北京西城区育才中学2027届高三物理第一学期期中调研模拟试题含解析

北京西城区育才中学2027届高三物理第一学期期中调研模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、通常情况下，地球上两个物体之间的万有引力是极其微小以至于很难被直接测量，人们在长时间内无法得到引力常量的精确值．在牛顿发现万有引力定律一百多年以后的1789年，英国物理学家卡文迪许巧妙地利用如图所示的扭秤装置，才第一次在实验室里比较精确地测出了万有引力常量．在如图所示的四个实验中，与“卡文迪许扭秤实验”中测量微小量的思想方法最相近的是A．研究力的合成的规律B．观察桌面的形变C．探究加速度与力、质量的关系D．伽利略设想斜面倾角为越接近90，小球滚下的运动越接近自由落体运动2、随着世界航空事业的发展，深太空探测已逐渐成为各国关注的热点．假设深太空中有一颗外星球，质量是地球质量的倍，半径是地球半径的．则下述判断正确的有()A．该外星球上第一宇宙速度是地球上第—宇宙速度的倍B．在地面上所受重力为的物体，在该外星球表面上所受重力变为C．该外星球的同步卫星周期一定小于地球同步卫星周期D．该外星球上从某高处自由落地时间是地面上同一高处自由落地时间的一半3、质量为、电量为q的带电粒子垂直磁感线射入磁感应强度为的匀强磁场中，在洛仑兹力作用下做半径为R的匀速圆周运动，关于带电粒的圆周运动，下列说法中正确的是（）A．圆周运动的角速度与半径R成正比B．圆周运动的周期与半径R成反比C．圆周运动的加速度与半径R成反比D．圆周运动的线速度与半径R成正比4、下列说法正确的是（）A．在所有核反应中，都遵从“质量数守恒，核电荷数守恒”的规律B．原子核的结合能是组成原子核的所有核子的能量总和C．天然放射现象中放出的β射线就是电子流，该电子是原子的内层电子受激后辐射出来的D．镭226衰变为氡222的半衰期为1620年，也就是说，100个镭226核经过1620年后一定还剩下50个镭226没有发生衰变5、如图所示，质量为m的小球A静止于光滑水平面上，在A球与墙之间用轻弹簧连接。现用完全相同的小球B以水平速度v0与A相碰后粘在一起压缩弹簧。不计空气阻力，若弹簧被压缩过程中的最大弹性势能为E，从球A被碰后开始到回到原静止位置的过程中墙对弹簧的冲量大小为I，则下列表达式中正确的是（）A．E=I=2 B．E=I=2C．E=I= D．E=I=6、如图所示，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上，下列说法中正确的是A．A、B两处电势、场强均相同B．C、D两处电势、场强均相同C．带正电的试探电荷在O处的电势能小于在B处的电势能D．带正电的试探电荷在C处给予某-初速度，电荷可能做匀速圆周运动二、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、某静电除尘器工作时内部电场线分布的俯视图如图，带负电粉尘被吸附时由b点运动到a点，以下说法正确的是A．该电场是匀强电场 B．a点电势高于b点电势C．电场力对粉尘做正功 D．粉尘的电势能增大8、如图所示，固定在同一水平面上的两平行金属导轨AB，CD，两端接有阻值相同的两个定值电阻．质量为m的导体棒垂直放在导轨上，轻弹簧左端固定，右端连接导体棒，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中．当导体棒静止在OO′位置时，弹簧处于原长状态．此时给导体棒一个水平向右的初速度v0，它能向右运动的最远距离为d，且能再次经过OO′位置．已知导体棒所受的摩擦力大小恒为Ff，导体棒向右运动过程中左侧电阻产生的热量为Q，不计导轨和导体棒的电阻．则()A．弹簧的弹性势能最大为12mvB．弹簧的弹性势能最大为12mvC．导体棒再次回到OO′位置时的动能等于12mvD．导体棒再次回到OO′位置时的动能大于12mv9、关于静电场的电场线，下列说法正确的是（）A．电场强度较大的地方电场线一定较密B．沿电场线方向，电场强度一定越来越小C．沿电场线方向，电势一定越来越低D．电场线一定是带电粒子在电场中运动的轨迹10、一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则A．t=1s时物块的速率为1m/sB．t=2s时物块的动量大小为2kg·m/sC．t=3s时物块的动量大小为3kg·m/sD．t=4s时物块的速度为1m/s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）某同学用如图(a)所示的实验装置测量木块与木板之间的动摩擦因数μ：将木块从倾角为θ的木板上静止释放，与位移传感器连接的计算机描绘出了木块相对传感器的位置随时间变化的规律，如图(b)中的曲②所示．图中木块的位置从x1到x2、从x2到x3的运动时间均为T．(1)根据图(b)可得，木块经过位置x2时的速度v2=___，木块运动的加速度a=____；(2)现测得T=0.1s，x1=4cm，x2=9cm，x3=16cm，θ=37°，可求得木块与木板之间的动摩擦因数μ=____；（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取l0m/s2，结果保留1位有效数字）(3)若只增大木板的倾角，则木块相对传感器的位置随时间变的规律可能是图(b)中的曲线___．（选填图线序号①、②或③）12．（12分）利用如图甲所示的实验装置探究加速度与合外力的关系，实验中认为细绳对木块的拉力等于砝码和砝码桶的总重力．请思考探究思路并回答下列问题．（1）下列做法正确的是________．(填字母代号)A．在找不到合适的学生电源的情况下，可以使用四节干电池串联作为打点计时器的电源B．平衡摩擦力的方法是在砝码桶中添加砝码，使木块能拖着纸带匀速滑动C．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行D．实验时，先接放开木块再接通打点计时器的电源（2）如图乙所示，是挂上砝码桶，装入适量砝码，按实验要求打出的一条纸带．A、B、C、D、E是纸带上选取的五个计数点，相邻两个计数点之间还有四个计时点未画出．用刻度尺测出各计数点到A点之间的距离，已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端．其中打出计数点“C”时木块的速度vC=______m/s，木块的加速度a=__________m/s2(结果均保留两位有效数字)．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）如图甲所示，轻质弹簧原长为2L，将弹簧竖直放置在水平地面上，在其顶端将一质量为的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为L．现将该弹簧水平放置，如图乙所示．一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接．AB是长度为5L的水平轨道，B端与半径为L的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD在竖直方向上．物块P与AB间的动摩擦因数，用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度为L处，然后释放P，P开始沿轨道运动，重力加速度为．（1）求当弹簧压缩至长度为L时的弹性势能；（2）若P的质量为，求物块离开圆轨道后落至AB上的位置与B点之间的距离；（3）为使物块P滑上圆轨道后又能沿圆轨道滑回，求物块P的质量取值范围．14．（16分）如图所示，一根长L=1.5m的光滑绝缘细直杆MN，竖直固定在场强为E=1.0×105N/C、与水平方向成θ=30°角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量Q=+4.5×10-6C；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，其电荷量q=+1.0×10-6C，质量m=1.0×10-2kg。现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动。（静电力常量k=9.0×109N·m2/C2，取g=10m/s2）(1)小球B开始运动时的加速度为多大；(2)小球B的速度最大时，距M端的高度h1为多大；(3)小球B从N端运动到距M端的高度h2=0.61m时，速度为v=1.0m/s，求此过程中小球B的电势能改变了多少？15．（12分）如图所示，真空室中电极K发出的电子(初速不计）经过电势差为U1的加速电场加速后，沿两水平金属板C、D间的中心线射入两板间的偏转电场，最后打在荧光屏上．CD两板间的电势差UCD随时间变化如图所示，设C、D间的电场可看作是均匀的，且两板外无电场．已知电子的质量为m、电荷量为e(重力不计)，C、D极板长为L,板间距离为d,偏转电压U2,荧光屏距C、D右端的距离为L/6,不同时刻从K极射出的电子都能通过偏转电极且不计电子间的相互作用．求：（1）电子通过偏转电场的时间t0（2）若UCD的周期T=t0,荧光屏上电子能够到达的区域的长度；（3）若UCD的周期T=2t0,到达荧光屏上O点的电子的动能？

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】

“卡文迪许扭秤实验”中测量微小量的思想方法为放大法，而A中采用的等效替代法，B采用的放大法，C采用的控制变量法，D采用了理想实验与推论的方法，故ACD错误，B正确．2、A【解析】A．万有引力提供向心力得，所以地球的第一宇宙速度为：同理可以得到该外星球的第一宇宙速度为：，故A正确；B．根据在地球表面处重力加速度为为g，则重力等于其与地球之间的万有引力：，同理在星球表面处：，则，即在地面上所受重力为的物体，在该外星球表面上所受重力变为，故B错误；C．不知道外星球的自转周期，所以无法比较该外星球的同步卫星周期与地球同步卫星周期关系，故C错误；D．某高处自由落地时间，，故D错误。点睛：了解第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度，要比较一个物理量大小，我们可以把这个物理量先表示出来，在进行比较。3、D【解析】

带电粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则则线速度表达式为：线速度与半径R成正比，角速度为角速度与半径R无关，周期为周期与半径R无关，加速度为加速度与半径R成正比，故ABC错误，D正确。故选D。4、A【解析】

A．在所有核反应中，都遵从“质量数守恒，核电荷数守恒”的规律，故A正确；B．原子核的结合能是组成原子核的所有核子结合成原子核时释放出来的能量，故B错误；C．β衰变中生成的电子是一个中子转化为一个质子同时生成一个电子，故C错误；D．半衰期是统计规律，对少量原子核来讲是没有意义的，故D错误。故选：A。5、A【解析】

AB碰撞瞬间，由动量守恒定律可知：mv0=2mv1解得：v1=碰撞后系统机械能守恒，当两球向左减速到零时弹簧的弹性势能最大，最大弹性势能E，则：E=取AB整体分析，取向右为正，由动量定理可得所以墙对弹簧的冲量大小为2mv0A.E=、I=2，与分析相符，故A项正确；B.E=、I=2，与分析不符，故B项错误；C.E=、I=，与分析不符，故C项错误；D.E=、I=，与分析不符，故D项错误。6、B【解析】

A．根据顺着电场线方向电势降低，结合等量异种电荷电场线、等势面分布对称性特点可知，A、B场强相同，A点电势较高，故A错误；B．如图，根据等量异种电荷电场线、等势面分布对称性，C、D两处电势、场强均相同，故B正确；C．根据沿电场线方向电势降低，所以O点电势高于B点电势，则正电荷在O处电势能大于在B处电势能。故C错误；D．根据电场线疏密表示场强的大小可知各处电场强度不同，带正电的试探电荷在C处给予某一初速度，电荷不可能做匀速圆周运动，故D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、BC【解析】试题分析：负电荷受力方向与电场线方向相反，带负电粉尘被吸附时由b点运动到a点，说明电场线方向是从a点到b点，根据电场线从高电势指向低电势，可判断a点电势高于b点电势选项B对．该电场的电场线不是均匀分布的平行指向，所以该电场不是匀强电场，选项A错．粉尘受到电场力作用而运动，所以电场力做正功，选项C对．电场力做正功电势能减少，选项D错．考点：电场线电场力做功8、BD【解析】当导体棒向右运动的过程中，根据能量的转换与守恒得：12mv02＝EP+2Q+fd；所以：EP＝12mv02−2Q−fd，故A错误，B正确；由于产生了电能和热能，导体棒的机械能不断减小，所以导体棒在同一个位置时，向右的速度大于向左的速度。所以导体棒向左运动的过程中产生的电能小于导体棒向右运动的过程中产生的电能。即：2Q′＜2Q；当导体棒向左运动的过程中，根据能量的转换与守恒得：EP＝12mv2+2Q′+fd；联立得：12mv2＝12mv02−2Q−fd−2Q′−fd＞12mv02−4Q−2fd；点睛：该题考查电磁感应中的能量的转化与守恒，要注意导体棒向左运动的过程中产生的电能小于导体棒向右运动的过程中产生的电能．9、AC【解析】

A、电场强度与电场线的密集程度有关．电场线越密，电场强度越大；反之则越小，故A正确，BC、沿电场线方向，电势一定越来越低但电场强度不一定越来越小，比如正电荷的电场线沿电场线电场强度越来越小；沿电场线方向，电势一定越来越低，故B错误C正确;D、电场线并不实际存在，它只是人为的辅助工具，而带电粒子的运动轨迹是实际存在的，故D错误．综上所述本题答案是：AC10、ACD【解析】

前两秒，根据牛顿第二定律，a=Fm＝22=1m/s2，则0-2s的速度规律为：v=at；t=1s时，速率为1m/s，故A正确；t=2s时，速率为2m/s，则动量为P=mv=4kg•m/s，故B错误；2-4s，力开始反向，物体减速，根据牛顿第二定律，a′=-0.5m/s2，所以3s时的速度为v3=v2-a′t=1.5m/s，动量为3kg•m/s，同理4s时速度为1m/s本题考查了牛顿第二定律的简单运用，熟悉公式即可，并能运用牛顿第二定律求解加速度。另外要学会看图，从图象中得出一些物理量之间的关系。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、；；0.5；①【解析】

(1)由题意可知，木块沿木板向下做匀加速直线运动，由于从x1到x2、从x2到x3的运动时间均为T，所以，由匀变速直线运动的规律可知，，解得：；(2)由由牛顿第二定律可知，，解得：；(3)由牛顿第二定律可知，，当增大，则加速度增大，由公式可知，曲线①正确．12、C0.541.0【解析】（1）打点计时器只能用交流电源，不能使用直流电源，A错误；平衡摩擦力的方法就是，小车与纸带相连，小车前面不挂钩码，把小车放在斜面上给小车一个初速度，看小车能否做匀速直线运动，B错误；为了使得拉力沿小车运动方向，应使得牵引木块的细绳与长木板保持平行，C正确；为了能采集更多的数据，应先接通电源后释放纸带，D错误．（2）因为相邻两个计数点之间还有四个计时点未画出，所以相邻计数点间的时间间隔为，根据匀变速直线运动过程中中间时刻速度推论可得；由逐差公式可得加速度为：．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)(3)【解析】

（1）由机械能守恒定律可知：弹簧长度为L时的弹性势能为（2）设P到达B点时的速度大小为，由能量守恒定律得：设P到达D点时的速度大小为，由机械能守恒定律得：物体从D点水平射出，设P落回到轨道AB所需的时间为（3）设P的质量为M，为使P能滑上圆轨道，它到达B点的速度不能小于零得要使P仍能沿圆轨道滑回，P在圆轨道的上升高度不能超过半圆轨道的中点C，得14、(1)；(2)；(3)【解析】

由题意可知，带电小球在匀强电场和点电荷非匀强电场这样的叠加场中运动，前两问应用力的观点求解，因库仑力是变力，所以第(3)问只能用能的观点求解。开始运动时小球受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运动，由牛顿第二定律得