上海市杨浦区市级名校2027届高三上物理期中教学质量检测模拟试题含解析

上海市杨浦区市级名校2027届高三上物理期中教学质量检测模拟试题注意事项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、假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率．如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的（）A．4倍 B．2倍 C．倍 D．倍2、刀、斧、凿等切削工具的刃部叫做劈，如图所示是用斧头劈木柴的示意图．劈的纵截面是一个等腰三角形，使用劈的时候，垂直劈背加一个力，这个力产生两个作用效果，使劈的两个侧面推压木柴，把木柴劈开．设劈背的宽度为，劈的侧面长为，不计斧头的自身重力，则劈的侧面推压木柴的力约为（）A． B． C． D．3、一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了先加速、后匀速、再减速的运动过程，则电梯支持力对人做功的情况是（）A．加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功B．加速时做正功，匀速和减速时做负功C．加速和匀速时做正功，减速时做负功D．始终做正功4、两个质量为m1、m2的小球，同时从两个等高的倾角分别为、的光滑斜面顶端由静止起向下运动，A．两球先后到达斜面底端，速度不同B．两球同时到达斜面底端，速度不同C．两球先后到达斜面底端，速度相同D．两球同时到达斜面底端，速度相同5、如图所示，倾角为37°、长为l＝16m的传送带，转动速度为v＝10m/s，在传送带顶端A处无初速度地释放一个质量为m＝0.5kg的物体，已知物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10m/s2.则说法正确的是()A．传送带顺时针转动时，物体从顶端A无法滑到底端BB．传送带顺时针转动时，物体从顶端A滑到底端B先做匀加速后匀速运动C．传送带逆时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的一直做匀加速运动D．传送带逆时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间为2s6、如图所示，木块A、B置于光滑水平桌面上，木块A沿水平方向向左运动与B相碰，碰后粘连在一起，将弹簧压缩到最短．则木块A、B和弹簧组成的系统，从A、B相碰到弹簧压缩至最短的整个过程中（）A．动量不守恒、机械能守恒B．动量不守恒、机械能不守恒C．动量守恒、机械能守恒D．动量守恒、机械能不守恒二、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，足够长的光滑细杆PQ水平固定，质量为2m的物块A穿在杆上，可沿杆无摩擦滑动，质量为0.99m的物块B通过长度为L的轻质细绳竖直悬挂在A上，整个装置处于静止状态，A、B可视为质点。若把A固定，让质量为0.01m的子弹以v0水平射入物块B（时间极短，子弹未穿出）后，物块B恰好能达到水平杆PQ位置，则（）A．在子弹射入物块B的过程中，子弹和物块B构成的系统，其动量和机械能都守恒B．子弹射入物块B的初速度v0=100C．若物块A不固定，子弹仍以v0射入，物块B仍能摆到水平杆PQ位置D．若物块A不固定，子弹仍以v0射入，当物块B摆到最高点时速度为8、如图所示，两平行导轨间距为L，倾斜部分和水平部分长度均为L，倾斜部分与水平面的夹角为37°，cd间接电阻R，导轨电阻不计．质量为m的金属细杆静止在倾斜导轨底端，与导轨接触良好，电阻为r．整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化关系为，在杆运动前，以下说法正确的是A．穿过回路的磁通量为B．流过导体棒的电流方向为由b到aC．回路中电流的大小为D．细杆受到的摩擦力一直减小9、如图所示，AOB为一边界为圆的匀强磁场，O点为圆心，D点为边界OB的中点，C点为边界上一点，且CD∥AO．现有两个完全相同的带电粒子以相同的速度射入磁场（不计粒子重力），其中粒子1从A点正对圆心射入，恰从B点射出，粒子2从C点沿CD射入，从某点离开磁场，则可判断（）A．粒子2在AB圆弧之间某点射出磁场B．粒子2必在B点射出磁场C．粒子1与粒子2在磁场中的运行时间之比为3：2D．粒子1与粒子2的速度偏转角度相同10、如图，地球与月球可以看作双星系统它们均绕连线上的C点转动在该系统的转动平面内有两个拉格朗日点L2、L4(位于这两个点的卫星能在地球引力和月球引力的共同作用下绕C点做匀速圆周运动，并保持与地球月球相对位置不变)，L2点在地月连线的延长线上，L4点与地球球心、月球球心的连线构成一个等边三角形．我国已发射的“鹊桥”中继卫星位于L2点附近，它为“嫦娥四号”成功登陆月球背面提供了稳定的通信支持．假设L4点有一颗监测卫星，“鹊桥”中继卫星视为在L2点．已知地球的质量为月球的81倍，则A．地球和月球对监测卫星的引力之比为81：1B．地球球心和月球球心到C点的距离之比为1：9C．监测卫星绕C点运行的加速度比月球的大D．监测卫星绕C点运行的周期比“鹄桥”中继卫星的大三、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）由于空间站处于完全失重状态，不能利用天平等仪器测量质量，为此某同学为空间站设计了如图所示(a)的实验装置，用来测量小球质量．图中弹簧固定在挡板上，轨道B处装有光电门，可以测量出小球经过光电门的时间．该同学设计的主要实验步骤如下：(ⅰ)用游标卡尺测量小球的直径d(ⅱ)将弹簧固定在档板上(ⅲ)小球与弹簧接触并压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x(ⅳ)由静止释放小球，测量小球离开弹簧后经过光电门的时间t，计算出小球离开弹簧的速度v(ⅴ)改变弹簧的压缩量，重复步骤(ⅲ)、(ⅳ)多次(ⅵ)分析数据，得出小球的质量该同学在地面上进行了上述实验，请回答下列问题(1)步骤(ⅰ)中游标卡尺示数情况如图(b)所示，小球的直径d＝___cm；(2)某一次步骤(ⅲ)中测得弹簧的压缩量为1cm，对应步骤(ⅳ)中测得小球通过光电门的时间为7.50ms，则此次小球离开弹簧的速度v＝______m/s；(3)根据实验得到的弹簧的形变x与对应的小球速度v在图(c)中描出了对应的点，请将(2)问中对应的点描出，并画出v-x图像．(4)已知实验所用弹簧的弹性势能EP与弹簧形变量x2之间的关系如图(d)所示，实验测得小球的质量为_____kg．12．（12分）利用如图甲所示的实验装置探究加速度与合外力的关系，实验中认为细绳对木块的拉力等于砝码和砝码桶的总重力．请思考探究思路并回答下列问题．（1）下列做法正确的是________．(填字母代号)A．在找不到合适的学生电源的情况下，可以使用四节干电池串联作为打点计时器的电源B．平衡摩擦力的方法是在砝码桶中添加砝码，使木块能拖着纸带匀速滑动C．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行D．实验时，先接放开木块再接通打点计时器的电源（2）如图乙所示，是挂上砝码桶，装入适量砝码，按实验要求打出的一条纸带．A、B、C、D、E是纸带上选取的五个计数点，相邻两个计数点之间还有四个计时点未画出．用刻度尺测出各计数点到A点之间的距离，已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端．其中打出计数点“C”时木块的速度vC=______m/s，木块的加速度a=__________m/s2(结果均保留两位有效数字)．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）如图光滑水平导轨AB的左端有一压缩的弹簧，弹簧左端固定，右端前放一个质量为m=1kg的物块（可视为质点），物块与弹簧不粘连，B点与水平传送带的左端刚好平齐接触，传送带的长度BC的长为L=6m，沿逆时针方向以恒定速度v=1m/s匀速转动．CD为光滑的水平轨道，C点与传送带的右端刚好平齐接触，DE是竖直放置的半径为R=0.4m的光滑半圆轨道，DE与CD相切于D点．已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，取g=10m/s1．（1）若释放弹簧，物块离开弹簧，滑上传送带刚好能到达C点，求弹簧储存的弹性势能；（1）若释放弹簧，物块离开弹簧，滑上传送带能够通过C点，并经过圆弧轨道DE，从其最高点E飞出，最终落在CD上距D点的距离为x=1.1m处（CD长大于1.1m），求物块通过E点时受到的压力大小；（3）满足（1）条件时，求物块通过传送带的过程中产生的热能．14．（16分）石墨烯是近些年发现的一种新材料，其超高强度及超强导电、导热等非凡的物理化学性质有望使的世界发生革命性变化，其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖．用石墨烯超级缆绳，人类搭建“太空电梯”的梦想有望在本世纪实现．科学家们设想，通过地球同步轨道站向地面垂下一条缆绳至赤道基站，电梯仓沿着这条缆绳运行，实现外太空和地球之间便捷的物质交换．（1）若“太空电梯”将货物从赤道基站运到距地面高度为h1的同步轨道站，求轨道站内质量为m1的货物相对地心运动的动能．设地球自转的角速度为ω，地球半径为R．（2）当电梯仓停在距地面高度h2=4R的站点时，求仓内质量m2=50kg的人对水平地板的压力大小．取地面附近的重力加速度g=10m/s2，地球自转的角速度ω=7.3×10-5rad/s，地球半径R=6.4×103km．15．（12分）如图所示，和两轻绳共同悬挂一质量为m的物体，若保持绳的方向不变，与竖直方向的夹角为60°，改变绳的方向，试求：（1）物体能达到平衡时，角的取值范围.（2）在0～90°的范围内，求绳上拉力的最大值和最小值.

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】

设阻力为f，由题知：f=kv；速度最大时，牵引力等于阻力，则有P=Fv=fv=kv1．所以摩托艇发动机的输出功率变为原来的1倍，则摩托艇的最大速率变为原来的倍．故选D．2、B【解析】

斧头劈木柴时，受力分析如图所示：设两侧面推压木柴的力分别为、且，利用几何三角形与力的三角形相似有，可得推压木柴的力：A．。故A不符合题意。B．。故B符合题意。C．。故C不符合题意。D．。故D不符合题意。3、D【解析】

人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中，他虽然经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，但是支持力的方向始终向上，与位移方向一致，所以支持力始终做正功，故ABC错误，D正确。故选D。4、A【解析】

球从斜面顶端到底端由动能定理可得得即两球到达底端的速度大小相等，由于两斜面角度不同，所以方向不同，由牛顿第二定律可得，小球的加速度所以两小球的加速度不同，由公式可知，两球运动到底端所用的时间不同，故A正确。故选A。5、D【解析】（1）传送带顺时针转动时，物体相对传送带向下运动，则物体所受滑动摩擦力沿斜面向上，因mgsin

37°>μmgcos

37°，则物体向下匀加速运动，选项AB错误；（2）传送带逆时针转动，当物体下滑速度小于传送带转动速度时，物体相对传送带向上运动，则物体所受滑动摩擦力沿传送带向下，设物体的加速度大小为a1，由牛顿第二定律得：

mgsin

37°+μmgcos

37°=ma1，代入数据得：a1=10

m/s2，

设当物体运动速度等于传送带转动速度时经历的时间为t1，位移为x1，则有：，x1=a1t2=5

m＜l=16

m，当物体运动速度等于传送带速度瞬间，有mgsin

37°＞μmgcos

37°，则下一时刻物体相对传送带向下运动，受到传送带向上的滑动摩擦力．设当物体下滑速度大于传送带转动速度时物体的加速度为a2，由牛顿第二定律得：，代入数据得：a2=2

m/s2，位移：x2=l-x1=16-5=11m，

又因为x2=vt2+a2t2，则有：10t2+t2=11，解得：t2=1

s（t2=-11

s舍去），所以有：t总=t1+t2=1+1=2

s．

选项C错误，D正确；故选D.点睛：解决本题的关键理清物体的运动规律，知道物体运动，明确速度和加速度的变化，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．从此题看出出，皮带传送物体所受摩擦力可能发生突变，不论是其大小的突变，还是其方向的突变，都发生在物体的速度与传送带速度相等的时刻．6、B【解析】

AB及弹簧组成的系统，在相碰到弹簧压缩最短的过程中，由于左侧墙壁对弹簧有弹力的存在，合外力不为零，故系统动量不守恒，由于墙壁对弹簧的弹力与AB的运动方向相反，对整个系统做负功，机械能不守恒，B正确．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】

A．在子弹射入物块B的过程中，子弹和物块B构成的系统，合外力冲量远小于内力冲量，其动量守恒，但由于要产生内能，所以机械能不守恒，故A错误；B．子弹和木块一起向上摆至最高点，由机械能守恒有解得子弹射入木块过程由动量守恒得解得故B正确；C．若物块A不固定，子弹仍以v0射入后，子弹和木块的动能转化为物块A和物块B的动能和物块B的重力势能，所以物块B的上摆高度小于物块A固定时的高度，故C错误；D．子弹射入木块过程由动量守恒得解得当物块A、B和子弹具有相同的速度时，物块B摆到最高点，则有解得故D正确。故选BD。8、BC【解析】A、由，故A错误．C、磁感应强度均匀增大，产生的感生电动势，由法拉第电磁感应定得，由全电路欧姆定律得，则C正确．B、由楞次定律可得感应电流的方向俯视为顺时针方向，即电流流向为b到a，B正确．D、因感应电流大小恒定，则细杆所受的安培力因B逐渐增大而增大，由左手定则知方向水平向右，对杆的平衡知识可得，则摩擦力先向上逐渐减小到零，后向下逐渐增大，D错误．故选BC．【点睛】电磁感应的两类电源(动生和感生)构成的典型题型有：电源问题、电路问题、运动问题、电量与能量问题．9、BC【解析】粒子运动轨迹如图所示：

A、粒子1从A点正对圆心射入，恰从B点射出，粒子在磁场中运动的圆心角为90°，粒子轨道半径等于BO，粒子2从C点沿CD射入其运动轨迹如图所示，设对应的圆心为，运动轨道半径也为BO，连接、，是平行四边形，，则粒子2一定从B点射出磁场，故A错误，B正确；

C、粒子1在磁场中转过的圆心角，连接PB，可知P为的中点，由数学知识可知，，两粒子的速度偏角不同，粒子在磁场中运动的周期：，两粒子的周期相等，粒子在磁场中的运动时间，的运动时间之比：，故C正确，D错误．点睛：本题考查了粒子在匀强磁场中的运动，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，作出粒子运动轨迹、应用数学知识、周期公式即可正确解题．10、AC【解析】

A项：由公式可知，地球和月球对监测卫星的引力之比为等于地球的质量与月球的质量之比即为81：1，故A正确；B项：设地球球心到C点的距离为r1，月球球心到C点的距离为r2，对地球有：联立解得：，故B错误；C项：对月球有：，对监测卫星有：地球对监测卫星的引力，月球对监测卫星的引力，由于两引力力的夹角小于90o，所以两引力的合力大于，由公式可知，监测卫星绕C点运行的加速度比月球的大，故C正确；D项：由于监测卫星绕C点运行的加速度比月球的大，所以监测卫星绕C点运行的周期比月球的更小，由于月球的周期与“鹄桥”中继卫星的相等，所以监测卫星绕C点运行的周期比“鹄桥”中继卫星的小，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、1.5020.05【解析】

游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数，游标卡尺不需要估读；根据在极短时间内的平均速度等于瞬时速度得出小球通过光电门时的速度大小；根据实验得到的弹簧的形变x与对应的小球速度v在图中描出了对应的点，用直线连接；根据能量守恒定律可得，可得，分析其斜率求出小球的质量；【详解】(1)游标卡尺的主尺读数为：1.5cm，游标尺上第0个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为0×0.1mm=0.0mm=0.00cm，所以最终读数为：1.5cm+0.00cm=1.50cm；(2)根据在极短时间内的平均速度等于瞬时速度得：小球通过光电门时的速度大小(3)根据实验得到的弹簧的形变x与对应的小球速度v在图中描出了对应的点，用直线连接如图所示；斜率，小球速度v与弹簧的形变x为；(4)根据能量守恒定律可得，可得，由弹簧的弹性势能EP与弹簧形变量x2之间的关系图可得，实验测得小球的质量为12、C0.541.0【解析】（1）打点计时器只能用交流电源，不能使用直流电源，A错误；平衡摩擦力的方法就是，小车与纸带相连，小车前面不挂钩码，把小车放在斜面上给小车一个初速度，看小车能否做匀速直线运动