上海市八校2027届物理高三上期中调研试题含解析

上海市八校2027届物理高三上期中调研试题考生请注意：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、质谱仪是测量带电粒子的比荷和分析同位素的重要工具．如图所示，带电粒子从容器下方的小孔飘入电势差为的加速电场，其初速度几乎为零，然后经过沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为的匀强磁场中，最后打到照相底片上．现有某种元素的三种同位素的原子核由容器进入质谱仪，最后分别打在底片、、三个位置．不计粒子重力．则打在处的粒子()A．质量最小 B．比荷最小 C．动能最小 D．动量最小2、以下说法中符合史实的是（）A．汤姆孙通过实验发现了质子B．贝可勒尔通过实验发现了中子C．卢瑟福通过实验提出了原子的核式结构模型D．查德威克发现了天然放射现象说明原子具有复杂的结构3、如图所示的各点之间的距离均是1m，当t=0时，点1开始向上振动，经0.1s达到最大位移，此时波传播到点3A．波的传播速度是10m/s，周期是B．波的频率是2.5Hz，波长是C．再经0.1s，波传播到了点7，此时点4D．波从1时刻传播到点10时，其历时0.45s，质点84、一质点静止在光滑水平面上，现对其施加水平外力F，F随时间t按正弦规律变化，如图所示，下列说法正确的是A．第2s末，质点的动量为0B．第2s末，质点距离出发点最远C．在0~2s内，F的功率一直增大D．在0~4s内，F的冲量为05、如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为()A．2－ B． C． D．6、一个小车司机由静止开始，沿直线匀加速启动，运动4秒后，前面路边突然串出一个小朋友，司机立即匀减速刹车，再经过2秒后停在小朋友面前，小朋友吓得摔倒而受伤。交警勘测现场，发现司机从启动到停止运行了45米，该路段限速50km/h，你认为以下正确的是（）A．加速阶段和减速阶段的平均速度大小之比为1：1B．加速阶段和减速阶段的平均速度大小之比为1：2C．加速阶段和减速阶段的加速度大小之比为2：1D．小车司机整个过程没有超速行驶二、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、一质量为m的小球以初动能从地面竖直向上抛出，已知上升过程中受到阻力作用，图中两条图线分别表示小球在上升过程中动能、重力势能中的某一个与其上升高度之间的关系，以地面为零势能面，表示上升的最大高度，图中坐标数据中的k值为常数且满足0<k<1，则由图可知，下列结论正确的是（）A．①表示的是动能随上升高度的图象，②表示的是重力势能随上升高度的图象B．上升过程中阻力大小恒定且f=kmgC．上升高度时，重力势能和动能相等D．上升高度时，动能与重力势能之差为8、把质量为m的小球（可看作质点）放在竖直的轻质弹簧上，并把小球向下按到A的位置（图甲），如图所示．迅速松手后，弹簧把小球弹起，球升至最高位置C点（图丙），途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态（图乙）．已知AB的高度差为h1，BC的高度差为h2，通过AB和BC所用时间为t1和t2，重力加速度为g，不计空气阻力（）A．小球从A上升到B位置的过程中，动能一直增大B．小球从A上升到C位置的过程中，机械能先增大后不变C．小球在图甲中时，弹簧的弹性势能为mg（h1+h2）D．若h1等于h2，则一定有t1小于t29、如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态．如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是（）A．绳的右端上移到，绳子拉力不变B．绳的两端高度差越小，绳子拉力越小C．将杆N向左移一些，绳子拉力变小D．若换挂质量更大的衣服，则衣服架悬挂点右移10、如图甲，质量为2kg的物体在水平恒力F作用下沿粗糙的水平面运动，1s后撤掉恒力F，其运动的v－t图象如图乙，g＝10m/s2，下列说法正确的是A．在0～2s内，合外力一直做正功B．在0.5s时，恒力F的瞬时功率为150WC．在0～1s内，合外力的平均功率为150WD．在0～3s内，物体克服摩擦力做功为150J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）如图所示为研究平行板电容器电容的实验．电容器充电后与电源断开，电量Q

将________（填“增大”、“减小”或“不变”），与电容器相连的静电计用来测量电容器的___________．在常见的电介质中，由于空气的介电常数是最小的，当极板间插入其它的电介质板时，电容器的电容将___________（填“增大”、“减小”或“不变”），于是我们发现，静电计指针偏角将___________．（填“增大”、“减小”或“不变”）12．（12分）用如图所示的装置探究加速度a与力F的关系，带滑轮的长木板水平放置，弹簧测力计固定在墙上，(1)把实验时一定要进行的操作按先后顺序排列:___(填选项前的字母).A．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，根据纸带的数据求出加速度a，同时记录弹资测力计的示数FB．将木板右端拾起适当的高度，以平衡摩擦力C．用天平测出沙和沙桶的总质量D．保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量(2)某同学按照正确的实验步骤得到的a-F图像如图所示，则小车的质量M=________kg.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，在光滑的水平地面上，相距L＝10m的A、B两小球均以v0＝10m/s向右运动，随后两球相继滑上倾角为30°的足够长的光滑斜坡，地面与斜坡平滑连接，取g＝10m/s1．求：（1）B球刚要滑上斜坡时A、B两球的距离；（1）A球滑上斜坡后经过多长时间两球相遇．14．（16分）小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为3kg的小球，绳子能承受最大拉力为110N，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行一段水平距离后落地，如图所示已知握绳的手离地面高度为4m，手与球之间的绳长为3m，重力加速度为，忽略手的运动半径和空气阻力．求绳断时球的速度大小；求球落地时的速度大小v2？改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？15．（12分）如图所示，一光滑水平面上有质量为m的光滑曲面体A，A右端与水平面平滑连接，一质量为m的小球C放在曲面体A的斜面上，距水平面的高度为h．小球C从静止开始滑下，然后与质量为2m球B发生正碰（碰撞时间极短，且无机械能损失）．求：（1）小球C与曲面体A分离时，A、C速度大小；（2）小球C与小球B发生碰撞后，小球C能否追上曲面体A。

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】

粒子在电场中加速，由动能定理得：

粒子在磁场中做匀速圆运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：；

B、联立解得：，由图示可知：打在处的粒子轨道半径r最大，打在处的粒子比荷最小，故B正确；

A、由于三种粒子是同位素，粒子所带电荷量q相等，比荷越小，质量越大，由此可知，打在处的粒子质量最大，故A错误；

C、三种粒子的电荷量q相同、加速电压U相同，由可知，三种粒子的动能相等，故C错误；

D、粒子的动量：，由于粒子动能相等，打在处的粒子质量最大，则打在处的粒子动量最大，故D错误．本题考查了粒子在电场与磁场中的运动，分析清楚粒子运动过程是正确解题的关键，应用动能定理与牛顿第二定律可以解题．2、C【解析】

A．汤姆孙通过实验发现了电子，卢瑟福通过实验发现了质子，故A错误；B．查德威克通过实验发现了中子，故B错误；C．卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，故C正确；D．贝克勒尔发现了天然放射现象说明原子具有复杂结构，故D错误。3、D【解析】A、由题分析得知14T=t=0.1s，14λ=2m，所以周期T=0.4s波长λ=8mC．x=vt=20×0.1=2m，此时波传到了点5，点4振动了14TD．点10与点1间的距离为x=9m，则波传到点10的时间为t=xv=920=0.45s．点8与点10点睛：本题考查对质点的振动与波的形成之间联系的理解能力，要会根据波形的平移法求波传播的时间，运用数学知识求解任意时刻质点的位移。4、D【解析】

由题意可知考查动量、功率、冲量的大小判断和计算，根据功率定义式、动量定理分析计算可得。【详解】A．0-1s质点先做加速度逐渐增大的加速运动，1s-2s做加速度逐渐减小的加速运动，2s-3s做加速度逐渐增大的减速运动，3s-4s质点做加速度逐渐减小的减速运动，4s末速度恰好减为零，前4s运动方向没有变化，第2s末，质点的速度达到最大，其动量最大，故A错误；B．前4s质点运动方向没有变化，一直向一个方向运动，第4s末质点距离出发点最远，故B

错误；C．在2s时F=0，F的功率为零，在0~2s内，F的功率先增大后减小，故C错误；D．由动量定理可知，前2s和后2s冲量大小相等，方向相反，力F的总的冲量为0。在F-t图象中，图象和时间轴所围面积表示冲量的大小，上方的面积表示正方向的冲量，下方的面积表示负方向的冲量，某段时间内上下面积相等时，该段时间内总的冲量为零。5、C【解析】

当拉力水平时，物体匀速运动，则拉力等于摩擦力，即：，当拉力倾斜时，物体受力分析如图由平衡条件得：，，又，得摩擦力为：，联立解得：，故选C.6、A【解析】

AB．设4s末的速度为v，则加速阶段和减速阶段的平均速度均为所以加速阶段和减速阶段的平均速度大小之比为1：1，故A正确，B错误；C．由速度公式得：解得：故C错误；D．由位移公式得：解得：而该路段限速超速行驶，故D错误。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、BCD【解析】

由题可知本题考查功能关系和动能定理的应用。【详解】A．根据动能定理可知上升高度越大，动能越小，重力势能越大，故①、②分别表示重力势能、动能随上升高度的图象，故A错误；B．从图线看，重力势能、动能随着高度的变化成线性关系，故合力恒定，受到的阻力大小恒定，由功能关系可知从抛出到最高点的过程中机械能的减少量等于阻力的功的大小又因为解得故B正确；C．设h高度时重力势能和动能相等，①图线的函数方程为②图线的函数方程为令由动能定理联立解得故C正确。D．上升高度时，①图线的函数方程为②图线的函数方程为由动能定理动能与重力势能之差为故D正确。故选BCD。8、BCD【解析】A、小球从A上升到B位置的过程中，弹簧的弹力先大于重力，后小于重力，小球先加速后减速，故小球从A上升到B的过程中，动能先增大后减小，故A错误；

B、从A上升到B位置的过程中，弹簧对小球做正功，小球的机械能增大，从B到C的过程，只有重力做功，小球的机械能守恒，故B正确；

C、根据系统的机械能守恒得知，小球在图甲中时，弹簧的弹性势能等于小球由A到C位置时增加的重力势能，为：），故C正确；

D、A到B的过程中小球先加速后减速，设小球在B点的速度为，则小球在AB之间的平均速度一定大于；小球在BC之间做匀减速直线运动，所以平均速度等于，若等于，则一定有小于，故D正确。点睛：解决本题的关键掌握机械能守恒的条件，在只有重力或弹簧弹力做功的情形下，系统机械能守恒。9、AC【解析】

如图所示，两个绳子是对称的，与竖直方向夹角是相等的．假设绳子的长度为x，则，绳子一端在上下移动的时候，绳子的长度不变，两杆之间的距离不变，则角度不变；两个绳子的合力向上，大小等于衣服的重力，由于夹角不变，所以绳子的拉力不变；A正确B错误；当杆向左移动后，根据，即L变小，绳长不变，所以θ角度增大，绳子与竖直方向的夹角变小，绳子的拉力变小，C正确；绳长和两杆距离不变的情况下，θ不变，所以挂的衣服质量变化，不会影响悬挂点的移动，D错误．10、BD【解析】A、由v-t图象可知0～2s速度先增大后减小，则合力先做正功后做负功，A错误．B、由v-t图象的斜率可得，，根据牛顿第二定律可知，，解的，，故恒力F的瞬时功率为，B项正确．C、由动能定理可知，故C错误．D、摩擦力做的功为，故D正确．则选BD.【点睛】本题一要理解图象的意义，知道斜率等于加速度，面积表示位移，二要掌握牛顿第二定律和动能定理，并能熟练运用．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、不变；电势差；增大；减小；【解析】电容器充电后与电源断开，电量保持不变；静电计可以测量电容器的电势差．当插入介质时，增大，由可知电容将增大；由可知，两板间的电压减小，静电计指针偏角减小．12、BA1.5【解析】

(1)[1]为了保证绳子的拉力等于小车的合力，实验开始前要先平衡摩擦力，用打点计时器时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，所以实验时一定要进行的操作步骤顺序为BA.(2)[2]对a-F图象来说，图象的斜率表示小车质量的倒数，此题，弹簧