2027届北京市清华附中物理高三第一学期期中达标检测试题含解析

2027届北京市清华附中物理高三第一学期期中达标检测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止，物体与盘面间的动摩擦因数为，（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面的夹角为，g取，则的最大值是（）A． B． C．1.0rad/s D．0.5rad/s2、如图所示,静止于水平面的物体A和B,它们之间有一被压缩的轻质细弹簧并通过细绳C连接在一起.当烧断细绳时,两物体在弹力作用下反向运动并与弹簧分离,与水平面间的动摩擦因数相同,已知A滑行的距离比B远,这是由于()A．弹簧对A的作用力大于对B的作用力B．弹簧对A的作用时间大于对B的作用时间C．两物体离开弹簧时A的速度大于B的速度D．两物体与弹簧分离后,A的加速度大于B的加速度3、一物体沿半径R的圆周运动一周，其位移的大小和路程分别是()A．2πR；0 B．0；2πR C．2R；2πR D．0；2R4、如图所示，在竖直光滑墙壁上用细绳将一个质量为m的球挂在A点，平衡时细绳与竖直墙的夹角为θ，θ<45°。墙壁对球的支持力大小为N，细绳对球的拉力大小为T，重力加速度为g。则下列说法正确的是A．N>mg，T>mg B．N<mg，T>mgC．N<mg，T<mg D．N>mg，T<mg5、下列关于物理学史说法中错误的是()A．美国物理学家汤姆逊通过油滴实验精确测定了元电荷的大小B．英国物理家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了牛顿运动定律C．法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律−−库仑定律D．英国物理学家卡文迪许利用扭称装置比较精确地测出了引力常量6、如图所示，一定质量的物体用轻绳AB悬挂于天花板上，用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中A．F逐渐变大，T逐渐变大B．F逐渐变大，T不变C．F逐渐变小，T不变D．F逐渐变小，T逐渐变小二、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)所示的光滑平台上,物体A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小车上,车与水平面间的动摩擦因数不计,图(乙)为物体A与小车的vt图像(v0,v1及t1均为已知),由此可算出()A．物体A与小车B上表面间的动摩擦因数B．物体A与小车B的质量之比C．小车上表面长度D．小车B获得的动能8、如图所示，质量为4.0kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上，质量为6.0kg的物体B用细线悬挂在天花板上，B与A刚好接触但不挤压，现将细线剪断，则剪断后瞬间，下列结果正确的是（g取10m/s2）（）A．A加速的大小为1m/s2B．B加速的大小为6m/s2C．弹簧弹力大小为60ND．A、B间相互作用力的大小为24N9、2019年9月，北斗系统正式向全球提供服务，在轨39颗卫星中包括21颗北斗三号卫星：有18颗运行于中圆轨道、1颗运行于地球同步轨道、2颗周期为24h的运行于倾斜地球同步轨道．这些卫星中A．中圆轨道卫星角速度大B．同步轨道卫星向心加速度大C．2颗倾斜地球同步轨道卫星机械能相等D．倾斜地球同步轨道卫星相对地面不是静止的10、如图是利用太阳能驱动的小车，若小车在平直的水泥路上从静止开始加速行驶，经过时间t前进距离s，速度达到最大值vm，在这一过程中电动机的功率恒为P，小车所受阻力恒为f，那么这段时间内()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．电动机所做的功为D．电动机所做的功为三、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）某同学设计的“探究弹簧弹性势能与形变量的关系”装置如图所示。整个装置放在距水平地面高为H的水平桌面上，弹簧一端固定，另一端接触可视为质点的小球(不拴接)，刚开始弹簧处于自然状态时小球重心恰好对应刻度“0”。已知小球的质量为m，重力加速度为g。(1)若将小球重心向左移到刻度x处后释放并被弹出，小球从桌面右边缘飞出后做平抛运动，水平射程为S，则弹簧的弹性势能EP=____(用题中给定的字母表示)。改变x多次实验，测出对应的水平射程S，发现S与x成正比例关系，由此可知弹簧的弹性势能EP与x的____次方成正比。(2)本实验的误差主要来源于________________，为减少实验误差，小球射出位置距离桌面右边缘应该_______(选填“近些”或“远些”)12．（12分）如图所示为研究平行板电容器电容的实验．电容器充电后与电源断开，电量Q

将________（填“增大”、“减小”或“不变”），与电容器相连的静电计用来测量电容器的___________．在常见的电介质中，由于空气的介电常数是最小的，当极板间插入其它的电介质板时，电容器的电容将___________（填“增大”、“减小”或“不变”），于是我们发现，静电计指针偏角将___________．（填“增大”、“减小”或“不变”）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）一容积为V1的气缸，缸内的活塞上升到顶端时可被挡住，如图所示．气缸内封闭着体积为，温度为311K的理想气体．活塞体积和质量忽略不计，外界大气压强为p1．缓慢加热缸内气体，求：（Ⅰ）当活塞刚好上升到顶端时气体的温度；（Ⅱ）当气体的压强为时气体的温度．14．（16分）图为一列简谐波的波形图，实线为t=0时刻的波形．若此机械波沿x轴正方向传播，t=0时刻刚好传到A点，且再经过0.6s，Q点也开始起振，求：(1)该机械波的波速v及周期T分别为多少？(2)从t=0时刻起到Q点第一次到达波峰，O点相对于平衡位置的位移y0及其所经过的轨迹长度s0各为多少？(3)若该机械波的传播速度大小为30m/s，波形由实线变为虚线需要经历0.45s的时间，则该列波的传播方向如何？（要求写出具体判断过程）15．（12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?

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】

当物体转到圆盘的最低点，所受的静摩擦力沿斜面向上达到最大时，角速度最大，由牛顿第二定律得：解得：A.与计算结果不符，故A错误。B.与计算结果不符，故B错误。C.1.0rad/s与计算结果相符，故C正确。D.0.5rad/s与计算结果不符，故D错误。2、C【解析】

AB.同一根弹簧的作用力相同，则弹簧对A的作用力等于对B的作用力，且作用时间是相同的，故AB错误；CD.两物体离开弹簧后，都做匀减速直线运动，加速度大小相等，而A滑行的距离比B远，根据可知，A的初速度大，即离开弹簧时A的速度大于B的速度，故C正确，D错误。3、B【解析】

运动一周，初末位置在同一点，所以位移为0，路程为．故B正确，ACD错误．4、B【解析】

分析球的受力情况，作出力图，根据平衡条件求解悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持．【详解】以球为研究对象，分析其受力情况：重力mg、悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力，根据平衡条件，有：，N=mgtanθ，由于θ＜45°，所以N＜mg.故选B.本题是三力平衡问题，分析受力情况，作出力图，运用平衡条件和几何知识列式求解即可5、A【解析】

通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量的科学家是密立根，故A错误；牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了牛顿运动定律，故B正确；法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律--库仑定律，，故C正确；卡文迪许利用扭称装置比较准确地测出了引力常量，体现了放大和转换的思想，故D正确．本题选错误的，故选A．6、A【解析】

本题关键是抓住悬挂物B的重力不变，即OB段绳中张力恒定，O点缓慢移动时，点O始终处于平衡状态，根据平衡条件列式求解各力变化情况．【详解】以结点O为研究对象受力分析如下图所示：

由题意知点O缓慢移动，即在移动过程中始终处于平衡状态，则可知，绳OB的张力为mg，保持不变；根据平衡条件可知：Tcosθ-mg=0，Tsinθ-F=0，由此两式可得：F=mgtanθ，由于θ增加，故拉力F增加，T增加；故选A。掌握共点力平衡条件是正确解决本题的关键，本题中注意对缓慢拉动所隐含的在拉动过程中物体始终处于平衡状态条件的挖掘．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】

物体A滑上小车的过程动量守恒，同时物体A滑上小车的过程摩擦发热，由能量守恒可求得动摩擦因数，由于物体A和小车B的质量均不可知，不可求得小车B获得的动能【详解】A、由图象可以知道A相对小车B的位移∆x=12v0t1，根据能量守恒得：μmAg∆x=12mAv02-12(mA+mB)v12，因为v0、v1及t1均为已知，B、由动量守恒定律得，mAv0=(mA+mB)v1，解得：mAmBC、由图象可知，A、B最终以共同速度v1匀速运动，只能确定上表面的最短长度为∆x，不能确定小车上表面长度，故C错误。D、由于物体A和小车B的质量均不可知，故不能确定小车B获得的动能，故D错误。故选：A、B8、BD【解析】

弹簧的弹力不能突变，以A、B系统为研究对象，由牛顿第二定律求出系统的加速度，然后以B为研究对象，由牛顿第二定律求出A、B间的作用力。【详解】C、物体A、B接触但不挤压，剪断细线前，对A由平衡条件得，弹簧的弹力：T=mAg=4×10=40N，由于弹簧的弹力不能突变，剪断细线瞬间弹力大小仍为40N，故C错误；A、剪断细线后，A、B一起向下加速运动，对系统，由牛顿第二定律得：（mA+mB）g﹣T=（mA+mB）a，解得：a=6m/s2，故A错误，B正确；D、对B，由牛顿第二定律得：mBg﹣F=mBa，解得：F=24N，则A、B间的作用力为24N，故D正确；故选：BD。本题考查牛顿第二定律的应用；解题的关键是先采用整体法求解加速度，再隔离物体B并根据牛顿第二定律列式求解。9、AD【解析】

A．根据万有引力提供向心力：，卫星的角速度得：中圆轨道卫星半径小，角速度大，故A项正确；B．卫星的向心加速度：同步轨道卫星半径大，向心加速度小，故B项错误；C．卫星的线速度：所以2颗倾斜地球同步轨道卫星高度相同，线速度相同，但质量不一定相等，机械能不一定相等，故C项错误；D．卫星的周期：倾斜地球同步轨道卫星与地球同步轨道卫星周期相等，24h转动一周，但相对地面不是静止的，故D项正确。10、AD【解析】

AB．小车电动机的功率恒定，速度不断变大，根据功率与速度关系公式P=Fv可知，牵引力不断减小，根据牛顿第二定律，P/v−f=ma故小车的运动是加速度不断减小的加速运动，故A正确，B错误；CD．对小车启动过程，根据动能定理，有W电−fs=这段时间内电动机所做的功为W电=fS+故C错误，D正确．故选AD.点睛：小车电动机的功率恒定，速度不断变大，牵引力不断减小，故小车的运动是加速度不断减小的加速运动；结合动能定理列式求解电动机所做的功．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、mgS24H2小球与桌面间的摩擦力【解析】

（1）对平抛运动：S=vt；H=12gt2；弹簧的弹性势能：EP=12mv2；联立解得Ep=mgS24H；因S与x成正比例关系，而EP与S（2）本实验的误差主要来源于小球与桌面间的摩擦力，为减少实验误差，小球射出位置距离桌面右边缘应该近些。本题关键明确实验原理，通过转化法将不易测得的量转化为容易测出的长度，方法是根据平抛运动的分运动公式列式求得小球得到的速度，根据能量关系可得弹性势能的大小．12、不变；电势差；增大；减小；【解析】电容器充电后与电源断开，电量保持不变；静电计可以测量电容器的电势差．当插入介质时，增大，由可知电容将增大；由可知，两板间的电压减小，静电计指针偏角减小．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、（Ⅰ）411K（Ⅱ）611K【解析】

（Ⅰ）活塞上升过程，气缸内封闭气体作等压变化，根据盖·吕萨克定律得：其中：，解得：即当活塞刚好上升到顶端时气体的温度是（Ⅱ）气体的压强从增大为，的过程气体作等容变化，根据查理定律得：解得：即当气体的压强为时，气体的温度是14、(1)；（2）；（3）波沿x轴正向传播【解析】(1)由图象可知，A=3cm，，当波向右传播时，点A的起振方向向下，包括Q点在内的各质点的起振方向均向下．波速由得T=0.2s(2)由t=0至Q点第一次到达波