上海市上海交大附属中学2027届物理高三第一学期期中经典试题含解析

上海市上海交大附属中学2027届物理高三第一学期期中经典试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、如图所示，实线是一簇由负点电荷产生的电场线。一带电的粒子仅在电场力作用下通过电场，图中虚线为粒子的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。下列判断正确的是（）A．a点场强小于b点场强B．a点电势高于b点电势C．带电粒子从a到b动能减小D．带电粒子带负电2、如图所示，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上放着质量为2kg的物体A，处于静止状态．若将一个质量为3kg的物体B轻放在A上的一瞬间，则A对B的支持力大小为（取g=10m/s2）A．30N B．0 C．15N D．12N3、物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了人类文明的进步。关于物理学中运动与力的发展过程和研究方法的认识，下列说法中正确的是（）A．亚里士多德首先提出了惯性的概念B．伽利略对自由落体运动研究方法的核心是：把实验和逻辑推理（包括数学演算）结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法C．牛顿三条运动定律是研究动力学问题的基石，牛顿的三条运动定律都能通过现代的实验手段直接验证D．力的单位“N"是国际单位制的基本单位，加速度的单位“m/s2”是导出单位4、已知均匀带电球壳内部电场强度处处为零，电势处处相等．如图所示，正电荷均匀分布在半球面上，Ox为通过半球顶点与球心O的轴线．A、B为轴上的点，且OA=OB．C、D为直径上的两点，且OC=OD．则下列判断正确的是()A．A点的电势与B点的电势相等B．C点的电场强度与D点的电场强度不相同C．A点的电场强度与B点的电场强度相同D．在A点由静止开始释放重力不计的带正电粒子，该粒子将沿AB做匀加速直线运动5、质量为m的小球P以大小为v的速度与质量为3m的静止小球Q发生正碰，碰后小球P以大小为v2的速度被反弹，则正碰后小球Q的速度大小是(A．2vB．v2C．v36、在离地面足够高的地方以20m/s的初速度竖直上抛一小球，不计空气阻力，经过一段时间后，小球速度大小变为10m/s．此时()A．小球的位移方向一定向上B．小球的位移方向一定向下C．小球的速度方向一定向上D．小球的速度方向一定向下二、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、来自中国铁路总公司的消息，“复兴号”列车日前已经成功完成时速350公里的相关测试和科学评估，9月21日起在京沪高铁运行。火车转弯时，要求轮缘与内、外轨间都无挤压。要满足火车转弯时的速度尽可能大些，下列说法正确的是（）A．内、外轨间的离度差应大些B．内、外轨间的离度差应小些C．弯道半径应大些D．弯道半径应小些8、一升降机箱底部装有若干个弹簧，设在某次事故中，升降机吊索在空中断裂，忽略摩擦和空气阻力影响，则升降机在从弹簧下端触地直到最低点的一段运动过程中（）A．升降机的速度不断减小B．升降机的加速度不断变大C．先是弹力做的负功绝对值小于重力做的正功然后是弹力做的负功绝对值大于重力做的正功D．重力势能减小，弹性势能增大9、动车是怎样爬坡的?西成高铁从清凉山隧道开始一路上坡，釆用25‰的大坡度穿越秦岭，长达45公里，坡道直接落差1100米，为国内之最。动车组就是几节自带动力的车辆加几节不带动力的车辆编成一组，就是动车组。带动力的车辆叫动车，不带动力的车辆叫拖车。动车爬坡可以简化如图所示，在沿斜面向上的恒力F作用下，A、B两物块一起沿倾角为θ的斜面向上做匀加速直线运动，两物块间用与斜面平行的轻弹簧相连，已知两物块与斜面的动摩擦因数相同，则下列方法能保证A、B两物块的距离不变的是A．只增加斜面的粗糙程度B．只增加物块B的质量C．只增大沿斜面向上的力FD．只增大斜面的倾角θ10、一小球在竖直方向的升降机中，由静止开始竖直向上做直线运动，运动过程中小球的机械能E与其上升高度h关系的图象如图所示，其中0～h1过程的图线为曲线，h1～h2过程中的图线为直线．下列说法正确的是()A．0～h1过程中，升降机对小球的支持力一定做正功B．0～h1过程中，小球的动能一定在增加C．h1～h2过程中，小球的动能可能不变D．h1～h2过程中，小球重力势能可能不变三、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）某实验小组在做验证牛顿第二定律实验中．（1）在闭合电键之前，甲同学将实验器材组装成图甲所示．请指出该装置中的错误或不妥之处（只要答出其中的两点即可）：____________；_____________．（1）乙同学将上述装置调整正确后进行实验，在实验中得到如图乙所示的一条纸带，图中相邻两计数点之间还有四个点没有画出，由图中的数据可计算得小车加速度为_______m/s1．（保留两位有效数字）（3）丙同学在利用上述调整好的装置进行实验中，保持砂和砂桶的总质量不变，小车自身的质量为M且保持不变，改变小车中砝码的质量m，并测出小车中放不同砝码时所对应的加速度a，以m为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出如图丙所示的关系图线，图中纵轴上的截距为b，则小车受到的拉力大小为_____________．12．（12分）某实验小组进行“验证机械能守恒定律”的实验．（1）甲同学用图1所示的实验装置验证机械能守恒定律，将电火花计时器固定在铁架台上，把纸带的下端固定在重锤上，纸带穿过电火花计时器，上端用纸带夹夹住，接通电源后释放纸带，纸带上打出一系列的点，所用电源的频率为50Hz，实验中该同学得到一条点迹清晰的纸带如图2所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点．纸带连续的计时点A、B、C、D至第1个点O的距离如图2所示，已知重锤的质量为1.00kg，当地的重力加速度为g=9.8m/s2，从起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为=_________J，重锤动能的增加量为ΔEk=_________J，从以上数据可以得到的结论是______________．（结果保留3位有效数字）．（2）乙同学利用上述实验装置测定当地的重力加速度．他打出了一条纸带后，利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以v2为纵轴画出了如图3所示的图线．由于图线明显偏离原点，若测量和计算都没有问题，其原因可能是___________________．乙同学测出该图线的斜率为k，如果阻力不可忽略，则当地的重力加速度g_____k（选填“大于”、“等于”或“小于”）．（3）丙同学用如图4所示的气垫导轨装置来验证机械能守恒定律，由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离L，窄遮光板的宽度为d，窄遮光板依次通过两个光电门的时间分别为t1、t2，经分析讨论，由于滑块在气垫导轨上运动时空气阻力很小，为此还需测量的物理量是_______________，机械能守恒的表达式为_______________________．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，一质量为的木块放在光滑的水平面上，一质量为的子弹以初速度水平飞来打进木块并留在其中，设相互作用力为．试求：（1）子弹、木块相对静止时的速度．（2）此时，子弹发生的位移以及子弹打进木块的深度分别为多少．（3）系统损失的机械能为多少．14．（16分）如图所示，上端带卡环的绝热圆柱形气缸竖直放置在水平地面上，气缸内部被质量均为m的活塞A和活塞B分成高度相等的三个部分，下边两部分封闭有理想气体P和Q，活塞A导热性能良好，活塞B绝热。两活塞均与气缸接触良好，活塞厚度不计，忽略一切摩擦。气缸下面有加热装置，初始状态温度均为T0，气缸的截面积为S，外界大气压强大小为，现对气体Q缓慢加热。求：（1）当活塞A恰好到达汽缸上端卡口时，气体Q的温度T1；

（2）活塞A恰接触汽缸上端卡口后，继续给气体Q加热，当气体P体积减为原来一半时，气体Q的温度T2。15．（12分）在水平方向上有一电场，其电势随x坐标的变化规律如图所示．将一带电荷量q=+2×10-7C的粒子(重力不计)从坐标原点O由静止释放，粒子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动．求:(1)粒子在运动过程中受到的电场力大小F；(2)粒子从x轴0.5m处运动到4m处的动能增加量ΔEk．

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】

本题考查电场线与场强、电势和电势能之间的关系。【详解】A.电场线越密集场强越大，则a点场强大于b点场强，故A错误；B.沿电场线方向电势逐渐降低，则a点电势低于b点电势，故B错误；C.由图可知，带电粒子受到的电场力指向轨迹凹侧，与a到b的轨迹夹角为钝角，所以电场力做负功，动能减小，故C正确；D.由带电粒子的轨迹可知粒子受到的电场力指向轨迹凹侧，则粒子带正电，故D错误。故选C。2、D【解析】

根据题意可知考查牛顿第二定律瞬时性，先用整体法计算加速度，再用隔离法分析物体B，用牛顿第二定律列方程便可求得．【详解】初始时刻，弹簧的弹力等于A的重力，即，将一个质量为3kg的物体B竖直向下轻放在A上的一瞬间，整体的加速度隔离对B分析，，解得．故D符合题意，A、B、C不符合题意．解决本题的关键能够正确地选择研究对象并进行受力分析，运用牛顿第二定律进行求解，掌握整体法和隔离法的运用．对整体分析，根据牛顿第二定律求出加速度的大小，再隔离对B分析，运用牛顿第二定律求出A对B的支持力大小，根据牛顿第三定律得出B对A的压力大小．3、B【解析】

A.牛顿首先提出了惯性的概念，故A错误；B.伽利略对自由落体运动研究方法的核心是：把实验和逻辑推理（包括数学演算）结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法，故B正确C.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能用实验直接验证，故C错误；D.力的单位“N"是导出单位，故D错误。故选B。4、C【解析】

试题分析：由题意可知半球面右边的电场线是水平向右的，沿电场线方向电势逐渐降低，A点电势高于B点电势，A错误；有对称性原理及电场叠加可知C点和D点场强一样；B错误；B错误；均匀带电半球相当于一个均匀带正电的球和半个均匀带负电的球，这个半球放在图的另一边．然后看AB两点，可以看到，AB两点在在上述涉及到的正电半球和负电半球中的相同的位置上．而由题目给出的条件，正电球在AB两点产生的电场为零．所以，A点正电半球产生的电场强度相当于负电半球产生的电场强度，而与B点的环境比较，唯一的区别是电荷符号相反，从而电场大小相同，只有可能有方向的区别，而分析可知，方向是相同的，故电场强度相等，C正确；电场线方向水平向右，所以在A点释放静止带正电的微粒（重力不计），微粒将作加速运动，距离远后电场力减小，所以是变加速运动，D错误；5、B【解析】碰撞过程系统动量守恒，以P的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv=3mv'+m-v2，则：36、A【解析】根据对称性可知，小球返回抛出点时速度是20m/s，所以小球速度大小变为10m/s的位置一定在抛出点的上方，位移方向一定向上，故A正确，B错误．竖直上抛运动是一种往复运动，上升和下降经过同一点位移相同，则小球的速度可能向上，也可能向下，故CD错误．故选A．点睛：要知道竖直上抛运动可以分成上升和下降两个过程分段研究，两个过程有对称性．也可以看成一种有往复的匀减速直线运动进行处理．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、AC【解析】试题分析：对火车受力分析，要求轮缘与内、外轨间都无挤压。则重力和支持力提供向心力，根据牛顿第二定律即可判断出速度增大要改变的条件火车转弯受，对内外轨道无压力，故有，解得，要使速度增大，内外轨道高度差大一些，弯道半径大一些，AC正确．8、CD【解析】试题分析：升降机从弹簧下端接触地面后至到最低点的过程中，开始重力大于弹簧弹力，升降机的速度增加，动能增加，随着向下运动，弹簧的压缩量逐渐增大，弹力逐渐增大，当弹簧弹力大于重力时，升降机向下做减速运动，速度逐渐减小，所以升降机的速度先增大后减小，加速度先减小后反向增大，故AB错误．C、从升降机接触弹簧到速度最大的过程中，动能增大，由动能定理知，合力做功为正，则弹力做的负功小于重力做的正功．从速度最大位置到最低点的过程中，动能减小，由动能定理知，合力做功为负，则弹力做的负功大于重力做的正功．故C正确．D、由于升降机的高度不断下降，则重力势能不断减小．弹簧的压缩量不断增大，则弹性势能不断增大，故D正确．故选CD9、AD【解析】

对AB整体应用牛顿第二定律求得加速度，然后对物体A或B应用牛顿第二定律求得弹簧弹力，即可根据弹簧弹力的表达式得到弹簧弹力的变化，从而得到两物块距离变化.【详解】A和B两物块的距离不变，则弹簧弹力T不变；

对AB整体应用牛顿第二定律可得：，所以匀加速直线运动的加速度；对物块B应用牛顿第二定律可得：，所以弹簧弹力；所以，改变斜面粗糙程度和斜面倾角，弹簧弹力不变，两物体的距离不变；增加物体B的质量，增大，故弹簧弹力增大，两物体的距离增大；增大拉力F，弹簧弹力增大，两物体距离增大，故A，D正确，B，C错误；故选AD.物体爬坡做匀加速运动，加速度沿斜面向上，对B进行受力分析可得对B的弹簧弹力沿斜面向上，所以，弹簧伸长，弹簧弹力增大，距离增大.10、AC【解析】

设支持力大小为F，由功能关系得：Fh=E，所以E-h图象的斜率的绝对值等于小球所受支持力的大小，由图可知在O～h1内斜率的绝对值逐渐减小，故在O～h1内小球所受的支持力逐渐减小．所以开始先加速运动，当支持力减小后，可能做匀速运动，也可能会减速．故B错误，A正确．由于小球在h1～h2内E-x图象的斜率的绝对值不变，重力势能随高度的增大而增大，所以重力势能增大，故D错误．由于小球在h1～h2内E-h图的斜率不变，所以小球所受的支持力保持不变，故物体可能做匀速运动，动能不变，故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、打点计时器的电源不能用干电池小车离打点计时器太远0.49【解析】

（1）①打点计时器应该用低压交流电（图中干电池为直流电源）；②小车离定滑轮太近（离打点计器较远），小车应靠近打点计时器且打点计时器应距左端较远，这样便于小车运动一段过程，从而能准确测量小车的加速度，减小误差；（1）图中相邻两计数点之间还有四个点没有画出，则相邻两计数点之间的时间间隔为，根据匀变速直线运动的推论公式得：．（3）根据题意，由牛顿第二定律得：，则，则图象的截距：，小车受到的拉力大小：．把握实验原理才能准确的把握实验的操作步骤，才能准确的选择和操作实验器材．要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．12、5.505.45在实验误差允许的范围内重锤下落的过程中机械能守恒先释放重锤，后接通电源大于滑块的质量M和砂桶的质量m【解析】（1）重锤重力势能的减少量为Ep=mghC=1.00×9.8×0.561J≈5.50J；重锤动能的增加量为Ek=≈5.45J；由以上数据可得到如下结论：在实验误差允许的范围内重锤下落的过程中机械能守恒．（2）从图中可以看出，当重锤下落的高度为0时，重锤的速度不为0，说明了操作中先释放重锤，后接通电源．若无阻力，则根据机械能守恒定律知，mgh=，则=gh