2027届上海市杨浦区市级名校物理高三上期中学业水平测试模拟试题含解析

2027届上海市杨浦区市级名校物理高三上期中学业水平测试模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，一同学在水平桌面上将三个形状不规则的石块成功叠放在一起，保持平衡．下列说法正确的是（）A．石块b对a的支持力与a受到的重力是一对相互作用力B．石块b对a的支持力和a对b的压力是一对平衡力C．石块c受到水平桌面向右的摩擦力D．石块b对c的作用力一定竖直向下2、2016年10月19日3时31分，“神舟十一号”载人飞船与“天宫二号”空间实验室成功实现自动交会对接，形成一个组合体，组合体在距离地面393千米高的圆形轨道绕地球做匀速圆周运动，航天员景海鹏，陈冬随后进入“太空二号”空间实验室，两人将在“太空二号”空间实验室中进行科学实验和科普活动，下列说法中正确的是A．对接前，飞船欲追上空间实验室，可以在同一轨道上点火加速B．飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，加速后飞出逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接C．在组合体中工作的宇航员受到平衡力作用而在舱中悬浮或静止D．两位航天员可以在“天宫二号”空间实验室中借助重锤和打点计时器为全国中学生演示“验证机械能守恒定律”实验3、某同学把一体重秤放在电梯的地板上，他站在体重秤上随电梯运动，并在下表中记录了几个特定时刻体重秤的示数（表内时刻不存在先后顺序），若已知t0时刻电梯处于静止状态，则时间t0t1t2t3体重秤示数（kg）45.050.040.045.0A．t1时刻该同学的质量并没有变化，但所受重力发生变化B．t2时刻电梯可能向上做减速运动C．t1和t2时刻电梯运动的方向相反D．t3时刻电梯处于静止状态4、高楼高空抛物是非常危险的事，设质量为M=1kg的小球从45m高的楼上做自由落体运动落到地面，与水泥地面接触时间为0.01s，那么小球对地面的冲击力是小球重力的倍数大约是（）A．10倍 B．100倍 C．200倍 D．300倍5、已知引力常量为G，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g和地球的自转周期为T，不考虑地球自转的影响，利用以上条件不可求出的物理量是（）A．地球的质量B．地球第一宇宙速度C．地球与其同步卫星之间的引力D．地球同步卫星的高度6、如图所示，质量为m的小球固定在长为l的细轻杆的一端，绕细杆的另一端O在竖直平面上做圆周运动．球转到最高点A时，线速度的大小为，此时（）A．杆受到0.5mg的拉力 B．杆受到0.5mg的压力C．杆受到1.5mg的拉力 D．杆受到1.5mg的压力二、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、质量为m和M的两个物块A、B，中间夹着一根由轻绳束缚着的、被压缩的轻质弹簧，弹簧与A、B不相连，它们一起在光滑的水平面上以共同的速度向右运动，总动量为P，弹簧的弹性势能为Ep；某时刻轻绳断开，弹簧恢复到原长时，A刚好静止，B向右运动，与质量为M的静止物块C相碰并粘在一起，则A．弹簧弹力对A的冲量大小为B．弹簧弹力对B做功的大小为EpC．全过程中机械能减小量为EpD．B、C的最终速度为8、某静电场在x轴上的电势随x的变化关系φ-x图象如图所示，电场方向平行于x轴，下列说法正确的是A．x2处电场强度为零B．正电荷从x1处移到x3处电势能增大C．正电荷在x3处和x3处的加速度方向相反D．电荷在x4处受到的电场力最大9、一质量为m的物体从某一高度竖直下落，其运动的加速度的大小为0.9g．若这个物体下落的高度为H，则在此过程中（A．物体的重力势能损失了0.9mgHB．物体的重力势能损失了mgHC．物体的动能增加了0．9mgHD．10、如图所示，半径为R=0.4m的圆形光滑轨道固定在竖直平面内，圆形轨道与光滑固定的水平轨道相切．可视为质点的质量均为m=0.5kg的小球甲、乙用轻杆连接，置于圆轨道上，小球甲与圆心O点等高，小球乙位于圆心O的正下方．某时刻将两小球由静止释放，最终它们在水平面上运动．g=10m/s2.则()A．两小球最终在水平面上运动的速度大小为2m/sB．甲小球下滑到圆形轨道最低点时重力的功率为10WC．甲小球下滑到圆形轨道最低点时对轨道压力的大小为5ND．整个过程中轻杆对乙做的功为1J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）某学生用图（a）所示的实验装置测量物块与斜面的动摩擦因数．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图（b）所示，图中标出了5个连续点之间的距离．（1）物块下滑是的加速度a=_____m/s2；打点C点时物块的速度v=____m/s；（2）已知重力加速度大小为g，求出动摩擦因数，还需测量的物理量是____（填正确答案标号）．A．物块的质量B．斜面的高度C．斜面的倾角12．（12分）某小组做“探究求合力的方法”的实验时得出如图所示的图（F与A、O共线），其中A为固定橡皮条的固定点、O为橡皮条与细绳的结合点．（1）以下实验操作正确是______A．B．C．D．（2）图甲中小齐同学在做“探究求合力的方法”实验时，可用手拉动______（从A、B、C、D中选）对弹簧秤进行调零．（3）该同学在做“探究求合力的方法”的实验采取了下面哪种常用的研究方法______A、控制变量法B、等效替代法C、小量放大法D、建立理想模型法（4）图乙中______是与合力的真实值（填“F”或“”）（5）在实验中，采取下列哪些措施可减小实验误差______A．两个分力、间夹角必须为90B．两个分力、的大小要适当大些C．拉橡皮条的细绳要尽量短一些D．实验前先检查弹簧测力计的指针是否指零四、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，光滑半圆形轨道MNP竖直固定在水平面上，直径MP垂直于水平面，轨道半径R＝0.5m．质量为m1的小球A静止于轨道最低点M，质量为m1的小球B用长度为1R的细线悬挂于轨道最高点P．现将小球B向左拉起，使细线水平，以竖直向下的速度v0＝4m/s释放小球B，小球B与小球A碰后粘在一起恰能沿半圆形轨道运动到P点．两球可视为质点，g＝10m/s1，试求：(1)B球与A球相碰前的速度大小；(1)A、B两球的质量之比m1∶m1．14．（16分）如图，质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速周运动，星球A和B两者中心之间距离为L。已知A、B的中心和O三点始终共线，A和B分别在O的两侧。引力常数为G。(1)求两星球做圆周运动的周期。(2)在地月系统中，若忽略其它星球的影响，可以将月球和地球看成上述星球A和B，月球绕其轨道中心运行为的周期记为T1。但在近似处理问题时，常常认为月球是绕地心做圆周运动的，这样算得的运行周期T2。已知地球和月球的质量分别为5.98×1024kg和7.35×1022kg。求T2与T1两者平方之比。（结果保留3位小数）

15．（12分）如图所示，某玻璃砖的截面由半圆和正三角形组成，半圆的直径为d，正三角形的边长也为d，一束单色光从AB边的中点D垂直于BC射入玻璃砖中，结果折射光线刚好通过半圆的圆心O，光在真空中的传播速度为c，求：①光在玻璃砖中传播的时间（不考虑光的反射）.②人射光线的方向不变，将光在AB面上的入射点下移，使折射光线刚好能照射到圆的底部，入射点沿AB移动的距离为多少？这时光束在圆的底部经玻璃砖折射后的折射角为多少？

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、D【解析】石块b对a的支持力与a受到的重力不是一对相互作用力，a受到的重力与a对地球的吸引力是一对相互作用力．故A错误；石块b对a的支持力和a对b的压力是两个物体之间的相互作用，是一对作用力与反作用力，故B错误；以三块作为整体研究，根据平衡条件可知，则石块c不会受到水平桌面的摩擦力，故C错误；以ab为一个整体，石块c对b的支持力与其对b的静摩擦力的合力，跟ab受到的重力是平衡力，则c对b的支持力和静摩擦力的合力方向竖直向上，故D正确；故选D.2、B【解析】先让飞船与天宫二号在同一轨道上，此时飞船受到的万有引力等于向心力，若让飞船加速，所需的向心力变大，万有引力不变，所以飞船做离心运动，不能实现对接，故A错误；船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，所需的向心力变大，万有引力不变，所以飞船做离心运动，半径变大，两者速度接近时能实现对接，故B正确；神舟十一号与天宫二号受地球对它们的万有引力作用，绕地球做圆周运动，工作的宇航员也是绕地球做圆周运动，受力不平衡，故C错误；在“天宫二号”空间实验室中的物体处于完全失重状态，重物不会由静止开始做自由落体运动，故无法演示“验证机械能守恒定律”实验，故D错误；故选B.点睛：解决本题的关键是知道神舟十一号飞船只有在较低的轨道上加速，万有引力不足以提供向心力．离开原轨道可能与天宫二号对接．注：此题答案应为B.3、B【解析】

A.超重和失重时物体的重力和质量是不变的，只是对悬挂物的压力或者支持力变化了，故A错误；B.t2时刻物体处于失重状态，电梯的加速度方向向下，可能向上做减速运动，选项B正确；C.t1时刻物体处于超重状态，根据牛顿第二定律分析得知，电梯的加速度方向向上，所以t1和t2时刻电梯的加速度方向相反，但是速度不一定相反，选项C错误；D.t3时刻电梯受力平衡，可能保持静止，也可能做匀速直线运动，故D错误。故选B．超重和失重现象可以运用牛顿运动定律进行分析理解，产生超重的条件是：物体的加速度方向向上；产生失重的条件：物体的加速度方向向下．4、D【解析】

设自由下落的时间为，则有：下落的整个过程中，根据动量定理可得：解得：A.10倍与分析不符，故A错误；B.100倍与分析不符，故B错误；C.200倍与分析不符，故C错误；D.300倍与分析相符，故D正确。5、C【解析】地球表面的物体受到的重力等于万有引力：，解得：，故A可以求出；地球的近地卫星所受的万有引力提供向心力：，解得第一宇宙速度为：，故B可求出；地球与其同步卫星之间的引力：，不知道同步卫星m的质量，所以无法求出地球与其同步卫星之间的引力，故C不可求出；地球的同步卫星的万有引力提供向心力：，代入地球的质量得卫星的高度：，故D可求出。所以选C.6、B【解析】

设此时杆对小球的作用力为拉力，则有解得负号说明力的方向与假设相反，即球受到的力为杆子的支持力，根据牛顿第三定律可知杆受到的压力，故B正确，ACD错误。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】选取向右为正方向，两个物体的总动量是P，则A的动量：,弹簧恢复到原长时，A刚好静止，由动量定理得：,负号表示与选定的正方向相反．故A正确；弹簧对AB作用的过程中，弹簧对A做负功，对B做正功，系统的机械能全部转化为B的动能，所以B的动能的增加量等于弹簧的弹性势能与A的动能的和，所以弹簧弹力对B做功的大于EP．故B错误；物块A与B以及弹簧组成的系统相互作用的过程中系统的动量守恒，设相互作用结束后B的速度为v1，选取向右为正方向，则：P=Mv1，B与C相互作用的过程中二者组成的系统的动量也守恒，设最终的速度为v2，根据动量守恒得：Mv2=（M+M）v2联立得：，整个的过程中损失的机械能：，而，联立解得：，可知只有在m与M相等时，全过程中机械能减小量才为EP．故C错误，D正确．所以AD正确，BC错误．8、BC【解析】

φ-x图象的切线斜率表示场强，正电荷在电势越高的点，电势能越大。根据电场强度的变化，判断电场力的变化，从分析加速度的情况。【详解】在x2处，φ-x图象的切线斜率不为零，即该处的电场强度不为零，故A错误；正电荷从x1处移到x3处电势在升高，而正电荷在电势越高的点，电势能越大，故B正确；正电荷在x3处和解决本题的关键要明确φ-x图象的切线斜率表示场强，斜率的符号表示场强的方向。9、BCD【解析】依据WG=ΔEp，物体的重力势能损失了mgH，故A错误，B正确．依据动能定理，物体的动能增加了ΔEk=W合=maH=0.9mgH，选项点睛：本题关键根据功能关系的各种具体形式得到重力势能变化、动能变化和机械能变化．重力势能变化与重力做功有关；动能的变化与合力做功有关；机械能的变化与除重力以外的力做功有关．10、AD【解析】整个过程中，甲、乙组成的系统机械能守恒，最后两者的速度大小相等，应用机械能守恒：，得，选项A正确；下滑到最低点时速度水平，重力的功率为0，选项B错误；甲小球下滑到最低点时，重力与支持力的合力提供向心力，解得，由牛顿第三定律得，甲小球下滑到最低点对轨道压力的大小为10N，选项C错误；整个过程中对乙受力分析可知，重力不做功，乙小球动能的增量等于轻杆对乙做的功，选项D正确；故选AD．点睛：本题关键时明确两个球的系统机械能守恒，而单个球的机械能不守恒，同时要结合动能定理分析杆对单个物体的做功情况，还要找到向心力来源．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）3.251.79（2）C【解析】试题分析：（1）根据，有：，解得：打C点时物块的速度：（2）对滑块，根据牛顿第二定律，有：，解得：故还需要测量斜面的倾角，故选C；考点：测量动摩擦因数实验【名师点睛】实验的核心是实验原理，根据原理选择器材，安排实验步骤，分析实验误差，进行数据处理等等．12、BDCBBD【解析】

(1)[1]A．两个弹簧秤应尽量和纸面平行，故A错误。B．用两个弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置，读出两个弹簧秤的示数，其中F1、F2方向夹角不能太小或太大，适当即可．故B正确．C.固定橡皮条的固定点和结点位置不能变动，故C错误。D．只用一只弹簧秤，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向．故D正确．(2)[2]使用前要检查弹簧测力计的指针是否指到零位置．如果没有指在零位置就需要调零．调零一般方法是通过移动指针来调零，即调节图示中的部件C．(3)[3]实验中两次要求效果相同，故实验采用了等效替代的方法．所以B正确，ACD错误．(4)[4]F1、F2合力的理论值是指通过平行四边形定则求出的合力值，而其实验值是指一个弹簧拉橡皮条时所测得的数值，由此可知F是F1、F2合力的理论值，F′是合力的实验值；该实验的实验目的就是比较F1、F2合力的理论值和实验值是否相等．(5)[5]A．根据平行四边形定则可知夹角太小将会导至合力过大，导致一个弹簧拉时可能超过量程，故夹角不能太小或太大，适当即可．故A不符合题意．B．实验是通过作图得出结果，故在不超出量程的情况下为了减小误差应让拉力尽量大些．故B符合题意．C．为了准确记下拉力的方向，故采用两点描线时两点应尽量距离大一些，故细绳应长些．故C符合题意．D．弹簧秤使用前