上海华东师大三附中2025届物理高三第一学期期中质量跟踪监视模拟试题含解析

上海华东师大三附中2025届物理高三第一学期期中质量跟踪监视模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、一根细线一端系一小球（可视为质点），另一端固定在光滑圆锥顶上，如图所示，设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为ω，细线的张力为FT，则FT随ω2变化的图象是（）A． B．C． D．2、质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上，从t=0时刻开始受到方向恒定的水平拉力F作用，F与时间t的关系如图甲所示．物体在时刻开始运动，其v-t图象如图乙所示，若可认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则（）A．物体与地面间的动摩擦因数为2B．物体在t0时刻的加速度大小为C．物体所受合外力在t0时刻的功率为D．水平力F在t0到2t03、中国航天部计划2018年将利用嫦娥五号进行第一次火星探测，之前美国己经发射了凤凰号着陆器降落在火星北极进行勘察。如图为凤凰号着陆器经过多次变轨后登陆火星的轨迹图，轨道上的P、S、Q三点与火星中心在同一直线上，P、Q两点分别是椭圆轨道的远火星点和近火星点，且PQ=2QS(已知I、Ⅲ为椭圆轨道，Ⅱ为圆轨道)。关于着陆器，下列说法正确的是A．在P点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要点火加速B．在轨道Ⅱ上S点的速度大于在轨道Ⅲ上Q点的速度C．在轨道Ⅱ上S点与在轨道Ⅲ上P点受到的万有引力大小相同D．在轨道Ⅱ上由P到S的时间是其在轨道Ⅲ上由P到Q的时间的2倍4、如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧，一端系在竖直放置、半径为R的光滑圆环顶点P，另一端连接一套在圆环上且质量为m的小球．开始时小球位于A点，此时弹簧处于原长且与竖直方向的夹角为45°，之后小球由静止沿圆环下滑，小球运动的最低点B时的速率为v，此时小球与圆环之间的压力恰好为零，已知重力加速度为g.下列分析正确的是()A．轻质弹簧的原长为RB．小球过B点时，所受的合力为mg＋mC．小球从A到B的过程中，重力势能转化为弹簧的弹性势能D．小球运动到B点时，弹簧的弹性势能为mgR－mv25、如图为一皮带传动装置，右轮的半径为，是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮的半径为，小轮的半径为，点在小轮上，它到小轮中心的距离为，点和点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中，皮带不打滑，则（）A．点与点的线速度大小相等B．点与点的角速度大小相等C．点与点的线速度大小相等D．点与点的向心加速度大小相等6、如图所示，某极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极(轨道可视为圆轨道)，若已知该卫星从地球上北纬30°的正上方，按图示方向第一次运行至南纬60°正上方时所用时间为t，地球半径为R(地球可看作均匀球体)，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，由以上条件无法求出的物理量是()A．卫星运动的周期B．卫星所受的向心力C．地球的质量D．卫星距离地面的高度二、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、假设地球可视为质量均匀分布的球体.已知地球表面的重力加速度在两极的大小为，在赤道的大小为g；地球半径为R，引力常数为G，则A．地球同步卫星距地表的高度为 B．地球的质量为C．地球的第一宇宙速度为 D．地球密度为8、如图所示为一滑草场．某条滑道由上下两段高均为h，与水平面倾角分别为45°和37°的滑道组成，滑草车与草地之间的动摩擦因数为．质量为m的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端（不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失，，）．则A．动摩擦因数B．载人滑草车最大速度为C．载人滑草车克服摩擦力做功为mghD．载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为9、如图所示，边长为L的等边三角形ABC为两有界匀强磁场的理想边界，三角形内的磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，三角形外的磁场（足够大）方向垂直纸面向里，磁感应强度大小也为B．把粒子源放在顶点A处，它将沿∠A的角平分线发射质量为m、电荷量为q、初速度为v0的带负电的粒子（粒子重力不计）．则下列说法正确的是（）A．若v0=，则粒子第一次到达C点所用的时间为B．若v0=，则粒子第一次到达C点所用的时间为C．若v0=，则粒子第一次到达B点所用的时间为D．若v0=，则粒子第一次到达B点所用的时间为10、速度相同的一束粒子（不计重力）经过速度选择器后射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是（）A．这束带电粒子带正电B．速度选择器的P1极板带负电C．能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于D．若粒子在磁场中运动半径越大，则该粒子的比荷越小三、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）某同学设计了如图1所示的装置来探究碰撞过程中动置的变化规律，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源頻率为50Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力；在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动．（1）若己得到打点纸带如图2所示，并测得各计数点间距离标在图上，A为运动起始的第一点．则应选_____段来计算小车A的碰前速度，应选_____段来计算小车A和小车B碰后的共同速度（选填“AB”、“BC”、“CD’或“DE”）（2）己测得小车A的质量mA=0.40kg，小车B的质量mB=0.20kg，由以上的测量结果可得：碰前两小车的总动量为_____kgm/s．碰后两小车的总动量为_____kgm/s（结果均保留3位有效数字）12．（12分）如图a是甲同学利用A、B、C三根不同型号的橡皮筋做“探究橡皮筋的弹力与橡皮筋伸长长度的关系”实验得到的图线．（1）根据图a得出结论____________________：（2）若要选一个弹性较好的橡皮筋，应选________(选填A、B、C)型号橡皮筋．（3）乙同学将一橡皮筋水平放置，测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端挂钩码，实验过程是在橡皮筋的弹性限度内进行的，用记录的钩码的质量m与橡皮筋的形变量x作出m－x图象如图b所示．可知橡皮筋的劲度系数为____________N/m．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）水平放置的三棱镜截面如图所示，，，。一束竖直向下的光束从AB边中点D入射，折射光经过三棱镜BC边反射后，从AC边上的E点垂直射出。已知真空中的光速，求：(1)三棱镜的折射率；(2)光在三棱镜中从D到E所用的时间。14．（16分）如图甲所示，长为4m的水平轨道AB与半径为R=0.45m的竖直半圆弧轨道BC在B点相切，有一质量为m=1kg的滑块(大小不计)，从A处由静止开始受水平向右的力F作用，F的大小随位移变化的关系如图乙所示，到达B点撤去力F，滑块与AB间的动摩擦因数为μ=0.25，与BC间的动摩擦因数未知，滑块到达C点对轨道的压力大小恰好等于自身重力，取g=10m/s2.求:(1)滑块到达B处时的速度大小:(2)小球从B到C克服摩擦力做的功;(3)小球落到轨道AB上的位置与B点的距离．15．（12分）如图所示，一圆柱形绝热容器竖直放置，通过绝热活塞封闭着摄氏温度为t1的理想气体，活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h1。现通过电热丝给气体加热一段时间，使其温度上升到（摄氏）t2，若这段时间内气体吸收的热量为Q，已知大气压强为P0，重力加速度为g，求：①气体的压强．②这段时间内活塞上升的距离是多少？③这段时间内气体的内能如何变化，变化了多少？

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、C【解析】

由题知小球未离开圆锥表面时细线与竖直方向的夹角为θ，用L表示细线长度，小球离开圆锥表面前，细线的张力为FT，圆锥对小球的支持力为FN，根据牛顿第二定律有FTsinθ－FNcosθ＝mω2LsinθFTcosθ＋FNsinθ＝mg联立解得FT＝mgcosθ＋ω2mLsin2θ小球离开圆锥表面后，设细线与竖直方向的夹角为α，根据牛顿第二定律有FTsinα＝mω2Lsinα解得FT＝mLω2故C正确。故选C。2、D【解析】试题分析：当物体与地面之间的摩擦达到最大时，最大静摩擦力为F0，则F0=μmg，解得：μ=F0mg，选项A正确；由v-t图线可知，物体在t0时刻的加速度大小为a=v-v0t0，选项B错误；物体在t0时刻的合外力为F=2F0-μmg=F0在t0到2t0这段时间内的平均速度为v=v0+v12考点：牛顿第二定律；功率.3、C【解析】

A.着陆器由轨道I进入轨道Ⅱ做的是由外轨变内轨，需点火减速，故A错误；B.在题图做出过Q点的圆轨道Ⅳ，是火星的近地轨道，根据万有引力提供向心力得：解得：，Ⅱ轨道的半径大于Ⅳ轨道的半径，所以：，而着陆器由Ⅲ轨道在Q点进入Ⅳ轨道时，需要减速，所以：联立可得即在轨道Ⅱ上S点的速度小于在轨道Ⅲ上Q点的速度。故B错误；C.根据万有引力定律，知在轨道Ⅱ上S点与在轨道Ⅲ上P点受到的万有引力大小相同，故C正确；D.着陆器在轨道Ⅱ上由P点运动到S点的时间和着陆器在轨道Ⅲ上由P点运动到Q点的时都是各自周期的一半，根据开普勒第三定律，有：，解得：，故D错误。4、D【解析】

A

．由几何知识可知弹簧的原长为R，A错误；B．根据向心力公式：小球过B点时，则由重力和弹簧弹力的合力提供小球的向心力F合＝mB错误；C．以小球和弹簧组成的系统为研究对象，在小球从A到B的过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，小球重力势能减小转化为弹簧的弹性势能和动能．故C错误；D．根据能量的转化与守恒：得故D正确．故选D。5、D【解析】

AB．根据皮带传动装置的特点，首先确定三点处于同一个轮轴上，其角速度相同；、两点靠皮带连接，其线速度大小相等，设点的线速度为、角速度为，则所以点的线速度大小为可求点的角速度，即点的角速度大小为，点的线速度大小为，故AB错误；C．、两点角速度相等，而半径不相等，所以线速度不相等，故C错误；D．根据向心加速度的公式可求的向心加速度分别为即点与点的向心加速度大小相等，故D正确。故选D。6、B【解析】A.从北纬30∘的正上方按图示方向第一次运行至南纬60∘正上方转过的圆心角为θ=90∘，则周期为T=4t，故A正确；BCD.在地球表面，重力等于万有引力，则得，则得地球的质量为，知道G和R，可求出地球的质量；题中知道地球的半径，由由上知：T=4t联立可以算出卫星距地面的高度h；卫星所受的向心力等于地球对卫星的万有引力，，由于卫星的质量未知，无法求解向心力的大小。故B错误，CD正确。本题选无法求出的物理量，故选：B。点睛：极地卫星做匀速圆周运动，由角度与时间可求得周期．由万有引力等于向心力和重力等于万有引力，列式分析即可．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、ACD【解析】

AB.质量为m的物体在两极所受地球的引力等于其所受的重力，故：，所以地球的质量：，在赤道，引力为重力和向心力的矢量和，故：，联立解得：，同步卫星受到的万有引力提供向心力，则：，解得：，故A正确，B错误；C.近地卫星受到的万有引力提供向心力，所以：，又，联立得：，故C正确；D.地球的密度：，故D正确。8、AB【解析】

A．由动能定理可知：，解得，选项A正确；B．对前一段滑道，根据动能定理有，解得：，则选项B正确；C．载人滑草车克服摩擦力做功为2mgh，选项C错误；D．载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为，选项D错误；9、BC【解析】

若v0=，带电粒子垂直进入磁场，做匀速圆周运动，则由牛顿第二定律可得：qvB=m；T=；将速度代入可得：r=L；从A射出粒子第一次通过圆弧从A点到达C点的运动轨迹如下图所示，可得：；故A错误；

带电粒子在一个周期内的运动如图；带电粒子从C到B的时间：；故从A到B的时间为：tAB=tAC+tCB=+=；故C正确；若v0=，带电粒子垂直进入磁场，做匀速圆周运动，则由牛顿第二定律可得：qvB=m；；将速度代入可得：r=L；故从A射出粒子第一次通过圆弧从A点到达C点的运动轨迹如下图所示，可得：

，故B正确；带电粒子从C到B的时间：;故从A到B的时间为：tAB=tAC+tCB=+=，故D错误；故选BC．【点睛】本题考查带电粒子在磁场中的运动，难点在于几何图象的确定应分析，要抓住三角形内外圆半径均为L，则可得出各自圆弧所对应的圆心角，从而确定粒子运动所经历的时间．10、ACD【解析】试题分析：由图可知，带电粒子进入匀强磁场B2时向下偏转，所以粒子所受的洛伦兹力方向向下，根据左手定则判断得知该束粒子带正电．故A正确．在平行金属板中受到电场力和洛伦兹力两个作用而做匀速直线运动，由左手定则可知，洛伦兹力方向竖直向上，则电场力方向向下，粒子带正电，电场强度方向向下，所以速度选择器的P1极板带正电．故B错误．粒子能通过狭缝，电场力与洛伦兹力平衡，则有：qvB1=qE，解得：．故C正确．粒子进入匀强磁场B2中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：，解得：．可见，由于v是一定的，B不变，半径r越大，则越小．故D正确．故选ACD．考点：质谱仪；速度选择器【名师点睛】本题关键要理解速度选择器的原理：电场力与洛伦兹力，粒子的速度一定．粒子在磁场中偏转时，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律则可得到半径．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）BCDE（2）0.4220.420【解析】解：（1）推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故BC段为匀速运动的阶段，故选BC计算碰前的速度；碰撞过程是一个变速运动的过程，而A和B碰后的共同运动时做匀速直线运动，故在相同的时间内通过相同的位移，故应选DE段来计算碰后共同的速度（2）碰前系统的动量即A的动量，则P1=mAv0=mA=0.40×=0.422kg•m/s，碰后的总动量P2=mAvA+mBvB=（mA+mB）v2=（mA+