北京市中央美术学院附属实验学校2027届高三物理第一学期期中联考试题含解析

北京市中央美术学院附属实验学校2027届高三物理第一学期期中联考试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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、如图所示，有5000个质量均为m的小球，将它们用长度相等的轻绳依次连接，再将其左端用细绳固定在天花板上，右端施加一水平力使全部小球静止。若连接天花板的细绳与水平方向的夹角为45°，则第2018个小球与2019个小球之间的轻绳与水平方向的夹角α的正切值等于（）A． B． C． D．2、如图所示一个做匀变速曲线运动的物块的轨迹示意图，运动至A时速度大小为v0，经一段时间后物块运动至B点，速度大小仍为v0，但相对A点时的速度方向改变了90°，则在此过程中（）A．物块的运动轨迹AB可能是某个圆的一段圆弧B．物块的动能可能先增大后减小C．物块的速度大小可能为D．B点的加速度与速度的夹角小于90°3、空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示，下列说法正确的是A．O点的电势最低B．x1和x3两点的电势相等C．x2的电势最高D．x2和-x2两点的电势相等4、下列说法正确的是A．匀速圆周运动是加速度不变的运动B．平抛运动是匀变速曲线运动C．当物体做曲线运动时，所受的合外力做功一定不为零D．一对相互作用力做功一定是等大正负号相反5、一质点位于x=﹣2m处，t=0时刻沿x轴正方向做直线运动，其运动的v﹣t图象如图所示。下列说法正确的是（）A．t=4s时，质点在x=3m处B．第3s内和第4s内，质点加速度的方向相反C．第3s内和第4s内，合力对质点做的功相同D．0～2s内的平均速度是0～4s内的平均速度的2倍6、某船在静水中的速度v1=5m/s，要渡过宽30m的河，河水的流速v2=4m/s，下列说法正确的是（）A．该船渡河所用时间至少是7.5sB．该船的航程至少等于30mC．若河水的流速增大，则渡河的最短时间变长D．该船以最短时间渡河时的位移大小为30m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、A、B两列简谐横波均沿x轴正向传播，在某时刻的波形分别如图中甲、乙所示，经过时间t（t小于A波的周期TA），这两列简谐横波的波形分别变为图丙、丁所示，则A、B两列波的波速vA、vB之比可能的是（）A．1:2 B．2:1C．1:3 D．3:18、如图一个点电荷只受电场力作用沿圆弧MN做匀速圆周运动，若圆弧MN的弧长为s，经过圆弧MN的时间为t，经过这两点的速度偏向角为，不考虑点电荷对周围电场的影响，则A．M、N两点的电势相等B．点电荷的加速度大小为C．该点电荷所处的电场可能是两个等量同种点电荷所产生的D．该电场的场强方向一定指向圆弧的圆心9、如图所示，是利用太阳能驱动的小车，若小车在平直的水泥路面上从静止开始加速行驶，经过时间前进距离，速度达到最大值，在这一过程中牵引力的功率恒为，小车所受阻力恒为，那么在这一过程中（）A．小车做加速度逐渐减小的加速运动B．小车做匀加速运动C．牵引力所做的功为D．牵引力所做的功为10、如图所示，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为，经折射后出a、b两束光线．则（）A．在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度B．在真空中，a光的波长小于b光的波长C．玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D．分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距E.若改变光束的入射方向使角逐渐变大，则折射光线a首先消失三、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）某同学用光电门验证机械能守恒定律。如图甲所示，将某种铁质横杆固定在铁架台上方，在横杆侧放置一磁铁，在横杆正下方将光电门固定在铁架台上，将质量为m的小佚球吸至横杆下方，多次释放并调整小铁球释放位置和光电门位置，使小铁球球心恰好与光电门中心在同一竖直线上，标记小铁球释放点，用直尺测量出横杆下边缘到光电门中心间的距离L。拿开磁铁后，铁质横杆的磁性立即消失。(1)用游标卡尺测出小铁球直径，测量结果如图乙所示，则小铁球的直径D=_________cm。(2)甲同学多次改变横杆下边缘到光电门中心间的距离L，重复上述实验。以L为横轴，以为纵轴画出了如图所示的图线。正确的是（______）(3)乙同学用刻度尺测出横杆下边缘到光电门中心间的距离L，已知当地的重力加速度为g，若重力势能的减少量与动能的增加量相等就可以证明在自由落体过程中小球的机械能是守恒的。若不考虑空气的阻力，乙同学为了减小实验误差，提高测量精度，其中一项有效的措施是：将光电门上下移动。你认为___________(填“向上”或“向下”)移动才能减小实验误差，提高测量精度。12．（12分）在研究小车匀变速运动规律时,某同学根据所学知识设计了如下实验步骤:A．把打点计时器固定在斜面上,连接好电路；B．把小车停放在靠近打点计时器处,接通电源后放开小车；C．换上纸带,重复三次,选择一条理想的纸带；D．把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车车尾；E.断开电源,取下纸带.(1)合理的实验顺序应为_____________________.若如图是该实验得到的一条纸带,从0点开始每5个计时点取一个记数点,依照打点的先后顺序依次编为1、2、3、4,5、6,测得:s(2)相邻两记数点间的时间间隔为________s.(3)物体的加速度大小__________ms2，方向与物体运动方向______(选填“相同”或“(4)打点计时器打下记数点3时,物体的速度大小v3=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）在地面上方足够高的地方，存在一个“相互作用区域(下图中画有虚线的部分)．一个小圆环A套在一根均匀直杆B上，A和B的质量均为m=1kg，若它们之间发生相对滑动时，会产生f=0.5mg的摩擦力，开始时A处于B的最下端，B竖直放置，A和“相互作用区域”的高度差h=0.8m，让A和B一起从静止开始下落，只要A处于“相互作用区域”就会受到F=2.5mg，方向竖直向上的恒力作用，而“相互作用区域”对处于其中的杆B在下落过程中始终保持竖直，且杆的长度能够保证圆环A与杆不会分离，当小圆环A穿出“相互作用区域时速度恰好为0，不计空气阻力，取g=10m/s2，求:(1)小圆环刚进入“相互作用区域”时的速度；(2)"相互作用区域”的高度d；(3)小圆环A穿过“相互作用区域”的过程中，AB组成的系统损失的机械能．14．（16分）长木板A放在光滑的水平面上,质量为m=2kg的另一物体B以水平速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板A的表面,由于A、B间存在摩擦,之后A、B速度随时间变化情况如图所示,求:（1）系统损失的机械能为多少;（2）木板A的最小长度为多少;（3）A、B间的动摩擦因数为多少．15．（12分）假设未来我国空间站绕地球做匀速圆周运动时离地面的高度为同步卫星离地面高度的，已知同步卫星到地面的距离为地球半径的6倍，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g．求（1）同步卫星做圆周运动和空间站做圆周运动的周期之比；（2）空间站做匀速圆周运动的角速度大小．

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】

以5000个小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图1所示，根据平衡条件得：F=5000mg；

再以2018个到5000个小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图2所示，则有：。A．，与结论不相符，选项A错误；B．，与结论不相符，选项B错误；C．，与结论不相符，选项C错误；D．，与结论相符，选项D正确；2、D【解析】

A．由题意，物体做匀变速曲线运动，则加速度的大小与方向都不变，所以运动的轨迹是一段抛物线，不是圆弧。故A错误；B．由题意，质点运动到B点时速度方向相对A点时的速度方向改变了90°，速度沿B点轨迹的切线方向，则知加速度方向垂直于AB的连线向下，合外力也向下，质点做匀变速曲线运动，质点由A到B过程中，合外力先做负功，后做正功，由动能定理可得，物体的动能先减小后增大，故B错误；C．物体的加速度方向垂直于AB的连线向下，根据题意可知速度方向改变45°，则A点的速度方向与AB连线方向夹角为45°，如图所示所以在物体运动过程中的最小速度为，故C错误；D．物体在B点速度沿B点轨迹的切线方向，而加速度方向垂直于AB的连线向下，可知B点的加速度与速度的夹角小于90°，故D正确。故选D。3、D【解析】

AB．做出电场线如图所示：沿着电场线方向电势逐渐降低，可知O点的电势最高。x1的电势高于x3的电势。故AB错误。

C．沿着电场线方向电势逐渐降低，故x2的电势不是最高的。故C错误。

D．x2和-x2两点关于原点对称，由O点向两边电势都降低且电场强度的变化相同，则可知x2和-x2两点电势相等。故D正确。4、B【解析】

A、匀速圆周运动的加速度始终指向圆心，方向一直在改变，则匀速圆周运动的加速度是变化的，故A错误。B、平抛运动的加速度是重力加速度，大小、方向均不变，故B正确。C、物体做曲线运动的条件是速度和加速度的方向不在一条直线上，当物体做匀速圆周运动时，合外力的方向始终与速度方向垂直，故合外力不做功，故C错误。D、一对相互作用力所做的功不一定为零，比如两个相互的物体之间的摩擦力做功不一定相等（如板块模型），故D错误。本题需要学生明确匀速圆周运动和平抛运动的性质，知道物体做曲线运动的条件，注意力与运动的关系以及功能关系。5、D【解析】

在速度-时间图象中，根据“面积”确定0-4s内的位移，即可确定其位置．图线的斜率表示加速度，平均速度由位移和时间之比分析；【详解】A、0-4s内质点的位移等于0-2s的位移，为Δx=12×（1+2）×2m=3m，由于t=0时质点位于x=-2m处，则t=4s时，质点在x=-2+Δx=1m处，故A错误；

B、图线的斜率表示加速度，同一直线的斜率一定，则知第3s内和第4s内，质点加速度相同，其方向相同，故B错误；

C、第3s内和第4s内，由于加速度相同，则合力相同，但是根据图像可知质点的位移大小相等，方向相反，则合力做功不同，故C错误；

D、根据图象与坐标轴围成的面积表示位移，在时间轴上方的位移为正，下方的面积表示位移为负，则知0～2s内和0～4s内质点的位移相同，但所用时间不同，前一段时间为2s，后一段时间为4s，则0～本题是速度图象问题，考查理解物理图象意义的能力，关键要抓住速度图象“斜率”表示加速度，“面积”表示位移。6、B【解析】

A.当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短：故A不符合题意；B.因v1＞v2，由平行四边形法则求合速度可以垂直河岸，渡河最短航程为30m，故B符合题意；C.水的流速增大，由运动的独立性知垂直河岸的速度不变，渡河时间不变，故C不符合题意；D.般以最短时间渡河时沿河岸的位移：x=v2tmin=4×6m=24m合位移：故D错误。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】

由图波长，，又，，得到：，（k=0，1，2……）则由波速得到：当时，当时，当时，故AC正确，BD错误。8、ABC【解析】

点电荷只受电场力作用沿圆弧MN做匀速圆周运动，则电场力充当向心力，与速度方向垂直，电场力不做功，所以M、N两点的电势相等，A正确；根据几何知识可得圆弧所对圆心角为，所以运动半径为，点电荷运动角速度为，故点电荷的向心加速度为，B正确；该点电荷q可以在两个等量同种点电荷中垂面上做匀速圆周运动，所以该点电荷q所处的电场可能是两个等量同种点电荷所产生的，故C正确；点电荷的电性未知，所以无法判断电场强度方向，D错误．9、AD【解析】

AB.从题意得到，太阳能驱动小车以功率不变启动，开始阶段小车所受的牵引力大于阻力，小车的速度增大，由P=Fv知，牵引力减小，小车的合外力减小，加速度减小，做变加速运动，当牵引力平衡后小球做匀速直线运动，速度达到最大．故A正确，B错误；CD.电动机的功率恒为P，故牵引力所做的功为；根据动能定理得：，解得：，故C错误，D正确。10、ABE【解析】

AC.根据光路图可知，a光的偏折程度较大，可知玻璃砖对a光的折射率大于b光的折射率，根据知，a光的折射率大，则a光在玻璃中的传播速度较小，故A正确，C错误；B.a光的折射率大，则a光的频率较大，根据知，在真空中，a光的波长较小，故B正确；D.a光的波长较小，根据知，a光的干涉条纹间距较小，故D错误；E.根据知，a光的折射率大，则a光发生全反射的临界角较小，改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a首先消失，故E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、1.090C向下【解析】

游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读；根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出小球通过光电门时的速度，依据动能的增加量来自于重力势能的减小量，再结合图线，即可判定；减小实验误差，可让平均速度更能接近瞬时速度，则减小挡光片宽度，也可以增大两挡光片间距，从而即可求解.【详解】(1)主尺读数为1.0cm，游标读数为0.02×45=0.90mm，所以最终读数为10.90mm=1.090cm.(2)要验证机械能守恒，即判断重力势能的减小量与动能的增加量是否相等，重力势能的减小量为△Ep=mgh，动能的增加量为：，而速度，但，因此，整理得：，结合以L为横轴，以为纵轴画出了的图线可知，故C正确，A，B错误.(3)为减小实验误差，结合上式，可得：可以减小挡光片宽度，也可以增大下落的高度，因此将光电门向下移动；解决本题的关键掌握游标卡尺的读数方法，主尺读数加上游标读数，不需估读；解决本题的关键掌握验证机械能守恒定律的实验原理，知道极短时间的平均速度可以表示瞬时速度.12、（1）ADBEC；（2）0.1；（3）0.78，相反；（4）0.1．【解析】

（1）安排实验步骤要本着先安装器材，然后进行实验，实验完毕整理器材的思路进行，一般每完成一次实验，都要进行重复实验．

（2）打点计时器每隔0.02s打一次点，根据打点间隔可以求出记数点之间的时间间隔；

（3）利用逐差法可以求出加速度的大小，根据减速还是减速判断加速度的方向；

（4）在匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度，据此可求出打各点时的瞬时速度大小．【详解】（1）实验步骤的安排要符合逻辑，要