北京石景山北京市第九中学2026年高三年级第一次质量检测试题（期末）物理试题试卷含附加题含解析.doc

北京石景山北京市第九中学2026年高三年级第一次质量检测试题（期末）物理试题试卷含附加题
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、如图所示，重力均为G的两小球用等长的细绳a、b悬挂在O点，两小球之间用一根轻弹簧连接，两小球均处于静止状态，两细绳a、b与轻弹簧c恰好构成正三角形。现用水平力F缓慢拉动右侧小球，使细绳a最终竖直，并保持两小球处于静止状态。下列说法正确的是（　　）

A．最终状态时，水平拉力F等于
B．最终状态与初态相比，轻弹簧c的弹性势能保持不变
C．最终状态与初态相比，右侧小球机械能的增加量等于弹簧弹性势能的减小量加上力F做的功
D．最终状态与初态相比，系统的机械能增加
2、 “歼-20”是中国自主研制的双发重型隐形战斗机，该机将担负中国未来对空、对海的主权维护任务。在某次起飞中，质量为m的“歼-20”以恒定的功率P起动，其起飞过程的速度随时间变化图像如图所示，经时间t0飞机的速度达到最大值为vm时，刚好起飞。关于起飞过程，下列说法正确的是

A．飞机所受合力不变，速度增加越来越慢
B．飞机所受合力增大，速度增加越来越快
C．该过程克服阻力所做的功为
D．平均速度
3、如图所示，足够长的小平板车B的质量为M，以水平速度v0向右在光滑水平面上运动，与此同时，质量为m的小物体A从车的右端以水平速度v0沿车的粗糙上表面向左运动．若物体与车面之间的动摩擦因数为μ，则在足够长的时间内（　　）

A．若M＞m，物体A对地向左的最大位移是
B．若M＜m，小车B对地向右的最大位移是
C．无论M与m的大小关系如何，摩擦力对平板车的冲量均为mv0
D．无论M与m的大小关系如何，摩擦力的作用时间均为
4、在光滑的水平面上有一质量为M、倾角为的光滑斜面，其上有一质量为m的物块，如图所示。物块在下滑的过程中对斜面压力的大小为（　　）

A． B．
C． D．
5、某空间区域有竖直方向的电场（图甲中只画出了一条电场线），一个质量为m、电荷量为q的带正电的小球，在电场中从A点由静止开始沿电场线竖直向下运动，不计一切阻力，运动过程中小球的机械能E与小球位移x关系的图象如图乙所示，由此可以判断（　　）

A．小球所处的电场为匀强电场，场强方向向下
B．小球所处的电场为非匀强电场，且场强不断减小，场强方向向上
C．小球可能先做加速运动，后做匀速运动
D．小球一定做加速运动，且加速度不断减小
6、电动平衡车因为其炫酷的操作，被年轻人所喜欢，变成了日常通勤的交通工具。平衡车依靠人体重心的改变，来实现车辆的启动、加速、减速、停止等动作。下表所示为某款电动平衡车的部分参数，若平衡车以最大速度行驶时，电机恰好达到额定功率，则下列说法中正确的是（　　）
电池输出电压
36 V
电池总容量
50000 mA·h
电机额定功率
900 W
最大速度
15 km/h
充电时间
2~3小时
百公里标准耗电量
6 kW·h
A．电池最多输出的电能约为1800 J
B．充满电的平衡车以额定功率行驶的最长时间约为2 h
C．该平衡车以最大速度行驶时牵引力约为60 N
D．该平衡车在标准情况下能骑行的最大里程约为3 km
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、2018年世界排球锦标赛上，中国女排姑娘们的顽强拼搏精神与完美配合给人留下了深刻的印象。某次比赛中，球员甲接队友的一个传球，在网前L＝3.60 m处起跳，在离地面高H＝3.20 m处将球以v0＝12 m/s的速度正对球网水平击出，对方球员乙刚好在进攻路线的网前，她可利用身体任何部位进行拦网阻击。假设球员乙的直立和起跳拦网高度分别为h1＝2.50 m和h2＝2.95 m，g取10 m/s2.下列情景中，球员乙可能拦网成功的是（　　）

A．乙在网前直立不动 B．乙在甲击球时同时起跳离地
C．乙在甲击球后0.18 s起跳离地 D．乙在甲击球前0.3 s起跳离地
8、如图甲所示，等离子流由左边连续以方向如图所示的速度v0垂直射入P1和P2两金属板间的匀强磁场中，ab直导线与P1、P2相连接，线圈A与直导线cd连接。线圈A内有如图乙所示的变化磁场，且规定向左为磁场B的正方向，如图甲所示.则下列说法正确的是（　　）

A．0～1s内ab、cd导线互相吸引
B．1s～2s内ab、cd导线互相排斥
C．2s～3s内ab、cd导线互相吸引
D．3s～4s内ab、cd导线互相排斥
9、如图所示，M为固定在水平桌面上的有缺口的方形木块， abed为半径是R的四分之三光滑圆弧形轨道，a为轨道的最高点，de面水平且有一定长度.今将质量为m的小球在 d点的正上方高为h处由静止释放，让其自由下落到d处切入轨道内运动，不计空气阻力，则（ ）

A．只要h大于R，释放后小球就能通过a点
B．只要改变h的大小，就能使小球通过a点后，既可能落 回轨道内，又可能落到de面上
C．无论怎样改变h的大小，都不可能使小球通过a点后落回轨道内
D．调节h的大小，可以使小球飞出de面之外（即e的右侧）
10、如图所示，一理想变压器的原线圈与稳定的正弦交流电源相连，副线圈与定值电阻R0和均匀密绕的滑线变阻器R串联。若不考虑温度对R0、R阻值的影响。在将滑动头P自a匀速滑到b的过程中（　　）

A．原线圈输入功率变大 B．原线圈两端电压变大
C．R两端的电压变小 D．R0消耗的电功率变小
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）某实验小组利用如图所示的装置验证“碰撞过程中的动量守恒”和探究“碰撞过程中的动能是否守恒”。水平的气垫导轨上有两滑块A、B，滑块A上有宽度为d的遮光板；滑块B上固定一支架，支架上水平固定一内壁光滑左侧开口的细薄金属直管，金属管右侧用金属板封闭，管内靠近金属板处静置一金属小球。气垫导轨通气后利用右侧挡板上的弹射装置将滑块A向左弹出，测得滑块A第一次经过光电门的时间为t1，后与静止的滑块B相碰，碰后滑块B和小球一起向左滑动滑块A向右运动。滑块A第二次通过光电门的时间为t2，滑块B与左侧挡板刚接触时，立即被安装的锁止装置锁止，同时金属管中的小球沿管壁飞出落在水平地面上的O点(图中未画出)。用天平称量出滑块A(包括遮光板的总质量M1、滑块B(包括支架、金属管)的总质量M2、小球的质量m，重力加速度为g。请回答以下问题：

（1）除了题中已给出的物理量还需用刻度尺测出的物理量及符号是________。
（2）小球离开金属管口时的速度大小为 ________(用题中已知和(1)问中物理量符号表示)。
（3）要验证碰撞过程中的动量守恒，本实验需要验证的表达式为 ________。
（4）要进一步探究碰撞过程中的动能是否守恒，需要比较表达式________与表达式________在误差允许范围内是否相等。
12．（12分）某同学利用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。实验时，把数据记录在表格中，数据是按加速度大小排列的，第8组数据中小车质量和加速度数据漏记

组号
F/N
m/kg
a/m•s2
1
0.29
0.86
0.34
2
0.14
0.36
0.39
3
0.29
0.61
0.48
4
0.19
0.36
0.53
5
0.24
0.36
0.67
6
0.29
0.41
0.71
7
0.29
0.36
0.81
8
0.29

9
0.34
0.36
0.94
(1)该同学又找到了第8组数据对应的纸带以及小车质量，纸带如图乙所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出来的点未画出。请你帮助该同学求出第8组中的加速度a=___m/s2；
(2)如果要研究加速度与力的关系，需取表格中___组数据（填组号），做图像；如果要研究加速度与质量的关系，需取表格中____组数据（填组号），做图像。这种研究方法叫做_____法；
(3)做出图像如图丙所示，由图像_____（填“可以”或“不可以”）判断a与m成正比。

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，宽度的足够长的平行金属导轨、的电阻不计，垂直导轨水平放置一质量、电阻的金属杆，导轨上端跨接一个阻值的灯泡，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，导轨平面与水平面之间的夹角。金属杆由静止开始下滑，始终与导轨垂直并保持良好接触，金属杆与导轨间的动摩擦因数。下滑过程重力功率达到最大时，灯泡刚好正常发光。（，，）求：
（1）磁感应强度的大小；
（2）当金属杆的速度达到最大速度的一半时，金属杆的加速度大小。

14．（16分）如图，质量均为m的两个小球A、B固定在弯成直角的绝缘轻杆两端，AB=OB=l，可绕过O点且与纸面垂直的水平轴无摩擦地在竖直平面内转动，空气阻力不计。A球带正电，B球带负电，电量均为q，整个系统处在竖直向下的匀强电场中，场强E=。开始时，AB水平，以图中AB位置为重力势能和电势能的零点，问：
(1)为使系统在图示位置平衡，需在A点施加一力F，则F至少多大？方向如何？
(2)若撤去F，OB转过45°角时，A球角速度多大？此时系统电势能总和是多大？
(3)若撤去F，OB转过多大角度时，系统机械能最大？最大值是多少？

15．（12分）如图所示，光滑绝缘的半圆形轨道ABC固定在竖直面内，圆心为O，轨道半径为R，B为轨道最低点。该装置右侧的圆弧置于水平向右的足够大的匀强电场中。某一时刻一个带电小球从A点由静止开始运动，到达B点时，小球的动能为E0，进入电场后继续沿轨道运动，到达C点时小球的电势能减少量为2E0，试求：
（1）小球所受重力和电场力的大小；
（2）小球脱离轨道后到达最高点时的动能。

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】
AB．以左边小球为研究对象，初状态受到重力、弹簧弹力和细绳拉力，如图所示

根据平衡条件可得细绳拉力，其中θ=30°，则

根据对称性可知，初状态细绳b的拉力大小为，末状态以右边的小球为研究对象，受到重力、细绳b的拉力和水平方向拉力而平衡，根据图中几何关系可得

其中α＞θ，则

根据平衡条件可得：F=Gtanα，由于弹簧的长度发生变化，轻弹簧c的弹性势能改变，后来三边构成的三角形不是等边三角形，故α≠60°，则，故AB错误。
C．最终状态与初态相比，根据能量守恒可知，两球机械能的增加量等于弹簧弹性势能的减小量加上力F做的功，而左侧小球机械能减小，故右侧小球增加量大于弹簧弹性势能的减小量加上力F做的功，故C错误；
D．两球和弹簧组成的系统机械能的增加量等于外力F做的功，由于F做正功，故系统机械能增加，故D正确。
故选D。
2、C
【解析】
AB.根据图像可知，图像的斜率为加速度，所以起飞中，斜率越来越小，加速度越来越小，速度增加越来越慢，根据牛顿第二定律，加速度减小，合外力减小，AB错误
C.根据动能定理可知：，解得：，C正确
D.因为不是匀变速运动，所以平均速度不等于，D错误
3、D
【解析】
根据动量守恒定律求出M与m的共同速度，再结合牛顿第二定律和运动学公式求出物体和小车相对于地面的位移．根据动量定理求出摩擦力的作用的时间，以及摩擦力的冲量．
【详解】
规定向右为正方向，根据动量守恒定律有，解得；若，A所受的摩擦力，对A，根据动能定理得：，则得物体A对地向左的最大位移，若，对B，由动能定理得，则得小车B对地向右的最大位移，AB错误；根据动量定理知，摩擦力对平板车的冲量等于平板车动量的变化量，即，C错误；根据动量定理得，解得，D正确．
本题综合考查了动量守恒定律和动量定理，以及牛顿第二定律和运动学公式，综合性强，对学生的要求较高，在解题时注意速度的方向．
4、C
【解析】
设物块对斜面的压力为N，物块m相对斜面的加速度为a1，斜面的加速度为a2，方向向左；则物块m相对地面的加速度为

由牛顿第二定律得

对m有

对M有

解得

故C正确，ABD错误。
故选C。
5、B
【解析】
AB．由乙图中机械能E与小球位移x关系可知，机械能减小，因为机械能减小，说明除重力之外的力对物体做负功，可得电场力做负功，因此，电场力方向竖直向上，小球带正电荷，所受电场力方向与场强方向一致，即场强方向竖直向上，又根据E－x图线斜率的绝对值越来越小，说明电场力越来越小，电场强度越来越小，故A错误，B正确；
C．带正电小球所受合外力等于重力减去电场力，电场力不断减小，则合外力不断变大，加速度不断变大，说明小球做加速度越来越大的变加速运动，故CD错误。
故选B。
6、B
【解析】
A．电池最多储存的电能为

故A错误；
B．由储存的电能除以额定功率可求得时间为

故B正确；
C．根据功率公式则有

故C错误；
D．由电池总电量除以百公里标准耗电量即可求出

故D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、BC
【解析】
A．若乙在网前直立不动，则排球到达乙的位置的时间

排球下落的高度为

则不能拦网成功，选项A错误；
B．因为乙在空中上升的时间为

乙在甲击球时同时起跳离地，在球到达乙位置时，运动员乙刚好到达最高点，因2.95m>3.2m-0.45m=2.75m，则可以拦住，故B正确；
C．结合选项B的分析，乙在甲击球后0.18s起跳离地，初速度为
v=gt1=10×0.3=3m/s
上升时间t′=0.12s时球到达乙位置，上升的高度为

2.50m+0.288m=2.788m＞2.75m，可以拦网成功，故C正确；
D．乙在甲击球前0.3 s起跳离地，因为乙在空中的时间为0.6s；则当排球到达球网位置时，乙已经落地，则不能拦网成功，选项D错误。
故选BC。
8、AD
【解析】
AB．由题图甲左侧电路可以判断ab中电流方向为由a到b；由右侧电路及题图乙可以判断，0～2s内cd中电流方向为由c到d，跟ab中的电流同向，因此ab、cd相互吸引，选项A正确、B错误；
CD．2s～4s内cd中电流方向为由d到c，跟ab中电流反向，因此ab、cd相互排斥，选项C错误，D正确。
故选AD。
9、CD
【解析】
A．小球恰能通过a点的条件是小球的重力提供向心力，根据牛顿第二定律：

解得：

根据动能定理：

得：
h=1.5R
可知只有满足h≥1.5R，释放后小球才能通过a点，故A错误；
BC．小球离开a点时做平抛运动，用平抛运动的规律，水平方向的匀速直线运动：
x=vt
竖直方向的自由落体运动：
R=gt2，
解得：
x=R＞R，
故无论怎样改变h的大小，都不可能使小球通过a点后落回轨道内，则B错误，C正确。
D．只要改变h的大小，就能改变小球到达a点的速度，就有可能使小球通过a点后，落在de之间或之外。故D正确。
故选CD。
10、AC
【解析】
AB．原线圈与稳定的正弦交流电源相连，则原线圈两端电压不变，由于匝数比不变，则副线圈两端电压不变，将滑动头P自a匀速滑到b的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，副线圈中电流变大，由公式可知，副线圈功率增大，则原线圈输入功率变大，故A正确，B错误；
C．由于副线圈中电流变大，则R0两端电压变大，副线圈两端电压不变，则R两端电压变小，故C正确；
D．将副线圈与R0看成电源，由于不知道滑动变阻器的最大阻值与R0的关系，则无法确定R0消耗的电功率的变化情况，故D错误。
故选AC。

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、小球从离开金属管口到落地的过程中，运动的水平位移s和竖直高度h
【解析】
(1)[1]．滑块A与静止的滑块B相碰后，A反向，B和小球一起向左滑动，B被锁止后，小球以碰后B的速度平抛，故利用平抛的运动规律可求出小球离开金属管时的初速度，也即碰后B和小球的共同速度故需要测出小球从离开金属管口到落地的过程中，运动的水平位移s和竖直高度h。
(2)[2]．由平抛运动规律可知，平抛的初速度为 。
(3)[3]．取向左为正方向滑块A、B碰前的总动量为 ，碰后的总动量为 ，故需验证的表达式为

(4)[4][5]．滑块A、B碰前的总动能为 ，碰后的总动能为 ，故要探究功能是否守恒，需要比较 和 是否相等。
12、0.90（0.89~0.92） 2、4、5、7、9 1、3、6、7、8 控制变量 不可以
【解析】
(1)[1]每两个相邻点之间还有4个打出来的点未画出，故相邻点之间的时间间隔为：
T=0.02×5s=0.1s
根据逐差公式可得
，
故加速度为

代入数据可得
.
(2)[2]研究加速度与力的关系，需要保证质量不变，选取2、4、5、7、9组数据。
[3]研究加速度与质量的关系时，需要控制力F不变，选取1、3、6、7、8组数据。
[4]涉及多个变量时，需要控制其他变量恒定，改变其中一个变量，这种方法为控制变量法。
(3)[5]分析丙图可知，图线为曲线，并不能说明是正比例关系，故应作图线，研究a与成正比关系。

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）；（2）
【解析】
（1）金属杆由静止加速下滑时，其产生的感应电动势逐渐增大，感应电流逐渐增大，金属杆所受的沿导轨平面向上的安培力逐渐增大，当金属杆所受的沿导轨平面向上的安培力和滑动摩擦力的合力与金属杆的重力沿导轨平面向下的分力平衡时，金属杆的速度达到最大为，此后以速度匀速运动，此时重力的功率也达到最大。
金属杆的电动势

感应电流

安培力

金属杆受力平衡，有

重力的最大功率

联立解得
，，
（2）金属杆达到最大速度的一半时，电流也是原来的一半，即

此时金属杆所受安培力

金属杆的加速度

解得

14、（1）；方向与AB成角斜向上（2）；（3）90°；
【解析】
(1)当垂直于时力最小，根据力矩平衡：

已知：

可以求出：

方向与成角斜向上
(2)对系统列动能定理可得：

其中：
，
可得：

此时，电场力对球做正功，则有：

电场力对球做负功，则有：

则电场力对系统做功：

则系统电势能：

(3)电势能最小时，机械能最大，由(2)的结论，系统电势能总和为：

即当，电势能最小：

初始位置时，电势能和机械能均为零，则此时最大机械能：

15、（1） （2）8E0
【解析】
(1)设带电小球的质量为m，则从A到B根据动能定理有：
mgR＝E0
则小球受到的重力为：
mg＝
方向竖直向下；
由题可知：到达C点时小球的电势能减少量为2E0，根据功能关系可知：
EqR＝2E0
则小球受到的电场力为：
Eq＝
方向水平向右，小球带正电。
(2)设小球到达C点时速度为vC，则从A到C根据动能定理有：
EqR＝＝2E0
则C点速度为：
vC＝
方向竖直向上。
从C点飞出后，在竖直方向只受重力作用，做匀减速运动到达最高点的时间为：

在水平方向只受电场力作用，做匀加速运动，到达最高点时其速度为：

则在最高点的动能为：