上海市同济大学一附中2027届高三物理第一学期期中调研模拟试题含解析

上海市同济大学一附中2027届高三物理第一学期期中调研模拟试题注意事项：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、有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁做匀速圆周运动．图中有两位驾驶摩托车的杂技演员A、B，他们离地面的高度分别为和，且，下列说法中一定正确的是A．A

摩托车对侧壁的压力较大B．A

摩托车做圆周运动的向心力较大C．A

摩托车做圆周运动的周期较大D．A

摩托车做圆周运动的线速度较小2、下列说法正确的是A．竖直上抛物体到达最高点时，速度为零，物体处于平衡状态B．人站在电梯中随电梯一起运动时，当电梯减速下降时，电梯对人的支持力大于人的重力C．跳水运动员踩压跳板弯曲到最低点时，运动员对跳板的压力由跳板发生形变而产生D．惯性是由物体的速度和质量共同决定的3、如图所示，质量分别为M、m的两个物体系在一根通过轻滑轮的轻绳两端，M放在水平地面上，m被悬在空中，若将M沿水平地面向右缓慢移动少许后M仍静止，则下面说法正确的是（）A．绳中张力变大 B．滑轮轴所受的压力变大C．M对地面的压力变大 D．M所受的静摩擦力变大4、如图所示，直线和曲线分别是在平直公路上行驶的汽车和的位移一时间图象．由图不可确定的是（）A．在时刻，a车追上b车B．在时刻，车的加速度小于车的加速度C．在到这段时间内，和两车的路程相等D．在到这段时间内，车的速率先减少后增加5、如图，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连．现将小球从M点由静止释放，它在下降的过程中经过了N点．已知在M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且∠ONM<∠OMN<π2.在小球从M点运动到N点的过程中A．弹力对小球先做正功后做负功B．有两个时刻小球的加速度等于重力加速度C．弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零D．小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能差6、利用双线可以稳固小球在竖直平面内做圆周运动而不易偏离竖直面，如图用两根长为L的细线系一质量为m的小球，两线上端系于水平横杆上，A、B两点相距也为L，若小球恰能在竖直面内做完整的圆周运动，则小球运动到最低点时，每根线承受的张力为（）A．B．C．D．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，传送带以v0的初速度匀速运动。将质量为m的物体无初速度放在传送带上的A端，物体将被传送带带到B端，已知物体到达B端之间已和传送带相对静止，则下列说法正确的是（）A．传送带对物体做功为mv02/2B．传送带克服摩擦做功mv02/2C．电动机由于传送物体多消耗的能量为mv02/2D．在传送物体过程产生的热量为mv02/28、如图，两根相同的轻质弹簧，沿足够长的光滑斜面放置，下端固定在斜面底部挡板上，斜面固定不动．质量不同、形状相同的两物块分别置于两弹簧上端．现用外力作用在物块上，使两弹簧具有相同的压缩量，若撤去外力后，两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧，则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程，两物块（）A．最大速度相同；B．最大加速度相同；C．重力势能的变化量相同；D．上升的最大高度不同．9、已知力F的一个分力F1跟F成30°角，大小未知，另一个分力F2的大小为，方向未知，则的大小可能是（）A． B． C． D．10、如图,在匀强磁场的区域内有一根长为L、质量为m的导线用一绝缘细绳悬挂在天花板下面,当通以垂直纸面向内方向的电流I后,导线恰能保持静止,且与竖直方向的夹角为θ,则有关磁感应强度B的大小和方向正确的有（）A．B=mgsinθ/IL,方向垂直纸面向外B．B=mgtanθ/IL，方向竖直向下C．B=mg/IL,方向水平向左D．B=mg/IL，方向水平向右三、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）如图甲所示的装置叫做阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律．某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律，如图乙所示．(1)实验时，该同学进行了如下操作：①将质量均为M(A的含挡光片，B的含挂钩)的重物用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态，测量出_______(填“A的上表面”、“A的下表面”或“挡光片中心”)到光电门中心的竖直距离h.②在B的下端挂上质量为m的物块C，让系统(重物A、B以及物块C)中的物体由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为Δt.③测出挡光片的宽度d，计算有关物理量，验证机械能守恒定律．(2)如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒，应满足的关系式为_________(已知重力加速度为g)．(3)引起该实验系统误差的原因有________________________(写一条即可)．(4)验证实验结束后，该同学突发奇想：如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒，不断增大物块C的质量m，重物B的加速度a也将不断增大，那么a与m之间有怎样的定量关系？a随m增大会趋于一个什么值？请你帮该同学解决：①写出a与m之间的关系式：____________________(还要用到M和g)．②a的值会趋于___________．12．（12分）图示为一小球做匀变速直线运动的频闪照片，已按时间先后顺序标注照片上小球的七个位置分别为O、A、B、C、D、E、F．已知频闪周期T=0.1s，小球各位置与O点间的距离分别为OA=5.66cm，OB=10.52cm，OC=14.57cm，OD=17.79cm，OE=20.19cm，OF=21.79cm．（1）小球做____________（填“匀加速”、“匀速”或“匀减速”）直线运动．（2）小球到达位置A时的速度大小vA=_________m/s，小球运动的加速度大小a=________m/s2（结果保留两位有效数字）．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，在竖直面内有一个光滑弧形轨道，其末端水平，且与处于同一竖直面内光滑圆形轨道的最低端相切，并平滑连接．A，B两滑块（可视为质点）用轻细绳拴接在一起，在它们中间夹住一个被压缩的微小轻质弹簧．两滑块从弧形轨道上的某一高度P点处由静止滑下，当两滑块刚滑入圆形轨道最低点时拴接两滑块的绳突然断开，弹簧迅速将两滑块弹开，其中前面的滑块A沿圆形轨道运动恰能通过圆形轨道的最高点，后面的滑块B恰能返回P点．己知圆形轨道的半径，滑块A的质量，滑块B的质量，重力加速度g取，空气阻力可忽略不计．求：（1）滑块A运动到圆形轨道最高点时速度的大小；（2）两滑块开始下滑时距圆形轨道底端的高度h；（3）弹簧在将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能．14．（16分）如图所示，汽缸放置在水平台上，活塞质量为5kg，厚度不计，由活塞产生的压强为0.2×105Pa，汽缸全长25cm，大气压强为1×105Pa，当温度为27时，活塞封闭的气柱长10cm。若保持封闭气体温度不变，将汽缸缓慢竖起倒置。（1）求汽缸倒置后封闭气柱的长度？（2）汽缸倒置后，使封闭气体温度升至多少K时，活塞刚好接触平台（活塞摩擦不计）?15．（12分）雨滴落到地面的速度通常仅为几米每秒，这与雨滴下落过程中受到空气阻力有关。雨滴间无相互作用且雨滴质量不变，重力加速度为g。(1)质量为m的雨滴由静止开始，下落高度h时速度为u，求这一过程中克服空气阻力所做的功W；(2)将雨滴看作半径为r的球体，设其竖直落向地面的过程中所受空气阻力f=kr2v2，其中v是雨滴的速度，k是比例系数；a.设雨滴的密度为ρ，推导雨滴下落趋近的最大速度vm与半径r的关系式；b.示意图中画出了半径为r1、r2（r1>r2）的雨滴在空气中无初速下落的v—t图线，其中_____对应半径为r1的雨滴（选填①、②）；若不计空气阻力，请在图中画出雨滴无初速下落的v—t图线。(3)由于大量气体分子在各方向运动的几率相等，其对静止雨滴的作用力为零。将雨滴简化为垂直于运动方向面积为S的圆盘，证明：圆盘以速度v下落时受到的空气阻力f∝v2（提示：设单位体积内空气分子数为n，空气分子质量为m0）。

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】

试题分析：摩托车做匀速圆周运动，提供圆周运动的向心力是重力mg和支持力F的合力，作出力图，得出向心力大小不变．h越高，圆周运动的半径越大，由向心力公式分析周期、线速度大小．摩托车做匀速圆周运动，提供圆周运动的向心力是重力mg和支持力F的合力，作出力图．设圆台侧壁与竖直方向的夹角为α，侧壁对摩托车的支持力不变，则摩托车对侧壁的压力不变，A错误；如图向心力，m，α不变，向心力大小不变，B错误；根据牛顿第二定律得，h越大，r越大，向心力不变，则周期越大，可知A的周期较大，C正确；根据牛顿第二定律得，h越大，r越大，则线速度越大，可知A的线速度较大，D错误．2、B【解析】

A.竖直上抛物体到达最高点时，速度为零，小球只受到重力一个力的作用，加速度不为零，不是平衡状态，故A错误；B.人站在电梯中随电梯一起运动时，当电梯向下减速过程中，人的加速度的方向向上，电梯对人的支持力大于人的重力，故B正确；C.跳水运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时，运动员对跳板的压力是运动员发生形变而产生的，故C错误；D.惯性大小只与质量有关，和物体的速度大小无关，故D错误．3、B【解析】

A.以m为研究对象，得到绳子拉力F=mg，保持不变，故A错误；

B.滑轮轴所受的压力大小等于两侧绳子拉力的合力大小，绳子拉力大小不变，两侧绳子间夹角减小，则绳子拉力的合力变大，则滑轮轴所受的压力变大，故B正确；

CD.以M为研究对象，设轻绳与竖直方向的夹角为，分析受力，由平衡条件，地面对M的支持力FN=Mg-Fcosα地面对M的摩擦力Ff=FsinαM沿水平地板向右缓慢移动少许后，α减小，由数学知识得到FN变小，Ff变小；根据牛顿第三定律得知M对地面的压力也变小，故CD错误。

故选B.4、C【解析】

A．由图知在时刻，、两车的位置坐标相同，到达同一位置，而开始时的位移大于的位移，所以可以确定：时刻，a追上b，故A正确，不符合题意；B．图线的斜率不变，说明其速度不变，做匀速运动，加速度为零，做变速运动，加速度不为零，所以可以确定：在时刻，车的加速度小于车的加速度，故B正确，不符合题意；C．在到这段时间内，和两车初末位置相同，位移相同，但运动轨迹不同，路程不等，故C错误，符合题意；D．速度图线切线的斜率表示速度，在到这段时间内，车图线斜率先减小后增大，则车的速率先减小后增加，故D正确，不符合题意；故选C．位移时间关系图线反映位移随时间的变化规律，纵坐标的变化量△x表示位移，图线的斜率表示速度的大小．5、BCD【解析】由题可知，M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，则在运动过程中OM为压缩状态，N点为伸长状态；小球向下运动的过程中弹簧的长度先减小后增大，则弹簧的弹性势能先增大，后减小，再增大，所以弹力对小球先做负功再做正功，最后再做负功，故A错误；在运动过程中M点为压缩状态，N点为伸长状态，则由M到N有一状态弹力为0且此时弹力与杆不垂直，加速度为g；当弹簧与杆垂直时小球加速度为g．则有两处（即有两个时刻）加速度为g，故B正确；由图可知，弹簧长度最短时，弹簧与杆的方向相互垂直，则弹力的方向与运动的方向相互垂直，所以弹力对小球做功的功率为零，故C正确；因M点与N点弹簧的弹力相等，所以弹簧的形变量相等，弹性势能相同，弹力对小球做的总功为零，则弹簧弹力对小球所做的正功等于小球克服弹簧弹力所做的功；小球向下运动的过程中只有重力做正功，所以小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能差，故D正确．故选BCD．6、A【解析】小球恰好过最高点时有：mg=m；解得：v1＝；根据动能定理得，；在最低点，由牛顿第二定律得：；联立得，T=2mg，故A正确，BCD错误．故选A．点睛：本题综合运用了动能定理和牛顿第二定律，知道细线拉着小球在竖直面内做圆周运动，最高点和最低点靠竖直方向上的合力提供向心力．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、AD【解析】A、物体受重力支持力和摩擦力,根据动能定理,传送带对物体做的功等于动能的增加量,即12mv02,故A正确;

B、根据动能定理得:摩擦力对物体做功大小为12mv02.在物体匀加速运动的过程中,因为传送带的位移大于物体的位移,则传送带克服摩擦力做的功大于摩擦力对物体做功,所以传送带克服摩擦力做的功大于12mv02.故B错误;

C、电动机因为传送物体多消耗的能量等于物体动能增加量和摩擦产生的内能的和,故大于12mv02,故C错误;

D、在传送物体过程产生的热量等于滑动摩擦力与相对路程的乘积,即Q=fΔx综上所述本题答案是：AD8、CD【解析】

使两弹簧具有相同的压缩量，则储存的弹性势能相等，根据能量守恒判断最后的重力势能以及变化量；【详解】A、开始时因弹力最大导致开始时物块具有最大加速度，开始弹簧形变量相同，则弹力相同，根据牛顿第二定律：，质量不同，故最大加速度不同；物块受力平衡时具有最大速度，即：，则质量大的物块具有最大速度时弹簧的压缩量比较大，上升的高度比较低，即位移小，而运动过程中质量大的物块平均加速度较小，，加速度小的位移小，则最大速度v较小，即最大速度不同，故AB错误；

C、由题意使两弹簧具有相同的压缩量，则储存的弹性势能相等，物块上升到最大高度时，弹性势能完全转化为重力势能，则物块最终的重力势能mgh相等，重力势能的变化量相等，而两物块质量不同，则上升的最大高度不同，故CD正确．本题考查了弹簧问题，注意平衡位置不是弹簧的原长处，而是受力平衡的位置．9、AC【解析】

因一个分力F1跟F成30°角，F2的大小为，F2大于，因此有两种分解结果；根据平行四边形定则得，如图，通过几何关系得，或．故选AC．10、BC【解析】

A项：方向垂直纸面向外，导线不受安培力作用，所以导线不可能处于图示位置平衡，故A错误；B项：方向竖直向下，导线受到水平向左的安培力，由平衡条件可知，tanθ=BILmg，解得：B=C项：方向水平向左，导线受到竖直向上的安培力，当安培力与重力相等时有：mg=BIL，解得：B=mgIL，故D项：方向水平向右，导线受到竖直向下的安培力，由平衡条件可知，导线不可能处于图示位置平衡，故D错误。故应选：BC。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、挡光片中心绳子有一定的质量、滑轮与绳子之间有摩擦、重物运动受到空气阻力等重力加速度g【解析】

解：（1）螺旋测微器的固定刻度读数为5.5mm，可动刻度读数为0.01×20.0mm=0.200mm，所以最终读数为：5.5mm+0.200mm=5.700mm．（2）需要测量系统重力势能的变化量，则应该测量出挡光片中心到光电门中心的距离，系统的末速度为：，则系统重力势能的减小量△Ep=mgh，系统动能的增加量为：,若系统机械能守恒，则有：（3）系统机械能守恒的条件是只有重力做功，引起实验误差的原因可能有：绳子有质量；滑轮与绳子有摩擦；重物运动受到阻力作用．（4）根据牛顿第二定律得，系统所受的合力为mg，则系统加速度为：，当m不断增大，则a趋向于g．【点评】考查螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读，解决本题的关键知道实验的原理，知道误差产生的原因，掌握整体法在牛顿第二定律中的运用．12、匀减速；0.53，0.82【解析】（1）从上面数据可以得到：；；；；从数据上可以看出相邻相等时间内的位移差是一定值并且在减小，所以小球做的匀减速运动；（2）根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度负号表示加速度方向与运动方向相反．故综上所述本题答案是：（1）匀减速；（2）.0.53，（3）0.82四、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）m/s；（2）0.8m；（3）4J【解析】

（1）设滑块A恰能通过圆形轨道最高点时的速度大小为v2，根据牛顿第二定律有mAg=mA解得：v2=m/s（2）设滑块A