北京市北京第四中学2027届高三物理第一学期期中教学质量检测试题含解析

北京市北京第四中学2027届高三物理第一学期期中教学质量检测试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、某同学为了探究影响电荷间相互作用力的因素，进行了以下的实验:M是一个带正电的物体，把系在丝线上的带正电的轻质小球先后挂在P1、P2、P3位置，发现丝线偏离竖直方向的角度逐渐变小.这个实验结果说明电荷之间的作用力（）A．随着电荷量的增大而增大 B．与两电荷量的乘积成正比C．随着电荷间距离的增大而减小 D．与电荷间距离的平方成反比2、如图所示，滑块以初速度滑上表面粗糙的固定斜面，到达最高点后又返回到出发点．则下列能大致描述滑块整个运动过程中的速度v、加速度a、动能、重力对滑块所做的功W与时间t或位移x之间关系的图象是取初速度方向为正方向A．B．C．D．3、甲、乙两个物体沿同一方向做直线运动，其v﹣t图象如图所示。关于两车的运动情况，下列说法正确的是（）A．在4s～6s内，甲、乙两物体的加速度大小相等，方向相反B．前6s内甲通过的路程更大C．在t=2s至t=6s内，甲相对乙做匀加速直线运动D．甲、乙两物体一定在2s末相遇4、“科学真是迷人”天文学家已经测出月球表面的加速度g、月球的半径R和月球绕地球运转的周期T等据，根据万有引力定律就可以“称量”月球的质量了。已知引力常数G，用M表示月球的质量。关于月球质量，下列说法正确的是A．M= B．M= C． D．5、将一个小球从报废的矿井口由静止释放后做自由落体运动，5s末落到井底．该小球开始下落后第2s内和第5s内的平均速度之比是A．1∶3 B．1∶5 C．2∶5 D．3∶76、如图所示，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向，OM是与x轴成θ角的一条射线.现从坐标原点O以速度v0水平抛出一个小球,小球与射线OM交于P点,此时小球的速度v与OM的夹角为α;若保持方向不变而将小球初速度增大为2v0,小球与射线OM交于P′,此时小球的速度v′与OM的夹角为α′,则()A．夹角α′是α的2倍B．小球通过P′点的速率是4vC．小球从O运动到P′的时间是从O到P时间的2倍D．OP′＝2OP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，物体原来静止在水平面上，用一水平力F拉物体，在F从0开始逐渐增大的过程中，物体先静止后又做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示．根据图乙中所标出的数据可计算出（）A．物体的质量为2kgB．物体与水平面间的滑动摩擦力5NC．物体与水平面间的最大静摩擦力7ND．在F为14N时，物体的速度最小8、如图所示．是某金属在光的照射下产生光电效应，其遏止电压Uc与入射光频率v的关系图象．则由图象可知（）A．遏止电压与入射光的频率无关B．该金属的逸出功等于hv0C．图象的斜率表示普朗克常量hD．入射光的频率为3v0时，产生的光电子的最大初动能为2hv09、如图，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边．已知拖动缆绳的电动机功率恒为P，小船的质量为m，小船受到的阻力大小恒为f，经过A点时的速度大小为v0，小船从A点沿直线加速运动到B点经历时间为t1，A、B两点间距离为d，缆绳质量忽略不计．下列说法正确的是()A．小船从A点运动到B点的全过程克服阻力做的功Wf=fdB．小船经过B点时的速度大小vC．小船经过B点时的速度大小vD．小船经过B点时的加速度大小a=10、伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索物理规律的科学方法，利用这种方法伽利略发现的规律有（）A．力不是维持物体运动的原因B．物体之间普遍存在相互吸引力C．忽略空气阻力，重物与轻物下落得同样快D．物体间的相互作用力总是大小相等，方向相反三、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a所示装置做探究弹簧弹力大小和其长度的关系的实验。(1)他通过实验得到如图b所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线．由此图线可得该弹簧的原长x0＝______cm，劲度系数k＝______N/m。(2)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图c所示时，该弹簧的长度x＝______cm。12．（12分）某实验小组利用如图所示的实验装置来探究当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量之间的关系．（1）由图中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离x＝24cm，由图中游标卡尺测得遮光条的宽度d＝________cm.该实验小组在做实验时，将滑块从图所示位置由静止释放，由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt1，遮光条通过光电门2的时间Δt2，则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1＝________，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2＝________，则滑块的加速度的表达式a＝________.(以上表达式均用字母表示)（2）在本次实验中，实验小组通过改变滑块质量总共做了6组实验，得到如下表所示的实验数据．通过分析表中数据，你得出的结论是________。（3）现需通过图象进一步验证你的结论，请利用表格中数据，在图所示的坐标系中描点作出相应图象___________。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）一列沿x轴传播的简谐横波，在t=0时刻的波形如图所示，已知该波的传播速度为6.0m/s，求：（1）.该列波的周期；（2）.平衡位置在x=4cm处的质点在0～0.045s时间内的位移和路程．14．（16分）如图，一底面积为S、内壁光滑的圆柱形容器竖直放置在水平地面上，开口向上，内有两个质量均为m的相同活塞A和B；在A与B之间、B与容器底面之间分别封有一定量的同样的理想气体，平衡时体积均为V．已知容器内气体温度始终不变，重力加速度大小为g，外界大气压强为P0，现假设活塞B发生缓慢漏气，致使B最终与容器底面接触．求活塞A移动的距离15．（12分）如图所示，空间有一竖直向下沿x轴方向的静电场，电场的场强大小按E＝kx分布(x是轴上某点到O点的距离)，k＝．x轴上，有一长为L的绝缘细线连接A、B两个小球，两球质量均为m，B球带负电，带电荷量为q，A球距O点的距离为L．两球现处于静止状态，不计两球之间的静电力作用．(1)求A球的带电荷量qA；(2)剪断细线后，求B球的最大速度vm．

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】试题分析：在研究电荷之间作用力大小的决定因素时，采用控制变量的方法进行，如本实验，根据小球的摆角可以看出小球所受作用力逐渐减小，由于没有改变电性和电量，不能研究电荷之间作用力和电性、电量关系，故ABD错误，C正确．考点：电荷间的作用规律.2、D【解析】物体上滑时的加速度大小a1==gsinθ+μgcosθ，方向沿斜面向下．下滑时的加速度大小a2==gsinθ-μgcosθ，方向沿斜面向下，则知a1＞a2，方向相同，均为负方向．因v-t线的斜率等于加速度，可知选项AB错误；动能是标量，不存在负值．故C错误．重力做功W=-mgh=-mgxsinθ，故D正确．故选D.点睛：解决本题的关键根据牛顿第二定律得出上滑和下滑的加速度，判断出物体的运动情况．要通过列方程分析图象的物理意义．3、B【解析】

A．v-t图像的斜率表示物体运动的加速度，4-6s

内，由图像可知，斜率相同，则加速度方向相同，大小相等，故A错误。B．由v-t可知前6s内，甲的路程为：乙的路程为：所以前6s甲的路程大，故B正确.C．2-6s由图像可知，斜率相同，则加速度方向相同，大小相等，即甲相对乙做匀速直线运动，故C错误；D．由于甲乙两物体起点未知，无法判断2s

末是否相遇，故D错误。故选B.4、A【解析】

已知月球表面的加速度g、月球的半径R等数据，不考虑月球自转，在月球表面附近的物体重力等于万有引力，由圆周运动规律和万有引力定律求解。【详解】AB．设质量为m的物体在月球表面，受到的重力等于月球的万有引力，可得：故A正确B错误；CD．在利用月球绕地球做圆周运动的周期计算天体质量时，只能计算中心天体的质量，即计算的是地球质量而不是月球的质量，故CD错误；故选A。5、A【解析】

由速度与时间公式可得：，，，，再由可得小球开始下落后第2s内的平均速度：小球开始下落后第5s内的平均速度：该小球开始下落后第2s内和第5s内的平均速度之比是：A.与分析相符，故A正确；B.与分析不符，故B错误；C.与分析不符，故C错误；D.与分析不符，故D错误。6、C【解析】

A．因为在平抛运动中，速度与水平方向的夹角的正切等于2倍位移与水平方向夹角的正切，即tan(θ+α)=2tanθ，当以速度为2v0射入时，仍能满足该关系式，故α′与α是相等的，选项A错误；B．当以速度v0射入时，P点的末速度为v，故v0=cos(θ+α)×v，vy=sin(θ+α)×v；当以速度2v0射入时，P′点的末速度为v′，即2v0=cos(θ+α)×v′，vy′=sin(θ+α)×v′；故v′=2v，选项B错误；C．又因为vy′=2vy，根据vy=gt可得，小球从O运动到P′的时间是从O到P时间的2倍，选项C正确；D．在竖直方向的位移之比为1:4，故OP′=4OP，选项D错误．故选C。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、AC【解析】当物体开始滑动时，即当F=7N时，，当F=14N时，，联立解得，物体与水平面间的滑动摩擦力，滑动摩擦力要比最大静摩擦力略小，故AC正确B错误；由于过程中物体的加速度方向和速度方向一直相同，所以物体的速度一直在增大，D错误．8、BD【解析】

根据光电效应方程Ekm=hv-W和eUc=EKm得出遏止电压Uc与入射光频率v的关系式，从而进行判断【详解】A、根据光电效应方程Ekm=h-W，对照图象可知，该金属的逸出功W=h0，由于eUc=EKm，所以遏止电压Uc=-，当入射光的频率大于极限频率0时，遏止电压与入射光的频率成线性关系，故A错误，B正确．C、因为Uc=-，知图线的斜率等于，故C错误．D、从图上可知，逸出功W=h0，根据光电效应方程，Ekm=hv-h0可知，入射光的频率为3v0时，产生的光电子的最大初动能为2hv0，故D正确．故选：B、D9、ABD【解析】

小船从A点运动到B点过程中克服阻力做功：Wf=fd，故A正确；小船从A点运动到B点，电动机牵引缆绳对小船做功：W=Pt，由动能定理有：W-Wf=12mv12-12mv02，联立解得：v1=v02+2Pt-fdm，故B正确，C错误；设小船经过B点时绳的拉力大小为F，绳与水平方向夹角为θ，绳的速度大小为v′，P10、AC【解析】

A、伽利略根据理想斜面实验，发现了力不是维持物体运动的原因，故A正确；B、伽利略没有发现物体之间普遍存在相互吸引力的规律．故B错误；C、伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法，利用此种方法得到重物与轻物下落得同样快结论，故C错误；D、伽利略没有发现物体间的相互作用力总是大小相等，方向相反的规律．物体间的相互作用力总是大小相等，方向相反是牛顿第三定律的内容，故D错误；故选A．伽利略是物理学的奠基人之一，要学习他的成就和科学研究的方法．理想斜面实验抓住了客观事实的主要因素，忽略了次要因素，从而更深刻地揭示了自然规律．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、42516【解析】

(1)[1][2]如果以弹簧长度x为横坐标，弹力大小F为纵坐标，作出F－x图象，那么图象与横轴的截距表示弹簧的原长，图线的斜率表示弹簧的劲度系数，所以根据图象可知，该弹簧的原长x0＝4cm劲度系数(2)[3]弹簧秤的读数表示弹力的大小，即F＝3.0N，所以该弹簧的长度12、0.52当牵引力一定时，加速度和质量成反比图略【解析】

（1）遮光条的宽度d＝0.5cm+0.1mm×2=0.52cm滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2=．根据v22-v12=2ax得，a＝（2）根据实验的数据得到的结论是：当牵引力一定时，加速度和质量成反比四、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）0.02s（2）若波沿x轴正方向传播，位移为+4cm，路程为36cm；若波沿x轴负方向传播，位移为-4cm，路程为36cm．【解析】

（1）由题图可知波长λ=12cm，则周期（2）由于若波沿x轴正向传播，平衡位置在x=4cm处的质点从平衡位置开始沿y轴正向运动，∆t内的位移就是内的位移，即位移为+4cm，路程为9A=36cm；若波沿x轴负向传播，平衡位置在x=4cm处的质点从平衡位置开始沿y轴负向运动，∆t内的位移就是内的位移，即位移为-4cm，路程为9A=36cm；14、【解析】设平衡时，在A与B之间、B与容器底面之间气体的压强分别为和，由力的平衡条件有