2026届北京西城八中少年班高三下第一次测试物理试题含解析

这是一份2026届北京西城八中少年班高三下第一次测试物理试题含解析，共16页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。
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、一弹簧振子做简谐运动，周期为T，以下描述正确的是
A．若△t=，则在t时刻和（t+△t）时刻弹簧长度一定相等
B．若△t=T，则在t时刻和（t+△t）时刻振子运动的加速度一定相等
C．若t和（t+△t）时刻振子运动速度大小相等，方向相反，则△t一定等于的整数倍
D．若t和（t+△t）时刻振子运动位移大小相等，方向相反，则△t一定等于T的整数倍
2、如图所示，轻质弹簧下端挂有一质量为的小球（视为质点），静止时弹簧长为，现用一始终与弹簧轴向垂直的外力作用在小球上，使弹簧由竖直位置缓慢变为水平。重力加速度为。则在该过程中（ ）
A．弹簧的弹力先增大后减小
B．外力一直增大
C．外力对小球做功为
D．弹簧弹力对小球做功为
3、在探究光电效应现象时，某小组的同学分别用频率为v、2v的单色光照射某金属，逸出的光电子最大速度之比为1：2，普朗克常量用h表示，则
A．光电子的最大初动能之比为1：2
B．该金属的逸出功为当
C．该金属的截止频率为
D．用频率为的单色光照射该金属时能发生光电效应
4、2019年诺贝尔物理学奖授予了三位天文学家，以表彰他们对于人类对宇宙演化方面的了解所作的贡献。其中两位学者的贡献是首次发现地外行星，其主要原理是恒星和其行星在引力作用下构成一个“双星系统”，恒星在周期性运动时，可通过观察其光谱的周期性变化知道其运动周期，从而证实其附近存在行星。若观测到的某恒星运动周期为T，并测得该恒星与行星的距离为L，已知万有引力常量为G，则由这些物理量可以求得（ ）
A．行星的质量B．恒星的质量
C．恒星与行星的质量之和D．恒星与行星圆周运动的半径之比
5、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
6、将两个负电荷A、B（带电量QA=20C和QB=40C）分别从无穷远处移到某一固定负点电荷C产生的电场不同位置M和N，克服电场力做功相同，则将这两电荷位置互换后（即将电荷A移至位置N，电荷B移至位置M，规定无穷远处为零势面，且忽略电荷A、B对点电荷C的电场分布影响），此时电荷A、B分别具有的电势能EA和EB关系描述正确的是（ ）
A．EAEBB．EA=EBC．EAEBD．无法确定
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、下列说法正确的是（ ）
A．固体中的分子是静止的，液体、气体中的分子是运动的
B．液态物质浸润某固态物质时，附着层中分子间的相互作用表现为斥力
C．一定质量的理想气体，在温度不变的条件下，当它的体积减小时，在单位时间内、单位面积上气体分子对器壁碰撞的次数增大
D．理想气体实验定律对饱和汽也适用
E.有的物质在物态变化中虽然吸收热量但温度却不升高
8、如图（a）所示，位于、两点处的两波源相距，在、两点间连线上有一点，。时，两波源同时开始振动，振动图象均如图（b）所示，产生的两列横波沿连线相向传播，波在间的均匀介质中传播的速度为。下列说法正确的是（ ）

A．两波源产生的横波的波长
B．时，点处的波源产生的第一个波峰到达点
C．点的振动是减弱的
D．在内，点运动的路程为
E.、两点间（除、两点外）振幅为的质点有5个
9、如图所示，长度为l的轻杆上端连着一质量为m的小球A（可视为质点），杆的下端用铰链固接于水平面上的O点。置于同一水平面上的立方体B恰与A接触，立方体B的质量为m2。施加微小扰动，使杆向右倾倒，各处摩擦均不计，而小球A与立方体B刚脱离接触的瞬间，杆与地面夹角恰为，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．小球A与立方体B刚脱离接触的瞬间A与立方体B的速率之比为1:2
B．小球A与立方体B刚脱离接触的瞬间，立方体B的速率为
C．小球A落地时速率为
D．小球A、立方体B质量之比为1:4
10、一定质量的理想气体经历下列过程后，说法正确的是（ ）
A．保持体积不变，增大压强，气体内能增大
B．降低温度，减小体积，气体分子单位时间内碰撞器壁单位面积的次数可能增大
C．保持体积不变，降低温度，气体分子单位时间内碰撞器壁单位面积的次数减小
D．压强减小，降低温度，气体分子间的平均距离一定减小
E.保持温度不变，体积增大，气体一定从外界吸收热量
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）某同学用图甲所示装置测量木块与木板间动摩擦因数。图中，置于实验台上的长木板水平放置，其左端固定一轻滑轮，轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小木块相连，另一端可悬挂钩码。实验中可用的钩码共有N个，将(依次取=1，2，3，4，5)个钩码挂在轻绳左端，其余个钩码放在木块的凹槽中，释放小木块，利用打点计时器打出的纸带测量木块的加速度。
(1)正确进行实验操作，得到一条纸带，从某个清晰的打点开始，依次标注0、1、2、3、4、5、6，分别测出位置0到位置3、位置6间的距离，如图乙所示。已知打点周期T=0.02s，则木块的加速度=____m／s2。
(2)改变悬挂钩码的个数n，测得相应的加速度a，将获得数据在坐标纸中描出(仅给出了其中一部分)如图丙所示。取重力加速度g=10m／s2，则木块与木板间动摩擦因数______(保留2位有效数字)
(3)实验中______(选填“需要”或“不需要”)满足悬挂钩码总质量远小于木块和槽中钩码总质量。
12．（12分）龙泉中学某物理小组欲利用如图所示的电路同时测量一只有30格刻度的毫安表的量程、内阻和光敏电阻的阻值与光照强度之间的关系。实验室能提供的实验器材有：学生电源（输出电压为，内阻不计）、电阻箱（最大阻值999.9 Ω）、单刀双掷开关一个、导线若干。
（1）该小组实验时先将电阻箱的阻值调至最大，然后将单刀双掷开关接至a端，开始调节电阻箱，发现将电阻箱的阻值调为800Ω时，毫安表刚好偏转20格的刻度；将电阻箱的阻值调为500Ω时，毫安表刚好能满偏。
实验小组据此得到了该毫安表的量程为Ig=____ mA，内阻=_____Ω。
（2）该小组查阅资料得知，光敏电阻的阻值随光照强度的变化很大，为了安全，该小组需将毫安表改装成量程为3 A的电流表，则需在毫安表两端________（选填“串联”或“并联”）一个阻值为_______Ω的电阻。（结果保留一位小数）
（3）改装完成后（表盘未改动），该小组将单刀双掷开关接至b端，通过实验发现，流过毫安表的电流I（单位：mA）与光照强度E（单位：cd）之间的数量关系满足，由此可得光敏电阻的阻值R（单位：Ω）与光照强度E（单位：cd）之间的关系为=________Ω。
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）图中MN和PQ为竖直方向的两个无限长的平行直金属导轨，间距为L，电阻不计．导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直．质量为m、电阻为r的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触，导轨一端接有阻值为R的电阻．由静止释放导体棒ab，重力加速度为g．
（1）在下滑加速过程中，当速度为v时棒的加速度是多大；
（2）导体棒能够达到的最大速度为多大；
（3）设ab下降的高度为h，求此过程中通过电阻R的电量是多少？
14．（16分）近几年家用煤气管道爆炸的事件频繁发生，某中学实验小组的同学进行了如下的探究：该实验小组的同学取一密闭的容积为10L的钢化容器，该容器的导热性能良好，开始该容器与外界大气相通，已知外界大气压强为1atm，然后将压强恒为5atm的氢气缓慢地充入容器，当容器内混合气的压强达到1.5atm时会自动发生爆炸。假设整个过程中容器的体积不变。求：
(1)有多少升压强为5atm的氢气充入容器时容器将自动爆炸？
(2)假设爆炸时钢化容器内的气体不会向外泄露，经测量可知容器内气体的温度由27℃突然上升到2727℃瞬间的压强应为多大？
15．（12分）如图所示是一个水平横截面为圆形的平底玻璃缸，玻璃缸深度为，缸底面圆心处有一单色点光源，缸中装有某种液体，深度为，点为液面的圆心，垂直于水平面。用面积为的黑纸片覆盖在液面上，则液面上方恰好无光线射出。若在上述黑纸片上，以为圆心剪出一个面积为的圆孔，把余下的黑纸环仍放置在液面上原来的位置，使所有出射光线都从缸口射出，则缸口的最小面积为多少？
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、B
【解析】
A．一弹簧振子做简谐运动，周期为T，若△t=，则在t时刻和（t+△t）时刻振子的位移相反，在t时刻和（t+△t）时刻弹簧长度可能不相等，故A项错误；
B．一弹簧振子做简谐运动，周期为T，若△t=T，则在t时刻和（t+△t）时刻振子的位移相同，t时刻和（t+△t）时刻振子运动的加速度一定相等，故B项正确；
C．一弹簧振子做简谐运动，周期为T，若t和（t+△t）时刻振子运动速度大小相等，方向相反，则t和（t+△t）时刻振子的位移有可能相同或相反，所以△t有可能不等于的整数倍，故C项错误；
D．一弹簧振子做简谐运动，周期为T，若t和（t+△t）时刻振子运动位移大小相等，方向相反，则△t一定不等于T的整数倍，故D项错误。
2、B
【解析】
AB．小球受外力、重力和弹簧弹力三个力构成一个三角形，当外力与弹簧弹力垂直时最小，由三角形定则可判断，弹簧弹力一直减小，外力一直增大，故A不符合题意，B符合题意；
CD．由上分析可知外力F和弹簧的弹力都是变力，所以无法直接求出外力和弹力所做的功，只能根据能量守恒求出外力与弹簧弹力的合力对小球做的功等于，故CD不符合题意。
故选B。
3、B
【解析】
解：A、逸出的光电子最大速度之比为1：2，光电子最大的动能：，则两次逸出的光电子的动能的之比为1：4；故A错误；
B、光子能量分别为：和
根据爱因斯坦光电效应方程可知光电子的最大初动能为：，
联立可得逸出功：，故B正确；
C、逸出功为，那么金属的截止频率为，故C错误；
D、用频率为的单色光照射，因，不满足光电效应发生条件，因此不能发生光电效应，故D错误。
故选：B。
4、C
【解析】
恒星与行星组成双星，设恒星的质量为M，行星的质量为m。以恒星为研究对象，行星对它的引力提供了向心力，假设恒星的轨道半径为r1，动力学方程为
得到行星的质量
以行星为研究对象，恒星对它的引力提供了向心力，假设行星的轨道半径为r2，动力学方程为
得到恒星的质量
则有
故ABD错误，C正确。
故选C。
5、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。
6、A
【解析】
两个电荷未换之前，分别从无穷远处移到某一固定负点电荷C产生的电场不同位置M和N，克服电场力做功相同，有：
﹣QA（0﹣M）=﹣QB（0﹣N）
即
QAM=QBN
由于2QA=QB，所以得：M=2N；将这两电荷位置互换后，电荷A、B分别具有的电势能EA和EB为：
EA=﹣QAN=﹣20N
EB=﹣QBM=﹣402N=﹣80N
由于N0，所以EAEB，故A正确，BCD错误。
故选A。
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、BCE
【解析】
A．无论固体、液体和气体，分子都在做永不停息的无规则运动，故A错误；
B．液体浸润某固体时，附着层内分子分布比内部密集，分子力表现为斥力，液面沿固体扩展，故B正确；
C．温度不变，分子平均动能不变，分子平均速率不变。体积减小时，单位体积内分子个数增大，压强增大，故C正确；
D．对于饱和汽，只要稍微降低温度就会变成液体，体积大大减小；只要稍微增大压强也会变成液体，体积大大减小，所以饱和汽不遵循气体实验定律，故D错误；
E．晶体有固定熔点，熔化时吸收热量，温度不变，故E正确。
故选BCE。
8、ABE
【解析】
A．由图可知波的周期为
则两横波的波长为
所以A正确；
B．由题可知
则波由M传到P，所用时间为
t为0.025s时，波源M已经向右发出个周期的波，由图象可知，P点已经振动，则点处的波源产生的第一个波峰到达点，所以B正确；
C．由题意可知
两列波到达P点的波程差为
是波长的整数倍，可知P点为加强点，所以C错误；
D．波源M的波需要一个周期传到P点，则0.035s波源M发出的波已经传到
处
时间为
可知，P点振动了，路程为
所以D错误；
E．振幅为的质点即为加强点，则
n取0，，，对应的位置有5个：MN的中点，距离M和N分别6m处，距离M和N分别3m处，所以E正确。
故选ABE。
9、BD
【解析】
A．A与B刚脱离接触的瞬间，A的速度方向垂直于杆，水平方向的分速度与B速度大小一样，设B运动的速度为vB，则
因此
故A错误；
B．根据牛顿第二定律
解得
又
得
故B正确；
C．由机械能守恒可知
解得
故C错误；
D．根据A与B脱离之前机械能守恒可知
解得
故D正确。
故选BD。
10、ABC
【解析】
A．保持体积不变，增大压强，则温度升高，气体内能增大，选项A正确；
B．降低温度，减小体积，则气体的压强可能变大，因气体分子数密度变大，分子平均速率减小，则气体分子单位时间内碰撞器壁单位面积的平均冲力减小，则碰撞次数可能增大，选项B正确；
C．保持体积不变，气体分子数密度不变，降低温度，则气体分子单位时间内碰撞器壁单位面积的碰撞次数一定减小，选项C正确；
D．压强减小，降低温度，气体的体积不一定减小，气体分子间的平均距离不一定减小，选项D错误；
E． 真空等温膨胀 ，不一定吸热，选项E错误。
故选ABC。
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、 不需要
【解析】
（1）木块的加速度：.
（2）对N个砝码的整体，根据牛顿第二定律： ，解得；画出a-n图像如图；
由图可知μg=1.6，解得μ=0.16.
（3）实验中是对N个砝码的整体进行研究，则不需要满足悬挂钩码总质量远小于木块和槽中钩码总质量。
12、（1）30 100 （2）并联 1.0 (3)
【解析】
根据部分电路的欧姆定律，由题中所给的两组数据列方程可求出毫安表的内阻，再结合刻度线就能求出毫安表的量程；电表的改装问题就是部分电路的欧姆定律的应用，根据满偏刻度和内阻的值及量程就能算出要并联的电阻值；设光敏电阻的电流为I′，由欧姆定律太题设条件列式就能表示出光敏电阻与光照强度的关系。
【详解】
（1）设毫安表每格表示电流大小为，则当电阻箱的阻值为时，由闭合电路的欧姆定律可得；当电阻箱的阻值为R=800Ω时，则有，两式联立并代入数据可解得：，该毫安表的量程Ig=30mA；
（2）要将量程为300mA的毫安表改成量程为电流表，则需在毫安表两端并联一个电阻，设其电阻为R′，则有，代入数据可解得；
（3）由题意可知，改装后电流表的内阻为，设通过光敏电阻的电流大小为（单位：A）则有成立，且，即，整理可得。
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）
【解析】
（1）导体棒受到的安培力
由牛顿第二定律得
解得
导体棒向下加速运动，速度v增大，加速度a减小，即导体棒做加速度减小的加速运动，当安培力与重力相等时，导体棒做匀速直线运动；
（2）当导体棒做匀速运动时，速度最大，由平衡条件得
解得
；
（3）由法拉第电磁感应定律得感应电动势的平均值为：
感应电流的平均值为
电荷量
解得
14、 (1)1L；(2)15atm
【解析】
(1)体积为压强为的氢气充入容器时，容器将自动爆炸,分压原理可知爆炸时氢气的压强
选择最终充入的所有氢气为研究对象，因为导热性能良好，并且是缓慢地充入容器，故发生等温变化：
初态：压强，体积；
末态：压强，体积；
根据玻意耳定律可得
解得充入压强为氢气的体积
(2) 选择容器内气体为研究对象，爆炸时温度由突然上升到，过程中体积不变，发生的是等容变化：
初态：压强，温度
末态：压强，温度
根据查理定律可得
可得爆炸瞬间容器内气体的压强
15、
【解析】
用面积为的黑纸片覆盖在液面上，液面上方恰好无光线射出，则从点光源发出的光线射到黑纸片的边缘处恰发生全反射，临界角为，光路图如图甲所示。
由几何关系得
由全反射知识有
解得
剪出一个面积为圆孔后，设透光部分的半径为，射出光线的最大入射角为，对应的折射角为，光路图如图乙所示。
由几何关系得
根据折射定律有
缸口的最小半径为
缸口的最小面积为
解得