2027届北京市怀柔区物理高三第一学期期中质量检测试题含解析

2027届北京市怀柔区物理高三第一学期期中质量检测试题考生请注意：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、如图所示，质量为M的物体内为光滑圆形轨道，现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道的竖直面做圆周运动，A、C为圆周的最高点和最低点，B、D与圆心O在同一水平线上。小滑块运动时，物体M保持静止。关于物体M对地面的压力N和地面对物体的摩擦力，下列说法正确的是（）A．滑块运动到A点时，N＞Mg，摩擦力方向向左B．滑块运动到A点时，N=（M＋m）g，摩擦力为零C．滑块运动到D点时，N＜（M＋m）g，摩擦力方向向左D．滑块运动到D点时，N=（M＋m）g，摩擦力方向向左2、如图所示，质量为3kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面，质量为2kg的物体B用细线悬挂，A、B间相互接触但无压力，整个系统处于静止状态，取g=10m/s2。某时刻将细线剪断，则剪断细线瞬间A．B的加速度大小为B．A的加速度大小为C．B对A的压力大小为0ND．B对A的压力大小为20N3、如图所示，人在岸上用轻绳拉船，若人匀速行进，则船将做（）A．匀速运动B．减速运动C．加速运动D．无法判定4、为使交通有序、安全，公路旁设立了许多交通标志，如下图甲是限速标志（白底、红圈、黑字），表示允许行驶的最大速度是80；图乙是路线指示标志，表示到青岛还有160，则这两个数据的物理意义分别是（）A．80是瞬时速度，160是位移B．80是瞬时速度，160是路程C．80是平均速度，160是位移D．80是平均速度，160是路程5、如图所示，两个质量相同的小球a、b用长度不等的细线拴在天花板上的同一点，并在空中同一水平面内做匀速圆周运动，则a、b两小球具有相同的（）A．角速度的大小B．线速度的大小C．向心力的大小D．向心加速度的大小6、卡文迪许利用扭秤实验成功测出了万有引力常量G，被人们称为第一个可以“称量”地球质量的人，那么利用引力常量G和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是()A．地球的半径及重力加速度(不考虑地球自转)B．人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期C．月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离D．地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离二、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、两异种点电荷A、B附近的电场线分布如图所示，P为电场中的一点，已知P点的电势为φ，电荷A产生的电场在P点的场强大小为EA，电荷B产生的电场在P点的场强大小为EB．取无穷远处的电势为零．下列说法中正确的有（）A．A、B所带电荷量不等B．P点的场强大小为EA+EBC．A、B连线上有一个电势为零的点D．将电荷为+q的点电荷从P点移到无穷远处，电场力做的功为qφ8、游乐场的一种滑梯，它是由很小一段弧形轨道将倾斜直轨道和水平轨道连接组成的，如图所示.一位小朋友从斜轨道顶端由静止开始自由下滑，经过很小一段弧形轨道滑到水平轨道上，继续滑动一段距离后停下.则小朋友()A．沿倾斜轨道下滑过程中机械能一定增加B．沿弧形轨道滑动过程中对轨道做了负功C．沿水平轨道滑动过程中，摩擦力对他做了负功D．在整个滑动过程中，重力做功和他克服摩擦力的功相等9、如图所示，将带电小球甲固定在光滑绝缘水平面上A点，另一带电小球乙从B点以垂直于AB连线的初速度开始运动，下列说法正确的是A．若甲、乙带同种电荷，则乙的速度一定越来越大B．若甲、乙带同种电荷，则乙的加速度一定越来越大C．若甲、乙带异种电荷，则乙的速度大小可能不变D．若甲、乙带异种电荷，则乙的加速度方向可能不变10、如图所示，在直角三角形ABC内存在垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），AB边长度为d，，现垂直AB边射入一群质量均为m、电荷量均为q、速度大小均为v的带正电粒子，已知垂直AC边射出的粒子在磁场中运动的时间为t0，运动时间最长的粒子在磁场中运动的时间为，则下列判断正确的是（）A．粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为4t0B．该匀强磁场的磁感应强度大小为C．粒子在磁场中运动的轨道半径为D．粒子进入磁场时的速度大小为三、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）如图所示为某实验小组研究匀变速直线运动所得的一条纸带，已知所用电源的频率为50Hz，纸带上的计数点为每5个点取一个计数点，则可知相邻两计数点间的时间间隔△t=____s，若测得计数点0、l之间的距离为1.10cm，计数点5、6之间的距离为4.70cm，则可求得加速度a=_____m／s1．12．（12分）某同学利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示．气垫导轨与水平桌面的夹角为θ，导轨底端P点有一带挡光片的滑块，滑块和挡光片的总质量为M，挡光片的宽度为b，滑块与沙桶由跨过轻质光滑定滑轮的细绳相连．导轨上Q点固定一个光电门，挡光片到光电门的距离为d．（1）实验时，该同学进行了如下操作：①开启气泵，调节细沙的质量，使滑块处于静止状态，则沙桶和细沙的总质量为________；②在沙桶中再加入质量为m的细沙，让滑块从P点由静止开始运动．已知光电门记录挡光片挡光的时间为Δt，则滑块通过Q点的瞬时速度为________.（2）在滑块从P点运动到Q点的过程中，滑块的机械能增加量ΔE1＝________，沙桶和细沙的机械能减少量ΔE2＝________．在误差允许的范围内，如果ΔE1＝ΔE2，则滑块、沙桶和细沙组成的系统机械能守恒．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）某校一课外活动小组自制一枚火箭，设火箭从地面发射后，始终在垂直于地面的方向上运动。火箭点火后可认为做匀加速直线运动，经过4s到达离地面40m高处时燃料恰好用完，若不计空气阻力，取g=10m/s2，求：(1)燃料恰好用完时火箭的速度；(2)火箭上升离地面的最大高度；(3)火箭从发射到残骸落回地面过程的总时间。14．（16分）如图，一半径为R的玻璃半球，O点是半球的球心，虚线OO′表示光轴（过球心O与半球底面垂直的直线）。已知玻璃的折射率为1.5。现有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光线能从球面射出（不考虑被半球的内表面反射后的光线）。求（1）从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值；（2）距光轴R3的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O15．（12分）如图甲所示，固定轨道由倾角θ＝37°的斜导轨与水平导轨用极短的圆弧导轨平滑连接而成，轨道所在空间存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B＝0.2T的匀强磁场，两导轨间距为L＝0.5m，上端用阻值为R＝0.5Ω的电阻连接．在沿斜导轨向下的拉力（图中未画出）作用下，一质量为m＝0.5kg、阻值也为0.5Ω的金属杆MN从斜导轨上某一高处由静止开始（t＝0）沿光滑的斜导轨匀加速下滑，当杆MN滑至斜导轨的最底端P2Q2处时撤去拉力，杆MN在粗糙的水平导轨上减速运动直至停止，其速率v随时间t的变化关系如图乙所示（其中vm＝20m/s和t0＝2s为已知）．杆MN始终垂直于导轨并与导轨保持良好接触，水平导轨和杆MN间的动摩擦因数为μ＝0.1，g＝10m/s2.求：(1)杆MN中通过的最大感应电流Im；(2)杆MN沿斜导轨下滑的过程中，通过电阻R的电荷量q；(3)撤去拉力后，若电阻R上产生的热量为Q＝20J，求杆MN在水平导轨上运动的路程s.

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】

AB．滑块在A点时，滑块对M的作用力在竖直方向上，N＜Mg，由于系统在水平方向不受力的作用，所以没有摩擦力的作用。故AB错误。

CD．滑块在D点时，需要的向心力向左，所以M对滑块有向左的支持力的作用，对M受力分析可知，地面要对物体有向左的摩擦力的作用，在竖直方向上，由于没有加速度，物体受力平衡，所以物体M对地面的压力N=Mg＜（M+m）g。故C正确，D错误。2、A【解析】

AB．剪断细线前，A、B间无压力，则弹簧的弹力F=mAg=30N，剪断细线的瞬间，弹簧形变量不变，弹力仍为30N。对整体分析，整体加速度为：故物体A、B的加速度大小均为4m/s2。故A符合题意，B不符合题意。

CD．隔离对B分析，mBg-FN=mBa，解得：FN=mBg-mBa=20-2×4N=12N故CD不符合题意。3、C【解析】人匀速拉船，根据运动的分解与合成，把速度可以分解为如图所示：

v1是人拉船的速度，v2是船行驶的速度，设绳子与水平夹角为θ，则有：v1=v2cosθ，随着θ增大，由于v1不变，所以v2增大，且非均匀增大，故C正确，ABD错误。4、B【解析】

限速标志中允许行驶的最大速度是80km/h是指瞬时速度；路线指示标志中表示到青岛还有160km是指路径的长度，即路程，选项B正确，ACD错误；故选B.5、A【解析】

设摆线长L，与竖直方向夹角为θ，则对小球受力分析可知，mgtanθ=mω2Lsinθ，则ω=gLcosθ=gh，则两球的角速度相等，选项A正确；根据v=ωLsinθ可知，线速度不等，选项B错误；向心力F=mgtanθ6、D【解析】

A：已知地球的半径及重力加速度(不考虑地球自转)，据GMmR2=mg，可求得地球质量B：已知人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期，据v=2πRT和GMmR2C：已知月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离，据GM地m月rD：已知地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离，据GM太m地r2综上，不能计算出地球质量的是D项。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】根据等量异种点电荷的电场线分布图具有对称性，而该图左右不对称，知A、B所带的电荷量不相等，故A正确；P点的场强是点电荷A、B在P点产生的合场强；根据平行四边形定则可以得出P点的场强，可知P点的场强小于EA+EB，故B错误；如果取无穷远处的电势为零，正电荷附近的电势高于零，负电荷附近低于零，所以其A、B连线上有电势为零的点，故C正确；根据W=q（φ﹣0）=qφ知，电场力做功为qφ，故D正确。所以ACD正确，B错误。8、CD【解析】

A．沿倾斜轨道下滑过程中，摩擦力做负功，小朋友的机械能减小，转化为内能，故A错误；B．沿弧形轨道滑动过程中，小朋友所受的支持力方向与速度方向始终垂直，在支持力方向上没有发生位移，则轨道的支持力不做功，故B错误；C．沿水平轨道滑动过程中，摩擦力方向与位移方向相反，摩擦力对小朋友做负功，故C正确；D．整个运动过程中，小朋友的动能变化量为零，由动能定理可知，外力对小朋友所做的总功为零，则重力做功和他克服摩擦力的功相等，故D正确。9、AC【解析】

A．若甲、乙带同种电荷，相互排斥，乙逐渐远离甲，斥力做正功，则乙的速度一定越来越大，故A项正确；B．若甲、乙带同种电荷，相互排斥，乙逐渐远离甲，根据库仑定律，相互作用力逐渐减小，加速度越来越小，故B项错误；C．若甲、乙带异种电荷，相互吸引，如果引力刚好等于乙球做圆周运动所需要的向心力，乙绕甲做匀速圆周运动，速度大小不变；如果引力大于乙球做圆周运动所需要的向心力，乙做近心运动，引力做正功，速度大小增大；如果引力小于乙球做圆周运动所需要的向心力，乙做离心运动，引力做负功，速度大小减小。所以速度大小可能不变，可能增大，也可能较小，故C项正确；D．若甲、乙带异种电荷，相互吸引，不管乙做匀速圆周运动，还是近心运动，或是离心运动，引力方向一定变化，加速度方向一定变化。故D项错误。10、ABD【解析】

A．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，垂直AC边射出的粒子在磁场中运动的时间是T，即则得周期T=4t0故A正确；B．由得故B正确；C．设运动时间最长的粒子在磁场中的运动轨迹所对的圆心角为θ，则有得画出该粒子的运动轨迹如图，设轨道半径为R，由几何知识得可得故C错误；D．根据，解得故D正确。故选ABD。带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动解题一般程序是：1、画轨迹：确定圆心，几何方法求半径并画出轨迹。2、找联系：轨迹半径与磁感应强度、速度联系；偏转角度与运动时间相联系，时间与周期联系。3、用规律：牛顿第二定律和圆周运动的规律。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、O.10.70【解析】

相邻两计数点间的时间间隔△t=5×0.01s=0.1s；根据∆x=aT1可解得：12、（1）①m=Msinθ②bΔt（2）【解析】试题分析：（1）①滑块处于静止状态，在沿斜面方向上有Mgsinθ=T②光电门的宽度非常窄，所以通过光电门的瞬时速度可近似等于通过光电门的平均速度，故通过Q点的瞬时速度为v=（2）在滑块从P点运动到Q点的过程中，滑块的动能增加，重力势能增加，则滑块的机械能增加量为ΔE1考点：验证机械能守恒定律【名师点睛】了解光电门测量瞬时速度的原理．实验中我们要清楚研究对象和研究过程，对于系统我们要考虑全面；此题为一验证性实验题．要求根据物理规律选择需要测定的物理量，运用实验方法判断系统重力势能的变化量是否与动能的变化量相同是解题的关键．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)20m/s；(2)60m；(3)【解析】

设燃料用完时火箭的速度为v1，所用时间为t1；火箭的上升运动分为两个过程，第一个过程为做匀加速直线运动，第二个过程为做竖直上抛运动至最高点。(1)火箭点火后到燃料刚用完的过程中有代入数据解得v1=20m/s(2)燃料后，火