2027届上海市上外附大境中学物理高三第一学期期中学业水平测试试题含解析

2027届上海市上外附大境中学物理高三第一学期期中学业水平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、小船相对于地面以速度v1向东行驶，若在船上以相对地面的相同速率v水平向西抛出一个质量为m的重物，则小船的速度将（）A．不变 B．减小 C．增大 D．改变方向2、在一斜面顶端，将甲、乙两个小球分别以3υ和υ的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上.甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的（）A．3倍B．4倍C．6倍D．9倍3、如图所示，电源电动势为E，内阻为r，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端时，发现电压表V1V2示数变化的绝对值分别为△U1和△U2，下列说法中正确的是（）A．小灯泡L1、L2变暗，L3变亮B．小灯泡L3变暗，L1、L2变亮C．△U1<△U2D．△U1=△U24、在如图（a）所示的电路中，L1、L2为规格相同的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图（b）所示，C是电容为的电容器，R是阻值为8Ω的定值电阻，电源E的内阻为。电路稳定后，通过L1的电流为0.15A，下列结果正确的是()A．L1的电功率为0.32WB．L2的电阻约为5C．电源的效率约为60%D．电容器的带电量为1.2×104C5、小明同学骑电动自行车沿平直公路行驶，因电瓶“没电”，故改用脚蹬骑车匀速前行．设小明与车的总质量为100kg，人与车的速度恒为5m/s，骑行过程中所受阻力约为车和人总重的0.02倍，取g＝10m/s2，小明骑此电动车做功的功率约为（）A．10W B．100W C．1000W D．10000W6、如图所示小王同学双手握单杠，身体伸直做小幅摆动，关于此过程以下说法正确的是A．小王同学可视为质点 B．衣服上钮扣和鞋子的线速度相同C．摆到竖直位置时最容易掉落 D．两手握的距离越大越省力二、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，两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的（）A．周期相同B．角速度的大小相等C．线速度的大小相等D．向心加速度的大小相等8、如图所示，一质量的长方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量的小木块给A和B以大小均为，方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，A始终没有滑离木板在小木块A做加速运动的时间内，木板速度大小可能是A． B．

C．

D．

9、如图所示，一个长直轻杆两端分别固定一个小球和，其中、两球的质量分别为和，两球半径忽略不计，杆的长度为。先将轻杆竖直靠放在竖直墙上，轻轻拨动小球，使小球在水平面上由静止开始向右滑动，当小球沿墙下滑距离为时，下列说法正确的是（不计一切摩擦，重力加速度为）A．小球沿墙下滑的过程中小球的机械能守恒B．小球沿墙下滑距离为时，小球的速度为C．长直轻杆对做功为D．长直轻杆对做功为10、一轻质弹簧，上端悬挂于天花板，下端系一质量为的平板，处在平衡状态．一质量为的均匀环套在弹簧外，与平板的距离为，如图所示．让环自由下落，撞击平板．己知碰后环与板以相同的速度向下运动，使弹簧伸长．下列说法正确的是（）A．若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总动量守恒B．若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总机械能守恒C．环撞击板后，板的新的平衡位置与的大小无关D．在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的动能等于克服弹簧力所做的功三、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）学习了传感器之后，在“研究小车加速度与所受合外力的关系”实验中时，甲、乙两实验小组引进“位移传感器”、“力传感器”，分别用如图（a）、（b）所示的实验装置实验，重物通过细线跨过滑轮拉相同质量小车，位移传感器（B）随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器（A）固定在轨道一端．甲组实验中把重物的重力作为拉力F，乙组直接用力传感器测得拉力F，改变重物的重力重复实验多次，记录多组数据，并画出a-F图像．（1）甲组实验把重物的重力作为拉力F的条件：_________．（重物质量为M，小车与传感器质量为m）（2）图（c）中符合甲组同学做出的实验图像的是__________；符合乙组同学做出的实验图像的是______________．（选填①、②、③）12．（12分）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，实验装置示意图如图甲所示，则（1）下列说法中正确的是____________A．实验中所用打点计时器应该接直流电源B．实验过程中，细线应该与长木板上表面平行C．实验过程中，小车的总质量应该远小于悬挂托盘及砝码的总质量D．本实验采用控制变量法分别探究小车的加速度与小车所受合外力及小车的质量之间的关系（2）保证小车的总质量M不变，改变托盘及砝码的总质量m，通过每次打出的纸带求出相对应的小车加速度a。若某实验小组得到5组数据如图乙所示。以托盘及砝码的总质量m为横坐标，以小车的加速度为纵坐标，请在图丙中利用描点法画出相应图线_______。利用该图线可以求出小车的总质量M为_____kg(重力加速度g=10m／s2)，该图线不通过坐标原点的原因是_______。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）如图，在水平地面上放有一高度为h=0.8m的固定斜面体，地面与斜面体弧面的底端相切。有两个可以视为质点的滑块甲和乙，甲的质量为2m，乙的质量为Nm.现将乙滑块置于斜面体左边地面上，让甲滑块由斜面体的顶端静止滑下，然后与乙滑块发生碰撞，碰后乙获得了v=2.0m/s的速度。（不计一切摩擦，g取10m/s2）（1）若甲、乙发生弹性正碰，N为多少？（2）若甲、乙发生完全非弹性碰撞，且m=1kg，则碰撞过程损失的机械能为多少？14．（16分）如图所示,一气缸由截面积不同的两圆简联接而成,固定在水平地面上,活塞A、B用一长为3l的刚性细杆连接,它们可以在简内无摩擦地沿水平方向左右滑动,A、B的截面积分别为SA=30cm2、SB=15cm2,A、B之间封闭着压强为的一定质量的理想气体,两活塞外侧(A的左方和B的右方)都是大气,大气压强始终保持为,对活塞B施加一水平向右的外力F,使系统平衡。当气缸内气体温度为T1=540K,活塞A、B的平衡位置如图所示。①使气缸内气体温度下降,同时缓慢减小外力,以保持活塞静止不动,当温度降至多少时，外力正好减为零?②外力为零后,不再施加外力，继续使气缸内气体温度下降,温度降为多少时活塞A刚好右移到两圆筒联接处?15．（12分）如图所示，在绝缘光滑的水平面上，建立一平面直角坐标系xoy，整个空间有一垂直水平面向下的匀强磁场B=0.10T。在y轴正半轴3.0m到9.0m之间有一厚度不计的固定弹性绝缘板。在原点O处静止一个质量m1=2.0×10-4kg，带正电，电量为q=1.0×10-2C的物体。在x轴负半轴某一位置有一个m2=3.0×10-4kg的不带电物体，以一定速率沿x轴向正方向运动并与m1物体发生碰撞并粘在一起。两物体都作为质点处理，碰撞时没有电量损失。求：（1）若m2的速率v0=5.0m/s，则碰后粘在一起系统损失的动能是多少？（2）若两物体粘在一起后，先与绝缘板发生一次碰撞后经过坐标为x=-3.0m，y=9.0m的位置P，则m2与m1相碰前的速率v是多少？（与绝缘板碰撞没有能量和电量损失）

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、C【解析】

以重物和船组成的系统为研究对象，抛重物的过程系统遵守满足动量守恒定律．取向东方向为正方向，设船的质量为M．根据动量守恒定律得：（M+m）v1=-mv+Mv′所以有：即船速增大．故C正确ABD错误。故选C2、A【解析】

两小球都落在斜面上，有：tanθ=12gt2v0t解得：t=2v0tanθg，则落在斜面上时的竖直分速度为：vy=gt=2v0解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，抓住位移关系，结合速度时间公式和平行四边形定则求出速度的表达式是关键.3、B【解析】试题分析：当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，则L1变亮．变阻器的电阻减小，并联部分的电阻减小，则并联部分电压减小，则L3变暗．总电流增大，而L3的电流减小，则L1的电流增大，则L1变亮．故A错误，B正确．由上分析可知，电压表V1的示数减小，电压表V1的示数增大，由于路端电压减小，所以△U1＞△U1．故CD错误．故选B．考点：电路的动态分析【名师点睛】本题是电路动态变化分析问题，按“局部→整体→局部”思路进行分析．运用总量法分析两电压表读数变化量的大小。4、B【解析】

A．电路稳定后，通过L1的电流为I1=0.15A，由图读出其电压U1=0.6V，则灯泡L1的电功率P1=U1I1=0.15×0.6=0.09W故A错误；B．并联部分的电压U2=U1+I1R=0.6+0.15×8=1.8V由图读出其电流为I2=0.36A，根据欧姆定律得故B正确；C．电源电动势E=U2+（I1+I2）r=1.8+0.51×1=2.31V电源的效率为故C错误；D．电容器的电压U=I1R=1.2V则电容器的带电量为Q=UC=1.2×100×10-6=1.2×10-4C故D错误。5、B【解析】

设人汽车的速度大小为5m/s，人在匀速行驶时，人和车的受力平衡，阻力的大小为f=0.02mg=0.02×1000N=20N，此时的功率P=Fv=fv=20×5W=100W，故B正确，ACD错误．6、C【解析】

A．小王同学围绕单杠做圆周运动，身体各部分的运动情况不同，不能看做质点．故A错误．

B．由题意知身体各部分的角速度相等，衣服上钮扣和鞋子到圆心即单杠的距离不相等，所以线速度v=ωr不相等．故B错误．

C．小王同学摆到竖直位置时速度最大，需要的向心力最大，最容易掉落．故C正确．

D．做圆周运动的向心力由量手臂的拉力的合力提供，在合力一定的情况下，两力的夹角越大，两力越大，不省力．故D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、AB【解析】

对其中一个小球受力分析，如图，受重力，绳子的拉力，由于小球做匀速圆周运动，故合力提供向心力；将重力与拉力合成，合力指向圆心，由几何关系得，合力：F=mgtanθ①；由向心力公式得到：F=mω2r②；设绳子与悬挂点间的高度差为h，由几何关系，得：r=htanθ③；C、由①②③三式得，与绳子的长度和转动半径无关，故C正确；A、又由知，周期相同，故A正确；B、由v=ωr，两球转动半径不等，则线速度大小不等，故B错误；D、由a=ω2r，两球转动半径不等，向心加速度不同，故D错误；故选AC.8、AB【解析】

对木板和木块组成的系统，合外力保持为零，系统的总动量守恒，A先向左减速，到速度减小为零后向右加速到速度与B相同，此过程A正在做加速运动，根据动量守恒定律求出A的速度为零时B的速度，以及两者相对静止时共同速度，确定出A正在做加速运动时，B的速度范围，再进行选择。【详解】以A、B组成的系统为研究对象，系统动量守恒，取水平向右方向为正方向，从A开始运动到A的速度为零的过程中，由动量守恒定律得：代入数据解得：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：代入数据解得：则在木块A正在做加速运动的时间内B的速度范围为：

，故选AB.本题考查了求木块的速度，应用动量守恒定律即可正确解题，本题也可以用牛顿定律与运动学公式求解，运用牛顿运动定律不需要考虑过程的细节，只要确定过程的初末状态即可，应用牛顿定律解题要分析清楚物体的整个过程，要体会运用动量守恒定律解题的优越性.9、BC【解析】

A．A沿墙下滑的过程中小球受重力、杆对它的弹力和墙对它的弹力，除重力做功外，杆的弹力对A小球做负功，所以A的机械能不守恒，故A错误；B．当小球A沿墙下滑距离为时，设A球的速度为vA，B球的速度为vB，根据系统的机械能守恒得两球沿杆子方向上的速度相等，则有联立解得：故B正确；C．对B球，根据动能定理得故C正确；D．对A球，根据动能定理得解得：故D错误。10、AC【解析】圆环与平板碰撞过程，若碰撞时间极短，内力远大于外力，外力可忽略不计，则系统总动量守恒，故A正确；由于碰后速度相同，为完全非弹性碰撞，机械能不守恒，减小的机械能转化为内能，故B错误；碰撞后平衡时，有即碰撞后新平衡位置与下落高度无关，故C正确；碰撞后环与板共同下降的过程中，它们动能和重力势能的减少量之和等于弹簧弹性势能的增加量，故D错误．故选AC．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、小车的质量远大于重物的质量；②；①；【解析】

（1）在该实验中实际是：mg=（M+m）a，要满足mg=Ma，应该使重物的总质量远小于小车的质量．即小车的质量远大于重物的质量．（2）在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；由实验原理：mg=Ma得,而实际上，即随着重物的质量增大，不在满足重物的质量远远小于小车的质量，所以图（c）中符合甲组同学做出的实验图象的是②．乙组直接用力传感器测得拉力F，随着重物的质量增大拉力F测量是准确的，a-F关系为一倾斜的直线，符合乙组同学做出的实验图象的是①该实验是探究加速度与力的关系，采用控制变量法进行研究．实验在原来的基础上有所创新，根据所学物理知识和实验装置的特点明确实验原理是解答该实验的关键．12、BD如图所示:1平衡小车的摩擦阻力时，木板的倾角过大【解析】

（1）[1]．A．打点计时器应该接交流电源，故A错误；

B．为保证细线的拉力等于小车的合力，细线应该与长木板上表面平行，故B正确；

C．为保证实验过程中绳子的拉力近似等于托盘及砝码的总重力，小车的总质量应该远大于悬挂托盘及砝码的总质量，故C错误；

D．进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验，采用的