2027届上海市复旦附中浦东分校物理高三第一学期期中学业质量监测试题含解析

2027届上海市复旦附中浦东分校物理高三第一学期期中学业质量监测试题注意事项：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、下列说法正确的是A．匀速圆周运动是加速度不变的运动B．平抛运动是匀变速曲线运动C．当物体做曲线运动时，所受的合外力做功一定不为零D．一对相互作用力做功一定是等大正负号相反2、如图所示，ABCD是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧，BC是水平的，其距离d＝0.60m．盆边缘的高度为h＝0.30m．在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止开始下滑．已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为μ＝0.10.小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到B的距离为()A．0.60mB．0.30mC．0.10mD．03、“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一.摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，下列叙述正确的是（）A．摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变B．在最低点，乘客重力大于座椅对他的支持力C．摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变D．摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量不为零4、物体做曲线运动，则（）A．物体的加速度大小一定变化B．物体的加速度方向一定变化C．物体的速度的大小一定变化D．物体的速度的方向一定变化5、某星体可视为均匀球体，半径为，自转周期为，其同步卫星的轨道半径为。假设该星体的自转周期变小（不考虑星体解体），当其自转周期小于某一值时，该星体的所有卫星均无法与该星体自转同步，则为A． B． C． D．6、在探究超重和失重的规律时，某体重为G的同学站在压力传感器上完成一次下蹲动作.传感器和计算机相连，经计算机处理后得到的压力随时间t变化的图像可能是图中的（）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、如图所示为甲、乙两物体从同一地点开始沿同一直线运动的位移-时间（x­－t）图象，则下列说法正确的是（）A．甲物体做曲线运动，乙物体做匀变速直线运动B．t1时刻，乙物体在甲物体的前方C．从t=0到t=t1时间内，两物体的平均速度大小相等D．相遇时，甲的速度大于乙的速度8、一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,质点P此时刻沿-y运动,经过0.1s第一次到达平衡位置,波速为5m/s,则下列说法正确的是（）A．该波沿x轴负方向传播B．Q点的振幅比P点的振幅大C．P点的横坐标为x=2.5mD．Q点的振动方程为y=5costcmE.x=3.5m处的质点与P点振动的位移始终相反9、一列简谐横波沿x轴传播,t=0时的波形如图所示,质点A与质点B相距2m,质点A的速度沿y轴正方向:t=0.01s时,质点A第一次到达正向最大位移处,由此可知；A．此波的传播速度为100m/sB．此波沿x轴负方向传播C．此波沿x轴正方同传播D．从t=0时刻起,经0.04s质点A沿波的传播方向迁移了4mE.在t=0.02s时,质点B处在平衡位置,速度沿y轴正方向10、如图所示,一有限范围的匀强磁场，宽为d,磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里．一个边长为L的正方形导线框，总电阻为R，在拉力作用下，以速度v向右匀速地通过该磁场区域．若d＞L,则在线框通过磁场的过程中，下述说法正确的是A．感应电流方向先逆时针后顺时针B．感应电流的大小为C．线框中产生的热量为D．拉力做的总功为三、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）图示是某同学利用某装置（如图）研究物块沿倾斜的长木板加速下滑时得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的打点，把最小刻度为1mm的刻度尺放在纸带上测量点与点之间的距离，已知该装置连接的是频率为50Hz的电源．（1）该装置的名称是________；（2）电源应为________（填交流或直流）；（3）7个连续的打点最先打出的是________点；（4）打下B点时物体的速度为________m/s（结果保留两位有效数字，下同）；（5）物体运动的加速度为________；（6）如果实验时电源的实际频率略小于50Hz，则速度的测量值和实际值相比是________（填“偏大”、“偏小“或不变”）12．（12分）如图所示，某物理兴趣小组设计了一个实验来验证机械能守恒定律，实验操作如下：(1)用游标卡尺测出小钢球的直径d，读数如下图，图中上部分为刻度放大图，d=_________mm。(2)用一轻质细线一端栓接一质量为m的小钢球，细线的另一端固定于悬点O，竖直背景板是一个圆心在O点的大量角器，大量角器的零度刻线水平，让小钢球静止在最低点，用毫米刻度尺量出悬线长为l。(3)将小钢球拉起，细线被水平拉直，此时小钢球位置记为A，OA与大量角器零度刻线等高、平行，在小钢球下摆的路径上选一位置B,读出OB与OA的夹角θ，将光电门固定在位置B（小球通过B点时光线恰好能通过球心）上。现让小钢球从A点从静止释放,运动过程中小钢球不与背景板摩擦、碰撞，用光电门测出小钢球通过光电门的时间Δt，那么在小钢球从A到B的过程中，小钢球的重力势能减少量ΔEP=________,动能增加量ΔEk=_________,（写出表达式，题中字母为已知量），观察在误差允许的范围内ΔEP与ΔEk是否相等。(4)在小钢球下摆的路径上再分别选取C、D、E、F……多个位置，重复刚才实验，得出实验结论。一般情况下，实验中测算出来的重力势能减少量ΔEP______动能增加量ΔEk（填写“等于”、“大于”或“小于”）。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．、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，其中前面的滑块沿圆形轨道运动恰能通过轨道最高点．已知圆形轨道的半径，滑块的质量．滑块的质量，两滑块开始下滑时距圆形轨道底端的高度，重力加速度取，空气阻力可忽略不计．求：（1）、两滑块一起运动到圆形轨道最低点时速度的大小．（2）滑块被弹簧弹开时的速度大小．（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，水平的传送带长度L=8m，右端与半径R=0.5m的竖直光滑半圆轨道相连，圆轨道与传送带的末端B点相切，传送带在电机的驱动下以v=4m/s的速率顺时针匀速转动．一个质量m=1kg的物块(可以看成质点)，以=1m/s的初速度从左端A点滑上传送带，物块与传送带间的动摩擦因数=0.1.重力加速度g=10m/s1．求:(1)物块从A运动到B的过程中，摩擦生热是多少?(1)物块在圆轨道上运动时物块脱离圆轨道的点距离传送带平面多高?(3)要使物块能够通过圆轨道的最高点C，求因传送物块而使电动机增加的最小输出功?15．（12分）如图甲所示，一轻质弹簧左端固定在墙壁上，右端与置于水平面上的质量为m的小滑块相连。在以下的讨论中小滑块可视为质点，弹簧始终在弹性限度内，取弹簧原长时弹性势能为0，且空气阻力可忽略不计。（1）若水平面光滑，以弹簧原长时小滑块的位置O为坐标原点，建立水平向右的坐标轴Ox，如图甲所示。①已知弹簧的劲度系数为k，请写出弹簧弹力F与小滑块所在位置坐标x的关系式，并借助F-x图像确定出将小滑块由O点缓慢拉到位置坐标x的过程中，弹簧弹力所做的功。②小滑块在某轻质弹簧的作用下，沿光滑水平面在O点附近做往复运动，若从小物块向右运动通过O点时开始计时，请在图乙中定性画出小物块所受弹力F随时间t变化的关系图像；若测得该弹簧的弹性势能Ep与其位置坐标x的关系曲线如图丙所示，其中Ep0和x0皆为已知量，请根据图丙中Ep-x图像提供的信息求解本题中弹簧的劲度系数k′。（2）若水平面不光滑，小滑块与水平面间的动摩擦因数为μ。如图丁所示，弹簧的劲度系数为k，O为弹簧原长位置，以距O点右侧的O′为坐标原点，向右为正方向建立坐标轴O′x′。将小滑块沿水平面向右拉到O′右侧的P点，由静止释放小滑块，小滑块可以在水平面上往复运动并最终停下。已知重力加速度为g，并可认为滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等。①证明小滑块被释放后第一次向左的运动的过程中，其受力特点符合以O′为平衡位置的简谐运动的受力条件。并分析如果小滑块在O点最左方停不住，则O到P点距离应满足什么条件；②若小滑块被释放后能第2次经过O点而不能第3次经过O点，试分析说明O′到P点距离又应满足什么条件。

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】

A、匀速圆周运动的加速度始终指向圆心，方向一直在改变，则匀速圆周运动的加速度是变化的，故A错误。B、平抛运动的加速度是重力加速度，大小、方向均不变，故B正确。C、物体做曲线运动的条件是速度和加速度的方向不在一条直线上，当物体做匀速圆周运动时，合外力的方向始终与速度方向垂直，故合外力不做功，故C错误。D、一对相互作用力所做的功不一定为零，比如两个相互的物体之间的摩擦力做功不一定相等（如板块模型），故D错误。本题需要学生明确匀速圆周运动和平抛运动的性质，知道物体做曲线运动的条件，注意力与运动的关系以及功能关系。2、A【解析】

设小物块间在BC面上运动的总路程为S，物块在BC面上所受的滑动摩擦力大小始终为f=μmg，对小物块从开始运动到停止运动的整个过程进行研究，由动能定理得mgh-μmgS=0，得到S=hμ=0.30.1=3m，d=0.60m，则S=5d，所以小物块在BC面上来回运动共5次，最后停在C点，则停的地点到B的距离为故选A。根据动能定理，对小物块开始运动到停止的全过程进行研究，求出小物块在BC面上运动的总路程，再由几何关系分析最后停止的地点到B的距离。3、D【解析】

A．机械能等于重力势能和动能之和，摩天轮运动过程中，做匀速圆周运动，乘客的速度大小不变，则动能不变，但高度变化，所以机械能在变化，故A错误；B．圆周运动过程中，在最低点，由重力和支持力的合力提供向心力，向心力指向上方，处于超重状态，则乘客重力小于座椅对他的支持力，故B错误；C．运动过程中，乘客的重力大小不变，速度大小不变，但是速度方向时刻在变化，速度在重力方向上的分量大小变化，所以重力的瞬时功率在变化，故C错误。D．根据I=mgt可知，转动一周，乘客重力的冲量不为零，故D正确。故选D。4、D【解析】

物体做曲线运动，其速度方向时刻变化，但是大小可以不变，例如匀速圆周运动，其速度大小不变，但是方向时刻变大，其加速度大小不变，但是加速度方向时刻变化；例如平抛运动，其加速度大小和方向都是不变的，故选项ABC错误，D正确。5、C【解析】对于同步卫星有，对于该星球上的物体有，随着自转周期减小，N在减小，当N=0时都随星球做圆周运动，同步卫星不再与星球相对静止，即不能同步，故此时有，解得，C正确．6、D【解析】

该同学站在压力传感器上完成一次下蹲动作的过程中，先向下加速，后向下减速，其加速度先向下后向上，即先失重后超重，选项D正确.；ABC错故选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】

位移时间图象表示物体的位置随时间的变化，图象上的任意一点表示该时刻的位置，图象的斜率表示该时刻的速度，斜率的正负表示速度的方向．【详解】A、位移时间图象斜率表示该时刻的速度，斜率的正负表示速度的方向，所以乙物体匀速直线运动，甲物体做速度逐渐增大的直线运动，故A错误．B、图象的交点表示相遇，则t1时刻甲乙相遇，甲的斜率大，表示甲物体速度大，故B错误，D正确；C、在t1时间内两物体位移相同，所用时间也相同，所以平均速度大小相等，故C正确．故选CD8、ACD【解析】

A．质点P此时刻沿-y轴方向运动，振动比左侧邻近的波峰振动早，所以该波沿x轴负方向传播，故A正确；B．简谐横波传播过程中各个质点的振幅相同，故B错误；C．波沿x轴负方向传播，0.1s内向左传播的距离为x=vt=5×0.1m=0.5m由波形平移法知图中x=3m处的状态传到P点，所以P点的横坐标为x=2.5m，故C正确；D．根据、得，题图中Q点的振动方程y=Acosωt=5cost（cm）故D正确；E．x=3.5m处的质点与P点相差小于半个波长，所以振动的位移不是始终相反，故E错误。故选ACD。9、ABE【解析】

A、由题可知，，则波速，故选项A正确；BC、A点速度沿y轴正方向，则波沿x轴负方向传播，故选项B正确，C错误；D、简谐横波沿x轴传播，质点A沿波传播方向并不迁移，故选项D错误；E、在时，质点B处在平衡位置，速度沿y轴正方向，故选项E正确；10、AC【解析】A项：在线框进入磁场过程中，穿过线框磁通量增大，由“楞次定律”可得，感应电流的方向为逆时针，在线框出磁场过程中，穿过线框磁通量减小，由“楞次定律”可得，感应电流的方向为顺时针，故A正确；B项：在线框进磁场和出磁场过程中有电流产生，电流为，故B错误；C项：在线框进磁场和出磁场过程中有电流产生，电流为，产生的热量，解得，故C正确；D项：由能量守恒可知，拉力所做的功就等于克服安培力所做的功，克服安培力所做的功又等于回路中产生的焦耳热，故D错误．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、电火花打点计时器交流Ａ0.305.0偏大【解析】

（1）[1]．该装置的名称是电火花打点计时器；（2）[2]．电源应为交流；（3）[3]．由于物块加速运动，则7个连续的打点最先打出的是A点；（4）[4]．打下B点时物体的速度为；（5）[5]．根据解得物体运动的加速度为；（6）[6]．如果实验时电源的实际频率略小于50Hz，则打点周期偏大，计算时还用0.02s计算，则速度的测量值和实际值相比偏大．12、12.35mg(l+d2)sinθ【解析】

解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读；根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出小球的速度；根据动能表达式，从而得出动能的量增加，再结合下降的高度求出重力势能的减小量.【详解】(1)游标卡尺的主尺读数为12mm，游标尺上第1个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为7×0.05mm=0.35mm，所以最终读数为：12mm+0.35mm=12.35mm.(2)小球的摆动过程，摆长为悬点到球心的距离L=l+d2，则重力做功引起重力势能的减少量为ΔEP=mgL(3)因球的摆动过程中有空气阻力做负功，则减小的重力势能转化为增加的动能和内能，即ΔE对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量；频闪照片的处理方法与纸带的处理方法类似，抓住某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出瞬时速度的大小是解题的关键.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）．（2）．（3）．【解析】（1）设滑块和运动到圆形轨道最低点速度为，对滑块和下滑到圆形轨道和最低点的过程，根据动能定理，有，解得．（2）设滑块恰能通过圆形轨道最高点时的速度大小为，根据牛顿第二定律有．设滑块在圆形轨道最低点被弹出时的速度为，对于滑块从圆形轨道最低点运动到最高点的过程，根据机械能守恒定律，有，代入数据联立解得：．（3）对于弹簧将两滑块弹开的过程，、两滑块所组成的系统水平方向动量守恒，设滑块被弹出时的速度为，根据动量守恒定律，有，解得．设弹簧将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能为，对于弹开两滑块的过程，根据机械能守恒定律，有．解得：．点睛：本题综合性较强，解决综合问题的重点在于分析物体的运动过程，分过程灵活应用相应的物理规律；优先考虑动能定理、机械能守恒等注重整体过程的物理规律．14、(1)4J(1)0.7m(3)30J【解析】

(1)物块在传送带