2026届北京市第五中学高三下学期一次质量调研物理试题含解析.doc

2026届北京市第五中学高三下学期一次质量调研物理试题
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、放射性元素A经过2次α衰变和1次β 衰变后生成一新元素B，则元素B在元素周期表中的位置较元素A的位置向前移动了
A．1位 B．2位 C．3位 D．4位
2、一理想自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈，通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈，副线圈两端连有一电阻R．在a、b间输入电压为Ul的交变电压时，c、d间的电压为U2，在将滑动触头从图中M点逆时针旋转到N点的过程中

A．U2有可能大于Ul B．U1、U2均增大
C．Ul不变、U2增大 D．a、b间输入功率不变
3、关于原子、原子核的相关知识，下列说法正确的是（　　）
A．当发生光电效应时，光电子的最大初动能随着入射光强度的增大而增大
B．当氢原子从n=3的能级跃迁到n=5的能级时，辐射出光子
C．核反应方程中的X是中子
D．轻核聚变的过程质量增大，重核裂变的过程质量亏损
4、2019年1月3日，“嫦娥四号”探测器自主着陆在月球背面南极—艾特肯盆地内的冯卡门撞击坑内，实现人类探测器首次在月球背面软着陆。“嫦娥四号”初期绕地球做椭圆运动，经过变轨、制动后，成为一颗绕月球做圆周运动的卫星，设“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的轨道半径为r、周期为T，已知月球半径为R，不计其他天体的影响。若在距月球表面高度为h处（）将一质量为m的小球以一定的初速度水平抛出，则小球落到月球表面的瞬间月球引力对小球做功的功率P为（　　）
A． B．
C． D．
5、如图所示，U形气缸固定在水平地面上，用重力不计的活塞封闭着一定质量的气体，已知气缸不漏气，活塞移动过程中与气缸内壁无摩擦.初始时，外界大气压强为p0，活塞紧压小挡板.现缓慢升高气缸内气体的温度，则选项图中能反映气缸内气体的压强p随热力学温度T变化的图象是（　　）

A． B．
C． D．
6、如图，在xoy坐标系中有圆形匀强磁场区域，其圆心在原点O，半径为L，磁感应强度大小为B，磁场方向垂直纸面向外。粒子A带正电，比荷为，第一次粒子A从点（－L，0）在纸面内以速率沿着与x轴正方向成角射入磁场，第二次粒子A从同一点在纸面内以相同的速率沿着与x轴正方向成角射入磁场，已知第一次在磁场中的运动时间是第二次的2倍，则

A． B．

C． D．
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、如图所示，理想变压器的原副线圈的匝数比为4︰1，原线圈接有u=31lsin100πt(V)的交变电压，副线圈上接有定值电阻R、线圈L、灯泡D及理想电压表.以下说法正确的是

A．副线圈中电流的变化频率为50HZ
B．灯泡D两端电压为55V
C．若交变电压u的有效值不变，频率增大，则电压表的示数将减小
D．若交变电压u的有效值不变，频率增大，则灯泡D的亮度将变暗
8、将一小球竖直向上抛出，取竖直向上为正方向，设小球在抛出点的重力势能为零，小球所受空气阻力大小恒定。从抛出到落回抛出点的过程中，小球的加速度a、速度v、机械能E、动能Ek与其离开抛出点高度h之间的关系正确的是（　　）
A． B．
C． D．
9、2019年4月10日晚，数百名科学家参与合作的“事件视界望远镜(EHT)”项目在全球多地同时召开新闻发布会，发布了人类拍到的首张黑洞照片．理论表明：黑洞质量M和半径R的关系为，其中c为光速，G为引力常量．若观察到黑洞周围有一星体绕它做匀速圆周运动，速率为v，轨道半径为r，则可知(　　)

A．该黑洞的质量M＝
B．该黑洞的质量M＝
C．该黑洞的半径R＝
D．该黑洞的半径R＝
10、甲、乙两质点同时同地在外力的作用下做匀变速直线运动，其运动的图像如图所示。关于甲、乙两质点的运动情况，下列说法中正确的是（　　）

A．乙质点做初速度为c的匀加速直线运动
B．甲质点做加速度大小为的匀加速直线运动
C．时，甲、乙两质点速度大小相等
D．时，甲、乙两质点速度大小相等
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）如图甲所示，在“探究功与速度变化的关系”的实验中，主要过程如下：

A．设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……；
B．分析纸带，求出橡皮筋做功使小车获得的速度v1、v2、v3、……；
C．作出W-v图象；
D．分析W- v图象．如果W-v图象是一条直线，表明W∝v；如果不是直线，可考虑是否存在W∝v2、W∝v3、W∝等关系．
(1)实验中得到的一条如图乙所示的纸带，求小车获得的速度应选______________（选填“AB”或“CD”）段来计算．

(2)关于该实验，下列说法正确的有_______________
A．通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加
B．通过改变小车质量可以改变橡皮筋对小车做的功
C．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度必需保持一致
D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
(3)在该实验中，打点计时器正常工作，纸带足够长，点迹清晰的纸带上并没有出现一段等间距的点，造成这种情况的原因可能是___________．（写出一条即可）
12．（12分）某同学用如图甲所示的装置测量滑块与水平桌面之间的动摩擦因数，实验过程如下：

（1）用游标卡尺测量出固定于滑块上的遮光条的宽度d=____mm，在桌面上合适位置固定好弹簧和光电门，将光电门与数字计时器（图中未画出）连接．
（2）用滑块把弹簧压缩到某一位置，测量出滑块到光电门的距离x．释放滑块，测出滑块上的遮光条通过光电门所用的时间t，则此时滑块的速度v=_____．
（3）通过在滑块上增减砝码来改变滑块的质量m，仍用滑块将弹簧压缩到（2）中的位置，重复（2）的操作，得出一系列滑块质量m与它通过光电门时的速度v的值，根据这些数值，作出v2-m-1图象如图乙所示．已知当地的重力加速度为g，由图象可知，滑块与水平桌面之间的动摩擦因数=___；弹性势能等于EP=____．
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，半径为R的光滑轨道竖直放置，质量为m的球1在恒力F（力F未知，且未画出）的作用下静止在P点，OP连线与竖直方向夹角为，质量也为m的球2静止在Q点。若某时刻撤去恒力F，同时给小球1一个沿轨道切向方向的瞬时冲量I（未知），恰能使球1在轨道内侧沿逆时针方向做圆周运动且与球2发生弹性正碰。小球均可视为质点，重力加速度为g，不计空气阻力。求：
(1)恒力F的最小值为多大？
(2)瞬时冲量I大小为多大？
(3)球2碰撞前后对轨道Q点的压力差为多大？

14．（16分）如图所示，两个截面积都为S的圆柱形容器，右边容器高为H，上端封闭，左边容器上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的质量为M的活塞．两容器由装有阀门的极细管道相连，容器、活塞和细管导热性良好．左、右两边容器中装有相同的理想气体，开始时阀门打开，平衡时活塞到容器底的距离为H．现将阀门关闭，在活塞上放一个质量也为M的砝码，活塞缓慢下降，直至系统达到新的平衡．已知外界温度恒定，外界大气压强为，重力加速度为g，．

求：(1)当系统达到新的平衡时，活塞距底端的高度；
(2)当系统达到平衡后再打开阀门，活塞又缓慢下降，直到系统再次达到平衡，求左边气体通过阀门进入右边容器的质量与右边气体原有质量的比值．
15．（12分）由圆柱体和正方体组成的透明物体的横截面如图所示，O表示圆的圆心，圆的半径OB和正方形BCDO的边长均为a。一光线从P点沿PO方向射入横截面。经过AD面恰好发生全反射，反射后从CD面上与D点距离为的E点射出。光在真空中的传播速度为c。求：
(i)透明物体对该光的折射率；
(ii)该光从P点射入至传播到E点所用的时间。

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】
α粒子是，β 粒子是，因此发生一次α衰变电荷数减少2，发生一次β 衰变电荷数增加1，据题意，电荷数变化为：，所以新元素在元素周期表中的位置向前移动了3位．故选项C正确．
衰变前后质量数和电荷数守恒，根据发生一次α衰变电荷数减少2，发生一次β 衰变电荷数增加1可以计算出放射性元素电荷数的变化量．
2、C
【解析】
A、根据变压器的电压关系有，由于n2＜n1，所以U2＜U1，故A错误．B、C、当滑动触头M顺时针转动时，即n2减小时，输入电压U1由发电机决定不变电压应该减小即降低，B错误、C正确．D、因负载不变，故输出功率减小，则变压器的输入功率变小，D错误．故选A．
【点睛】自耦变压器的原理和普通的理想变压器的原理是相同的，电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，根据基本的规律分析即可．
3、C
【解析】
A．当发生光电效应时，光电子的最大初动能随着入射光频率的增大而增大，与光强无关，选项A错误；
B．当氢原子从n=3的能级跃迁到n=5的能级时，要吸收出光子，选项B错误；
C．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，核反应方程中的X质量数为1，电荷数为0，是中子，选项C正确；
D．轻核聚变的过程和重核裂变的过程都要释放能量，有质量亏损，选项D错误。
故选C。
4、C
【解析】
ABCD．设月球的质量为M，卫星的质量为，卫星绕月球做匀速圆周运动，有

卫星在月球表面时有

联立以上两式解得

小球在月球表面做平抛运动，在竖直方向上有

则小球落到月球表面瞬间月球引力对小球做功的功率

故选C。
5、B
【解析】
当缓慢升高缸内气体温度时，气体先发生等容变化，根据查理定律，缸内气体的压强P与热力学温度T成正比，在P-T图象中，图线是过原点的倾斜的直线；当活塞开始离开小挡板（小挡板的重力不计），缸内气体的压强等于外界的大气压，气体发生等压膨胀，在P-T中，图线是平行于T轴的直线．
A．该图与结论不相符，选项A错误；
B．该图与结论相符，选项B正确；
C．该图与结论不相符，选项C错误；
D．该图与结论不相符，选项D错误；
故选B．
该题考查了气体状态变化时所对应的P-T图的变化情况，解答该类型的题，要熟练地掌握P-T图线的特点，当体积不变时，图线是通过坐标原点的倾斜直线，压强不变时，是平行于T轴的直线，当温度不变时，是平行于P轴的直线．
6、B
【解析】
粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹如图所示：
，
根据洛伦兹力提供向心力有：

则粒子做匀速圆周运动的半径为：

根据几何知识可知BOCO1以及BODO2为菱形，所以
∠1=180°-（90°-α）=90°+α
∠2180°-（90°+β）
根据题意可知∠1=2∠2，所以得到
α+2β＝90°＝ 。
A．，与结论不相符，选项A错误；
B．，与结论相符，选项B正确；
C．，与结论不相符，选项C错误；
D．，与结论不相符，选项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、AD
【解析】
变压器不会改变电流的频率，电流的频率为，故A正确；由瞬时值的表达式可知，原线圈的电压最大值为311V，所以原线圈的电压的有效值为：，在根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压的有效值为55V，在副线圈中接有电阻R、电感线圈L和灯泡D，它们的总的电压为55V，所以灯泡L1两端电压一定会小于55V，故B错误；在根据电压与匝数成正比可知副线圈的电压不变，所以电压表的示数不变，故C错误；交流电的频率越大，电感线圈对交流电有阻碍作用就越大，所以电路的电流会减小，灯泡D的亮度要变暗，故D正确．所以AD正确，BC错误．
8、AD
【解析】
A．小球所受空气阻力大小恒定，上升阶段是匀减速直线运动，取向上为正方向，根据牛顿第二定律有

a1大小恒定，方向向下，小球所受空气阻力大小恒定，下降阶段是匀加速直线运动，取向上为正方向，根据牛顿第二定律有

a2大小恒定，方向向上，且有

故A正确；
B．上升阶段是匀减速直线运动，取向上为正方向，有

非一次线性函数，同理可知，下降过程的图像也非一次线性函数，故B错误；
C．上升过程机械能E与小球离抛出点高度h的关系为

下降过程机械能E与小球离抛出点高度h的关系为

由图像可知，故C错误；
D．上升过程动能Ek与小球离抛出点高度h的关系为

下降过程动能Ek与小球离抛出点高度h的关系为

且落回出发点的动能小于抛出时的动能，故D正确。
故选AD。
9、BC
【解析】
AB.设黑洞的质量为，环绕天体的质量为，根据万有引力提供环绕天体做圆周运动的向心力有：，化简可得黑洞的质量为，故B正确，A错误；
CD.根据黑洞的质量和半径的关系，可得黑洞的半径为，故C正确，D错误．
10、BD
【解析】
A．根据匀变速直线运动位移时间公式得
对于乙质点，由图可知
v0乙=c

乙的加速度为

乙质点做初速度为c的匀减速直线运动，选项A错误；
B．对于甲质点，由图可知
v0甲=0

甲的加速度为

甲质点做加速度大小为 的匀加速直线运动，故B正确。
C．时，甲的速度

乙质点速度

选项C错误；
D．时，甲的速度

乙质点速度

即甲、乙两质点速度大小相等，选项D正确。
故选BD。

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、CD ACD 没有平衡摩擦力或木板的倾角过大或过小
【解析】
（1）由图知：在AB之间，由于相邻计数间的距离不断增大，而打点计时器每隔0.02s打一个点，所以小车做加速运动．在CD之间相邻计数间距相等，说明小车做匀速运动．小车离开橡皮筋后做匀速运动，应选用CD段纸带来计算小车的速度v．求小车获得的速度应选CD段来计算；
（2）该实验中利用相同橡皮筋形变量相同时对小车做功相同，通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加．故A正确，B错误；为保证每根橡皮条对小车做功一样多每次实验中，橡皮筋拉伸的长度必需保持一致，故C正确；在中学阶段，用打点计时器测量时间时，为有效利用纸带，总是先接通电源后释放纸带，故D正确；故选ACD.
（3）在该实验中，打点计时器正常工作，纸带足够长，点迹清晰的纸带上并没有出现一段等间距的点，造成这种情况的原因可能是没有平衡摩擦力或木板的倾角过大或过小.
明确了该实验的实验原理以及实验目的，即可了解具体操作的含义，以及如何进行数据处理；数据处理时注意数学知识的应用，本题是考查实验操作及数据处理的方法等问题．
12、5.70mm
【解析】
（1）[1]．由乙图知，游标卡尺读数为0.5cm+14×0.05mm=5.70mm；
（2[2]．滑块经过光电门的速度为；
（3）[3][4]．根据能量守恒

整理得

结合图象得：

得

得
.

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) ；(3) 5mg
【解析】
(1)恒力F垂直OP斜向上时，恒力F最小，此时恒力F与水平方向的夹角，则

(2)球1恰运动到圆周的最高点，有

球1由P点运动到最高点，根据动能定理有

小球的瞬时冲量为

联立解得

(3)由于发生弹性碰撞，且质量相等，故二者速度交换，球2也能恰好通过最高点
对球2，碰后由最高点到Q点的过程中，据机械能守恒定律有

且有

联立解得

碰前球2静止，故

故支持力差为

根据牛顿第三定律可知球2碰撞前后对轨道Q点的压力差为5mg.
14、 (1) (2)
【解析】
(1)以左边气体为研究对象，活塞上未放物体前
气体压强、体积
放上物体后
气体压强、体积
由玻意耳定律得：
代入数据解得：
(2)以右边封闭气体为研究对象，设气体压强与左边相等时气柱高为
由玻意耳定律得：
代入数据解得：
根据几何关系得左边气体通过阀门进入右边容器的质量与右边气体原来质量的比值
15、 (i)(2)
【解析】
(i)光在透明物体中的光路如图所示，有：

该光在AD面发生全反射的临界角为：，又：，解得：
=，
(ii)光从P点射入至传播到E点的时间为：

又：，解得：