北京市156中学2027届物理高三上期中学业水平测试模拟试题含解析

北京市156中学2027届物理高三上期中学业水平测试模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、在同一点O抛出的三个物体做平抛运动的轨迹如图所示，则三个物体做平抛运动的初速度vA、vB、vC的关系和三个物体做平抛运动的时间tA、tB、tC的关系分别是()A．vA>vB>vC，tA>tB>tC B．vA=vB=vC，tA=tB=tCC．vA>vB>vC，tA<tB<tC D．vA<vB<vC，tA>tB>tC2、如图所示，在水平向右的匀强磁场中，有一倾角为α的光滑固定斜面，斜面上垂直纸面放置一根长为L、质量为m的通电直导体棒，导体棒中的电流为I、方向垂直纸面向外，导体棒刚好能静止在斜面上；重力加速度为g。则匀强磁场的磁感应强度大小为（）A．B．C．D．3、下列物体的加速度最大的是A．加速器中的质子 B．火箭升空C．地球上自由落体 D．卡车起步4、我国航天事业取得了突飞猛进地发展，航天技术位于世界前列，在航天控制中心对其正上方某卫星测控时，测得从发送“操作指令”到接收到卫星“已操作”的信息需要的时间为2t(设卫星接收到“操作指令”后立即操作，并立即发送“已操作”的信息到控制中心)，测得该卫星运行周期为T，地球半径为R，电磁波的传播速度为c，由此可以求出地球的质量为()A．π2(8R+ct)32GT5、细绳拴一个质量为m的小球，小球将左端固定在墙上的轻弹簧压缩（小球与弹簧不连接），小球静止时弹簧在水平位置，如图所示．将细绳烧断后，下列说法中正确的是A．小球立即开始做自由落体运动B．小球离开弹簧后做平抛运动C．小球运动的加速度先比重力加速度小，后来和重力加速度相等D．小球离开弹簧后做匀变速运动6、如图所示，晾晒衣服的绳子两端分别固定在两根竖直杆的等高点上，绳子的质量及绳与衣架挂钩间摩擦均忽略不计，原来保持静止．一阵恒定的风吹来，衣服受到水平向右的恒力而发生滑动，并在新的位置保持静止(未画出)．则（）A．两绳子拉力不再相等B．两绳子的夹角变小C．两绳对挂钩合力变小D．两绳对挂钩合力可能不变二、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、一质量为2kg的物体受到水平拉力F作用，在粗糙水平面上作加速直线运动时的a-t图象如图2所示，t=0时其速度大小为2m/s，滑动摩擦力大小恒为2N.则下列说法正确的是A．在t=6s时刻，物体的速度为20m/sB．在t=6s时间内，合力对物体做的功为400JC．在t=6s时间内，合力对物体做的功为396JD．在t=6s时刻，拉力F的功率为200W8、甲、乙为两颗地球卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道．以下判断正确的是（）A．甲的周期大于乙的周期B．甲的速度大于乙的速度C．甲的加速度小于乙的加速度D．甲的角速度小于乙的角速度9、如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O，最低点是P，直径MN水平，a、b是两个完全相同的带正电小球视为点电荷，b固定在M点，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点图中未画出时速度为零．则小球aA．从N到Q的过程中，重力与库仑力的合力一直增大B．从N到Q的过程中，速率先增大后减小，最大速率的位置在P点C．从P到Q的过程中，动能减少量大于电势能增加量D．从N到Q的过程中，电势能先增加后减小10、如图所示，直线a与四分之一圆弧b分别表示两质点A、B从同一地点出发，沿同一方向做直线运动的v−t图．当B的速度变为0时，A恰好追上B，则下列说法正确的是A．B质点做加速度减小的减速运动B．B质点的位移为mC．A质点追上B质点时的速度为m/sD．A质点的加速度为m/s2三、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，某小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解．A、B为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负．A连接质量不计的细绳，并可沿固定的圆弧形轨道移动．B固定不动，通过光滑铰链连接一轻杆，将细绳连接在杆右端O点构成支架，调整使得O点位于圆弧形轨道的圆心处，保持杆沿水平方向．随后按如下步骤操作：①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB＝θ；②对两个传感器进行调零；③用另一绳在O点悬挂住一个钩码，记录两个传感器读数；④取下钩码，移动传感器A，改变θ角，重复上述步骤①②③④，得到图示数据表格a．（1）根据表格a，可知A传感器对应的是表中的力____（填“F1”或“F2”），并求得钩码质量为______kg（保留一位有效数字）；（2）换用不同钩码做此实验，重复上述实验步骤，得到数据表格b．则表格b中30°所对应的F2空缺处数据应为_______N；（3）实验中，让A传感器沿圆心为O的圆弧形（而不是其它的形状）轨道移动的主要目的是：__________A．方便改变A传感器的读数B．方便改变B传感器的读数C．保持轻杆右端O的位置不变D．方便改变细绳与杆的夹角θ12．（12分）在用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”实验时，下列说法正确的是_______A．斜槽轨道必须是光滑的B．斜槽轨道末端的切线必须是水平的C．入射小球每次都要从斜槽上同一高度由静止滚下D．本实验必须测出斜槽末端点到水平地面的竖直高度HE．为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求m1＞m2，r1=r2，两小球半径r1、r2不需要测量四、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，光滑的水平面上放置质量均为m=2kg的甲、乙两辆小车，两车之间通过一感应开关相连（当滑块滑过感应开关时，两车自动分离）．甲车上带有一半径R=1m的1/4光滑的圆弧轨道，其下端切线水平并与乙车上表面平滑对接，乙车上表面水平，动摩擦因数μ=，其上有一右端与车相连的轻弹簧，一质量为m0=1kg的小滑块P（可看做质点）从圆弧顶端A点由静止释放，经过乙车左端点B后将弹簧压缩到乙车上的C点，此时弹簧最短（弹簧始终在弹性限度内），之后弹簧将滑块P弹回，已知B、C间的长度为L=1．5m，求：（1）滑块P滑上乙车前瞬间甲车的速度v的大小；（2）弹簧的最大弹性势能EPm；（3）计算说明滑块最终能否从乙车左端滑出，若能滑出，则求出滑出时滑块的速度大小；若不能滑出，则求出滑块停在车上的位置距C点的距离．14．（16分）如图为半径为R的半球玻璃体的横截面，圆心为O，MN为过圆心的一条竖直线．现有一单色光沿截面射向半球面，方向与底面垂直，入射点为B，且．已知该玻璃的折射率为，求：（1）光线PB经半球体折射后出来的光线与MN直线的交点到顶点A的距离并作出光路图；（2）光线PB以B点为轴，从图示位置沿顺时针方向逐渐旋转60°的过程，请说出光线在经半球体的底面第二次折射时会有什么情况发生？15．（12分）如图，光滑水平面AB与竖直面的半圆形导轨在B点相连接，导轨半径为R，一质量为m的静止木块在A处压缩弹簧，释放后，木块获得一向右的初速度，当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力是其重力的7倍，之后向上运动恰能通过轨道顶点C，不计空气阻力，试求：（1）弹簧对木块所做的功；（2）木块从B到C过程中克服摩擦力做的功；（3）木块离开C点落回水平面所需的时间和落回水平面时的动能。

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、D【解析】

平抛运动在水平方向上是匀速直线运动，竖直方向上时自由落体，因此决定平抛运动的时间是由高度决定的，根据可知，所以下落高度越高，运动时间越长，则有由于水平方向是匀速运动，且水平距离为，根据结合时间的关系，可得故ABC错误，D正确。故选D。2、D【解析】

根据左手定则可知导线受到的安培力竖直向上，其还受竖直向下的重力，要使导线能静止在斜面上，则只有所以解得故D正确，ABC错误。故选D。3、A【解析】

质子的质量非常小，比荷较大，加速器中的场强较大，根据牛顿第二定律加速器中的质子加速度最大。A.加速器中的质子，与分析相符，故A项正确；B.火箭升空，与分析不符，故B项错误；C.地球上自由落体，与分析不符，故C项错误；D.卡车起步，与分析不符，故D项错误。4、B【解析】

由x=vt可得：卫星与地球的距离为x=12c(2t)=ct，卫星的半径为：r=R+x=R+ct；由万有引力公式可得：GmMr2=mr45、D【解析】对小球受力分析可知，在与弹簧接触时，小球受到球的重力和弹簧的弹力的共同的作用，此过程中弹簧的弹力是不断减小的，离开弹簧之后，小球只受到重力的作用，做匀变速运动．解：A、将细绳烧断后，小球受到球的重力和弹簧的弹力的共同的作用，合力斜向右下方，并不是只有重力的作用，所以不是自由落体运动，故A错误．B、平抛运动在竖直方向上是只受重力的作用，由A的分析可知，小球并不是平抛运动，所以B错误．C、小球受到球的重力和弹簧的弹力的共同的作用，合力斜向右下方，并且大于重力的大小，所以开始时加速度的大小要比重力加速度大，故C错误．D、小球离开弹簧后，只受到重力的作用，所以是匀变速运动，故D正确．故选D．6、B【解析】

衣服原来是受重力和两个拉力而平衡，受到向右的风力后是四力平衡，两个绳子的拉力的合力与重力、风力的合力相平衡，故两个绳子的拉力的合力变大，即绳对挂钩作用力变大，则两个绳子的夹角变小，因为是光滑的钩子，则两个绳子的拉力仍相等，选项B正确，ACD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、ACD【解析】

根据△v=a△t可知：a-t图象中，图象与坐标轴围成的面积表示速度的增量，则在t=6s时刻，物体的速度v6=v0+△v=2+12×(2+4)×6=20m/s，故A正确；根据动能定理得：W合=△EK=12mv62-1本题主要考查了动能定理、牛顿第二定律及瞬时功率公式的直接应用，解题的突破口是知道a-t图象中，图象与坐标轴围成的面积表示速度的增量.8、AC【解析】试题分析：卫星绕地球做圆周运动万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，由于：r乙＜r甲，则T甲＞T乙，故A正确；卫星绕地球做圆周运动万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，由于乙的轨道半径大于地球半径，则乙的线速度小于第一宇宙速度，故B错误；星绕地球做圆周运动万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，由于：r乙＜r甲，则a乙＞a甲，故C错误；由题意可知，卫星轨道半径间的关系为：r乙＜r甲；甲是地球同步卫星，它的轨道在赤道平面内，甲不可能通过北极上方，故D错误；故选A．考点：万有引力定律的应用【名师点睛】本题考查了万有引力定律的应用，知道万有引力提供卫星做圆周运动的向心力是解题的关键，应用万有引力公式与牛顿第二定律可以解题，本题是一道常规题．9、AC【解析】

分析库仑力及重力的合力，根据功的公式明确合力做功情况；再根据重力做功和电场力做功的特点与势能的关系分析电势能的变化.【详解】A、当电荷a在N点时，受竖直向下的重力和水平向右的电场力，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点Q的过程中，电场力和重力之间的夹角（不是钝角）一直减小，且电场力逐渐增大，所以重力与电场力的合力一直增大，选项A正确；B、在N点是，电场力与重力的合力与该点的切线方向之间的夹角是锐角，所以在开始向下运动的过程中，合力做正功，速率增大；在P时，速度的方向是水平向左的，与合力之间的夹角为钝角，所以在此之间，合力已经开始做负功了，所以有段时间速率减小，从N到P的过程中，速率先增大后减小，速率最大点应该在NP间某点，故B错误；C、从P到Q的过程中，电场力做负功，重力也做负功，动能的减少量等于电势能和重力势能的增加量之和，即动能减少量大于电势能增加量，故C正确；D、从N到Q的过程中点除外，电场力的方向与速度的方向始终成钝角，电场力做负功，电势能始终增加，故D错误；故选AC.本题考查功能关系，要注意明确电场力和重力具有相同的性质，即重力做功量度重力势能的改变量；而电场力做功量度电势能的改变量．功和能的关系：功是能量转化的量度．有两层含义：(1)做功的过程就是能量转化的过程，(2)做功的多少决定了能转化的数量，即：功是能量转化的量度,功是一种过程量，它和一段位移一段时间相对应；而能是一种状态量，它与一个时刻相对应．两者的单位是相同的都是，但不能说功就是能，也不能说“功变成了能”.10、BC【解析】

由速度时间图线可知，B做加速度增加的变减速直线运动，故A错误．由速度时间图线围成的面积可知，B的位移x=πr2＝πm，故B正确．因为当B的速度为零时，A追上B，可知A的位移x=πm，根据x＝vt可得v=πm/s，选项C正确；由x=at2得，A的加速度，故D错误．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、F1-0.955NC【解析】（1）因绳子只能提供拉力，故A传感器对应的是表中力F1，对节点O受力分析有F1sin30°=mg，解得m=0.05Kg

（2）对于O点，受力平衡，O点受到F1、F2即钩码向下的拉力，根据几何关系可知，

F2＝F1cos30°＝1.103×=0.955N，因为B受到的是压力，所以F2空缺处数据应为-0.955N．（3）实验中，让A传感器沿圆心为O的圆弧形轨道移动的主要目的是：保持轻杆右端O的位置不变，从而保证OB水平,故选C.12、BCE;【解析】

根据实验原理确定实验中如何减小实验误差；知道小球离开轨道后做平抛运动，轨道末端切线应水平，并且每次让小球从同一位置滑下．【详解】A项：小球离开轨道后做平抛运动，只要保证入射球离开轨道的初始相等即可，斜槽轨道不需要光滑，故A错误；B项：为保证小球离开轨道后做平抛运动，斜槽轨道末端的切线必须水平，故B正确；C项：为保证小球速度相等，入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下，故C正确；D项：本实验中由于平抛中高度相同，故下落时间相同，所以可以用水平位移代替水平速度，因此不需要测出斜槽末端点到水平地面的竖直高度H，故D错误；E项：为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即：m1＞m1．，故E正确．故应选：BCE．本题考查验证动量守恒定律的实验，对于验证动量守恒定律的实验，要学会在相同高度下，水平射程来间接测出速度的方法，掌握两球平抛的水平射程和水平速度之间的关系，是解决本题的关键．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）1m/s（2）（3）不能滑出，1m【解析】试题分析：（1）滑块下滑过程中水平方向动量守恒，机械能守恒：解得：，（2）滑块滑上乙车后，由动量守恒定律得：由能量守恒定律有：