2027届北京市西城区第三十九中高三物理第一学期期中考试试题含解析

2027届北京市西城区第三十九中高三物理第一学期期中考试试题考生须知：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、如图所示为两个等量异号点电荷所形成电场的一部分电场线，P、Q是电场中的两点。下列说法正确的是（）A．P点场强比Q点场强大B．P点电势比Q点电势低C．电子在P点的电势能比在Q点的电势能小D．电子从P沿直线到Q的过程中所受电场力恒定不变2、如图所示，质量为M的小车放在光滑的水平地面上，右面靠墙，小车的上表面是一个光滑的斜面，斜面的倾角为α，设当地的重力加速度为g，那么，当有一个质量为m的物体在这个斜面上自由下滑时，小车对右侧墙壁的压力大小是A．mgtanα B． C． D．mgsinα·cosα3、带电金属棒周围电场线的分布如图所示，A、B是电场中的两点，OA>OB。下列说法正确的是A．A点的电势髙于B点的电势B．A点的电场强度大于B点的电场强度C．负电荷从A点至B点，电场力一直做正功D．负电荷在A点的电势能大于其在B点的电势能4、下列关于运动和力的叙述中，正确的是（）A．做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的B．物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心C．物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做直线运动D．物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同5、如图所示，小物体P放在水平圆盘上随圆盘一起转动，下列关于小物体所受摩擦力f的叙述正确的是（）A．圆盘匀速转动时，摩擦力f等于零B．圆盘转动时，摩擦力f方向总是指向轴OC．当物体P到轴O距离一定时，摩擦力f的大小跟圆盘转动的角速度成正比D．当圆盘匀速转动时，摩擦力f的大小跟物体P到轴O的距离成正比6、某物体由静止开始做直线运动，其加速度与时间的变化关系如图所示，已知t2=2t1，在0-t2时间内，下列说法正确的是（）A．该物体往返运动 B．该物体一直做匀加速直线运动C．该物体在t2时刻回到出发点 D．该物体在t1时刻的速度最大二、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、如图甲所示的电路中理想变压器原、副线圈匝数比为，、均为理想电表，、和分别是光敏电阻（其阻值随光强增大而减小）、理想线圈和灯泡．原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压，下列说法正确的是（）A．有光照射时，的示数变大B．电压U的频率为C．的示数为D．抽出中的铁芯，变亮8、如图所示足够长固定的平行直角金属轨道左侧倾角的1=37°右侧倾角=53°，轨道宽均为L＝0.5m．整个装置位于B＝1T匀强磁场中，磁场方向垂直于右侧轨道平面向上，金属棒ab、cd分别放在左右两侧轨道上且始终垂直于导轨，t=0时刻由静止释放两棒，同时在cd棒上施加一平行于右侧轨道的外力F，使cd开始沿右侧轨道向上做加速度a=4m/s2的匀加速运动cd棒始终没有离开右侧轨道且与轨道保持良好接触，已知ab、cd棒的质量m1=0.25kg、m2=0.1kg，两金属棒电阻分别为R1=1.5，R2=0.5Ω其余电阻不计，两棒与轨道间的动摩擦因数均为0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力的大小，在ab棒离开左侧轨道前，下列说法中正确的是（重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6)A．ab棒先保持静止状态，后沿导轨下滑B．ab棒始终保持静止状态，且对左侧轨道的压力越来越大C．t＝2s时，ab棒所受的摩擦力大小为0.8ND．0≤t＜4s时间段内，cd棒所受外力F随时间变化的关系为F=2t＋1.68（N）9、如图所示，斜面体置于粗糙水平面上，斜面光滑，小球被轻质细线系住放在斜面上,细线另一端跨过定滑轮，用力拉细线使小球沿斜面缓慢移动一小段距离，斜面体始终静止．则在移动过程中()A．斜面对小球的支持力变大 B．细线对小球的拉力变大C．斜面对水平面的压力变大 D．水平面对斜面的摩擦力变小10、下列说法正确的是____________．A．气体很容易充满整个容器，这是分子间存在斥力的宏观表现B．若两个分子间的势能增大，则一定是克服分子间的相互作用力做功C．两个物体的内能相同，则它们的温度一定相同D．摩尔质量为M（kg/mol）、密度为ρ（kg/m3）的1m3铜所含原子数为(NA为阿伏伽德罗常数)E.由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间的距离，液体表面层分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势三、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）某同学利用如图甲装置探究弹簧的弹性势能Ep与弹簧伸长量之间的关系．实验步骤如下：（1）用游标卡尺测量遮光条宽度d，如图乙所示测量值d=________mm．（2）按图甲竖直悬挂好轻质弹簧，将轻质遮光条水平固定在弹簧下端；在立柱上固定一指针，标示出弹簧不挂重锤时遮光条下边缘的位置，并测出此时弹簧长度x1．（3）测量出重锤质量m，用轻质细线在弹簧下方挂上重锤，测量出平衡时弹簧的长度x1，并按甲图所示将光电门组的中心线调至与遮光条下边缘同一高度，已知当地重力加速度为g，则此弹簧的劲度系数k=_____．（4）用手缓慢地将重锤向上托起，直至遮光条恰好回到弹簧原长标记指针的等高处（保持细线竖直），迅速释放重锤使其无初速下落，光电门组记下遮光条经过的时间△t，则此时重锤下落的速度为________，弹簧此时的弹性势能为_____________（均用题目所给字母符号表示）．（5）换上不同质量的重锤，重复步骤3、4，计算出相关结果，并验证弹性势能EP与弹簧伸长量△x之间的关系．12．（12分）（1）图a是用来“显示桌（或支持）面的微小形变”的演示实验；图b是用来测量___________________的实验。（2）由图可知，两个实验共同的物理思想方法是（__________）（A）极限的思想方法（B）放大的思想方法（C）控制变量的方法（D）猜想的思想方法四、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）改革开放40年，我国在各个行业都取得巨大成就，高铁技术更是成为我国名片。一列高铁列车的总质量为m，运动过程中受到的阻力恒为f。列车沿直线由静止启动过程中列车的输出功率与速度关系图象如图所示，当列车的速度超过v0后，列车的功率恒为3fv0。（1）求列车的最大速度（2）若列车从静止开始运动到刚达到最大速度时通过的位移为x，求由静止开始至达到最大速度的过程列车的运行时间14．（16分）如图所示，重物A、B的质量分别为mA=3kg、mB=1kg，A与B之间及A与地面之间动摩擦因数均为μ=0.5，滑轮和绳质量及其间的摩擦均不计．设最大摩擦力的大小等于滑动摩擦力的大小，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s1．(1)要使整个装置保持静止，重物C的质量不能超过多大?(1)当C的质量最大时，地面对A的摩擦力是多大?15．（12分）如图所示，装置的左边是足够长的光滑水平台面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量M=1kg的小物块A．装置的中间是水平传送带，它与左、右两边的台面等高，并能平滑对接．传送带始终以v=1m/s的速率逆时针转动，装置的右边是一光滑曲面，质量m=0.5kg的小物块B从其上距水平台面高h=0.8m处由静止释放．已知物块B与传送带之间的动摩擦因数，l=1.0m．设物块A、B间发生的是对心弹性碰撞，第一次碰撞前物块A处于静止状态．取g=10m/s1．(1)求物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小；(1)物块A、B间发生碰撞过程中，物块B受到的冲量；(3)通过计算说明物块B与物块A第一次碰撞后能否运动到右边的曲面上？(4)如果物块A、B每次碰撞后，弹簧恢复原长时都会立即被锁定，而当它们再次碰撞前锁定被解除，试求出物块B第n次碰撞后的运动速度大小．

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．由图可知，P点周围的磁感线比Q点稀疏，故P点的场强比Q点小，选项A错误；B．由电场线的方向可知，电场由P到Q，而电势沿电场线方向是降低的，故P点电势高于Q点电势，选项B错误；C．那么电子是负电荷，电子在P点的电势能小于在Q点的电势能，选项C正确；D．由于P到Q间的电场强度是变化的，故电子从P沿直线到Q的过程中所受电场力是变化的，选项D错误。故选Ｃ。2、D【解析】试题分析：当物块下滑时，物块对小车的作用力为mgcosα；对小车进行受力分析，如图所示：小车处于静止状态，受力平衡，水平方向有：N=mgcosαsinα故选项A正确．考点：力的平衡及正交分解法．3、D【解析】由电场线的特点可知，金属棒两侧的电场是对称的，由于OA＞OB，故OA之间的电势差大于OB之间的电势差，根据沿电场线的方向电势降低可知，A点的电势低于B点的电势，故A错误；根据电场线的疏密表示电场的强弱可知，B点的电场强度大．故B错误；负电荷在电势高位置的电势能小，所以负电荷在A点的电势能大于其在B点的电势能；由于不知道负电荷从A点至B点的运动的路径，所以不能判断出电场力是否一直做正功．故C错误，D正确，故选D.【点睛】根据电场线的疏密程度判断电场强度的大小；根据沿着电场线，电势逐渐降低来判断电势的高低；正电荷在电势高处电势能大，在电势低处电势能小，负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大．4、C【解析】

A．物体做曲线运动的条件是加速度与速度方向不在同一条直线上，加速度大小和方向不一定变化，比如平抛运动，加速度恒定不变，选项A错误；B．匀速圆周运动的物体所受的合力一定指向圆心，变速圆周运动的物体所受的合力不一定指向圆心，选项B错误；C．当物体所受合力与速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动，当合力与速度方向在同一直线上时，物体做直线运动，所受合力方向不一定与运动方向相反，也可以相同，选项C正确；D．物体运动的速度在增加，所受合力方向与运动方向不一定相同，可能所受合力方向与运动方向成锐角，选项D错误。故选C。5、D【解析】只有当木块P随圆盘一起绕过O点的竖直轴匀速转动时，P受到的静摩擦力提供向心力，f的方向才指向圆心，若圆盘不是匀速转动，摩擦力f方向不是指向轴O，故A、B错误；当物体P到轴O距离一定时，f=mrω2，f∝ω2，摩擦力f的大小跟圆盘转动的角速度平方成正比，故C错误；当圆盘匀速转动时，转速n一定，f=4n2mr，f∝r，即摩擦力f的大小跟物体P到轴O的距离成正比，故D正确；故选D．6、D【解析】

由图可知，物体在0-t1时间内做匀加速运动，到t1时速度达到最大；在t1-t2时间内做匀减速运动，根据△v=a△t可知a-t图象中，图象与坐标轴围成的面积表示速度的增量，所以物体在0-t1和t1-t2时间内速度的变化量相等，到t2时速度刚好为零。所以物体的运动过程是先做匀加速运动，到t1时刻速度达到最大，然后做匀减速运动，到t2时速度刚好为零，此时位移最大，故ABC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、AD【解析】A．有光照射时，阻值随光强增大而减小，根据，得到线圈输出功率增大，所以原线圈输入功率增大，所以的示数变大，故A正确．B．原线圈接入如图乙，，所以频率，B错误．C．原线圈接入电压最大值，所以原线圈接入电压的有效值，理想变压器原、副线圈匝数比为，所以副线圈电压，所以的读数为，故C错误．D．抽出中的铁芯，理想线圈自感系数减小，理想线圈对电流的阻碍减小，所以D变亮，故D正确．故选AD8、AC【解析】AB、以ab棒为研究对象，开始时重力沿斜面向下的分力为m1gsin37∘=0.6m1g，最大静摩擦力为fm=μm1gcos37∘=0.64m1g>0.6m1g，ab棒始终保持静止状态，随着cd棒速度的增大，安培力越来越大，对ab棒根据左手定则可知安培力方向垂直于斜面向上，所以zb棒对左侧轨道的压力越来越小，最大静摩擦力逐渐减小，当最大静摩擦力小于0.6m1g时，ab棒开始下滑，故A正确、B错误；C、t=2s时，cd棒的速度为v=at=8m/s，根据法拉第电磁感应定律可得E=BLv=4V，感应电流大小I=E/(R1+R2)=4/2A=2A，ab棒受到的安培力大小为FA=BIL=1N，此时ab棒所受的最大静摩擦力大小为f′m=μ(m1gcos37∘−FA)=0.8N<0.6m1g=1.5N，所以此时ab棒已经开始下滑，故摩擦力大小为0.8N，C正确；D、0⩽t⩽4s时间段内，根据牛顿第二定律可得：F−F′A−μm2gcos53∘=m2a，即F=B2L2v′/(R1+R2)+μm2gcos53∘+m2a=0.5t+0.88(N)，故D错误．故选AC．以ab棒为研究对象，根据受力情况确定运动情况，再分析ab棒受到的安培力大小和方向，确定压力的变化情况；根据v=at求解cd棒的速度，根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律结合安培力计算公式求解安培力大小，由此计算摩擦力大小；0≤t≤4s时间段内，根据牛顿第二定律结合运动学公式求解F的表达式．9、BD【解析】

取小球为研究对象，根据平衡条件得到拉力、支持力与绳子和斜面夹角的关系式，即可分析其变化；对斜面研究，由平衡条件分析地面对斜面的支持力和摩擦力，即可分析斜面对地面的压力变化．【详解】A、B项：设物体和斜面的质量分别为m和M，绳子与斜面的夹角为θ取球研究：小球受到重力mg、斜面的支持力N和绳子的拉力T，则由平衡条件得：斜面方向：mgsinα=Tcosθ①垂直斜面方向：N+Tsinθ=mgcosα②使小球沿斜面缓慢移动时，θ增大，其他量不变，由①式知，T增大．由②知，N变小，故A错误，B正确；C、D项：对斜面和小球整体分析受力：重力Mg、地面的支持力N′和摩擦力f、绳子拉力T，由平衡条件得f=Nsinα，N变小，则f变小，N′=Mg+Ncosα，N变小，则N′变小，由牛顿第三定律得知，斜面对地面的压力也变小．故C错误，D正确．故应选：BD．本题采用隔离法研究两个物体的动态平衡问题，分析受力情况是基础，要根据平衡条件并结合正交分解法列方程求解各个力的表达式进行分析．10、BDE【解析】

A．气体很容易充满整个容器，这是分子热运动的宏观表现，故A错误；B．若两个分子间的势能增大，一定是克服分子间的相互作用力做功，故B正确；C．物体的内能是物体内所有分子无规则热运动的分子动能和分子势能的总和；宏观上影响内能的因素是物质的量、物体的体积和物体的温度．两个物体内能相同，则它们的温度不一定相同，故C错误；D．密度为ρ(kg/m3)的1m3的铜，质量；所含原子数，故D正确；E．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，故E正确。故选BDE。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、2.45或2.51【解析】(1)由图所示游标卡尺可知，主尺示数为1.2cm，游标尺示数为11×1.15mm=1.51mm=1.151cm，游标卡尺示数为1.2cm+1.151cm=1.251cm=2.51mm；(2)测量出重锤质量m，用轻质细线在弹簧下方挂上重锤，测量出平衡时弹簧的长度x1，并按图所示将光电门的中心线调至与遮光条下边缘同一高度，已知当地重力加速度为g，则此弹簧的劲度系数;(3)根据能量守恒定律得12、万有引力恒量B【解析】

（1）装置B是卡文迪许扭秤，卡文迪许用该装置测出万有引力恒量。（2）第一个装置是当支持面发生微小形变时，镜面法线也会改变一定角度，这一变化通过电光源投影进行放大．第二个装置都是球m，受到m对它的引力会使竖直悬线发生扭转，从而使镜面M的法线转过微小角度，从而电光源的投影会在标尺上移动一定距离，从而将微小形变放大将微小形变进行放大，故都是利用放大的思想方法．这两个装置都是将微小形变进行放大，故都是利用放大的思想方法。本题主要考查弹性形变的原因以及万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定。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)；(2)【解析】

(1)当牵引力与阻力相等时，速度最大，有(2)在匀加速阶段，由图可知，牵引力根据牛顿第二定律可得根据速度时间关系可得联立解得匀加速运动的位移恒定功率至达最大速度过程，根据动能定理可得联立解得14、（1）1.1kg（1）6N,水平向左【解析】

（1）绳中拉力的最大值为F，对C由力的平衡条件可知：1Fcos530=mCgA与B间的摩擦力恰好达到最大静摩擦力fm时，整个装置保持静止，重物C的质量最大，设此时A对B支持力大小为N，则fm=Fsin370N+Fcos370=mBgfm=μN解得mC=1.1kg（1）设地面对A的摩