大小关系。

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】人对车厢的推力方向向右，所以人对车厢的推力做正功，故AB错误；根据牛顿第二定律得出人受的合力向左，人受力在竖直方向平衡，人的合力是由车厢对人的力提供的，所以车厢对人的力向左，所以车厢对人做负功，故C错误，D正确，故选D。【点睛】在减速向右运动的车厢中，人的加速度向左，根据牛顿第二定律得出人受的合力向左，根据牛顿第三定律得人对车厢的力向右．根据功的定义式判断做功情况．2、A【解析】金属棒PQ进入磁场前没有感应电动势，D错误；当进入磁场，切割磁感线有E=BLv，大小不变，可能的图象为A选项、BC错误．3、B【解析】

根据闭合电路定律分析电压表与电流表的示数变化量之比与电源内阻的关系，即可求解。【详解】根据闭合电路欧姆定律得：U=E-Ir，由数学知识得：电压表与电流表的示数变化量大小之比为，当外电路结构变化时，电源的内阻r不变，则有M1=M2。故选：B。本题是解题关键之处是根据闭合电路欧姆定律得到，也可以画出电源的U-I图象进行分析。4、C【解析】对小环受力分析：受绳的拉力和重力，如图，设细线夹角为θ：由题知竖直方向平衡：mg=T+Tcosθ设水平方向上加速度为a，由牛顿第二定律得：Tsinθ=ma由于0°＜θ＜90°，得：T=＜mg，加速度方向水平向右；故杆和小环向右做加速度的匀加速或向左匀减速运动，由上分析，可知，故ABD错误，C正确；故选C.5、C【解析】

钢制闭合线圈c被螺线管吸引，根据楞次定律可知通过闭合线圈c的磁场在减弱，即螺线管中的磁场在减弱，导体棒切割磁感线产生的电流在螺旋管中产生磁场，所以导体棒切割磁感线产生的电流在减小，电动势也在减小，根据，可知导体棒应该减速运动A．向右做匀速运动，与分析不符，故A错误；B．向左做匀速运动，与分析不符，故B错误；C．向右做减速运动，与分析相符，故C正确D．向右做加速运动，与分析不符，故D错误；6、C【解析】

A．月球现在没有全球性的偶极磁场．故A错误．

B．月球上的重力加速度约是地球上的．故B错误．

C．根据卫星的向心力由万有引力提供，有：对同步卫星有：…①对月球有：…②而

…③由①②③得：n≈60，，所以地球同步卫星的轨道半径约是地月距离的十分之一．故C正确；D．月球的质量约为地球的1/81，半径约为地球半径的1/4，地球上第一宇宙速度为：v地≈7.9km/s，根据万有引力提供圆周运动向心力有：得绕星球表面飞行的探测器的速度为：所以绕月球飞行的探测器速度为：地球同步卫星：所以月球的环绕速度要比地球同步卫星的线速度要小．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】

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．8、BD【解析】

两星球的角速度相同，根据万有引力充当向心力，则有：可得：两星球绕连线的中点转动，则有：所以：由于C的存在，双星的向心力由两个力的合力提供，则：又：＝k联立解得：M=故选BD。9、AC【解析】

小车和木块组成的系统在水平方向上合力为零，它们之间的摩擦力属于内力，故动量守恒，所以：，解得两者的最终速度为，故A正确，B错误；由于M和m之间的相对运动，所以m给M一个向前的滑动摩擦力，使得M向前运动，当m速度最小时，即两者之间没有相对运动时，滑动摩擦力消失，M停止加速，速度最大，故C正确；系统产生的内能为：，与它们之间的粗糙程度无关，故D错误．10、BD【解析】

将小车的运动分解为沿绳子方向的运动，以及垂直绳子方向运动即绕滑轮的转动，根据沿绳子方向的运动速度和平行四边形定则求解物体的速度，再结合相应的公式求解．【详解】A.将小车的运动分解为沿绳子方向的运动以及垂直绳子方向的运动，如图：设此时绳子与水平方向增加的夹角为θ，则：tanθ＝H/H＝1，所以：θ＝45°；由三角函数可解得：当物体运动到绳与水平方向夹角为θ时物体的速度为v，则vcosθ＝v′，可知物体的运动不是匀加运动．故A错误；B.由于vcosθ＝v′，随θ的减小，v′增大，所以物体向上做加速运动；加速度的方向向上，所以物体处于超重状态．故B正确；C.当物体运动到B点，绳与水平方向夹角θ＝45°时物体的速度为v，则vcos45°＝v′，则v′＝v，故C正确；D.物体运动到绳与水平方向夹角α＝45°时，左侧的绳子的长度是H，由图可知垂直于绳子方向的分速度为：v⊥＝vsin45°＝v，所以左边绳子绕定滑轮转动的角速度为：．故D正确；故选BCD．本题关键是正确地找出物体的合运动与分运动，然后根据运动分解的平行四边形定则，得到物体速度的大小．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、(1)4.80.576(2)9.7【解析】(1)两相邻点间还有4个点没有标出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2，得：根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，打纸带上5点时小车的瞬时速度大小。为：物体的初速度为零，所以动能的增加量为：△Ek=；(2)根据系统机械能守恒有：则知图线的斜率解得：g=9.7m/s2点睛：根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点5的速度，从而求出系统动能的增加量；根据图象的物理意义可求物体的重力加速度大小．12、2.30时间tA【解析】

（1）d=2mm+0.05mm×5=2.25mm．（2）根据，可知若要得到滑块的加速度，还需由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t；（3）A．拉力是直接通过传感器测量的，故与小车质量和钩码质量大小关系无关，故A错误；B．应使A位置与光电门间的距离适当大些，有利于减小误差，故B正确；C．应将气垫导轨调节水平，使拉力才等于合力，故C正确；D．要保持拉线方向与木板平面平行，拉力才等于合力，故D正确；（4）由题意可知，该实验中保持小车质量M不变，因此有：；v2=2aL，，联立可得：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）6m/s（2）0.25【解析】

（1）根据碰撞过程动量守恒和能量守恒关系求解碰撞后瞬间物块B的速度大小；（2）碰后物体B沿轨道上滑到达最高点后做平抛运动，根据平抛运动的规律求解落点的位置；在研究物体A碰前的减速过程，由动能定理求解动摩擦因数.【详解】（1）物块A与B发生弹性碰撞，根据动量守恒定律：mAv0=mAv1+mBv2由能量关系：mAv02=mAv12+mBv22，解得v1=-3m/sv2=6m/s（2）物块B从M点运动到N点的过程中，由动能定理：解得然后做平抛运动，则2R=gt2，x=vNt解得x=1.8m；对A物体由动能定理：解得μ=0.2514、（1）（2）10m或14m【解析】

①据在t=0时刻，x=2.5m处的质点向y轴负方向运动，根据波形平移法得到该波的传播方向；由两个时刻的波形可知时间与周期的关系，求出周期的通项，根据周期通项，读出波长，求出波速。

②简谐波传播过程中，振动在一个周期内传播一个波长的距离。根据波形的平移法可知，若波向左传播，且T＜△t＜2T，则波传播的距离是1λ；若波向右传播，且T＜△t＜2T，波传播的距离是1λ，从而求得波速，进而即可求解1s内波形平移的距离。【详解】（1）已知在t=0时刻，x=2.5m处的质点向y轴负方向运动，波形向左平移，所以该波沿x轴的负方向传播。结合图像可知，该质点回到t=0时刻的位置波形传播的最小距离为x=1m，波传播的速度（k=0，