上海市杨浦区市级名校2027届物理高三上期中学业水平测试试题含解析

上海市杨浦区市级名校2027届物理高三上期中学业水平测试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、“蹦极”是一项非常刺激的体育运动，某人身系弹性绳自高空中点由静止开始下落，如图所示，点是弹性绳的原长位置，点是人所能达到的最低位置，点是人静止悬挂时的平衡位置，则在人从点下落到点的过程中A．在段，人处于完全失重状态，不受力B．在段，绳的拉力小于人的重力，人处于超重状态C．在段，绳的拉力大于人的重力，人处于失重状态D．在点，人的速度为零，绳的拉力大于人的重力2、如图为人造地球卫星的轨道示意图，LEO是近地轨道，MEO是中地球轨道，GEO是地球同步轨道，GTO是地球同步转移轨道．已知地球的半径R=6400km，该图中MEO卫星的周期约为（图中数据为卫星近地点、远地点离地面的高度）（）A．3h B．8h C．15h D．20h3、下列说法正确的是（）A．研究张继科打出的弧旋乒乓球，可把乒乓球看成质点B．研究在女子万米比赛中的“长跑女王”特鲁纳什迪巴巴，可把特鲁纳什迪巴巴看成质点C．杭州四中第一节课7：45开始，7：45指时间间隔D．通常时刻用时间轴的一段线段表示4、一个人站在高为H的平台上，以一定的初速度将一个质量为m的小球抛出．测出落地时小球的速度大小是v，不计空气阻力，重力加速度大小为g．人对小球做的功W及小球被抛出时的初速度大小分别为（）A．B．C．D．5、如图所示，在光滑的水平面上，物体B静止，在物体B上固定一个轻弹簧。物体A以某一速度v0沿水平方向向右运动，通过弹簧与物体B发生作用，A物体质量为m，B物体质量为2m，从A刚接触弹簧至弹簧再次恢复原长的过程中（）A．弹簧再次恢复原长时B的速度大小为B．物体A先做加速度增大的变减速运动，再做加速度减小的变减速运动C．弹簧弹力对A的冲量大小为D．弹簧弹性势能的最大值为6、一质点做直线运动的v–t图象如图所示．下列说法正确的是A．质点在0~1s的位移与1~2s的位移可能相等B．质点在1~2s做加速度逐渐减小的直线运动C．质点在1~2s中某时刻的加速度等于质点在2~3s的加速度D．质点在1s时刻，离出发点最远，在2s时刻，返回出发点二、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、半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的竖直挡板MN。在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止。如图所示是这个装置的纵截面图。若用外力使MN保持竖直，缓慢地向右移动，在Q落到地面以前，发现P始终保持静止。在此过程中，下列说法中正确的是（）A．MN对Q的弹力逐渐减小B．地面对P的摩擦力逐渐增大C．P、Q间的弹力先减小后增大D．Q所受的合力不变8、如图所示，物块P、Q紧挨着并排放置在粗糙水平面上，P的左边用一跟轻弹簧与竖直墙相连，物块P、Q处于静止状态；若直接撤去物块Q，P将向右滑动。现用一个从零开始逐渐增大的水平拉力F向右拉Q，直至拉动Q；那么在Q被拉动之前的过程中，弹簧对P的弹力的大小、地面对P的摩擦力的大小、P对Q的弹力的大小、地面对Q的摩擦力的大小的变化情况是A．始终增大，始终减小 B．保持不变，保持不变C．保持不变，增大 D．先不变后增大，先增大后减小9、某静电场中，x轴上电场强度E随时间变化的关系如图所示，设x轴正方向为电场强度的正方向．一带电量大小为q的粒子从坐标原点O沿x轴正方向运动，结果粒子刚好能运动到处，假设粒子仅受电场力作用，、已知，则A．粒子一定带负电B．粒子的初动能大小为C．粒子沿轴正方向运动过程中电势能先增大后减小D．粒子沿x轴正方向运动过程中最大动能为10、某静电场中的一条电场线与x轴重合，其电势的变化规律如图所示．在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则在-x0～x0区间内（）A．该静电场是匀强电场B．该静电场是非匀强电场C．电子将沿x轴正方向运动，加速度逐渐减小D．电子将沿x轴正方向运动，加速度逐渐增大三、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，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．①实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通过仅测量______（填选项前的符号），间接地解决这个问题．A．小球开始释放的高度hB．小球抛出点距地面的高度HC．小球平抛运动的射程②图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射小球多次从斜面上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP．然后把被碰小球静置与轨道水平部分，再将入射小球从斜轨上S位置静止释放，与小球相碰，并多次重复．接下来完成的必要步骤是______．（填写选项前的符号）A．用天平测量两小球的质量、B．测量小球开始释放的高度hC．测量抛出点距地面的高度HD．分别找到、相碰后平均落地点的位置M、NE．测量平抛射程OM、ON实验结果表明，碰撞前、后总动量的比值为______．12．（12分）某一小型电风扇额定电压为4.0V，额定功率为2.4W。某实验小组想通过实验描绘出小电风扇的伏安特性曲线。实验中除导线和开关外，还有以下器材可供选择：A．电源E（电动势为4.5V）B．电压表V（量程为0～5V，内阻约为4k2vC．电流表A1（量程为0～0.6A，内阻约为0.2v）D．电流表A2(量程3A，内阻约0.05Ω);E．滑动变阻器R1（最大阻值10Ω，额定电流1A）F．滑动变阻器R2（最大阻值2kΩ，额定电流100mA）为了便于调节，减小读数误差和系统误差，实验中所用电流表应选用______，滑动变阻器应选用_____。（填所选仪器前的字母序号）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，一轻弹簧原长为，其一端固定在倾角的固定光滑直轨道的底端处，另一端位于直轨道上处，弹簧处于自然状态，直轨道与一半径为的光滑圆弧轨道相切于点，，点为圆弧轨道的最高点，、、、均在同一竖直面内。质量为的小物块自点由静止开始下滑，最低到达点，，重力加速度大小为，取，。（1）求运动到点时弹簧的弹性势能；（2）改变物块的质量，将推至点，从静止开始释放，已知恰好到达圆弧轨道的最高点，求改变后的质量。14．（16分）如图甲所示，自然伸长的轻弹簧左端固定在竖直墙上，右端在位置．质量为的物块（可视为质点）以初速度从距点的点处向左运动，与弹簧接触后压缩弹簧，将弹簧右端压到点位置后，又被弹簧弹回．离开弹簧后，恰好回到点．物块与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为．（）求物块从点出发又回到点的过程，克服摩擦力所做的功．（）求点和点间的距离．（）如图乙所示，若将另一个与完全相同的物块（可视为质点）与弹簧右端拴接，将放在右边，向左推、，使弹簧右端压缩到点位置，然后从静止释放，、共同滑行一段距离后分离．分离后物块向右滑行的最大距离是多少．15．（12分）如图所示，质量为m=0.1kg的小物块（可视为质点），用一根长为L=1m不可伸长的轻质细线悬挂在距水平桌面1m高的O点，OB为竖直线，在桌面上方B点固定一个小的薄刀片，可切割物块上端的细线。现让物块从右边偏离竖直方向α=60°角的A点由静止释放，细线摆到竖直位置时恰好被瞬间切断，物块在动摩擦因数为μ=0.2的水平桌面上由B点滑至D点停止。BD距离为x=2m（忽略空气阻力，g=10m/s2），求：(1)细线摆到竖直位置被切断前（细线被切断前物块与桌面无相互作用），物块对细线的拉力T；(2)因刀片切断细线，物块损失的机械能。

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】

A.在段，人做自由落体运动，加速度为g，故处于完全失重状态，但是受到重力作用，故A错误；B.在点时，重力等于拉力，故在段，绳的拉力大小小于人的重力，人处于失重状态，B错误；C.在段，绳的拉力大小大于人的重力，人处于超重状态，C错误；D.在点，人的速度为零，绳的拉力大于人的重力，人由向上的加速度，D正确；故选D。2、A【解析】

GEO是地球同步轨道，周期为TG=24h，设MEO卫星的周期为TM，根据开普勒第三定律可知，，则，故A项正确，BCD三项错误。3、B【解析】

A.在研究乒乓球的旋转情况对发球效果的影响时，乒乓球的形状不能忽略，不能看成质点。故A项错误；B.研究在女子万米比赛中的“长跑女王”特鲁纳什⋅迪巴巴，可把特鲁纳什⋅迪巴巴看作质点，故B项正确；CD.通常时刻用时间轴的一个点表示，7：45是时间轴上的一个点，指时刻，故C项错误，D项错误。4、A【解析】对小球在空中运动过程，有：；解得：，，故A正确．点晴：本题考查了动能定理的直接应用，在不涉及到运动时间和运动过程以及变力做功时运用动能定理解题较为简洁、方便．该题难度不大，属于基础题．5、D【解析】

本题考查动量守恒的应用。【详解】A.弹簧再次回到原长，相当于弹性碰撞，取向右为正方向，由动量守恒和能量守恒可知：解得：，故A错误；B.由题可知，物体A先做加速度增大的变减速运动，当弹簧最短时两者共速，此后弹簧逐渐伸长，物体A再做加速度减小的变加速运动，故B错误；C.由A可知，弹簧恢复原长时，物体A的速度为：弹簧弹力对A的冲量即为动量变化量：故C错误；D.当两者共速时弹簧弹性势能最大，由动量守恒和能量守恒得：解得：故D正确。故选D。6、C【解析】在v–t图象中，图线下的面积表示位移，质点在0~1s的位移小于在1~2s的位移，选项A错误；在v–t图象中，图线的斜率表示加速度，质点在1~2s做加速度逐渐增大的直线运动，选项B错误；质点在1~2s中某时刻的斜率等于质点在2~3s的斜率，质点在1~2s中某时刻的加速度等于质点在2~3s的加速度，选项C正确；质点在3s时刻，离出发点最远，在2s时刻，没有返回出发点，选项D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、BD【解析】

先对Q受力分析，受重力、P对Q的支持力和MN对Q的支持力，如图

根据共点力平衡条件，有N1=mgcosθ；N2=mgtanθ；再对P、Q整体受力分析，受重力、地面支持力、MN挡板对其向左的支持力和地面对其向右的支持力，如图；根据共点力平衡条件，有f=N2；N=（M+m）g，故f=mgtanθ；MN保持竖直且缓慢地向右移动过程中，角θ不断变大，故f变大，N不变，N1变大，N2变大，P、Q本题关键是先对物体Q受力分析，再对P、Q整体受力分析，然后根据共点力平衡条件求出各个力的表达式，最后再进行讨论．8、BC【解析】

由题意可知，放在粗糙水平面上，物体受到的支持力始终与重力大小相等，方向相反；若直接撤去物块Q，P将向右滑动，说明P、Q之间存在弹力，Q受到的摩擦力的方向向左；同时弹簧对P的作用力为向右的推力。当用一个从零开始逐渐增大的水平拉力F向右拉Q，直至拉动Q的过程中，Q在水平方向受到的向右的力逐渐增大，则Q受到的摩擦力逐渐增大。弹簧的长度不变，所以弹簧对P的作用力的大小不变；Q相对于P没有运动，则P对Q的作用力不变，P受到的摩擦力也不变。A.始终增大，始终减小。与结论不符，故A错误；B.保持不变，保持不变。与结论相符，故B正确；C.保持不变，增大。与结论相符，故C正确；D.先不变后增大，先增大后减小。与结论不符，故D错误；9、BD【解析】

A．如果粒子带负电，粒子在电场中一定先做减速运动后做加速运动，因此x=3x0处的速度不可能为零，因此粒子一定带正电，A错误；B．根据动能定理，可得：，B正确；C．粒子向右运动的过程中，电场力先做正功后做负功，因此电势能先减小后增大，C错误；D．粒子运动到x0处动能最大，根据动能定理，解得，D正确。故选BD。10、BC【解析】

试题分析：AB．由图象可知电势与距离不成正比，由公式，可知该静电场是非匀强电场，A错误B正确；CD．根据沿着电场线方向电势降低，由图象可知电场线的方向为x轴负方向，图像的斜率表示电场强度大小，故当电子沿x轴正方向运动，则电场强度减小，所以电场力也减小，故加速度大小减小，C正确D错误．考点：考查了电场强度，电势本题考查了匀强电场中电势与电场强度的关系，要加强识别图象并从图象中获取信息的能力．同时还可根据电场力做功来确定电子的电势能如何变化．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、CADE【解析】①由于本实验的碰撞是在同一高度，在空中运动时间相同，因而根据小球做平抛运动的射程就可知道碰撞后速度的大小之比，所以选C；②实验时，先让入射球ml多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP，然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球ml从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复．测量平均落点的位置，找到平抛运动的水平位移，因此步骤中D、E是必须的，而且D要在E之前，至于用天平秤质量先后均可以，所以答案是ADE；碰撞前、后总动量的比值：点睛：本题考查验证动量守恒定律的实验，要注意