上海市嘉定区封浜高级中学2027届高三物理第一学期期中达标测试试题含解析

上海市嘉定区封浜高级中学2027届高三物理第一学期期中达标测试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、如图所示，细绳一端固定在A点，跨过与A等高的光滑定滑轮B后在另一端悬挂一个沙桶Q．现有另一个沙桶P通过光滑挂钩挂在AB之间，稳定后挂钩下降至C点，∠ACB=120°，下列说法正确的是（）A．若只增加Q桶的沙子，再次平衡后C点位置降低B．若只增加P桶的沙子，再次平衡后C点位置不变C．若在两桶内增加相同质量的沙子，再次平衡后沙桶Q位置上升D．若在两桶内增加相同质量的沙子，再次平衡后C点位置不变2、质量分别为m1、m2的甲、乙两球,在离地相同高度处，同时由静止开始下落，由于空气阻力作用，两球到达地面前经时间分别到达稳定速度v1、v2已知空气阻力大小f与小球的下落速率v成正比，即，且两球的比例常数k完全相同，两球下落的v-t关系如图所示，下列说法正确的是（）A． B．C．释放瞬间甲球的加速度较大 D．时间内两球下落的高度相等3、在物理学发展的进程中，许多科学家作出了重要的贡献．下列关于科学家及其成就的说法中正确的是（）A．开普勒发现了万有引力定律B．卡文迪许测出了引力常量GC．亚里士多德指出“力是改变物体运动状态的原因”D．伽利略得出“加速度与力成正比，与质量成反比”的结论4、一颗运行中的人造地球卫星，到地心的距离为r时，所受万有引力为F；到地心的距离为2r时，所受万有引力为()A．F B．3F C．F D．F5、如图所示是一种古老的舂米机．舂米时，稻谷放在石臼A中，横梁可以绕O轴转动，在横梁前端B处固定一舂米锤，当脚踏在横梁另一端C点往下压时，舂米锤便向上抬起．然后提起脚，舂米锤就向下运动，击打A中的稻谷，使稻谷的壳脱落变为大米．已知OC>OB，则在横梁绕O转动过程中()A．B、C的向心加速度相等B．B、C的线速度关系满足vB<vCC．B、C的角速度关系满足ωB<ωCD．舂米锤击打稻谷时对稻谷的作用力大于稻谷对舂米锤的作用力6、如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一根不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为F1；质量为m和2m的木块间的最大静摩擦力为F1．现用水平拉力F拉质量为3m的木块，使三个木块一起加速运动，下列说法正确的是（）A．质量为2m的木块受到四个力的作用B．当F逐渐增大到F1时，轻绳刚好被拉断C．在轻绳未被拉断前，当F逐渐增大时，轻绳上的拉力也随之增大，并且大小总等于F大小的一半D．在轻绳被拉断之前，质量为m和2m的木块间已经发生相对滑动二、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，质量相同的两物体a、b，用不可伸长的轻绳跨接在同一光滑的轻质定滑轮两侧，a在水平桌面的上方，b在水平粗糙桌面上。初始时用力压住b使a、b静止，撤去此压力后，a开始运动，在a下降的过程中，b始终未离开桌面。在此过程中A．a的速率小于b的速率B．两物体机械能的变化量相等C．a的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量D．绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的代数和为零8、在离水平地面高处将一质量为的小球水平抛出，在空中运动的过程中所受空气阻力大小恒为，落地时小球距抛出点的水平距离为，速率为，那么，在小球运动的过程中（）A．重力做功为B．克服空气阻力做的功为C．落地时，重力的瞬时功率为D．重力势能和机械能都逐渐减少9、水平地面上固定有两个高度相同的粗糙斜面体甲和乙，斜面长分别为s、L1，如图所示。两个完全相同的小滑块A、B可视为质点，同时由静止开始从甲、乙两个斜面的顶端释放，小滑块A一直沿斜面甲滑到底端C点，而小滑块B沿斜面乙滑到底端P点后又沿水平面滑行距离L2到D点（小滑块B在P点从斜面滑到水平面时速度大小不变），且s＝L1＋L2。小滑块A、B与两个斜面以及水平面间的动摩擦因数相同，则（）A．滑块A到达底端C点时的动能一定比滑块B到达D点时的动能小B．两个滑块在斜面上加速下滑的过程中，到达同一高度时，动能可能相同C．A、B两个滑块从斜面顶端分别运动到C、D的过程中，滑块A重力做功的平均功率小于滑块B重力做功的平均功率D．A、B两个滑块从斜面顶端分别运动到C、D的过程中，由于克服摩擦而产生的热量一定相同10、如图水平传送带在电动机带动下始终保持以速度v匀速运动，某时刻质量为m的物块无初速度地放在传送带的左端，经过一段时间物块能与传送带保持相对静止．已知物块与传送带间的动摩擦因数为．若当地的的重力加速度为g，对于物块放上传送带到物块与传送带相对静止的过程，下列说法中正确的是（）A．物块所受摩擦力的方向水平向右 B．物块运动的时间为C．物块相对地面的位移大小为 D．物块相对传送带的位移大小为三、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）利用图示装置可以做多个力学实验．（1）用此装置“研究匀变速直线运动”时，______（填“需要”或“不需要”）平衡小车和木板间的摩擦阻力；（2）用此装置探究“加速度与质量的关系”时，改变小车质量后，__（填“需要”或“不需要”）重新平衡摩擦阻力；（3）用此装置探究“功与速度变化的关系”，为了尽可能准确，不挂钩码平衡摩擦力时，小车后面______（填“需要”或“不需要”）固定纸带；12．（12分）在探究“加速度与力和质量的关系”实验时，某老师对传统实验进行了改进，其实验操作如下：①如图1所示，先将沙和沙桶通过滑轮悬挂于小车一端，调节平板的倾角θ，使小车沿斜面向下做匀速直线运动，测出沙和沙桶的总质量m；②保持平板倾角θ不变，去掉沙和沙桶，小车即在平板上沿斜面向下做匀加速直线运动，通过纸带测量其加速度a；③保持小车质量M不变，多次改变沙和沙桶的总质量m，每次重复①②两步操作，得到小车加速度与合力的关系；④多次改变小车的质量，进行适当的操作，得到小车加速度和质量的关系．(1)在上述实验操作过程中，以下说法正确的是_____A．可以用电池盒给打点计时器供电B．应在小车开始运动后再接通打点计时器的电源C．要保持细绳与平板平行D．应让小车从靠近定滑轮处开始运动(2)在操作①中若打了一条如图2所示的纸带，已知纸带左端为连接小车处，则应将平板的倾角适当_____(选填“增大”或“减小”)些；(3)在操作②中，小车所受的合力大小等于_____（用题中所给定的字母以及重力加速度g表示）；(4)在本实验中_____(选填“需要”或“不需要”)满足沙和沙桶的质量远小于小车的总质量；在操作④中，每次改变小车质量后，_____（选填“需要”或“不需要”）重新调节平板的倾角．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）一个带正电的小物体，，放在倾角为37，有挡板的绝缘斜面上，空间若加沿斜面向上方向的变化电场，其加速度随电场力变化图象为图乙所示，现把斜面放平从静止开始计时，改用图丙中周期性变化的水平电场作用(g取).求:（1）物体的质量及物体与斜面间的动摩擦因数；（2）在图丙所示周期性变化的水平电场作用下，物体一个周期内的位移大小；

（3）在图丙所示周期性变化的水平电场作用下，15s内电势能的变化量。14．（16分）如图所示，在竖直平面内有一倾角θ=37°的传送带，两皮带轮AB轴心之间的距离L=3.2m，沿顺时针方向以v0=2m/s匀速运动．一质量m=2kg的物块P从传送带顶端无初速度释放，物块P与传送带间的动摩擦因数μ=0.1．物块P离开传送带后在C点沿切线方向无能量损失地进入半径为m的光滑圆弧形轨道CDF，并沿轨道运动至最低点F，与位于圆弧轨道最低点的物块Q发生碰撞，碰撞时间极短，物块Q的质量M＝1kg，物块P和Q均可视为质点，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，．求：(1)物块P从传送带离开时的动量；(2)传送带对物块P做功为多少；(3)物块P与物块Q碰撞后瞬间，物块P对圆弧轨道压力大小的取值范围．15．（12分）如图所示，长木板A上右端有一物块B，它们一起在光滑的水平面上向左做匀速运动，速度v0=1m/s．木板左侧有与A等高的物体C．已知长木板A的质量为mA=1kg，物块B的质量为mB=3kg，物块C的质量为mc=1kg，物块B与木板A间的动摩擦因数μ=0.5，取g=10m/s1．（1）若木板足够长，A与C碰撞后立即粘在一起，求物块B在木板A上滑行的距离L；（1）若木板A足够长，A与C发生弹性碰撞（碰撞时间极短，没有机械能的损失），求①第一次碰撞后物块B在木板A上滑行的距离L1；②木板A是否还能与物块C再次碰撞？试陈述理由．

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.平衡时绳子的拉力等于Q的重力，若只增加Q桶的沙子，绳子拉力增大。绳子再次平衡后，AC段和BC段绳子拉力的合力等于P的重力，合力大小不变，夹角增大，所以C点位置升高，故A错误；B.若只增加P桶的沙子，AC段和BC段绳子拉力大小不变，合力增大，则夹角减小。再次平衡后C点位置降低，故B错误；CD.由于稳定时∠ACB=120∘，根据平衡条件可得绳子的拉力大小等于P的重力、又等于Q的重力，所以在两桶内增加相同质量的沙子，再次平衡后C点位置不变，故C错误，D正确；2、B【解析】

AB．两球先做加速度减小的加速运动，最后都做匀速运动，稳定时有，因此最大速度与其质量成正比，即，则由图象知，因此；A错误；B正确；C．释放瞬间，因此空气阻力，两球均只受重力，加速度均为重力加速度g，C错误；D．速度图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移，由图可知，t0时间内两球下落的高度不相等，D错误；故选B。

3、B【解析】A、牛顿发现了万有引力定律，故A错误；

B、卡文迪许测出了引力常量G，故B正确；

C、亚里士多德指出“力是维持物体运动的原因”，故C错误；

D、牛顿得出“加速度与力成正比，与质量成反比”的结论，故D错误．点睛：本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．4、C【解析】

根据万有引力定律，有距离为2r时可得故C正确，ABD错误。5、B【解析】

AC.由图可知，B与C属于同轴转动，则它们的角速度是相等的，即ωC=ωB.由：a=ω2r，而OC＞OB，可知C的向心加速度较大；故A错误，C错误；B.由于OC＞OB，由v=ωr，可知C点的线速度大；故B正确；D.锤对稻谷的作用力与稻谷对舂米锤的作用力是一对作用力与反作用力，二者大小相等；故D错误.6、C【解析】试题分析：质量为的物体受重力、支持力、对它的压力以及摩擦力，还有轻绳的拉力，总共受5个力，故A错误；当轻绳的拉力为时，和的加速度，对整体分析，拉力．知当拉力为时，轻绳恰好被拉断，故B错误；以整体为研究对象，则：，绳子的拉力：，所以在轻绳未被拉断前，当F逐渐增大时，轻绳上的拉力也随之增大，并且大小总等于F大小的一半，故C正确；轻绳的拉力为时，和的加速度，对，则：，所以在轻绳被拉断之前，质量为和的木块间不能发生相对滑动，故D错误．考点：牛顿第二定律、物体的弹性和弹力【名师点睛】解决本题的关键能够正确地受力分析，运用牛顿第二定律进行求解，注意整体法和隔离法的运用．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、AD【解析】

将b的速度进行分解如下图所示：

由图可知va=vbcosθ，cosθ<1，可得va<vb，即a的速率小于b的速率，故A正确；绳对a做负功，对b做正功，则a的机械能减少，b的机械能增加。由于摩擦力对b做功，故ab系统总的机械能减少，则二者机械能的变化量不相等，故B错误；a的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量与产生的内能之和，故a的重力势能的减小量大于两物体总动能的增加量，故C错误；在这段时间t内，绳子对a的拉力和对b的拉力大小相等，绳子对a做的功等于-FTvat，绳子对b本题是连接体问题，关键要知道两个物体沿绳子方向的分速度相等。要正确分析有摩擦力作用下的系统功能转化关系，知道系统克服摩擦力做功机械能减少，减少的机械能转化为内能。8、AD【解析】

A.重力做功为，故A正确；B.空气阻力做功与经过的路程有关，而小球经过的路程大于，故克服空气阻力做的功大于，故B错误．C.落地时，重力的瞬时功率为重力与沿重力方向的分速度的乘积，故落地时重力的瞬时功率小于，C错误；D.重力做正功，重力势能减少，空气阻力做负功，机械能减少，故D正确．9、AC【解析】

A．根据动能定理，滑块A由甲斜面顶端到达底端C点的过程mgh－μmgcosα·s＝mv滑块B由乙斜面顶端到达D点的过程mgh－μmgcosβ·L1－μmgL2＝mv由于s＝L1＋L2，根据几何关系得scosα>L1cosβ＋L2所以mv<m，故A正确；B．两个滑块在斜面上加速下滑的过程中，到达同一高度时mgh－μmgcosθ·＝mv2重力做功相同，但克服摩擦力做功不等，所以动能不同，故B错误；C．整个过程中，两滑块所受重力做功相同，但由于滑块A运动时间长，故重力对滑块A做功的平均功率比滑块B的小，故C正确；D．滑块A、B分别到达C、D时的动能不相等，由能量守恒定律知滑块A、B运动过程中克服摩擦产生的热量不同，故D错误。故选AC。10、AD【解析】A.物块向右加速运动，受到向右的摩擦力作用，A正确；B、根据牛顿第二定律：，，物块加速运动的时间为t=v/a=，B错误；C、根据速度位移关系：，物块的位移：，C错误；D、传送带的速度为v，物块的平均速度为v/2，物块相对传送带的位移大小等于物块的位移，D正确．故选AD．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、不需要不需要需要【解析】

（1）[1]用此装置“研究匀变速直线运动”时，不需要平衡摩擦力，只要物体做匀变速直线运动即可；（2）[2]用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，改变砝码和砝码盘的质量时，不需要重新平衡摩擦力；（3）[3]用此装置探究“功与速度变化的关系”，为了尽可能准确，不挂钩码平衡摩擦力时，小车后面需要固定纸带，同时将纸带与限位孔之间的摩擦阻力也同时平衡掉。解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，然后熟练应用物理规律来解决实验问题。12、CD减小mg不需要需要【解析】（1）打点计时器必须要用交流电源供电，故不可以用电池盒给打点计时器供电。选项A错误；应在接通打点计时器的电源后再让小车开始运动，选项B错误；要保持细绳与平板平行，选项C正确；应让小车从靠近定滑轮处开始运动，选项D正确；故选CD.（2）由纸带可看出，小车做加速运动，说明木板倾角过大，故应该减小木板倾角；（3）在操作②中，因开始时小车拖着砂和砂桶运动运动，故去掉砂桶后，小车所受的合力大小等于砂和砂桶的重力mg；（4）在本实验中，因小车加速下滑时不带砂和砂桶，故不需要满足沙和沙桶的质量远小于小车的总质量；因平衡摩擦力时要调节砂和砂桶的重力，故在操作④中，每次改变小车质量后，需要重新调节平板的倾角．点睛：此题是课本实验的改进实验，很有新意，关键是搞清实验的原理；在理解老实验的基础上对新实验改进方法进行理解.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）0.5（2）（3）483J【解析】

（1）以物体为研究对象，根据牛顿第二定律求解加速度的表达式，根据图线的斜率和截距进行分析；

（2）根据牛顿第二定律求解前内、内的加速度，在根据位移时间关系求解前2s内的位移、2～4s内的位移即可；

（3）求出15s内的位移大小，根据电场力做的功等于电势能的变化来分析；【详解】（1）设物体的质量为m、与斜面间的动摩擦因数为；

由牛顿第二定律得：

得：，

结合乙图象得：，所以；

当时，，解得：；（2）内：由牛顿第二定律可得：

其中解得：，方向水平向右

前2s内通过的位移为：速度为：；内：由牛顿第二定律可得：其中：，

解得加速度大小为，方向水平向左；

由此可知在内做减速运动，4s末速度为：

在内的位移为：所以一个周期内位移为：；（3）由周期性运动可知，内E1作用下位移为，作用下位移为：

其中为减速第一秒内的位移，为：代入数据解得：

粒子在作用下做功为：

代入数据解得：

粒子在作用下做功为：

代入数据解得

即内电场力做功为：

所以物体电势能的减少量为。有关带电粒子在匀强电场中的运动，在解决问题时，主要可以从两条线索展开：其一，力和运动的关系：根据带电粒子受力情况，用牛顿第二定律求出加速度，结合运动学公式确定带电粒子的速度和位移等；其二，功和能的关系：根据电场力对带电粒子做功，引起带电粒子的能量发生变化，利用动能定理研究全过程中能的转化，研究带电粒子的电势能的变化。14、(1)8kgm/s，方向与水平方向成斜向右下；(2)-22.4J；(3)【解析】

(1)物块在未到达与传送带共速之前,所