上海市宝山区建峰附属高中2027届高三物理第一学期期中综合测试试题含解析

上海市宝山区建峰附属高中2027届高三物理第一学期期中综合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，一个铁架台放在水平地面上，其上用轻质细线悬挂一个小球，开始时细线竖直．现将水平力F作用于小球上，使其缓慢地由实线位置运动到虚线位置，铁架台始终保持静止．则在这一过程中()A．水平拉力F先变小后变大B．铁架台所受地面的摩擦力变大C．铁架台对地面的压力变大D．细线的拉力不变2、如图所示，质量相同的两物体从同一高度由静止开始运动，A沿着固定在地面上的光滑斜面下滑，B做自由落体运动。两物体分别到达地面时，下列说法正确的是（）A．重力的平均功率B．重力的平均功率C．重力的瞬时功率PA＝PBD．重力的瞬时功率PA<PB3、如图所示，质量为m的物体用细绳子牵引着在光滑的水平面上作匀速圆周运动，O为一光滑的孔，当拉力为F时，转动半径为R；当拉力增大到6F时，物体仍作匀速圆周运动，此时转动半径为在此过程中，拉力对物体做的功为A． B． C． D．4、如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道I，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则（）A．该卫星的发射速度必定大于11.2km/sB．卫星在同步轨道II上的运行速度大于7.9km/sC．在轨道I上，卫星在P点的速度小于在Q点的速度D．卫星在Q点通过加速实现由轨道I进入轨道II5、一个以初速度v0沿直线运动的物体，t秒末的速度为v，其v-t图象如图所示，则关于t秒内物体运动的平均速度v，以下说法正确的是()．A．v>v0+v2B．6、木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m，系统置于水平地面上静止不动。现用F=2N的水平拉力作用在木板B上，如图所示，则F作用后木板A、B所受摩擦力的大小分别为（）A．8N，10N B．8N，15N C．10N，8N D．10N，15N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、如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器．当R2的滑动触点在ab的中点时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U．现将R2的滑动触点向a端移动，则（

）A．电源的总功率减小 B．R3消耗的功率增大C．I1增大，I2减小，U增大 D．I1减小，I2不变，U减小8、如图所示，斜面与水平面之间的夹角为45°，在斜面底端A点正上方高度为6m处的O点，以1m/s的速度水平抛出一个小球，飞行一段时间后撞在斜面上，则可以求出

（

）A．撞击点离地面高度为5mB．撞击点离地面高度为1mC．飞行所用的时间为1sD．飞行所用的时间为2s9、如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中()A．从P到M所用的时间等于B．从Q到N阶段，机械能逐渐变大C．从P到Q阶段，速率逐渐变小D．从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功10、如图所示，劲度系数为k的轻弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端与一小球相连，a点为弹簧原长所在位置．现对小球施加一个水平向右的恒力F，使小球从a点由静上开始运动，小球向右运动经过b点，最远到达c点，其中ab间的距离为xab=，不计一切摩擦，下列判断正确的是A．从a至c，小球和弹簧组成的系统机械能逐渐增大B．从a至c，恒力F所做的功大于弹性势能的增量C．从a至b，恒力F所做的功大于小球动能的增量D．从a至b，小球的动能逐渐增大到最大值三、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．（6分）某同学要测量一个改装后的电压表Vx的量程和内阻，实验过程如下：（1）先用多用电表粗测电压表的内阻和量程，实验中多用电表红表笔应与电压表_____（填“正”或“负”）接线柱相连；若已知多用电表内电源电动势为9V，所用档位为“×1K”档，调零后测量，指针位置如图所示．此时电压表指针指在表盘的四分之三刻度处．则所测电压表内阻约为___________，量程为____________．（2）若电压表量程为（1）问中所测数值，则为了精确测量其内阻，现提供以下器材：待测电压表Vx电流表A（量程0.6A，内阻约为3Ω）电压表V（量程l0V，内阻约为30kΩ）定值电阻R０（阻值为10kΩ）滑动变阻器R1（最大阻值为5Ω，额定电流为1A）滑动变阻器R2（最大阻值为100Ω，额定电流为lA）电源E（电动势为15V，内阻约为1Ω）开关和导线若干①本实验中应选择的滑动变阻器为________．（填器材对应的符号）②为了较精确的测量电压表内阻，则测量电路应该选择如下电路中的________．③写出电压表内阻测量值的表达式Rv=_________．12．（12分）某研究小组做“验证力的平行四边形定则”的实验所用器材有：方木板一块，白纸，量程为5.0N的弹簧测力计，两个橡皮条（带两个较长的细绳套），刻度尺，图钉（若干个）。（1）下面关于实验操作的建议，正确的是_____A．每次实验时结点O的位置不能改变B．每次实验时结点O的位置可以改变（2）如图1所示，甲、乙两组同学用同一套器材各做一次实验，白纸上留下的标注信息有结点位置O、力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点如图2所示。对减少实验误差较有利的是_____组同学（选填“甲”或“乙”）（3）在给出的方格纸上按作图法的要求画出这两个力的合力，并利用作图法求出合力大小为_____N。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）如图甲所示，固定轨道由倾角θ＝37°的斜导轨与水平导轨用极短的圆弧导轨平滑连接而成，轨道所在空间存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B＝0.2T的匀强磁场，两导轨间距为L＝0.5m，上端用阻值为R＝0.5Ω的电阻连接．在沿斜导轨向下的拉力（图中未画出）作用下，一质量为m＝0.5kg、阻值也为0.5Ω的金属杆MN从斜导轨上某一高处由静止开始（t＝0）沿光滑的斜导轨匀加速下滑，当杆MN滑至斜导轨的最底端P2Q2处时撤去拉力，杆MN在粗糙的水平导轨上减速运动直至停止，其速率v随时间t的变化关系如图乙所示（其中vm＝20m/s和t0＝2s为已知）．杆MN始终垂直于导轨并与导轨保持良好接触，水平导轨和杆MN间的动摩擦因数为μ＝0.1，g＝10m/s2.求：(1)杆MN中通过的最大感应电流Im；(2)杆MN沿斜导轨下滑的过程中，通过电阻R的电荷量q；(3)撤去拉力后，若电阻R上产生的热量为Q＝20J，求杆MN在水平导轨上运动的路程s.14．（16分）2016年2月11日，美国“激光干涉引力波天文台”（LIGO）团队向全世界宣布发现了引力波，这个引力波来自于距离地球13亿光年之外一个双黑洞系统的合并．已知光在真空中传播的速度为c，太阳的质量为M0，万有引力常量为G．黑洞密度极大，质量极大，半径很小，以最快速度传播的光都不能逃离它的引力，因此我们无法通过光学观测直接确定黑洞的存在．假定黑洞为一个质量分布均匀的球形天体。(1)因为黑洞对其他天体具有强大的引力影响，我们可以通过其他天体的运动来推测黑洞的存在。天文学家观测到，有一质量很小的恒星独自在宇宙中做周期为T，半径为r0的匀速圆周运动．由此推测，圆周轨道的中心可能有个黑洞。利用所学知识求此黑洞的质量M；(2)严格解决黑洞问题需要利用广义相对论的知识，但早在相对论提出之前就有人利用牛顿力学体系预言过黑洞的存在。我们知道，在牛顿体系中，当两个质量分别为m1、m2的质点相距为r时也会具有势能，称之为引力势能，其大小为（规定无穷远处势能为零）．请你利用所学知识，推测质量为M′的黑洞，之所以能够成为“黑”洞，其半径R最大不能超过多少？15．（12分）如图是某种静电分选器的原理示意图，两个竖直放置的平行金属板带有等量异号电荷，形成匀强电场。分选器漏斗的出口与两板上端处于同一高度，到两板距离相等。混合在一起的a、b两种颗粒从漏斗出口下落时，a种颗粒带上正电,b种颗粒带上负电。经分选电场后，a、b两种颗粒分别落到水平传送带A、B上。已知两板间距d=0.1m,板的长度l=0.5m，电场仅局限在平行板之间;各颗粒所带电量大小与其质量之比均为1×10−5C/kg。设颗粒进入电场时的初速度为零，分选过程中颗粒大小及颗粒间的相互作用力不计。要求两种颗粒离开电场区域时，不接触到极板但有最大偏转量。重力加速度g=10m/s2（计算结果均保留一位有效数字）。(1)左、右两板各带何种电荷?两极板间的电压多大?(2)若两带电平行板的下端距传送带A、B的高度H=0.3m，颗粒落至传送带时的速度大小是多少?(3)设颗粒每次与传送带碰撞反弹时，沿竖直方向的速度大小为碰撞前竖直方向速度大小的一半，求颗粒第2次与传送带碰撞反弹的高度？

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】

AD、对小球受力分析，受拉力F、重力和细线的拉力T，如图所示：根据平衡条件，有：F=mgtanθT=mg/(cosθ)随着θ的增加，F增大，T也增大，故A错误，D错误；BC、对小球和铁架台整体受力分析，受拉力F、重力(M+m)g、支持力和摩擦力，根据平衡条件，有：f=F=mgtanθN=(M+m)g故f增大，N不变，故B正确，C错误；故选：B.先对小球受力分析，根据平衡条件列式分析各个力的变化情况；再对小球和铁架台整体受力分析，根据平衡条件分析地面的支持力和摩擦力情况．2、D【解析】

AB．物体B做自由落体运动，运动时间A做匀加速直线运动，a=gsinθ，根据得重力做功相等，根据知故AB错误。CD．根据动能定理，mgh=mv2得，物块到达底端时的速度A物体重力的瞬时功率PA=mgvsinθB物体重力的瞬时功率PB=mgv则PA＜PB故D正确，C错误。故选D。3、A【解析】

物体在光滑水平面上做匀速圆周运动，由绳子的拉力提供向心力，根据牛顿第二定律分别求出两种拉力情况下物体的速度，再根据动能定理求出外力对物体所做的功。【详解】设当绳的拉力为F时，小球做匀速圆周运动的线速度为，则有：，当绳的拉力增大到6F时，小球做匀速圆周运动的线速度设为，则有：，在绳的拉力由F增大到6F的过程中，根据动能定理得：。所以绳的拉力所做功的大小为，故A正确，BCD错误。本题是向心力与动能定理的综合应用，它们之间的纽带是速度，要明确动能定理是求功的基本方法之一．4、D【解析】

了解同步卫星的特点和第一宇宙速度、第二宇宙速度的含义，当万有引力刚好提供卫星所需向心力时，卫星正好可以做匀速圆周运动：若是“供大于需”，则卫星做逐渐靠近圆心的运动；若是“供小于需”，则卫星做逐渐远离圆心的运动.【详解】11.2km/s是卫星脱离地球束缚的发射速度，而同步卫星仍然绕地球运动，故A错误；7.9km/s即第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度，而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据v的表达式可以发现，同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故B错误；根据开普勒第二定律，在轨道I上，P点是近地点，Q点是远地点，则卫星在P点的速度大于在Q点的速度，故C错误；从椭圆轨道Ⅰ到同步轨道Ⅱ，卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力，故D正确；故选D．本题考查万有引力定律的应用，知道第一宇宙速度的特点，卫星变轨也就是近心运动或离心运动，根据提供的万有引力和所需的向心力关系确定．5、A【解析】

连接图线的起点和终点，该连线表示做匀加速直线运动，其平均速度为v'=v0+v2，匀加速直线运动的图线围成的面积小于非匀变速直线运动图线围成的面积，而时间相等，则知该非匀变速直线运动的平均速度故选A。速度时间图线的切线斜率表示瞬时加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移，将该运动与匀加速直线运动相比较，分析平均速度的大小。6、A【解析】

木块受到的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，木块A受到的最大静摩擦力木块B受到的最大静摩擦力弹簧对木块A、B的弹力为对于木块A，弹簧对木块A的弹力小于木块A受到的最大静摩擦力，所以木块A处于静止状态，根据平衡可得，A受到静摩擦力对于木块B，在水平方向拉力F和弹簧对木块B的弹力的合力为小于木块B受到的最大静摩擦力，所以木块B处于静止状态，根据平衡可得，B受到静摩擦力故选A。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、AC【解析】由图知电压表测量路端电压，电流表A1测量流过R1的电流，电流表A2测量流过R2的电流；R2的滑动触点向a端移动时，R2增大，整个电路的总电阻增大，总电流减小，则有电源的总功率减小；电源的内电压减小，则路端电压增大，即电压表示数U增大，R3电压减小，则有R3消耗的功率减小；R1、R2并联电压增大，通过R1的电流I1增大，，而总电流I减小，则流过R2的电流I2减小，故BD错误，AC正确；故选AC．8、BC【解析】

经过t时间撞在斜面上，此时水平位移x=v0t，竖直位移y=gt2，根据tan45°＝，解得t=1s．撞击点离地面的高度h′＝h−gt2＝6m−5m＝1m．故BC正确，AD错误．故选BC．解决本题的关键掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，抓住等时性，运用运动学公式进行求解．9、CD【解析】

A．海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小，则PM段的时间小于MQ段的时间，所以P到M所用的时间小于，故A错误；B．从Q到N的过程中，由于只有万有引力做功，机械能守恒，故B错误；C．从P到Q阶段，万有引力做负功，速率减小，故C错误；D．根据万有引力方向与速度方向的关系知，从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功，故D正确。故选D。10、ACD【解析】

A.从a至c，拉力F一直做正功，所以小球和弹簧组成的系统机械能逐渐增大，故A正确；B.从a至c根据动能定理可知，，而弹性势能的增量，故得，所以，恒力F所做的功等于弹性势能的增量，故B错误；C.从a至b的这段过程中，恒力F所做的功等于小球动能的增量与弹簧弹性势能增加量之和，所以，恒力F所做的功大于小球动能的增量．故C正确；D.在b位置，小球的合力为零，动能最大，所以从a至b，小球的动能逐渐增大到最大，故D正确；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、负15kΩ6VR2D【解析】(1)多用电表红表笔连接多用电表内部的电池的负极，所以实验中多用电表红表笔应与电压表的负接线柱相连；由图可知，多用电表的读数为20.0，倍率为1k，所以电压表的内阻为：RV=20.0×1kΩ=20.0kΩ同时又图可知，欧姆表的中值电阻刻度为20.0，根据欧姆表的原理可知：欧姆表的内阻为20.0kΩ，所以电压表分担的电压为4.5V，所以电压表的量程：UG=(2)①A图结合电压表的读数与电流表的读数，可以测量电压表的内电阻,RV=U/I；但考虑到电流表的量程是0.6A，而电压表的电阻值较大，电流值的电流值一定远小于0.6A，所以电流表的读数一定很小，所以读数的误差会比较大，故A错误；B图中两个电压表并联，可以校准电压表的读数，但不能测量电压表的内电阻，故B错误；C图中电流表的读数是并联电阻部分的电流值，所以测量的结果是并联部分的电阻值，不是电压表的电阻值．故C错误；D图中，电压表V的电压是待测电压表与定值电阻的电压的和，定值电阻上的电压：UR=U−Ux所以电压表的电阻值：RV=比较A与D的结论可知，D比A图中的测量结果准确性更高．故A错误，D正确．故选D②电压表内阻测量值的表达式=.12、A乙4.70N【解析】

(1)[1]同一次实验时，需要让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同，则必定结点O的位置要相同；而在重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同，故A正确，B错误故选A。(2)[2]为了便于确定拉力的方向，在纸上描点时，所描的点不要太靠近结点，该甲组图中所描的点太靠近结点；该图中所描的点到结点的距离适中，力的大小适中，而且两个力的角度的大小也适中，故乙组图中的有利