上海华东师大二附中2027届高三上物理期中调研试题含解析

上海华东师大二附中2027届高三上物理期中调研试题注意事项：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、两平行金属板相距为，电势差为，一电子质量为，电荷量为，从点沿垂直于极板的方向射出，最远到达点，然后返回，如图所示，，则此电子具有的初动能是A． B． C． D．2、水平桌面上有三本叠放在一起、质量均为m的书，书与桌面及书与书之间的动摩擦因数均为，重力加速度为g，现想把中间的一本书水平抽出，则要用的力至少要大于（）A． B． C． D．3、20世纪人类最伟大的创举之一是开拓了太空的全新领域．现有一艘远离星球在太空中直线飞行的宇宙飞船，为了测量自身质量，启动推进器，测出飞船在短时间Δt内速度的改变为Δv，和飞船受到的推力F（其它星球对它的引力可忽略）．飞船在某次航行中，当它飞近一个孤立的星球时，飞船能以速度v，在离星球的较高轨道上绕星球做周期为T的匀速圆周运动．已知星球的半径为R，引力常量用G表示．则宇宙飞船和星球的质量分别是（）A．，B．，C．，D．，4、利用传感器和计算机可以研究力的大小变化的情况。实验时某消防队员从平台上自由下落，在t1时刻双脚触地，他顺势弯曲双腿。计算机显示消防队员双脚触地后的过程中，他受到地面支持力F随时间变化的图象如图所示。根据图象提供的信息，以下判断正确的是A．在t1至t2时间内，消防队员做减速运动B．在t2至t3时间内，消防队员处于失重状态C．t2时刻，消防队员的速度达到最大D．t3时刻，消防队员的速度达到最大5、人用手托着质量为m的小苹果，从静止开始沿水平方向运动，前进距离L后，速度为v（物体与手始终相对静止），物体与手掌之间的动摩擦因数为，则下列说法正确的是（）A．手对苹果的作用力方向竖直向上B．苹果所受摩擦力大小为C．手对苹果做的功为D．苹果对手不做功6、下列描述正确的是（）A．平抛运动的物体在相等的时间间隔内，速率的改变量相等B．牛顿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向C．运动的物体才受滑动摩擦力，且其方向与运动方向一定相反D．速度的变化量、加速度、力都是矢量，且对应的国际单位制中的单位符号分别为：m/s、m/s2、N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，B、C、D三点都在以点电荷＋Q为圆心的某同心圆弧上，将一检验电荷从A点分别移到B、C、D各点时，电场力做功大小比较()A．WAB>WAC B．WAD>WAB C．WAC＝WAD D．WAB＝WAC8、如图所示，质量为m的小球a、b之间用轻绳相连，小球a通过轻杆固定在左侧竖直墙壁上，轻杆与竖直墙壁夹角为30°．现改变作用在小球b上的外力的大小和方向，轻绳与竖直方向的夹角保持60°不变，则A．轻绳上的拉力一定小于mgB．外力F的最小值为C．轻杆对小球a作用力的方向不变D．轻杆对小球a的作用力最小值为mg9、如图所示，上表面光滑的半圆柱体放在水平地面上，一小物块从靠近半圆柱体顶点O的A点，在外力F作用下沿圆弧缓慢下滑到B点，此过程中F始终沿圆弧的切线方向且半圆柱体保持静止状态．下列说法中正确的是A．半圆柱体对小物块的支持力变大B．地面对半圆柱体的摩擦力先增大后减小C．外力F变大D．地面对半圆柱体的支持力变大10、图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为2V，一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV。下列说法正确的是（）A．平面c上的电势为零B．该电子可能到达不了平面fC．该电子经过平面d时，其电势能为4eVD．该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍三、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）用如图所示的实验装置可以测量物块与水平桌面之间动摩擦因数，已知钩码质量为m，滑块质量是钩码质量的n倍，重力加速度为g．①用游标卡尺测量遮光片的宽度d.用米尺测量出滑块起始位置到光电门之间的距离s.(钩码不会触击到地面)②调整轻滑轮，使细线水平．释放物块，记录数字毫秒计测出的遮光片经过光电门时间Δt.③改变物块与光电门之间的距离s，重复多次，得到多组数据.④根据上述实验数据求出动摩擦因数μ.回答下面的问题：⑴物块经过光电门时的速度v＝________.物块的加速度a=________.⑵如果采用图像法处理数据，以起始位置到光电门之间的距离s为横坐标，选用______为纵坐标，才能得到一条直线．⑶如果这条直线的斜率斜率为k，由图像可知，物体与水平桌面间的动摩擦因数为μ＝_____12．（12分）如图甲所示为阿特武德机的示意图，它是早期测量重力加速度的器械，由英国数学家和物理学家阿特武德于1784年制成．他将质量均为M的两个重物用不可伸长的轻绳连接后，放在光滑的轻质滑轮上，处于静止状态．再在一个重物上附加一质量为m的小物块，这时，由于小物块的重力而使系统做初速度为零的缓慢加速运动并测出加速度，完成一次实验后，换用不同质量的小物块，重复实验，测出不同m时系统的加速度．⑴所产生的微小加速度可表示为a=________(用M、m、重力加速度g表示)；⑵若选定如图甲所示左侧重物从静止开始下落的过程进行测量，想要求出重力加速度g则需要测量的物理量有：__________A．小物块的质量mB．重物下落的距离及下落这段距离所用的时间C．绳子的长度D．滑轮半径⑶经过多次重复实验，得到多组a、m数据，作出图像，如图乙所示，已知该图像斜率为k，纵轴截距为b，则可求出当地的重力加速度g=_____，并可求出每个重物质量M=_______．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，半径R＝1.0m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平面的夹角θ＝37°，另一端点C为轨道的最低点．C点右侧的水平路面上紧挨C点放置一木板，木板质量M＝1kg，上表面与C点等高，将质量m＝1kg的物块(可视为质点)从空中A点以v0＝1.2m/s的速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道．已知物块与木板间的动摩擦因数μ1＝0.2，木板与路面间的动摩擦因数μ2＝0.05.sin37°＝0.6，取g＝10m/s2.试求：(1)物块经过轨道上的B点时的速度的大小；(2)A、B两点的高度差h；14．（16分）雨滴下落时由于空气阻力的作用，经过一段加速后会趋近匀速下落．为解释雨滴下落过程中的各种现象，某同学查阅资料发现，若将雨滴视作半径为r的球体，则在竖直下落过程中雨滴所受的阻力满足公式，其中k为常数，v为雨滴下落的速度大小．已知雨滴的密度为ρ，重力加速度为g.（1）取雨滴由静止开始下落的时刻作为计时起点，请在下面的v-t图中定性画出雨滴从高空开始下落后直至落地前的过程中，其速度随时间的变化图像（取竖直向下为正方向，且不考虑与其它雨滴的碰撞）；（2）若某一雨滴的半径为rc，某时刻在竖直方向加速下落的速度大小为vc，求该时刻雨滴加速度的大小a；（3）高空中的雨滴竖直下落后打在沙滩上会留下深浅不一的小坑，该同学查阅资料后认为坑的深浅取决于雨滴撞击地面时的平均压强．为简化问题，雨滴撞击地面时可视为圆柱体形状，且撞击时间极短，撞击后的速度为零．请你帮助该同学推导此雨滴撞击地面时平均压强p的表达式（结果用ρ、g、k和r表示）．15．（12分）如图所示，可视为质点的小物块质量为m=0.1Kg，以一定的速度在光滑水平平台上向右运动，从平台右侧A点滑出后做平抛运动，恰好沿固定在竖直平面内、半径R=1.0m的圆弧形轨道BCD的B点的切线方向进入轨道，物块从轨道上D点飞出又回到圆弧形轨道BCD中，且不会从B点飞出，最终物块恰好静止在C点．已知C点为圆弧形轨道的最低点，A点、圆形轨道的圆心O和轨道上的D点这三个点在同一水平线上，轨道BC部分光滑、CD部分粗糙，A、B之间的高度差h=0.6m．不计空气阻力，g取10m／s2，计算结果均要求保留两位有效数字．求：(1)A、B之间的水平距离；(2)小物块第一次运动到C点时，对圆弧形轨道的压力大小；(3)小物块在圆弧形轨道内运动过程中克服摩擦力所做的总功．

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】

全程只有电场力做功，根据动能定理解出电子的初动能；【详解】设出电子的初动能，末动能为零，极板间的电场，根据动能定理：，解得：，故D正确，A、B、C错误；故选D．2、A【解析】

当第一本书与第二本书间、第二本书与第三本书间恰好发生相对滑动时，第二本书刚好被抽出，此时，第三本书静止不动，以上面两本书为研究对象，根据牛顿第二定律求解。【详解】当第一本书与第二本书间、第二本书与第三本书间恰好发生相对滑动时，第二本书刚好被抽出；以第一本书为研究对象，由牛顿第二定律得：以上面两本书为研究对象，根据牛顿第二定律得：两式相比解得：，故A正确，BCD错误。本题要注意当书本之间恰好发生相对滑动时，是两者将发生相对滑动的临界状态，物体做匀加速度直线运动，结合整体法和隔离法进行研究。3、D【解析】

根据动量定理求解飞船质量；根据牛顿第二定律与万有引力定律求解星球质量；【详解】直线推进时，根据动量定理可得，解得飞船的质量为，绕孤立星球运动时，根据公式，又，解得，D正确．本题需要注意的是飞船在绕孤立星球运动时，轨道不是星球的半径，切记切记．4、C【解析】

在t1到t2时间内，消防队员所受的支持力小于重力，合力向下，知消防队员做加速运动，故A错误；在t2到t3时间内，支持力大于重力，消防队员处于超重状态，故B错误；在t1到t2时间内，消防队员做加速运动，在t2至t4时间内他所受的合力向上，则加速度向上，消防员做减速运动，所以，t2时刻，消防队员的速度达到最大，故C正确，D错误；故选C。本题的关键在于正确分析人的受力情况，根据合力分析人的运动情况。要知道加速度向上时物体处于超重状态。5、C【解析】试题分析：A、手对苹果的作用力是支持力和摩擦力的合力，方向斜向上，故A错误．B、苹果的加速度，则摩擦力，故B错误．C、根据动能定理得，手对苹果做功的大小，故C正确，D错误．考点：本题考查了功的计算；摩擦力的判断与计算6、D【解析】平抛运动的物体在相等的时间间隔内，速度改变量相等，但速率的改变量不一定相等，故A错误；笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向，符合历史事实．故B错误；静止的物体也可以滑动摩擦力，只要其他物体与该物体间相对运动即可能产生滑动摩擦力，故C错误．速度的变化量、加速度、力都是矢量且对应的国际单位制位符号分别为：m/s、m/s2、N；故D正确；故选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、CD【解析】试题分析：据题知，B、C、D都在以Q为圆心的同一圆周上，而此圆周是一个等势线，各点的电势相等，则A与B、C、D三点的电势差U相等，电场力做功公式W=qU分析电场力做功相等．即有WAB=WAC=WAD．故AB错误，CD正确．故选CD8、BD【解析】

分别以a与b为研究对象，结合共点力平衡的条件列式即可求出．【详解】A、对b进行受力分析如图，当F的方向发生变化时，由图可知，轻绳上的拉力可能小于mg，也可能大于mg，故A错误．B、由b的受力图可知，当拉力F的方向与ab绳子垂直时，拉力F最小为：Fmin=mgsin60°=mg，故B正确．C、以a为研究对象，可知a受到重力、绳子ab对a的作用力以及杆对a的作用力处于平衡状态，由三个力平衡的特点可知，杆对a的作用力与a的重力、ab对a的拉力的合力大小相等，方向相反．a受到的重力大小方向都不变，绳对a的拉力方向不变，大小是变化的，所以a受到的重力与绳对a的拉力的合力大小、方向都是变化的，所以杆对a的作用力大小、方向都是变化的，故C错误．D、由b的受力分析可知，当拉力F对b的拉力方向竖直向上时，拉力F与b的重力大小相等，方向相反，绳子ab此时的拉力等于0，此时a只受到重力和杆对a的作用力，此时杆对a的作用力最小，恰好等于a的重力，故D正确．故选B、D本题有隐含的临界问题，关键运用图解法确定出F的范围，得到F最小的条件，再由平衡条件进行求解．9、BC【解析】物块缓慢下滑处于平衡状态，F始终沿圆弧的切线方向即始终垂直于圆柱面支持力F1的方向，受力分析如图所示：因此总有，下滑过程中θ增大，因此F增大，F1

减小，故A错误，C正确；对半圆柱体分析，地面对半圆柱体的摩擦力：，地面对半圆柱体的支持力，θ从接近0°到90°变化的过程中，摩擦力先增大后减小，支持力一直减小，故B正确，D错误．所以BC正确，AD错误．10、ABD【解析】

A：电子从a到d的过程中克服电场力做功，则电场力的方向水平向左，电场方向水平向右，从a到d电势降低．匀强电场内间距相等的等势面之间的电势差相等，设相邻等势面间的电势差为U，则Uad=3U；又Wad=-eUad，联立解得：U=2V．平面bB：由于电子运动方向未知，粒子经过平面d时速度方向可能已经沿平面d，则电子可能到达不了平面f．故B项正确．C：平面b上的电势为2V，相邻等势面间的电势差U=2V，则平面d上的电势为-2V，电子经过平面d时，其电势能为2eVD：相邻等势面间的电势差U=2V，则Uab=2V，Uad=6V，电子经过a时的动能为10eV，据动能定理可得：-eUab=Ekb-E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][2]经过光电门时的瞬时速度大小为v＝由v2＝2as解得(2)(3)[3][4]对物块由牛顿第二定律可得mg－μMg＝Ma由运动学规律可得2as＝由以上两式可得则以起始位置到光电门之间的距离s为横坐标，选用为纵坐标，才能得到一条直线．图象的斜率为由此可得12、AB;【解析】

(1)[1]对整体分析，根据牛顿第二定律得：，解得：a=（2）[2]根据h=，则有：g=所以需要测量的物理量有：小重物的质量m，重物下落的距离h及下落这段距离所用