上海市闵行区2027届物理高三上期中综合测试模拟试题含解析

上海市闵行区2027届物理高三上期中综合测试模拟试题注意事项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、为使交通有序、安全，公路旁设立了许多交通标志，如下图甲是限速标志（白底、红圈、黑字），表示允许行驶的最大速度是80；图乙是路线指示标志，表示到青岛还有160，则这两个数据的物理意义分别是（）A．80是瞬时速度，160是位移B．80是瞬时速度，160是路程C．80是平均速度，160是位移D．80是平均速度，160是路程2、如图所示，水平放置的平行金属板A、B连接一恒定电压，质量相同的两个电荷M和N同时分别从极板A的边缘和两极板的正中间沿水平方向进入板间电场，两电荷恰好在板间某点相遇．不考虑电荷的重力、空气阻力和它们之间的相互作用，则下列说法正确的是（）A．电荷M进入电场的初速度大小与电荷N进入电场的初速度大小一定相同B．两电荷在电场中运动的加速度相等C．电荷M的电荷量大于电荷N的电荷量D．从两电荷进入电场到两电荷相遇，电场力对电荷M做的功等于电场力对电荷N做的功3、如图所示，3根轻绳悬挂着两个质量相同的小球并保持静止，绳AD与AC垂直．现对B球施加一个水平向右的力F，使B缓慢移动到图中虚线位置，此过程中AD、AC两绳张力TAC、TAD的变化情况是()A．TAC变大，TAD减小B．TAC变大，TAD不变C．TAC减小，TAD变大D．TAC不变，TAD变大4、如图为一压路机的示意图，其大轮半径是小轮半径的1.5倍，A、B分别为大轮和小轮边缘上的点．在压路机前进时()A．A、B两点的线速度之比vA∶vB＝3∶2B．A、B两点的角速度之比ωA∶ωB＝3∶2C．A、B两点的周期之比TA∶TB＝3∶2D．A、B两点间的向心加速度之比aA∶aB＝3∶25、物体以初速度V0滑上倾角为θ的固定斜面，物体与斜面间动摩擦因数为μ，斜面倾角θ可以调整为任意值（但θ≠0），则物体沿斜面上升的最小距离为（）A．V02g1+μ26、如图所示，甲乙两船在同一条河流中同时开始渡河，M、N分别是甲乙两船的出发点，两船头与河岸均成α角，甲船船头恰好对准N点的正对岸P点，经过一段时间乙船恰好到达P点，如果划船速度大小相等，且两船相遇，不影响各自的航行，下列判断正确的是（）A．甲船也能到达正对岸B．甲船渡河时间一定短C．两船相遇在NP直线上的某点（非P点）D．渡河过程中两船不会相遇二、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，质量为M的斜劈形物体放在水平地面上，质量为m的物块以某一初速度沿斜面向上滑，速度为零后又加速返回，而物体M始终保持静止，已知m与M之间动摩擦因数0，则在物块m上、下滑动的整个过程中A．地面对物体M的摩擦力始终向左B．地面对物体M的摩擦力先向右，后向左C．地面对物体M的支持力总等于（M＋m）gD．地面对物体M的支持力总小于（M＋m）g8、在粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑半圆球B，整个装置处于平衡状态．已知A、B两物体的质量分别为M和m，则下列说法正确的是（）A．A物体对地面的压力大小为MgB．A物体对地面的压力大小为（M＋m）gC．B物体对A物体的压力小于MgD．A物体对地面的摩擦力可能大于Mg9、如图所示，在匀强电场中abcd为矩形的四个顶点，ef分别为ab边和cd的中点且ab长为ad长的2倍。已知电场线的方向平行于矩形所在平面，a、b、c三点电势分别为4V、8V、6V，则()A．d点的电势为2VB．电场线方向垂直于ac向下C．电场线方向垂直于ec向下D．一电子从a点运动到c点，电势能增大10、在平直公路上，汽车由静止开始做匀加速直线运动，当速度达到后，立即关闭发动机直至静止，ν–t图象如图所示，设汽车的牵引力为F，受到的摩擦力为，全程中牵引力做功为，克服摩擦力做功为，则（）A． B． C． D．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）某同学想利用图示装置探究系统机械能守恒问题，设计了如下实验：①将质量分别为mA和mB（B的质量含遮光片）的小球A、B分别固定于一轻杆的左右两端，使杆呈水平且处于静止状态，测量出转轴O到A球的距离LA和到B球的距离LB，光电门放置于转轴O的正下方，与转轴O的距离为LB②释放轻杆使A、B两球随轻杆顺时针转动，光电门记录遮光片遮光的时间为△t③测量出遮光片的宽度d必计算有关物理量，验证机械能守恒定律④改变小球B的质量，多次重复①〜③步骤(1)小球B经过光电门时的速度vB表达式为vB=______（用题中测量量表示）,此时小球A的速度vA表达式为_________用题中己知量、测量量表示）。(2)如果系统的机械能守恒，应满足的关系式为________（已知重力加速度为g，用题中己知量、测量量表示）。(3)验证实验结束后，该同学突发奇想：如果系统的机械能守恒，不断增大小球B的质量为，小球B过最低点的速度vB也将不断增大，那么vB随mB增大会趋于一个什么值？请你帮该同学解决：最终vB的值会趋于_________（已知重力加速度为g，用题中已知量、测量量表示）。12．（12分）在做“验证动量守恒定律”实验中，装置如图1.(1)需要的测量仪器或工具有____________.A．秒表B．天平C．刻度尺D．重锤线E.打点计时器F.圆规(2)必须要求的条件是____________.A．两小球碰撞时，球心必须在同一高度上B．斜槽轨道末端的切线必须水平C．入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同D．入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下(3)某次实验中得出的落点情况如下图2所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球质量m1和被碰小球质量m2之比为____________.(4)在做“验证动量守恒定律”实验中，对产生误差的主要原因表述正确的是____________.A．碰撞前入射小球的速度方向，碰撞后两小球的速度方向不是在同一直线上B．倾斜部分轨道对入射小球的摩擦力作用C．没有测量高度，算出具体的平抛时间D．测量长度的误差四、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）如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图．在Oxy平面的ABCD区域内，存在两个场强大小均为E的匀强电场I和II，两电场的边界均是边长为L的正方形（不计电子所受重力）．（1）在该区域AB边的中点处由静止释放电子，求电子离开ABCD区域的位置．（2）在电场I区域内适当位置由静止释放电子，电子恰能从ABCD区域左下角D处离开，求所有释放点的位置．（3）若将左侧电场II整体水平向右移动L/n（n≥1），仍使电子从ABCD区域左下角D处离开（D不随电场移动），求在电场I区域内由静止释放电子的所有位置．14．（16分）蹦床运动有“空中芭蕾”之称，某质量m=50kg的运动员从距蹦床高处自由落下，接着又能弹起高，运动员与蹦床接触时间t=0.50s，在空中保持直立，取，求：（1）运动员与蹦床接触时间内，所受重力的冲量大小l；（2）运动员与蹦床接触时间内，受到蹦床平均弹力的大小F．15．（12分）利用弹簧弹射和传送带可以将工件运送至高处。如图所示，传送带与水平方向成37度角，顺时针匀速运动的速度v＝4m/s。B、C分别是传送带与两轮的切点，相距L＝6.4m。倾角也是的斜面固定于地面且与传送带上的B点良好对接。一原长小于斜面长的轻弹簧平行斜面放置，下端固定在斜面底端，上端放一质量m＝1kg的工件（可视为质点）。用力将弹簧压缩至A点后由静止释放，工件离开斜面顶端滑到B点时速度v0＝8m/s，A、B间的距离x＝1m，工件与斜面、传送带问的动摩擦因数相同，均为μ＝0.5，工件到达C点即为运送过程结束。g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：（1）弹簧压缩至A点时的弹性势能；（2）工件沿传送带由B点上滑到C点所用的时间；（3）工件沿传送带由B点上滑到C点的过程中，工件和传送带间由于摩擦而产生的热量。

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】

限速标志中允许行驶的最大速度是80km/h是指瞬时速度；路线指示标志中表示到青岛还有160km是指路径的长度，即路程，选项B正确，ACD错误；故选B.2、C【解析】

两个电荷同时进入电场到相遇，运动时间相等；从轨迹图可以看出，电荷M的水平分位移和竖直分位移都比电荷N的大；将电荷的运动沿水平和竖直方向正交分解后根据运动学公式和牛顿第二定律联合列式分析即可．【详解】A、两个电荷水平方向都做匀速直线运动，从轨迹可以看出，电荷M的水平分位移比N的大，则有：xM＞xN，故vMt＞vNt，故初速度关系为vM＞vN，故A错误；B、从轨迹可以看出：yM＞yN，故有12aMt2>12C、根据牛顿第二定律及aM＞aN，得qMEmM>qNEmN，而mMD、电场力对电荷做的功公式W=qEy，由于qM＞qN，yM＞yN，所以有WM＞WN，即电场力对电荷M做的功大于电场力对电荷N做的功，故D错误；故选：C。本题的关键将电荷的合运动沿水平和竖直方向正交分解，然后根据运动学公式和牛顿第二定律列式进行分析．3、C【解析】

B缓慢移动，A、B可以看做整体，设AC绳与水平面的夹角为．没有施加力F时对整体受力分析（如图所示），由力的平衡可得：①②施加力F后对整体受力分析（如图所示），建立坐标系，方向：③方向：④由③④两式可得：⑤⑥比较①和⑤、②和⑥可知：，，即TAC减小，TAD变大，故C正确．4、C【解析】A项：B、A分别为同一传动装置前轮和后轮边缘上的一点，所以VA=VB，即，故A错误；B项：因为rA：rB=1.5：1=3:2，由V=ωr可知ωA：ωB=2：3，故B错误；C项：由可知，周期之比等于角速度反比，即，故A正确；D项：由公式可知：，故D错误。5、B【解析】

根据牛顿第二定律求解加速度，根据v2=2ax结合数学知识讨论x的最小值.【详解】物体沿斜面上滑时，由牛顿第二定律：μmgcosθ+mgsinθ=ma，根据v2=2ax解得x=v22a=v22g(sinθ+μcosθ)6、C【解析】

A．甲船行方向河岸成α角，水流速度水平向右，故合速度一定不会垂直河岸，即甲船不能垂直到达对岸，故A错误；BCD．在垂直河岸方向上，故渡河时间，所以渡河时间相等，因为在垂直河岸方向上分速度相等，又是同时出发的，故两船相遇在NP直线上的某点（非P点），故BD错误，C正确。故选C。运动的合成与分解中要注意独立性的应用，两个分运动是相互独立，互不干扰的，但二者的合成决定了物体的实际运动。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】

物体先减速上滑，后加速下滑，加速度一直沿斜面向下，对整体受力分析，受到总重力、支持力和向左的静摩擦力，根据牛顿第二定律，在x轴上受力分析在y轴上受力分析所以地面对物体M的摩擦力始终向左，地面对物体M的支持力总小于A．地面对物体M的摩擦力始终向左与分析相符，故A正确；B．地面对物体M的摩擦力先向右，后向左与分析不符，故B错误；C．地面对物体M的支持力总等于与分析不符，故C错误；D．地面对物体M的支持力总小于与分析相符，故D正确。8、BD【解析】

以整体为研究对象，竖直方向整体受重力、压力F、支持力，水平方向受墙面的弹力和水平面的摩擦力，竖直方向受力平衡，水平方向受力平衡，A物体对地面的压力大小为（M+m)gA对；以B物体为研究对象，B物体对A的压力等于重力和墙面弹力的合力，大于mg，C错；D对；9、AC【解析】

匀强电场的等势线是等间距的平行直线，根据几何关系，知ab的电势差等于dc的电势差，即φa-φb=φd-φc，解得：φd=2V，故A正确；a、b两点的电势分别为4V、8V，e为ab的中点，则e点的电势为6V，所以ec为等势线，根据电场线与等势线垂直，由高电势指向低电势，知电场线垂直于ec向下，故C正确，B错误；因为a点的电势小于c点的电势，根据电势能Ep=qφ，知a点的电势能大于c点的电势能，故D错误。所以AC正确，BD错误。10、BC【解析】

对汽车运动的全过程，由动能定理得用所以由图象与坐标轴所围面积表示位移可知由动能定理得=0所以故BC正确，AD错误。故选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、【解析】

(1)[1]由于遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度，小球经过光电门时的速度：[2]根据、角速度相等，则有：此时小球的速度为：(2)[3]为一系统，则其重力势能的减小量为：动能的增量为：机械能守恒要满足二者相等，即为：(3)[4]系统的机械能守恒则有：可得：不断增大小球的质量，当小球的质量趋势于无穷大时，则趋势于0，故有：解得：12、（1）BCDF（2）ABD（3）19：5（4）AD【解析】

1.实验原理在一维碰撞中，测出物体的质量m和碰撞前后物体的速度v、v′，找出碰撞前的动量p=m1v1+m2v2及碰撞后的动量p′=m1v1′+m2v2′，看碰撞前后动量是否守恒．2.实验器材斜槽、小球（两个）、天平、复写纸、白纸等．3.实验步骤(1)用天平测出两小球的质量，并选定质量大的小球为入射小球．(2)按照实验原理图甲安装实验装置．调整、固定斜槽使斜槽底端水平．(3)白纸在下，复写纸在上且在适当位置铺放好．记下重垂线所指的位置O．(4)不放被撞小球，让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下，重复10次．用圆规画尽量小的圆把小球所有的落点都圈在里面．圆心P就是小球落点的平均位置．(5)把被撞小球放在斜槽末端，让入射小球从斜槽同一高度自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验10次．用步骤(4)的方法，标出碰后入射小球落点的平均位置M和被撞小球落点的平均位置N．如实验原理图甲所示．(6)连接ON，测量线段OP、OM、ON的长度．将测量数据填入表中．最后代入，看在误差允许的范围内是否成立．(7)整理好实验器材放回原处．(8)实验结论：在实验误差允许范围内，碰撞系统的动量守恒．【详解】(1)本实验需要天平称量物体的质量，需要刻度尺测量长度，需要中垂线调节轨道末端水平，需要圆规找物体的平均落点，故选BCDF．(2)A、要保证碰撞是一维的，即保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动，故A正确；B、要保证碰撞后两个球做平抛运动，故斜槽轨道末端的切线必须水平，故B正确；C、入射球质量要大于被碰球质量，即m1＞m2，防止碰后m1被反弹，故C错误；D、为保证碰撞的初速度相同，入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下，故D正确；故选ABD．(3)根据动量守恒定律，有：,代入数据有：m1×0.2550=m1×0.1550+m2×0.3800,解得:m1：m2=19：5(4)A、要保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动，碰撞之后还沿这条直线运动；若碰撞前入射小球的速度方向，碰撞后两小球的速度方向不是在同一直线上会产生较大的误差，故A正确；B、倾斜部分轨道对入射小球的摩擦力作用，但只要入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下，即可保证碰撞的初速度相同，故B错误；C、小球做平抛运动的时间由高度差决定，由于高度差一定，故平抛的时间都相同，故水平射程与平抛的初速度成正比，故不需要测量高度差，只要满足：，就一定有m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′，故C错误；D、测量长度的误差对最终动量是否守恒的验证会有影响，故D正确；故选AD.实验注意事项：(1)前提条件：保证碰撞是一维的，即保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动，碰撞之后还沿这条直线运动．(2)利用斜槽进行实验，入射球质量要大于被碰球质量，即m1＞m2，防止碰后m1被反弹.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）坐标为（－2L，）（2）xy＝（3）【解析】

（1）设电子的质量为m，电量为e，电子在电场I中做匀加速直线运动，出区域I时的为v0，此后电场II做类平抛运动，假设电子从CD边射出，出射点纵坐标为y，有解得y＝，所以原假设成立，即电子离开ABCD区域的位置坐标为（－2L，）（2）设释放点在电场区域I中，其坐标为（x，y），在电场I中电子被加速到v1，然后进入电场II做类平抛运动，并从D点离开，有解得xy＝，即在电场I区域内满足议程的点即为所求位置．（3）设电子从（x，y）点释放，在电场I中