上海市莘庄中学2025届高三物理第一学期期中学业水平测试模拟试题含解析

上海市莘庄中学2025届高三物理第一学期期中学业水平测试模拟试题考生请注意：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、恒力F作用于原来静止的物体上，使其分别沿粗糙水平面和光滑水平面移动一段相同距离s，则水平恒力F做的功和功率W1、Pl和W2、P2相比较，正确的是()A．Wl>W2，P1>P2 B．Wl=W2，PI<P2C．Wl=W2，Pl>P2 D．Wl>W2，PI<P22、下面关于力的说法，正确的是（）A．射出的炮弹向前飞行的过程中，受到推力和重力的作用B．物体相互作用时，先有施力物体，后有受力物体C．力是使物体发生形变或使物体运动状态改变的原因D．被踢出后的足球在地面上向前滚动，是由于受到向前的牵引力作用3、如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为()A．2－ B． C． D．4、四个小球在离地面不同高度同时从静止释放，不计空气阻力，从开始运动时刻起每隔相等的时间间隔，小球依次碰到地面．下列各图中，能反映出刚开始运动时各小球相对地面的位置的是（）A． B．C． D．5、2019年1月，我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆，在探测器“奔向”月球的过程中，用h表示探测器与地球表面的距离，F表示它所受的地球引力，能够描F随h变化关系的图像是A． B． C． D．6、如图所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相等的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动，则A、B组成的系统动能变化最大的时刻是A．A开始运动时B．A和B的速度相等时C．B的速度等于零时D．A的速度等于v时二、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、如图所示为汽车的加速度和车速的倒数的关系图象．若汽车质量为2×103kg，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，最大车速为30m/s，则（）A．汽车所受阻力为2×103NB．汽车匀加速所需时间为5sC．汽车匀加速的加速度为3m/s2D．汽车在车速为5m/s时，功率为6×104W8、在一次冰壶比赛中，运动员以一定的初速度将冰壶沿水平面抛出，由于摩擦阻力的作用，其动能随位移变化图线如图所示，已知冰壶质量为19kg，g

取10m/s

2，则以下说法正确的是（）A．B．C．滑行时间D．滑行时间

9、如图所示，A、B、C是匀强电场中平行于电场线的某一平面上的三个点，各点的电势分别为φA=5V，φB=2V，φC=3V，H、F三等分AB，G为AC的中点，在下列各示意图中，能正确表示该电场强度方向的是（）A． B． C． D．10、如图所示，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，极板间距为d，在下极板上叠放一厚度为d的金属板，其上部空间有一带正电粒子P静止在电容器中，当把金属板从电容器中快速抽出后，粒子P开始运动，重力加速度为则下列判断正确的是A．上极板带负电 B．粒子开始向上运动C．粒子运动的加速度大小为 D．粒子运动的加速度大小为三、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）如图甲所示是某同学设计的“探究加速度a与物体所受合力F及质量m间关系”的实验装置简图，A为小车，B为打点计时器，C为装有砂的砂桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶的总重力，小车运动加速度a可由纸带求得．（1）图乙所示是某同学通过实验得到的一条纸带，他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点（每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出）．已知打点计时器所使用电源的频率为50Hz，用刻度尺测得：AB=0.60cm，AC=1.60cm，AD=3.00cm，AE=4.80cm，AF=7.00cm，AG=9.60cm，则打E点时小车的速度为_______m/s，小车的加速度为_______m/s1．（结果均保留两位有效数字）（1）另一同学保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图丙，该图线不通过原点，其主要原因是__________________．（3）若实验中将小车换成滑块，将木板水平放置可测出滑块与木板间的动摩擦因数μ．要测出动摩擦因数μ，需要测量的物理量有_______________________________；实验测得的动摩擦因数μ比真实值____________（选填“大”或“小”）．12．（12分）某同学用图1所示电路，测绘标有“3.8V，0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象．除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：电流表：A1（量程100mA，内阻约2Ω）；A2（量程0.6A，内阻约0.3Ω）；电压表：V1（量程5V，内阻约5kΩ）；V2（量程15V，内阻约15Ω）；电源：E1（电动势为1.5V，内阻为0.2Ω）；E2（电动势为4V，内阻约为0.04Ω）．滑动变阻器：R1（最大阻值约为100Ω），R2（最大阻值约为10Ω），电键S，导线若干．（1）为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表_____，电压表_____，滑动变阻器_____，电源_____．（填器材的符号）（2）根据实验数据，计算并描绘出R﹣U的图象如图2所示．由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为_____；当所加电压为3.00V时，灯丝电阻为_____，灯泡实际消耗的电功率为_____．（3）根据R﹣U图象，可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系．符合该关系的示意图是下列图中的_____．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，质量M=2.5kg的一只长方形铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数μ1=0.3.这时铁箱内一个质量m=0.5kg的木块（可视为质点）恰好能静止在后壁上。木块与铁箱内壁间的动摩擦因数μ2=0.2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。(1)求水平拉力F的大小；(2)减小拉力F，经过一段时间，木块沿铁箱左侧壁落到底部且没有反弹，再当铁箱的速度为3.2m/s时撤去拉力，最终木块恰好到达铁箱的右侧壁，求铁箱的长度。14．（16分）如图所示，在倾角为θ=30°的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A．B，它们的质量均为为m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态．现开始用一沿斜面方向的力F拉物块A使之向上匀加速运动，当物块B刚要离开C时F的大小恰为2mg．求：（1）从F开始作用到物块B刚要离开C的时间．（2）到物块B刚要离开C时力F所做的功．15．（12分）如图所示，ABC和ABD为两个光滑固定轨道，A、B、E在同一水平面上，C、D、E在同一竖直线上，D点距水平面的高度为h，C点的高度为2h，一滑块从A点以初速度v0分别沿两轨道滑行到C或D处后水平抛出，重力加速度为g．(1)求滑块落到水平面时，落点与E点间的距离xC和xD；(2)为实现xC<xD，v0应满足什么条件？(3)如果滑块的初速度一定，要使它从最高点抛出后的水平射程最大，则该轨道的高度h′应为多大？此时的水平射程为多少？

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】

两次水平恒力相等，位移相等，根据W=Fs知，恒力F所做的功相等．在光滑水平面上运动的加速度大，根据位移时间公式知，在光滑水平面上的运动时间短，根据P=W/t知，P1<P1．故A、C、D错误，B正确．2、C【解析】

A.射出的炮弹并不受推力的作用，是靠惯性向前飞行的，故A错误；B.物体间相互作用时，相互作用的力是同时产生的，施力物体同时也是受力物体，故B错误；C.力是使物体发生形变或使物体运动状态改变的原因，故C正确；D.被踢出去的足球并不受牵引力作用，也是由于惯性向前滚动的，故D错误；3、C【解析】

当拉力水平时，物体匀速运动，则拉力等于摩擦力，即：，当拉力倾斜时，物体受力分析如图由平衡条件得：，，又，得摩擦力为：，联立解得：，故选C.4、C【解析】试题分析：依题意可设第1个小球经时间t落地，则第2个小球经时间2t落地，第3个小球经时间3t落地，第4个小球经时间4t落地．又因为四个小球做的都是初速度为零的匀加速运动，因此它们下落的高度之比为1∶4∶9∶16，所以选项C正确.考点：本题考查匀变速直线运动的规律，意在考查学生对落体运动的理解．5、D【解析】

根据万有引力定律可得：，h越大，F越小，故选项D符合题意；6、B【解析】

两球不受外力，故两球及弹簧组成的系统动量守恒，根据两物体速度的变化可知系统动能损失最大的时刻。【详解】在压缩弹簧的过程中，没有机械能的损失，减少的动能转化为弹簧的弹性势能。在压缩过程中水平方向不受外力，动量守恒。则有当A开始运动时，B的速度等于v，所以没有损失动能。当A的速度v时，根据动量守恒定律有B的速度等于零，所以系统动能又等于初动能；故A、C、D错误。而在A、B速度相等时，由动量守恒知此时A、B的速度为v2，此时弹簧压缩至最短，弹簧的弹性势能最大，故动能应最小，动能的变化最大，故B正确故选：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、AB【解析】

设汽车的额定功率为P，由图知：汽车的最大速度为，此时汽车做匀速直线运动，有，有；代入得：…①当时，，根据牛顿第二定律得：，代入得：…②由①②解得：，，故A正确；匀加速直线运动的加速度为：，匀加速直线运动的末速度为：，匀加速直线运动的时间，故B正确，C错误；因为，所以汽车速度为时，功率未达到额定功率，故选项D错误．【点睛】从图线看出，开始图线与x轴平行，表示牵引力不变，牵引车先做匀加速直线运动，倾斜图线的斜率表示额定功率，即牵引车达到额定功率后，做加速度减小的加速运动，当加速度减小到零，做匀速直线运动．8、BD【解析】

对冰壶由图像和动能定理得：，解得：，则A错误，B正确；冰壶运动时，，由运动学公式得：，则C错误，D正确．9、BC【解析】解：A、AC连线不是等势线，其垂线就不是电场线，故A错误．B、A、C中点G的电势为：φG==V=4V．将AB两点连线的线段分三等分，如图，图中H点的电势为4V，因此H点与G点的连线为等势线，根据电场线与等势线垂直，且指向低电势处，可知与GH线垂直的直线即为电场线．故B正确；C、由题意，A、B、C三点的电势φA=5V，φB=2V，φC=3V，将AB两点连线的线段分三等分，如图，图中F的电势为3V，因此F点与C点的连线为等势线，根据电场线与等势线垂直，且指向低电势处，可知与CF线垂直的直线即为电场线．故C正确；D、BC连线不是等势线，其垂线就不是电场线，故D错误．故选BC．考点：电场强度．分析：在匀强电场中，电场强度大小处处相等，方向处处相同，电场线是平行且等间距．电势沿着电场线降低，电场线与等势面垂直．根据这些知识在AB线上找出电势与C点的电势相等的点，即可得到一条等势线，再作出电场线．点评：本题的解题关键是确定等势点，再抓住电场线与等势面垂直，且指向电势降低最快的方向进行分析．10、AC【解析】

A．带正电粒子P静止在电容器中，粒子受重力和电场力，处于平衡状态，则上极带负电，故A正确；BCD．开始时平衡，有①当把金属板从电容器中快速抽出后，根据牛顿第二定律，有②联立①②解得当抽出后，导致电场强度减小，则电场力减小，那么粒子向下运动，故BD错误，C正确。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、0.100.40实验前未平衡摩擦力（或平衡摩擦力不足或平衡摩擦力时木板倾角过小）砂和砂桶的总质量、木块的质量以及对应的加速度大【解析】

由题中“如图甲所示是某同学设计的“探究加速度a与物体所受合力F及质量m间关系”可知，本题考查牛顿第二定律实验，根据实验原理、数据处理和误差分析可解答本题。【详解】（1）[1]根据打点计时器瞬时速度公式可得解得[1]根据加速度公式解得（1）[3]由图可知，当有力的时候没有加速度，原因是实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足或平衡摩擦力时木板倾角过小；（3）[4]如果要测出滑块与木板间的动摩擦因数μ，则根据牛顿第二定律可得因此需要测量砂和砂桶的总质量、木块的质量以及对应的加速度。[5]因为在公式中没有考虑绳的摩擦，因此求出的动摩擦因数μ比真实值偏大。12、A1V1R1E11.511.50.78A【解析】

（1）[1][1][3][4]因小灯泡额定电流为0.3A，额定电压为3.8V，故电流表应选A1，电压表应选V1，又因测伏安特性曲线要求电压与电流调节范围大，故变阻器需用分压式接法，应选阻值小的变阻器，故变阻器应选R1，显然电源应选E1．（1）[5]由R﹣U图象知U＝0时R为1.5Ω；[6][7]U＝3V时R为11.5Ω；由得P＝0.78W．（3）[8]由知，U＝0时P＝0，P随U的增大而增大，故A正确，BCD错误。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)木块竖直方向受力平衡：对