北京海淀北方交大附中2027届高三物理第一学期期中学业质量监测模拟试题含解析

北京海淀北方交大附中2027届高三物理第一学期期中学业质量监测模拟试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、一种玩具的结构如图所示，竖直放置的光滑铁环的半径为R=20cm，环上有一穿孔的小球m，仅能沿环做无摩擦的滑动，如果圆环绕着过环心的竖直轴以10rad/s的角速度旋转（取g=10m/s2），则相对环静止时小球与环心O的连线与O1O2的夹角θ是（）A．60° B．45° C．30° D．75°2、如图所示，、是两个点电荷，P是这两个点电荷连线中垂线上的一点图中所画P点的电场强度方向可能正确的是A． B．C． D．3、在物理学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是（）A．伽利略利用“理想斜面”得出“力是维持物体运动的原因”的观点B．牛顿提出了行星运动的三大定律C．英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了万有引力常量D．开普勒从理论和实验两个角度，证明了轻、重物体下落一样快，从而推翻了古希腊学者亚里士多德的“小球质量越大下落越快”的错误观点4、如图为一压路机的示意图，其大轮半径是小轮半径的1.5倍，A、B分别为大轮和小轮边缘上的点．在压路机前进时()A．A、B两点的线速度之比vA∶vB＝3∶2B．A、B两点的角速度之比ωA∶ωB＝3∶2C．A、B两点的周期之比TA∶TB＝3∶2D．A、B两点间的向心加速度之比aA∶aB＝3∶25、质量为m的石块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变，如图所示，那么()A．碗的内表面动摩擦因数处处相同B．石块下滑过程中加速度始终为零C．石块下滑过程中的所受合外力大小不变，方向始终指向球心D．石块下滑过程中受的摩擦力大小不变6、关于功和能，说法不正确的是A．质量不同的物体放于同一位置，重力势能一定不同B．相互作用的一对作用力，可能都做正功C．滑动摩擦力可以不做功D．弹簧弹性势能的变化只和弹簧弹力做功有关二、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、“水流星”是一种常见的杂技项目，该运动可简化为轻绳一端系着小球在竖直平面内的圆周运动模型，如图所示。已知小球在最低点Q处速度为v0，轻绳长为L，球大小忽略不计，重力加速度为g，忽略空气阻力，则下列说法正确的是A．小球运动到最低点Q时，拉力一定大于重力B．v0越大，则在最高点P和最低点Q绳对小球的拉力差越大C．若v0>，则小球一定能通过最高点PD．若v0>，则细绳始终处于绷紧状态8、如图所示，倾角=30°的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接滑轮的轻杆沿竖直方向，连接B的一段细绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态，已知C的质量为2m，A、B质量均为m，则下列说法正确的是A．定滑轮受到轻杆的作用力为B．C受到水平面的摩擦力为mgC．B受到C间摩擦力大小为D．水平面对C的支持力为9、物体从静止开始做匀加速直线运动,第3s内通过的位移是3m，则（）A．前3s的位移是6m B．3s末的速度是3.6m/sC．3s内的平均速度是2m/s D．第5s内的平均速度是5.4m/s10、如图所示，带有光滑竖直杆的三角形斜劈固定在水平地面上，放置于斜劈上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接，开始时轻绳与斜劈平行．现给小滑块施加一竖直向上的拉力，使小滑块沿杆缓慢上升，整个过程中小球始终未脱离斜劈，则有()A．轻绳对小球的拉力逐渐增大B．小球对斜劈的压力先减小后增大C．竖直杆对小滑块的弹力先增大后减小D．对小滑块施加的竖直向上的拉力逐渐增大三、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）如图所示为研学小组的同学们用圆锥摆验证向心力表达式的实验情景．将一轻细线上端固定在铁架台上，下端悬挂一个质量为m的小球，将画有几个同心圆周的白纸置于悬点下方的水平平台上，调节细线的长度使小球自然下垂静止时恰好位于圆心处．用手带动小球运动使它在放手后恰能在纸面上方沿某个画好的圆周做匀速圆周运动．调节平台的高度，使纸面贴近小球但不接触．（1）若忽略小球运动中受到的阻力，在具体的计算中可将小球视为质点，重力加速度为g．①从受力情况看，小球做匀速圆周运动所受的向心力是___（选填选项前的字母）．A．小球所受绳子的拉力B．小球所受的重力C．小球所受拉力和重力的合力②在某次实验中，小球沿半径为r的圆做匀速圆周运动，用秒表记录了小球运动n圈的总时间t，则小球做此圆周运动的向心力大小Fn=______（用m、n、t、r及相关的常量表示）．用刻度尺测得细线上端悬挂点到画有圆周纸面的竖直高度为h，那么对小球进行受力分析可知，小球做此圆周运动所受的合力大小F=_______（用m、h、r及相关的常量表示）．③保持n的取值不变，改变h和r进行多次实验，可获取不同时间t．研学小组的同学们想用图像来处理多组实验数据，进而验证小球在做匀速圆周运动过程中，小球所受的合力F与向心力Fn大小相等．为了直观，应合理选择坐标轴的相关变量，使待验证关系是线性关系．为此不同的组员尝试选择了不同变量并预测猜想了如图所示的图像，若小球所受的合力F与向心力Fn大小相等，则这些图像中合理的是_______（选填选项的字母）．（2）考虑到实验的环境、测量条件等实际因素，对于这个实验的操作，下列说法中正确的是________（选填选项前的字母）．A．相同体积的小球，选择密度大一些的球可以减小空气阻力对实验的影响B．相同质量的小球，选择体积小一些的球有利于确定其圆周运动的半径C．测量多个周期的总时间再求周期的平均值，有利于减小周期测量的偶然误差D．在这个实验中必须测量出小球的质量（3）上述实验中小球运动起来后撤掉平台，由于实际实验过程中存在空气阻力的影响，所以持续观察会发现小球做圆周运动的半径越来越小．经过足够长时间后，小球会停止在悬点正下方．若小球在运动中每转动一周的时间内半径变化均可忽略，即每一周都可视为匀速圆周运动．请分析说明在小球做上述圆周运动的过程中，随着细绳与竖直方向的夹角不断减小，小球做圆周运动的周期是如何变化的．__________________________________________．12．（12分）某电压表的内阻在20～30kΩ之间，为了测量其内阻，实验室提供下列可用的器材：A．待测电压表V（量程3V）B．电流表A1（量程200μA）C．电流表A2（量程5mA）D．电流表A3（量程0.6A）E．滑动变阻器R（最大阻值1kΩ）F．电源E（电动势4V）G．电键、导线若干（1）在所提供的电流表中应选用______（填器材前面的字母）。（2）其中电流表读数如图甲所示，则此读数为________。（3）为了尽量减小偶然误差，要求多测几组数据。试在图乙方框中画出符合要求的实验电路图（其中电源和电键及其连线已画出）_________________________。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）一定量的理想气体封闭在带有活塞的汽缸内。气体开始处于状态A，由过程AB到达状态B，后又经过过程BC到达状态C，如图所示。设气体在状态A时的压强、体积和温度分别为pA、VA和TA。在状态B时的温度为TB，在状态C时的温度为TC。(1)求气体在状态B时的体积VB；(2)求气体在状态A的压强pA与状态C的压强pC之比。14．（16分）如图所示，倾角θ=37°的足够长斜面上有一长为L、质量为2m的木板B，木板B上端有一质量为m的滑块A（视为质点），木板下端3L处有一质量为m的足够长木板C锁定。在斜面上，滑块A与木板B、C间的动摩擦因数均为μ1=0.25，木板C与斜面间无摩擦，木板B、C的厚度相同。现同时由静止释放A、B，在B与C碰撞前瞬间，解除对C的锁定，此时A恰好滑离B而滑上C，已知B、C碰撞为弹性碰撞，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）木板B与斜面间的动摩擦因数μ2；（2）B、C发生碰撞后瞬间，木板C的速度大小vC；（3）B、C发生碰撞后2s时，滑块A到木板C上端的距离x。15．（12分）如图，一质量为0.5kg的滑块放在倾角为37°的固定斜面上（已知，，）。（1）若滑块静止，求其受到的摩擦力大小；（2）若滑块匀速下滑，求其与斜面间的动摩擦因数；（3）若滑块与斜面间的动摩擦因数为0.25，对滑块施加多大的沿斜面向上的力可以推动它向上匀速运动；（4）若斜面是光滑的，对滑块施加多大的水平向右的力可以保持静止。

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、A【解析】小球转动的半径为Rsinθ，小球所受的合力垂直指向转轴，根据平行四边形定则和牛顿第二定律：F合＝mgtanθ＝mRsinθω2，解得：θ=60°，故C正确，ABD错误．2、A【解析】

P点场强是两个点电荷单独存在时产生场强的矢量和，故合场强应该在P点与两个点电荷连线之间的范围，如图故A正确，BCD错误．故选A.场强是矢量，空间某点的场强是由各个点电荷单独存在时产生的场强的矢量和，遵循平行四边形定则．3、C【解析】试题分析：伽利略利用“理想斜面”得出“力不是维持物体运动的原因”的观点，A错误；开普勒提出了行星运动的三大定律，B错误；英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了万有引力常量，C正确；伽利略从理论和实验两个角度，证明了轻、重物体下落一样快，从而推翻了古希腊学者亚里士多德的“小球质量越大下落越快”的错误观点，D错误；故选C．考点：物理学史4、C【解析】A项：B、A分别为同一传动装置前轮和后轮边缘上的一点，所以VA=VB，即，故A错误；B项：因为rA：rB=1.5：1=3:2，由V=ωr可知ωA：ωB=2：3，故B错误；C项：由可知，周期之比等于角速度反比，即，故A正确；D项：由公式可知：，故D错误。5、C【解析】

石块做匀速圆周运动，合外力提供向心力，大小不变，根据牛顿第二定律知，加速度大小不变，方向始终指向圆心。故B错误，C正确。石块的速度大小不变，则重力沿槽切线方向的下滑力等于摩擦力，石块在半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，下滑力减小，故摩擦力减小。因下滑过程中石块对槽的正压力变大，则碗的内表面动摩擦因数减小，故AD错误。故选C。解决本题的关键知道物体做匀速圆周运动，合外力提供向心力，向心加速度的方向始终指向圆心，沿槽的切线方向受力平衡.6、A【解析】试题分析：零势能面是人为规定的，重力势能的大小和零势能面的选取有关，故A错误；作用力和反作用力是作用在两个相互作用的物体之上的；作用力和反作用力可以同时做负功，也可以同时做正功；如冰面上两个原来静止的小孩子相互推一下之后，两人同时后退，则两力做正功；而两个相对运动后撞在一起的物体，作用力和反作用力均做负功，B正确；滑动摩擦力可以不做功．例如:你的手在墙上划,你的手和墙之间有摩擦力,这摩擦力对你的手做功,却对墙不做功,因为力对墙有作用力但没位移，C正确；弹力做正功，弹性势能减小，弹力做负功，弹性势能增大，弹力做功对应弹性势能变化，D正确；考点：考查了功的计算【名师点睛】本题考查功的计算，要注意明确功的大小取决于力和力的方向上的位移，故从这两方面考虑摩擦力以及作用力和反作用力做功的情况．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、AC【解析】

A．由于小球做圆周运动，在最低点由拉力与重力的合力提供向心力，所以小球运动到最低点Q时，拉力一定大于重力，故A正确；B．在最高点，有在最低点，有：从最高点到最低点，根据机械能守恒定律，有联立解得：与最低点速度大小无关，故B错误；C．小球恰好通过最高点，在最高点，有解得：从最高点到最低点，根据机械能守恒定律，有解得：所以小球一定能通过最高点P，故C正确；D．根据动能定理得解得不越过四分之一圆周的最小速度所以当时，细绳始终处于绷紧状态，若小球能过最高点则最小速度为，由于所以细绳不一定始终处于绷紧状态，故D错误。8、ACD【解析】

对A分析，A受到绳子的拉力和重力作用，故有，同一条绳子上的拉力相同，所以绳子对B的拉力大小也为mg，对B分析，B受到绳子的拉力，斜面的支持力，重力，规定沿斜面向下为正，在沿斜面方向上有，解得，为正，说明沿斜面向下，C正确；将BC看做一个整体，整体受到绳子斜向上的拉力，重力，和支持力，水平方向的摩擦力，在竖直方向上有，解得，在水平方向上，故B错误D正确；对定滑轮分析，受轻杆的作用力和两条绳子的拉力，其中两条绳子的拉力大小为mg，夹角为60°，根据平行四边形可得轻杆对滑轮的作用，A正确；本题考查受力分析以及共点力的平衡条件应用，要注意明确整体法与隔离法的正确应用．①整体法：以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解．在许多问题中用整体法比较方便，但整体法不能求解系统的内力．②隔离法：从系统中选取一部分（其中的一个物体或两个物体组成的整体，少于系统内物体的总个数）进行分析．隔离法的原则是选取受力个数最少部分的来分析．③通常在分析外力对系统作用时，用整体法；在分析系统内各物体之间的相互作用时，用隔离法．有时在解答一个问题时要多次选取研究对象，需要整体法与隔离法交叉使用9、BD【解析】

根据，则：加速度因此，前3s的位移，A错误；3s末的速度，B正确；3s内的平均速度，C错误；第5s内的位移，因此第5s内的平均速度，D正确10、AD【解析】试题分析：先对小球受力分析，受重力、支持力和细线的拉力，其中支持力的方向不变，拉力方向改变，根据平衡条件并结合图示法分析支持力和拉力的变化情况；然后对球和滑块整体分析，根据平衡条件列式分析．对小球受力分析，受重力、支持力和细线的拉力，如图所示：根据平衡条件，细线的拉力T增加，支持力N减小，根据牛顿第三定律，球对斜面的压力也减小，A正确B错误；对球和滑块整体分析，受重力、斜面的支持力N，杆的支持力，拉力F，如图所示，根据平衡条件，有：水平方向，竖直方向，由于N减小，故减小，F增加，C错误D正确．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、Cmgr/hBABC设小球做半径为r的圆周运动的周期为T，此时小球距细线上端固定点的竖直高度为h，根据受力情况和向心力公式有可解得．因半径变小，绳长不变，h变大，故小球周期变大．【解析】

（1）①[1]．小球做圆周运动的向心力来自小球所受重力和细线拉力的合力，故选C;②[2]．小球所受的向心力小球做此圆周运动所受的合力大小③[3]．根据Fn=F可得：可得，则图像B正确；（2）[4]．A.相同体积的小球，选择密度大一些的球可以减小空气阻力对实验的影响，选项A正确；B.相同质量的小球，选择体积小一些的球有利于确定其圆周运动的半径，选项B正确；C.测量多个周期的总时间再求周期的平均值，有利于减小周期测量的偶然误差，选项C正确；D.由（1）③的分析可知，在这个实验中没必要测量出小球的质量，选项D错误；（3）[5]．设小球做半径为r的圆周运动的周期为T，此时小球距细线上端固定点的竖直高度为h，根据受力情况和向心力公式有可解得因半径变小，绳长不变，h变大，故小球周期变大．12、B