北京市第十八中学2026-2027学年高三上学期9月开学检测物理试题

北京市第十八中学高三年级9月检测 物理 本试卷分第一部分和第二部分，满分100分，考试时间90分钟。 第一部分 本部分共14小题，每小题3分，共42分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题 目要求的一项。 1.已知钍234的半衰期是24天。1g钍234经过48天后，剩余钍234的质量为 A.0.5g B.0g C.0.25g D.0.75g 2.一辆汽车以10m/s的速度匀速行驶，制动后做匀减速直线运动，经2s停止，汽车的制动距离为() A.5m B.10m C.20m D.30m 3.如图所示，一定质量的理想气体由状态a经过等压变化到达状态b,再从状态b经过等容变化 、到达状态c。状态a与状态c温度相等。下列说法正确的是 P A.气体在状态a的温度大于在状态b的温度 B.从状态a到状态b的过程中，外界对气体做正功 C.气体在状态a的内能等于在状态c的内能 D.从状态b到状态c的过程中，气体的内能增加 4.如图所示，飞船与空间站对接后，在推力F作用下一起向前运动。飞船和空间站的质量分别为m 和M,则飞船和空间站之间的作用力大小为() M一F A.M+m B. m一F M+m 空间站 C.Mp M D. m M 5.如图甲所示，理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上，输入电压4随时间t变化的图像如图乙 所示，副线圈接规格为“6V,3W”的灯泡。 u/V个 242 若灯泡正常发光，下列说法正确的是() A.原线圈两端电压的有效值为24√2V 3t102s) -24 B.副线圈中电流的有效值为0.5A 第1页共4 C.原、副线圈匝数之比为1：4 D.原线圈的输入功率为12W 6.如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是( A.闭合开关瞬间，线圈M和线圈P相互吸引 B.闭合开关，达到稳定后，电流表的示数为 C.断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由a到b D.断开开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向左 电流表 7.如图所示，光滑水平轨道AB与竖直面内的光滑业圆形轨道BC在B点平滑连接。一小物体将 轻弹簧压缩至A点后由静止释放，物体脱离弹簧后进入半圆形轨道，恰好能够到达最高点C。 下列说法正确的是() A.物体在C点所受合力为零 B.物体在C点的速度为零 C.物体在C点的向心加速度等于重力加速度 WWWWWM D.物体在A点时弹簧的弹性势能等于物体在C点的动能 A B 8.将小球竖直向上抛出，小球从抛出到落回原处的过程中，若所受空气阻力大小与速度大小成 正比，则下列说法正确的是( A.上升和下落两过程的时间相等 B.上升和下落两过程损失的机械能相等 C.上升过程合力的冲量大于下落过程合力的冲量 D.上升过程的加速度始终小于下落过程的加速度 9.图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情 况，以向上为正方向，得到手机振动过程中加速度α随时间1变化的曲线为正弦曲线，如图乙所示。 下列说法正确的是() 业 A.t=0时，弹簧弹力为0 ↑a(m's） 4 B.t=0.2s时，手机位于平衡位置上方 C.从t=0至1=0.2s,手机的动能增大 4 0.8 1.2s D.a随t变化的关系式为 a=4sin(2.5π)m/s2 甲 10.水平传送带匀速运动，将一物体无初速度地放置在传送带上，最终物体随传送带一起匀速运动。 下列说法正确的是() A.刚开始物体相对传送带向前运动 B.物体匀速运动过程中，受到静摩擦力 C.物体加速运动过程中，摩擦力对物体做负功 D.传送带运动速度越大，物体加速运动的时间越长 11.如图所示，两个等量异种点电荷分别位于M、N两点，P、O是MW连线上的两点，且MP=ON。 下列说法正确的是( A.P点电场强度比Q点电场强度大 M B.P点电势与Q点电势相等 C.若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍，P点电场强度大小也变为原来的2倍 D.若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍，P、Q两点间电势差不变 12.如图所示为一个加速度计的原理图。滑块可沿光滑杆移动，滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接； 固定在滑块上的滑动片M下端与滑动变阻器R接触良好，且不计摩擦；两个电源的电动势E相同， 内阻不计。两弹簧处于原长时，M位于R的中点，理想电压表的指针位于表盘中央。当P端电势高 手？端时，指针位于表盘右侧。将加速度计固定在水平运动的被测物体上，则下列说法正确的是 第2页 A.若M位于R的中点右侧，P端电势低于Q端 WWWW@ 滑块 M B.电压表的示数随物体加速度的增大而增大，但不成正比 光滑杆 R C.若电压表指针位于表盘左侧，则物体速度方向向右 D.若电压表指针位于表盘左侧，则物体加速度方向向右 2 13.产生阿秒光脉冲的研究工作获得2023年的诺贝尔物理学奖，阿秒(as)是时间单位，1as=1 ×10~18s,阿秒光脉冲是发光持续时间在阿秒量级的极短闪光，提供了阿秒量级的超快“光快门”， 使探测原子内电子的动态过程成为可能。设有一个持续时间为100as的阿秒光脉冲，持续时间内 至少包含一个完整的光波周期。取真空中光速c=3.0×108m/s,普朗克常量h=6.6×10-34灯·s, 下列说法正确的是（) A.对于0.1mm宽的单缝，此阿秒光脉冲比波长为550nm的可见光的衍射现象更明显 B.此阿秒光脉冲和波长为550m的可见光束总能量相等时，阿秒光脉冲的光子数更多 C.此阿秒光脉冲可以使能量为-13.6eV(-2.2×10-18J)的基态氢原子电离 D.为了探测原子内电子的动态过程，阿秒光脉冲的持续时间应大于电子的运动周期 14.电荷量Q、电压U、电流I和磁通量Φ是电磁学中重要的物理量，其中特定的两个物理量之 比可用来描述电容器、电阻、电感三种电磁学元件的属性，如图所示。类似地，上世纪七十年代 有科学家预言和2之比可能也是一种电磁学元件的属性，并将此元件命名为“忆阻器”，近年 来实验室已研制出了多种类型的“忆阻器”。由于“忆阻器”对电阻的记忆特性，其在信息存储、 人工智能等领域具有广阔的应用前景。下列说法错误的是() H 电压 电荷量 A.QU的单位和I的单位不同 U 电容器 c-号 B.在国际单位制中，图中所定义的M的单位是欧姆 电阻 忆阻器 U R=7 M= C可以用二来指述物体的导电性质 电感 电流 L,=7 磁通量 D.根据图中电感L的定义和法拉第电磁感应定律可以推导出自感电 △I 动势的表达式E=L △t :4页 第二部分 本部分共6小题，共58分。 二、实验题（共18分，每空两分） 15.(1)下列实验操作，正确的是 (填选项前的字母)。 A,用单摆测重力加速度时，在最高点释放摆球并同时开始计时 B.探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系时，使用多用电表的交流电压挡测电压 C.用多用电表测电阻前应先把两表笔短接，调整欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点 (②)用双缝干涉实验测量光的波长的实验装置如图1所示。 光源透镜 滤光片AB 遮光简 测量头 20 15 图1 图2 ①双缝应该放置在图1中 处（填“A”或B”)。 ②分划板中心刻线与某亮纹中心对齐时，手轮上的示数如图2所示，读数为 mm. (3)某电流表出现故障，其内部电路如图3所示。用多用电表的欧姆挡检测故障，两表笔接从、B时表 头R指针不偏转，接A、C和B、C时表头R指针都偏转。出现故障的原因是 (填选项前的 字母)。 表头Rg R K 图3 A.表头R。断路 B,电阻R断路 C.电阻R2断路 16.利用打点计时器研究匀变速直线运动的规律，实验装置如图1所示。 第3页共 滑轮 小车 纸带打点计时器 ，1 B 重物 图1 图2 (1)按照图1安装好器材，下列实验步骤正确的操作顺序为 (填各实验步骤前的字母)。 A.释放小车 B.接通打点计时器的电源 C.调整滑轮位置，使细线与木板平行 (2)实验中打出的一条纸带如图2所示，A、B、C为依次选取的三个计数点（相邻计数点间有4 个点未画出)，可以判断纸带的 （填“左端或“右端”)与小车相连。 (3)图2中相邻计数点间的时间间隔为T,则打B点时小车的速度v= (4)某同学用打点计时器来研究圆周运动。如图3所示，将纸带的一端固定在圆盘边缘处的M点， 另一端穿过打点计时器。实验时圆盘从静止开始转动，选取部分纸带如图4所示。相邻计数点间 的时间间隔为0.10s,圆盘半径R=0.10m。则这部分纸带通过打点计时器的加速度大小为 /s2；打点计时器打B点时圆盘上M点的向心加速度大小为 m/s2。（结果均保留两位 有效数字) 纸带 打点计时器 B D E ←3.59 8.00 单位：cm 13.22 19.24 图3 图4 4页 三、解答题（共40分） 17.(9分)某物体以一定初速度从地面竖直向上抛出，经过时间t到达最高点。在最高点该物体炸 裂成A、B两部分，质量分别为2m和m,其中A以速度v沿水平方向飞出。重力加速度为g,不计空 气阻力。求： (1)该物体抛出时的初速度大小； (2)炸裂后瞬间B的速度大小Va; (3)A、B落地点之间的距离d。 18.(9分)北京谱仪是北京正负电子对撞机的一部分，它可以利用带电粒子在磁场中的运动测量粒子 的质量、动量等物理量。 考虑带电粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中的运动，且不计粒子间相互作用。 ,)一个电荷量为q的粒子的速度方向与磁场方向垂直，推导得出粒子的运动周期T与质量m的关系。 (2)两个粒子质量相等、电荷量均为9，粒子1的速度方向与磁场方向垂直，粒子2的速度方向与磁场 方向平行。在相同的时间内，粒子1在半径为R的圆周上转过的圆心角为日，粒子2运动的距离为d。 求： a.粒子1与粒子2的速度大小之比%2； b.粒子2的动量大小P2 19.（10分)关于飞机的运动，研究下列问题。 (1)质量为m的飞机在水平跑道上由静止开始做加速直线运动，当位移为x时速度为”.，在此过程中， 飞机受到的平均阻力为万求牵引力对飞机做的功W。 (2)飞机准备起飞，在跑道起点由静止开始做匀加速直线运动。跑道上存在这样一个位置，飞机一旦 超过该位置就不能放弃起飞，否则将会冲出跑道。已知跑道的长度为L,飞机加速时加速度去小为4， 减速时最大加速度大小为a2。求该位置距起点的距离d。 第4页共4 (③)无风时，飞机以速率水平向前匀速飞行，相当于气 流以速率相对飞机向后运动。气流掠过飞机机翼，方 向改变，沿机到向后下方运动，如图所示。请建立合理 的物理模型，论证气流对机翼竖直向上的作用力大小F 与u的关系满足Fccu“,并确定a的值。 20·612分)我国“天宫”空间站采用霍尔推进器控制 姿态和修正轨道。图为某种霍尔推进器的放电室（两个半径接近的同轴圆简间的区域）的示意图。 放电室的左、右两端分别为阳极和阴极，间距为d。阴极发射电子，一部分电子进入放电室，另 一部分未进入。稳定运行时，可视为放电室内有方向沿轴向向右的匀强电场和匀强磁场，电场强 度和磁感应强度大小分别为E和B；还有方向沿半径向外的径向磁场，大小处处相等。放电室 内的大量电子可视为处于阳极附近，在垂直于轴线的平面绕轴线做半径为R的匀速圆周运动（如 截面图所示)，可与左端注入的氙原子碰撞并使其电离。每个氙离子的质量为M、电荷量为十， 初速度近似为零。氙离子经过电场加速，最终从放电室右端喷出，与阴极发射的未进入放电室的 电子刚好完全中和。 已知电子的质量为m、电荷量为一e;对于氙离子，仅考虑电场的作用。 (1)求氙离子在放电室内运动的加速度大小a 阳极。 Q阴极 B (2)求径向磁场的磁感应强度大小B2: (3)设被电离的氙原子数和进入放电室的电 轴- 子数之比为常数k,单位时间内阴极发射的电 -d 子总数为n,求此霍尔推进器获得的推力大小 截面图 f 北京市第十八中学高三年级9月检测答案 物理 答案 1-5:CBCAB 6-10:BCCDD 11-14:CDCA 15.【答案】(1)BC(2) B 3.185(3.183~3.187)(3)C 16.【答案】(cBA(Q左端3)异④ 0.81 1.6 17.【答案】(1)=gt(2)=2v(3)d=3vt 【解析】（1)物体竖直上抛至最高点时速度为0，由运动学公式0=，-gt 可得V=gt (2)爆炸瞬间水平方向动量守恒，爆炸前总动量为0。A速度为v,设B速度为V,由动量守恒定 律得0=2mv+m·vg 解得Va=-2v 即大小为2v (3)根据竖直上抛运动的对称性可知下落时间与上升时间相等为t,则A的水平位移x=t B的水平位移xp=vet=2wt 所以落地点A、B之间的距离dx|+|xe=vl+2vt=3vt 18.【答案】()7=0ma.y=9R:d,6.98d 90B 【解析】(1)粒子速度方向与磁场垂直，做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力qvB=m 解得轨道半径R=v 9oB 圆周运动的周期T= 2πR V 2πm 将R代入得T= 9oB 比例关系为T=2 -…m 9oB 8 (2)a,由题意知粒子1做圆周运动，线速度y=oR=日R d 粒子2做匀速直线运动，速度v2= OR 所以速度之比业= OR t二 v2 dd 即y:V2=BR:d 6.对粒子1，由洛伦滋力提供向心力有g州B=m R 可得m=9BR 粒子2的动量P2=mv2 结合前面的分析可得，=9BRy=9BR.d_98 OR 19.【答案】0Wm2+2d=2 (3)论证见解析，a=2 a1+a2 1 【解析】（1)根据动能定理-=二mv2 可得牵引力对飞机做的功W三2mw+居 (2)加速过程，设起飞速度为vm，根据速度位移关系v=2a,d 减速过程，根据速度位移关系v2=2a,(L-d) 联立解得d=a,L a1+a2 (3)在无风的情况下，飞机以速率水平飞行时，相对飞机的气流速率也为，并且气流掠过 机翼改变方向，从而对机翼产生升力。根据升力公式，升力与气流的动量变化有关，根据动量定 理F.△t=△p 可得F=2 △t 又△p=m△v,m=pS△v△t 联立可得F=pS△v2 又△vcu 可知Foc2 即a=2 【答案】(1)a= eE mE M ;(2)B2= ；(3)F=nkV2 eMEd 1+k 【解析】 【详解】(1)对于氙离子，仅考虑电场的作用，则氙离子在放电室时只受电场力作用，由牛顿第二定 律 eE=Ma 解得氙离子在放电室内运动的加速度大小 eE a= M (2)电子由阴极发射运动到阳极过程中，由动能定理有 ebd=m 电子在阳极附近在垂直于轴线的平面绕轴线做半径做匀速圆周运动，则轴线方向上所受电场力与径向 磁场给的洛仑兹力平衡，即 eE=evB, 解得径向磁场的磁感应强度大小为 mE B2=2ed (3)单位时间内阴极发射的电子总数为，被电离的氙原子数和进入放电室的电子数之比为常 数k,则单位时间内被电离的氙离子数 N=nk 1+k 氙离子经电场加速，有 eBd=号Mw 2 时间△1内氙离子所受到的作用力为F',由动量定理有 F'.△t=N△t.v, 解得 F'= nk√2eMEd 1+k 由牛顿第三定律可知，霍尔推进器获得的推力大小 F'=F 则 F=nk2eMEd 1+k