2027届上海市华东师大一附中高三上物理期中学业质量监测试题含解析

2027届上海市华东师大一附中高三上物理期中学业质量监测试题注意事项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、如图甲所示,在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上运动,其v−t图象如图乙所示.人顶杆沿水平地面运动的s−t图象如图丙所示.若以地面为参考系,下列说法中正确的是()A．猴子的运动轨迹为直线B．猴子在前2s内做匀变速曲线运动C．t=0时猴子的速度大小为8m/sD．t=1s时猴子的加速度大小为4m/s22、如图所示，一质量M=3.0kg的长方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量m=1.0kg的小木块A(可视为质点)，同时给A和B以大小均为2.0m/s，方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，要使小木块A不滑离长木板B板，已知小木块与长木板之间的动摩擦因数为0.6，则长木板B的最小长度为()A．1.2mB．0.8mC．1.0mD．1.5m3、一质点做直线运动，加速度方向始终与速度方向相同，但加速度大小逐渐减小至零，则在此过程中A．位移逐渐增大，当加速度减小至零时，位移将不再增大B．位移逐渐减小，当加速度减小至零时，位移达到最小值C．速度逐渐减小，当加速度减小至零时，速度达到最小值D．速度逐渐增大，当加速度减小至零时，速度达到最大值4、平直的公路上有a、b两辆汽车同向行驶，t=0时刻b车在前a车在后，且两车相距s0。已知a、b两车的v-t图象如下图所示，在0~t1时间内，b车的位移为s，则下列说法中正确的是（）A．0~t1时间内a车的位移为3sB．若a、b在t1时刻相遇，则s0=sC．若a、b在时刻相遇，则D．若a、b在时刻相遇，它们将在时刻再次相遇5、一条形磁铁静止在斜面上，固定在磁铁中心的竖直上方的水平导线中通有垂直纸面向里的恒定电流，如图所示，若将磁铁的N极位置与S极位置对调后，仍放在斜面上原来的位置，则磁铁对斜面的压力F和摩擦力的变化情况分别是A．F增大，减小B．F减小，增大C．F与都减小D．F与都增大6、如图所示，竖直平面内有水平向左的匀强电场E，M点与P点的连线垂直于电场线，M点与N在同一电场线上．两个完全相同的带等量正电荷的粒子，以相同大小的初速度v0分别从M点和N点沿竖直平面进入电场，重力不计．N点的粒子垂直电场线进入，M点的粒子与电场线成一定夹角进入，两粒子恰好都能经过P点，在此过程中，下列说法正确的是A．电场力对两粒子做功相同B．两粒子到达P点的速度大小可能相等C．两粒子到达P点时的电势能都减小D．两粒子到达P点所需时间一定不相等二、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，半径为的光滑圆弧槽固定于水平面上，为弧形槽的最低点，为弧形槽的圆心位置．点、圆弧槽上的点和点分别放上一个完全相同的小球，已知．现将三小球同时由静止释放，下列说法正确的是（）A．处小球比处小球晚到达点B．处小球比处小球同时到达点C．处小球比处小球早到达点D．处小球比处小球晚到达点8、​如图甲所示,物块A．B的质量分别是mA=4.0kg和mB=3.0kg．用轻弹簧栓接，放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙相接触．另有一物块C从t=0时以一定速度向右运动,在t=4s时与物块A相碰,并立即与A粘在一起不再分开，物块C的v-t图象如图乙所示,下列说法正确的是（

）A．​物块C的质量mc=2kgB．​墙壁对物块B的弹力在4s到12s对B不做功C．​B离开墙后的过程中弹簧具有最大弹性势能EP=9JD．​墙壁对物块B的弹力在4s到12s的时间内对B的冲量I为09、如图所示，带有挡板的光滑斜面固定在水平地面上，斜面的倾角为．质量均为1kg的A、B两物体用轻弹簧拴在一起，弹簧的劲度系数为5N/cm，质量为2kg的物体C用细线通过光滑的轻质定滑轮与物体B连接．开始时A、B均静止在斜面上，A紧靠在挡板处，用手托住C，使细线刚好被拉直．现把手拿开，让C由静止开始运动，从C开始运动到A刚要离开挡板的过程中，下列说法正确的是（）（取g=10m/s2）A．初状态弹簧的压缩量为1cmB．末状态弹簧的伸长量为1cmC．物体B、C与地球组成的系统机械能守恒D．物体C克服绳的拉力所做的功为0.2J10、如图所示，A、B两球分别套在两光滑无限长的水平直杆上，两球通过一轻绳绕过一定滑轮（轴心固定不动）相连，某时刻连接两球的轻绳与水平方向的夹角分别为、，A球向左的速度为v，下列说法正确的是（）A．此时B球的速度为B．此时B球的速度为C．当增大到等于时，B球的速度达到最大，A球的速度为0D．在整个运动过程中，绳对B球的拉力一直做正功三、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1所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况．利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验．(1)打点计时器使用的电源是__________（选填选项前的字母）．A．直流电源B．交流电源(2)实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确操作方法是__________（选填选项前的字母）．A．把长木板右端垫高B．改变小车的质量(3)在不挂重物且__________（选填选项前的字母）的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响．A．计时器不打点B．计时器打点(4)以v2为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据作出如图3所示的v2–W图象．由此图象可得v2随W变化的表达式为___________．(5)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，图4中正确反映v2–W关系的是________．12．（12分）某实验小组用图所示装置研究加速度与力的关系，图中带滑轮的长木板水平放置于桌面，拉力传感器可直接显示所受到的拉力大小．（1）实验时，下列操作必要且正确的是_______A．将长木板右端适当垫高，使小车能自由匀速滑动B．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录传感器的示数C．改变砂和砂桶质量，打出几条纸带D．用天平测出砂和砂桶的质量E．为了减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量（2）若直接按图所示装置进行实验，以传感器的示数F为横坐标，通过纸带分析得到的加速度a为纵坐标，画出的a﹣F图象合理的是______（3）若上题中四个图象中的图线（包括C中的直线部分）的斜率为k，则小车的质量为_______．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,一个质量为m的T形活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体,活塞的体积可忽略不计,距汽缸底部h0处连接一U形细管(管内气体体积可忽略),初始时,封闭气体温度为T0,活塞水平部分距离汽缸底部1.4h0。现缓慢降低气体的温度,直到U形管中两边水银面恰好相平,此时T形活塞的竖直部分与汽缸底部接触。已知大气压强为p0,汽缸横截面积为S,活塞竖直部分高为1.2h0,重力加速度为g。求：①汽缸底部对T形活塞的支持力大小；②两水银面相平时气体的温度。14．（16分）图示为直角三棱镜的截面ABC，其中∠B=60°，直角边AC的长度为L，一束单色光从D点以与AC边成30°角入射到棱镜中，已知CD=2AD，棱镜对该单色光的折射率为，光在真空中的速度为c。求：①根据计算说明能否在AB面发生全反射。②此单色光通过三棱镜的时间。15．（12分）雨滴落到地面的速度通常仅为几米每秒，这与雨滴下落过程中受到空气阻力有关。雨滴间无相互作用且雨滴质量不变，重力加速度为g。(1)质量为m的雨滴由静止开始，下落高度h时速度为u，求这一过程中克服空气阻力所做的功W；(2)将雨滴看作半径为r的球体，设其竖直落向地面的过程中所受空气阻力f=kr2v2，其中v是雨滴的速度，k是比例系数；a.设雨滴的密度为ρ，推导雨滴下落趋近的最大速度vm与半径r的关系式；b.示意图中画出了半径为r1、r2（r1>r2）的雨滴在空气中无初速下落的v—t图线，其中_____对应半径为r1的雨滴（选填①、②）；若不计空气阻力，请在图中画出雨滴无初速下落的v—t图线。(3)由于大量气体分子在各方向运动的几率相等，其对静止雨滴的作用力为零。将雨滴简化为垂直于运动方向面积为S的圆盘，证明：圆盘以速度v下落时受到的空气阻力f∝v2（提示：设单位体积内空气分子数为n，空气分子质量为m0）。

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】

AB．由乙图知，猴子竖直方向上做匀减速直线运动，加速度竖直向下．由甲图知，猴子水平方向上做匀速直线运动，则猴子的加速度竖直向下，与初速度方向不在同一直线上，故猴子在2s内做匀变速曲线运动．故A错误，B正确．C．s-t图象的斜率等于速度，则知猴子水平方向的初速度大小为：vx=4m/s，竖直方向分速度：vy=8m/s，t=0时猴子的速度大小为：故C错误．D．v-t图象的斜率等于加速度，则知猴子的加速度大小为：故D错误；

故选B．2、C【解析】

当从开始到AB速度相同的过程中，取水平向右方向为正方向，由动量守恒定律得：(M−m)v0＝(M+m)v解得：v=1m/s；由能量关系可知：μmgL=12M+mv03、D【解析】

在此过程中，由于加速度的方向始终与速度方向相同，所以质点做加速直线运动，速度逐渐增大，当加速度减小到零时，物体将做匀速直线运动，速度不变，而此时速度达到最大值；由于质点做方向不变的直线运动，所以位移逐渐增大，当加速度减小到零时，速度不为零，所以位移继续增大；A．与分析不符，故A错误；B．与分析不符，故B错误；C．与分析不符，故C错误；D．与分析相符，故D正确；故选D。4、A【解析】

A.v−t图象围成的面积表示位移，在0~t1时间内a围成的面积是b的三倍，故A正确；B.若a、b在t1时刻相遇，则等于该段时间内a、b位移差，则s0=2s，故B错误；C.若a、b在时刻相遇，该段时间内b的位移为，a的位移为，所以，故C错误；D.如图若在时刻相遇，它们将在

时刻再次相遇，D错误。故选A.在速度时间图像中，需要掌握三点：一、速度的正负表示运动方向，看运动方向是否发生变化，只要考虑速度的正负是否发生变化；二、图像的斜率表示物体运动的加速度；三、图像与坐标轴围成的面积表示位移，在坐标轴上方表示正方向位移，在坐标轴下方表示负方向位移。5、D【解析】

在磁铁的N极位置与S极位置对调前,根据左手定则判断可以知道,导线所受的安培力方向斜向下,

由牛顿第三定律得知,磁铁所受的安培力方向斜向上,

设安培力大小为,斜面的倾角为,磁铁的重力为G,由磁铁的受力平衡得:

斜面对磁铁的支持力:,

摩擦力:,

在磁铁的N极位置与S极位置对调后,

同理可以知道,斜面对磁铁的支持力：,

摩擦力:可见,F、f都增大，故D正确；综上所述本题答案是：D6、D【解析】

A.由图可知MP两点在同一等势面上，所以两点间的电势差为零，而NP间的电势差大于零，根据W=qU知，电场力对M点的粒子不做功，对N点的粒子做正功，故A错误；B.根据动能定理知N点的粒子到达P点时电场力做正功，所以速度增大，而M点的粒子到达P点时电场力不做功，所以速度大小不变，又因它们的初速度大小相等，所以两粒子达到P点的速度大小不等，故B错误；C.M点的粒子到达P点时电势能不变，N点的粒子到达P点电场力做正功，所以电势能减少，故C错误；D.在垂直于电场线方向，两个粒子都做匀速直线运动，设PM=L，设M点的粒子与电场线的夹角为α．则M点的粒子到达P点的时间：N点的粒子到达P点的时间：由此可见，两粒子到达P点所需时间一定不相等，故D正确．故选D．本题主要考查了电场力做功、电势能及速度的分解得应用，首先分析初末位置的电势差，判断电场力做功的关系．由动能定理分析速度大小关系．运用运动的分解法和运动学公式分析运动时间的关系．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、BC【解析】AB、依据单摆的周期公式，由于，处小球比处小球同时到达点，故A错误，B正确；CD、处做自由落体，所用时间，所以处小球比处小球早到达点，故C正确，D错误；故选BC。【点睛】AB处小球做单摆运动，根据单摆的周期公式求出运动时间，O处小球做自由落体运动，根据自由落体运动规律求出时间。8、ABC【解析】

A．由图可知，C与A碰前速度为v1=9m/s，碰后速度为v2=3m/s，C与A碰撞过程动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mCv1=（mA+mC）v2，解得：mC=2kg故A正确。

B．在4s到12s内，B不动，则墙壁对物块B的弹力在4s到12s对B不做功。故B正确。

C．在12s时，B离开墙壁，之后A、B、C及弹簧组成的系统动量和机械能守恒，且当AC与B速度相等时，弹簧弹性势能最大，以A的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：（mA+mC）v3=（mA+mB+mC）v4，由机械能守恒定律得：，代入数据解得：EP=9J故C正确。

D．由图知，12s末A和C的速度为v3=-3m/s，4s到12s，墙对B的冲量为I=（mA+mC）v3-（mA+mC）v2，

解得：I=-36N•s方向向左。故D错误。9、ABD【解析】

A．初状态弹簧的压缩量为故A正确．B．末状态弹簧的伸长量为故B正确．C．对于物体B、C与地球组成的系统，由于弹簧对B先做正功后做负功，所以系统的机械能不守恒．故C错误．D．初末状态弹簧的弹性势能相等，对于弹簧、物体B、C与地球组成的系统，根据机械能守恒定律得对C，由动能定理得解得物体C克服绳的拉力所做的功W克=0.2J，故D正确．10、AC【解析】试题分析：将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，如图所示在沿绳子方向的分速度等于B沿绳子方向的分速度．在沿绳子方向的分速度为，所以，故A正确，B错误；当增大到等于时，B球的速度沿绳子方向的分速度等于0，所以A沿绳子方向的分速度也是0，而不等于0，所以A球的速度为0；此时A的动能全部转化为B的动能，所以B球的速度达到最大，故C正确；在增大到的过程中，绳子的方向与B球运动的方向之间的夹角始终是锐角，在增大到大于的过程中，绳子的方向与B球运动的方向之间的夹角始终是钝角，所以绳对B球的拉力先做正功再做负功，故D错误．考点：运动的合成与分解、功【名师点睛】解决本题的关键会对速度进行分解，将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于B沿绳子方向的分速度．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、BABv2=kW，k=(4.5~5.0)kg–1A【解析】(1)电火花打点计时器使用的是220V的交流电，电磁打点计时器用的是6~8V的低压交流电，故选B；(2)平衡摩擦力的方法是：把木板一段垫高，让小车滑下，当小车匀速运动时，就意味着摩擦力抵消了，故选A；(3)此时应当让打点计时器打点，因为打点计时器也会有摩擦力，故选B；(4)根据图象上的点，可以得出得v2随W变化的表达式为：v2=0.008+kW；（k=(4.5~5.0)kg–1）;(5)如果实验中完全消除了摩擦力和其它阻力，那么重物重力做的功就等于重锤和小车动能的增加量；即：，期中W=mgh，质量都是定值，所以v2与W成正比，A图正确．故选A．【点睛】本题考查动能定理的实验探究，这个实验的一个重点就是学会使用打点计时器计算速度，然后分析动能和重力势能的关系，多练习速度计算也是本题的一个基础．本实验中也要知道误差的来源，这样在分析图象问题时就容易得出原因．12、ABCB【解析】

（1）实验前要平衡摩擦力，将长木板右端适当垫高，使小车能自由匀速滑动，故A正确；为充分利用纸带，小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录传感器的示数，故B正确；为得出普遍规律，改变砂和砂桶质量，打出几条纸带，故C正确；小车受到的拉力可由拉力传感器测出来，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，故D错误；小车受到的拉力