2027届北京市北京四中高三物理第一学期期中经典试题含解析

2027届北京市北京四中高三物理第一学期期中经典试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t2（各物理量均采用国际单位制单位），则该质点（）A．第1s内的位移是5m B．前2s内的平均速度是6m/sC．任意相邻的1s内位移差都是1m D．任意1s内的速度增量都是2m/s2、下列对物体运动的描述，不是以地面为参考系的是A．大江东去 B．轻舟已过万重山 C．夕阳西下 D．飞花两岸照船红3、如图所示，质量为M的人在远离任何星体的太空中，与他旁边的飞船相对静止.由于没有力的作用，他与飞船总保持相对静止的状态.这个人手中拿着一个质量为m的小物体，他以相对飞船为v的速度把小物体抛出，在抛出物体后他相对飞船的速度大小为()A．mMvB．Mmv4、如图所示为发射同步卫星的三个轨道，轨道Ⅰ为近地轨道，轨道Ⅱ为转移轨道，轨道Ⅲ为同步轨道，P、Q分别是转移轨道的近地点和远地点。假设卫星在个轨道运行时质量不变，关于卫星在这个三个轨道上的运动，下列说法正确的是（）A．卫星在各个轨道上的运行速度一定都小于7.9km/sB．卫星在轨道Ⅲ上Q点的运行速度小于在轨道Ⅱ上Q点的运行速度C．卫星在轨道Ⅱ上从P点运动到Q点的过程中，运行时间一定小于12hD．卫星在各个轨道上的机械能一样大5、用图示装置进行电磁感应实验，下列操作不能形成感应电流的是（）A．电键闭合和断开的瞬间B．电键闭合，移动滑动变阻器的滑动触头C．电键闭合后线圈A在B中插入或拔出D．只电键保持闭合6、汽车在平直公路上匀速行驶，t1时刻司机减小油门使汽车的功率立即减小一半，并一直保持该功率继续行驶，到t2A．①图描述了汽车的速度在这个过程中随时间的变化情况B．②图描述了汽车的速度在这个过程中随时间的变化情况C．③图描述了汽车的牵引力在这个过程中随时间的变化情况D．④图描述了汽车的牵引力在这个过程中随时间的变化情况二、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、如图所示，竖直光滑杆固定在地面上，套在杆上的轻质弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧(在弹性限度范围内)至离地高度h=0.1m处，滑块与弹簧不拴接．现由静止释放滑块，通过传感器测量滑块的速度和离地高度并作出滑块的Ek-h图像，其中高度从0.2m上升到0.35m范围内图像为直线，其余部分为曲线．滑块可视为质点，以地面为零势能参考面，重力加速度g取10m/s2，由图像可知A．轻弹簧原长为0.2mB．滑块的质量为0.2kgC．弹簧弹性势能最大为0.5JD．滑块机械能最大为0.5J8、如图甲所示，质量为m的小滑块A以向右的初速度v0滑上静止在光滑水平地面上的平板车B，从滑块A刚滑上平板车B开始计时，它们的速度随时间变化的图象如图乙所示，物块未滑离小车，重力加速度为g，以下说法中正确的是A．滑块A与平板车B上表面的动摩擦因数B．平板车B的质量M＝2mC．滑块A与平板车间因摩擦产生的热量为Q＝D．t0时间内摩擦力对小车B做功的平均功率为9、质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力作用，下落的加速度为25g，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是（A．物体重力做的功为mghB．合外力对物体做功为35C．物体重力势能增加了mghD．物体的机械能减少了3510、如图所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直面内，质量均为m的两球用轻杆连接并套在圆环上，开始时轻杆竖直。同时由静止释放两球，当A球运动到B开始的位置时，轻杆刚好水平，重力加速度为g，则从开始运动到轻杆水平的过程中，下列说法正确的是（）A．小球A、B组成的系统的机械守恒 B．小球A、B速度大小均为C．杆对小球B做的功为0 D．杆对小球A做正功三、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．（6分）在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图1所示的装置。实验操作的主要步骤如下：A．在一块平木板上钉上复写纸和白纸，然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前，木板与槽口之间有一段距离，并保持板面与轨道末端的水平段垂直B．使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹C．将木板沿水平方向向右平移一段动距离，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下的痕迹D．将木板再水平向右平移同样距离，使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再在白纸上得到痕迹若测得间距离为，间距离为，已知当地的重力加速度为。（1）关于该实验，下列说法中正确的是________A．斜槽轨道必须尽可能光滑B．每次释放小球的位置可以不同C．每次小球均需由静止释放D．小球的初速度可通过测量小球的释放点与抛出点之间的高度，之后再由机械能守恒定律求出（2）根据上述直接测量的量和已知的物理量可以得到小球平抛的初速度大小的表达式=___________。（用题中所给字母表示）（3）实验完成后，该同学对上述实验过程进行了深入研究，并得出如下的结论，期中正确的是________。A．小球打在点时的动量与打在点时的动量的差值为，小球打在点时的动量与打在点时动量的差值为，则应由：B．小球打在点时的动量与打在点时的动量的差值为，小球打在点时的动量与打在点时动量的差值为，则应由：C．小球打在点时的动能与打在点时的动能的差值为，小球打在点时的动能与打在点时动能的差值为△，则应由D．小球打在点时的动能与打在点时的动能的差值为，小球打在点时的动能与打在点时动能的差值为△，则应由（4）另外一位同学根据测量出的不同情况下的和，令，并描绘出了如图所示的图象。若已知图线的斜率为，则小球平抛的初速度大小与的关系式为__________。（用题中所给字母表示）12．（12分）某同学利用如图甲所示的电路测定旧电池组的电动势与内电阻．（1）用笔画线代替导线在图乙中完成实物连接图；（______________）（2）由图丙可知：该电池组的电动势E＝____V，内阻r＝____；（3）该同学又利用上述实验方案测定了同规格新电池组的电动势与内电阻．通过实验发现旧电池组与新电池组相比，电动势几乎没有变化，但它们的输出功率P随外电阻R变化的关系图线有较大差异，如图丁所示．可知新电池组对应的是图线_______(选填“A”或“B”)．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，悬挂的直杆AB长为a，在B端下方距离为h处，有一长为b的无底圆筒CD，若将悬线剪断，求：整个直杆AB穿过圆筒的时间是多少？14．（16分）双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动.研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化.若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T，经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的k倍，两星之间的距离变为原来的n倍，则此时圆周运动的周期为多少？15．（12分）如图所示，光滑水平面上有一质量M=1.98kg的小车，车的B点右侧的上表面是粗糙水平轨道，车的B点的左侧固定以半径R=0.7m的光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在B点相切，车的最右端D点固定轻质弹簧弹簧处于自然长度其左端正好对应小车的C点，B与C之间距离L=0.9m，一个质量m=2kg的小物块，置于车的B点，车与小物块均处于静止状态，突然有一质量的子弹，以速度v=50m/s击中小车并停留在车中，设子弹击中小车的过程时间极短，已知小物块与水平轨道间的动摩擦因数，g取10m/s2则，

（1）通过计算判断小物块是否能达到圆弧轨道的最高点A，并求当小物块再次回到B点时，小物块的最大速度大小;

（2）若已知弹簧被小物块压缩的最大压缩量x=10cm，求弹簧的最大弹性势能．

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、D【解析】第1s内的位移只需将t＝1代入即可求出x=6m，A错误；前2s内的平均速度为，B错；由题给解析式可以求得加速度为a=2m/s2，C错；由加速的定义可知D选项正确2、D【解析】

A、大江东去是以地面为参考系得出的；B、轻舟已过万重山是相对山来说的，故参考系是地面及地面上的高山；C、夕阳西下是指太阳相对地面的位置变化；故以地面为参考系；D、飞花两岸照船红是指花相对于船的运动，故不是以地面为参考系；本题要求选不是以地面为参考系的，故选D．3、A【解析】

人和物体组成的系统不受外力作用，系统动量守恒，根据动量守恒定律列式求解即可；【详解】人和物体组成的系统不受外力作用，系统动量守恒，以v的方向为正方向，根据动量守恒定律得：mv=Mv人，解得：v人=mv故选A。对于动量守恒定律的应用，关键是要求同学们能正确分析物体的受力情况，注意使用动量守恒定律解题时要规定正方向。4、C【解析】解:A、在轨道II上P点速度大于第一宇宙速度7.9km/s,故A错误;

B、卫星在轨道Ⅱ上Q点通过加速才能到达轨道Ⅲ，所以卫星在轨道Ⅲ上Q点的运行速度大于在轨道Ⅱ上Q点的运行速度,故B错误;

C、由开普勒第三定律可知，轨道Ⅱ半长轴小于轨道Ⅲ半长轴，所以轨道Ⅱ周期小于同步卫星轨道Ⅲ周期24h，故卫星在轨道Ⅱ上从P点运动到Q点的时间小于12h，C正确;

D、卫星必须加速才能从轨道Ⅰ到达轨道Ⅲ,机械能在增加，所以D选项是错误的.5、D【解析】解：由图示可知，电流表所在电路闭合，A、电键闭合和断开的瞬间，穿过线圈B的磁通量发生变化，有感应电流产生，故A错误；B、电键闭合，移动滑动变阻器的滑动触头，穿过线圈B的磁通量发生变化，有感应电流产生，故B错误；C、电键闭合后线圈A在B中插入或拔出，穿过线圈B的磁通量发生变化，有感应电流产生，故C错误；D、保持开关闭合，则线圈A所在电路中的电流电流不变，穿过线圈B的磁通量不变，没有感应电流产生，故D正确；故选D．【点评】本题考查了感应电流产生的条件，熟练掌握基础知识即可正确解题，本题是一道基础题．6、A【解析】试题分析：汽车匀速行驶时牵引力等于阻力；当汽车的功率减小一半时，汽车的速度由于惯性来不及变化，根据功率和速度关系公式P=Fv，牵引力减小一半，小于阻力，合力向后，汽车做减速运动，由公式P=Fv可知，功率一定时，速度减小后，牵引力增大，合力减小，加速度减小，故物体做加速度不断减小的减速运动，当牵引力增大到等于阻力时，加速度减为零，物体重新做匀速直线运动．由P=Fv知，由于功率减小一半，则汽车再次匀速运动时速度是原来匀速运动速度的一半，因此①图描述了汽车的速度在这个过程中随时间的变化情况，由于牵引力先突然减小后增大到原来值，故③、④均错误．故A正确，BCD错误．故选A.考点：功率【名师点睛】本题考查分析汽车运动过程的牵引力、功率、速度等变化的关系问题，解题时要抓住汽车的功率P=Fv，在功率一定时，牵引力与速度成反比，是相互制约的关系；此题是中等题目，考查学生综合分析问题的能力.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】试题分析：在Ek-h图象中，图线的斜率表示了滑块所受的合外力，由于高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线，其余部分为曲线，说明滑块在从0.2m上升到0.35m范围内所受作用力为恒力，所以从h＝0.2m，滑块与弹簧分离，故选项A正确；在从0.2m上升到0.35m范围内，图线的斜率绝对值为：k＝mg＝2N，所以：m＝0.2kg，故选项B错误；根据能的转化与守恒可知，当滑块上升至最大高度时，增加的重力势能即为弹簧最大弹性势能，所以Epm＝mgΔh＝0.2×10×(0.35－0.1)J＝0.5J，故选项C正确；在滑块整个运动过程中，系统的动能、重力势能、弹性势能之间相互转化，因此动能最大时，滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小，根据能的转化与守恒可知：Epmin＝E－Ekm＝Epm＋mgh0－Ekm＝0.5J＋0.2×10×0.1J－0.32J＝0.38J，故选项D错误．考点：本题主要考查了能量守恒定律和图象的理解与应用问题，属于中档偏高题．8、BC【解析】

A.滑块A在木板上受滑动摩擦力做匀减速直线运动，加速度为，两者最后共速为，由速度公式，解得；故A错误.B.对A和B在相对滑行的过程中，系统不受外力而动量守恒，有；解得；故B正确.C.对A和B相对滑动到共速的过程，由能量守恒定律可知，系统损失的动能转化成两者摩擦生热，有，结合可解得；故C正确.D.根据平均功率的计算式，而摩擦力对B做的功为，解得：；故D错误.9、AD【解析】

AC．质量为m的物体，在物体下落h的过程中，物体重力做的功WG=mgh，物体的重力势能减少mgh．故A项正确，B．质量为m的物体，下落的加速度为25F方向竖直向下，合外力对物体做功W故B项错误．D．合外力对物体做功W合=25mgh，物体动能增加25mgh；物体的重力势能减少故选AD.点睛：重力对物体所做的功等于物体重力势能的减少量；合力对物体所做的功等于物体动能的增加量；除重力（弹簧弹力）其他力对物体所做的功等于物体机械能的增加量．10、AB【解析】

A．由于环是光滑的，因此对于A、B组成的系统，只有重力做功，系统的机械能守恒，故A正确；BCD．当杆水平时，设A、B两球的速度均为v，由题意可知则因此从开始到杆水平时，B球的机械能增加，则A球的机械能减少，所以杆对小球B做正功，杆对小球A做负功，故B正确，CD错误。故选AB。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、CA【解析】

（1）[1]AB.只要保证小球每次从同一位置释放，每次摩擦力做功相同，故不需要斜槽尽量光滑，A、B错误；C.必须保证小球每次从同一位置、静止释放，才能保证每次小球平抛的速度相同，C正确；D.小球从释放点到抛出点，有摩擦力做负功，故不能用机械能守恒定律求解，D错误；故选C。（2）[2]由平抛运动规律解得（3）[3]AB.从点到点和从点到点水平位移相同，故运动时间相同，由动量定理可知，动量变化为从点到点和从点到点的动量变化相同，故故A正确，B错误；CD.由动能定理可得，两次动能变化为由于和的大小关系未知，故不能求出动能变化的比值，故C、D错误；故选A。（4）[4]由可得故该直线的斜率为即初速度为12、（1）如图（2）4.45.5（3）B【解析】

（1）实物连接电路如图．（2）U－I图线的截距表示电动势，即E=4.4V．电源内阻可从图线的斜率求得即r===5.5Ω．（3）当输出功率达到最大值时，外电阻R就等于内电阻，由图线可知B图线表过的内阻要小，最大功率要大，故新电池组对应的是图线B．测电源电动势与内阻实验，掌握应用图像法求E和r，求图线斜率时要注意纵轴的起始数据是否为1．四、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