上海外国语大学附属上外高中2027届物理高三第一学期期中经典试题含解析

上海外国语大学附属上外高中2027届物理高三第一学期期中经典试题考生请注意：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，一根长为L不可伸长的轻绳跨过光滑的水平轴O，两端分别连接质量为2m的小球A和质量为m的物块B，由图示位置释放后，当小球转动到水平轴正下方时轻绳的中点正好在水平轴O点，且此时物块B的速度刚好为零，则下列说法中正确的是()A．物块B一直处于静止状态B．小球A从图示位置运动到水平轴正下方的过程中机械能守恒C．小球A运动到水平轴正下方时的速度大小为D．小球A从图示位置运动到水平轴正下方的过程中，小球A与物块B组成的系统机械能守恒2、如图所示，甲乙两船在同一条河流中同时开始渡河，M、N分别是甲乙两船的出发点，两船头与河岸均成α角，甲船船头恰好对准N点的正对岸P点，经过一段时间乙船恰好到达P点，如果划船速度大小相等，且两船相遇，不影响各自的航行，下列判断正确的是（）A．甲船也能到达正对岸B．甲船渡河时间一定短C．两船相遇在NP直线上的某点（非P点）D．渡河过程中两船不会相遇3、如图所示，质量为m的小球被固定在轻杆的一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，运动过程中小球受到空气阻力的作用．设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时轻杆对小球的拉力为7.5mg，此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周通过最高点时轻杆对小球的支持力为0.5mg．小球在此半个圆周运动过程中克服空气阻力所做的功为A． B．C．mgR D．2mgR4、如图所示，质量相等的两个物体，沿着倾角分别为α和β（α>β）的两个光滑固定斜面，由静止开始从斜面顶端滑下，到达斜面底端，两个斜面高度相同。在此过程中，关于两个物体，相同的物理量是A．下滑的加速度大小B．下滑的时间C．合外力的冲量大小D．重力的平均功率5、以的速度水平抛出一物体，当其水平分位移与竖直分位移相等时，下列说法错误的是（）．A．运动的位移是B．竖直分速度的大小等于水平分速度的大小C．运动的时间是D．即时速度的大小是6、如图所示，水平放置的平行板电容器的上极板与滑动变阻器的滑动端P相连接．电子以速度v0垂直于电场线方向射入并穿过平行板间的电场．在保证电子还能穿出平行板间电场的情况下，若使滑动变阻器的滑动端P上移，则电容器极板上所带电量q和电子穿越平行板所需的时间tA．电量q增大，时间t不变B．电量q不变，时间t增大C．电量q增大，时间t减小D．电量q不变，时间t不变二、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，叠放在水平转台上的小物体A、B、C能随转台一起以角速度ω匀速转动，A、B、C的质量分别为3m、2m、m，A与B、B与转台、C与转台间的动摩擦因数都为μ，B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r。设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法错误的是A．B对A的摩擦力一定为3μmgB．C与转台间的摩擦力大于A与B间的摩擦力C．转台的角速度一定满足：ω≤D．转台的角速度一定满足：ω≤8、如图所示,小球A、B、C的质量分别为m、m、2m,A与BC间通过铰链用轻杆连接，杆长为L,B、C置于水平地面上．现让两轻杆并拢，将A由静止释放下降到最低点的过程中，A、B、C在同一竖直平面内运动，忽略一切摩擦，重力加速度为g．则A．A、B、C组成的系统水平方向动量守恒B．A、C之间的轻杆始终对C做正功C．A与桌面接触时具有水平方向的速度D．A与桌面接触时的速度大小为9、质量为的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿粗糙水平面做直线运动内F与运动方向相反，内F与运动方向相同，物体的图象如图，取，则A．拉力F的大小为100NB．物体在4s时拉力的瞬时功率为120WC．4s内拉力所做的功为-480JD．4s内物体克服摩擦力做的功为480J10、如图所示，面积为S、匝数为N、内阻不计的矩形线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中，从图示位置开始计时，绕水平轴oo′以角速度ω匀速转动．矩形线圈通过滑环连接理想变压器．理想变压器原线圈上的滑动触头P上下移动时，可改变副线圈的输出电压；副线圈接有可变电阻R．电表均为理想交流电表．下列判断正确的是（）A．矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为B．矩形线圈产生的感应电动势的有效值为C．当P位置不动，R增大时，电压表示数也增大D．当P位置向上移动、R不变时，电流表示数将增大三、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）某实验小组做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验．实验时，先把弹簧平放在桌面上，用刻度尺测出弹簧的原长L0=4.6cm，再把弹簧竖直悬挂起来，在下端挂钩码，每增加一个钩码均记下对应的弹簧的长度x，数据记录如下表所示．(1)根据表中数据在图中作出F-x图线___________；(2)由此图线可得，该弹簧劲度系数k=___________N/m：(3)图线与x轴的交点坐标大于L0的原因是_______________．12．（12分）小明同学在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，所用小灯泡规格为“2.5V0.3A”．(1)实验电路如图15甲所示，请读出某次实验中电压表和电流表的示数分别为________V、________A．(2)实验结束之后，他描绘了如图乙的伏安特性曲线，老师一看就判定是错误的，老师判定的依据是________．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）一气象探测气球，在充有压强为1.00atm（即76.0cmHg）、温度为27.0℃的氦气时，体积为3.50m3。在上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压29.6cmHg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。此后停止加热，保持高度不变。已知在这一海拔高度气温为-48.0℃。求：（1）氦气在停止加热前的体积；（2）氦气在停止加热较长一段时间后的体积。14．（16分）如图所示，汽车货箱的长度l=6m，货箱中有一质量m=40kg的货物（可视为质点），它到货箱后壁的距离l1=1m。已知货物与货箱底板间的动摩擦因数μ=0.3，重力加速度g=10m/s2。(1)若汽车以2m/s2加速度启动，求货物所受摩擦力的大小。(2)若汽车缓慢启动，货物与汽车无相对滑动，汽车以36km/h的速度在平直公路上匀速行驶，因为前方红灯，司机以4m/s2加速度开始刹车直到停止（可视为匀减速直线运动）。假设不考虑司机的反应时间，通过计算判断汽车从开始刹车到停止的过程中，货物是否与货箱前壁发生碰撞，若未发生碰撞，此时货物与货箱前壁的距离是多少？15．（12分）如图所示小球A用长为L的细线悬挂与O点，且与水平面刚好接触，另一相同的小球B从固定的光滑曲面h高处由静止下滑，然后沿水平面向右运动S距离后与A球发生对心碰撞．设曲面底端与水平面平滑连接，且mA=mB，A、B两球碰撞时无机械能损失．求（1）若水平面光滑，且h=3L，试通过计算说明A、B两球碰撞后各如何运动？（2）若水平面不光滑，且B球在水平面上滑动时与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，h=L=1m，S=0.5m，则A、B两球共发生多少次碰撞？B球最终停在何处？

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】

当小球转动到水平轴正下方时轻绳的中点正好在水平轴O点，所以小球A下降的高度为

，物块B会上升一定的高度，由能量守恒有

所以小球A运动到水平轴正下方时的速度，C错误；由于物块B会上升一定的高度，所以B物体不可能一直静止，故A错误；在整个过程中小球A与物块B组成的系统机械能守恒，B错D对．本题选D．2、C【解析】

A．甲船行方向河岸成α角，水流速度水平向右，故合速度一定不会垂直河岸，即甲船不能垂直到达对岸，故A错误；BCD．在垂直河岸方向上，故渡河时间，所以渡河时间相等，因为在垂直河岸方向上分速度相等，又是同时出发的，故两船相遇在NP直线上的某点（非P点），故BD错误，C正确。故选C。运动的合成与分解中要注意独立性的应用，两个分运动是相互独立，互不干扰的，但二者的合成决定了物体的实际运动。3、C【解析】试题分析：小球通过轨道的最低点，此时轻杆对小球的拉力为F1=7.5mg，，解得,小球通过最高点时轻杆对小球的支持力为0.5mg，则,解得，小球在此半个圆周运动过程中应用动能定理：，解得，故选项C正确．考点：牛顿第二定律动能定理①对圆周运动过程的某一状态点，常常用牛顿运动定律和向心力的公式建立方程，在竖直平面内做圆周运动的最低点有，在最高点有．②对圆周运动过程的而言，若没有摩擦力和阻力，可以利用机械能守恒或动能定理建立处末状态之间的联系，若有摩擦力和阻力，一般用动能定理列方程求解．4、C【解析】

根据牛顿第二定律以及运动学公式判断加速度以及下滑的时间的关系；由动量定理可以判断合外力的冲量是否相等；根据功率的公式来判断平均功率的大小关系；【详解】A、物体沿光滑的斜面下滑，根据牛顿第二定律可知：mgsinθ=ma，即a=gsinB、物体下滑过程中，下滑高度h相等，由机械能守恒定律得：mgh=12mv2，

物体到达斜面底端时，速度v=2gh

由牛顿第二定律得加速度为：a=gsinθ

物体沿斜面下滑的时间：t=vC、由于物体下滑高度相同，由上面分析可知，到达斜面底端时两物体的速度大小相等，由于两物体质量相等，则其动量大小mv相等，由动量定理可知，合力的冲量等于动量的变化量，由于动量变化量大小相等，则合力冲量大小相等，故C正确；D、物体下滑过程中，物体初末位置相同，重力做功：W=mgh相等，由于运动时间t不同，则重力的平均功率P=W本题考查牛顿第二定律以及动量定理的应用的问题，在平时学习过程中注意加强训练。5、B【解析】A．此时的水平分位移与竖直分位移相等，所以，所以此时运动的合位移的大小为，所以A正确；B．平抛运动竖直方向上的速度为，与水平方向上的速度不相等，所以B错误；C．物体做平抛运动，根据平抛运动的规律可得，水平方向上：，竖直方向上：，当其水平分位移与竖直分位移相等时，即，，计算得出，所以C正确；D．此时合速度的大小为，所以D正确；故选：B．6、A【解析】当滑动变阻器的滑动端P上移时，跟电容器并联的阻值增大，所以电容器的电压U增大，根据q=UC可得电量q增大；电子在平行板电容器中做类平抛运动，沿极板方向做匀速直线运动，所以运动时间：，与电压的变化无关，所以时间t不变，故A正确，BCD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、ABD【解析】

A．A、B间的摩擦力不一定达到最大静摩擦力，则摩擦力的大小不一定等于3μmg，故A错误，符合题意。B．三个物体保持相对静止，随转台一起做匀速圆周运动，靠静摩擦力提供向心力，则fA＝3mω2r，fc＝1.5mω2r，可知C与转台间的摩擦力大小小于A与B间的摩擦力大小，故B错误，符合题意。CD．根据μmg=mRω2得，临界角速度C的半径大，则C先达到最大静摩擦力，转台的角速度满足故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。故选ABD.8、AD【解析】A、B、C组成的系统水平方向受到的合力为零，则水平方向动量守恒，选项A正确；小球C的速度先增大后减小，则A、C之间的轻杆对C先做正功后做负功，选项B错误；系统初动量为零，水平方向末动量也为零，因A与桌面接触时，三个球的水平速度相等，则根据水平方向动量守恒可知三个球的水平方的速度均为零，选项C错误；竖直方向，当A与桌面接触时，小球A的重力势能转化为系统的动能，因BC的速度为零，则mgL=mv2，解得，选项D正确；故选AD.9、BCD【解析】

0～2s内物体做匀减速直线运动，加速度大小为：，根据牛顿第二定律有：，匀加速过程加速度大小为：，根据牛顿第二定律有：，联立解得：，故A错误；物体在4s时拉力的瞬时功率为：，故B正确；4s内物体通过的位移为，，拉力做功为：，故C正确；4s内物体通过的路程为，4s内物体克服摩擦力做的功为：，故D正确．10、AD【解析】试题分析：从垂直于中性面时开始计时，矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为，A正确；矩形线圈产生的感应电动势的有效值为，B错误；交流发电机内电阻不计，故变压器输入电压不变，根据理想变压器的变压比公式：，当P位置不动，R增大时，电压表读数不变，仍然等于发电机的电动势有效值；C错误当P位置向上移动、R不变时，根据理想变压器的变压比公式：，输出电压变大，故电流变大，功率变大，输入电流也变大，故电流表读数变大，D正确；故选AD．考点：交流的峰值、有效值以及它们的关系．【名师点睛】正弦式交流发电机从垂直中性面位置开始计时，其电动势表达式为：e=NBSωcosωt；电压表和电流表读数为有效值；计算电量用平均值．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、50弹簧自身有重力【解析】描点作图，如图所示：如图所示：

（2）图象的斜率表示劲度系数，故有：（3）图线与x轴的交点坐标表示弹簧不挂钩码时的长度，其数值大于弹簧原长，因为弹簧自身重力的影响．12、2.10V0.26A电阻随温度升高而增大【解析】（1）电压表量程为3V，则最小分度为0.1V，故其读数为2.10V；电流表量程为0.6A，最小分度为0.02A；故其读数为0.26A。

（2）U-I图象中图象的斜率表示电阻，而灯泡的电阻随电压的增大而增大；故图象中的斜率应增大。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）【解析】

本题考查理想气体状态方程。【详解】（1）在气球上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程，根据玻意耳定律：解得（2）在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从T2=300K下降到与外界气体温度相同，即T3=225K。这是一等压过程根据盖—吕萨克定律：解得14、(1)80N；(2)未