上海市普陀区曹杨二中2027届高三物理第一学期期中考试模拟试题含解析

上海市普陀区曹杨二中2027届高三物理第一学期期中考试模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、物体做匀加速直线运动，相继经过两段距离为16m的路程，第一段用时4s，第二段用时2s，则物体的加速度是（）A． B． C． D．2、如图所示，带正电的小球Q固定在倾角为θ的光滑固定绝缘细杆下端，让另一穿在杆上的质量为m、电荷量为q的带正电小球从A点由静止释放，到达B点时速度恰好为零。若A、B间距为L，C是AB的中点，两小球都可视为质点，重力加速度为g。则下列判断正确的是A．从A至B，q先做匀加速运动，后做匀减速运动B．在B点受到的库仑力大小是mgsinθC．Q产生的电场中，A、B两点间的电势差大小为U=mgLD．在从A至C和从C至B的过程中，前一过程q电势能的增加量较大3、如图所示，物体A放置在固定斜面上，一平行斜面向上的力F作用于物体A上．在力F变大的过程中，A始终保持静止，则以下说法中正确的是（）A．物体A受到的合力变大B．物体A受到的支持力不变C．物体A受到的摩擦力变大D．物体A受到的摩擦力变小4、下列选项中不属于物理学中的理想化模型的是()A．电场线 B．匀速直线运动C．点电荷 D．电场强度5、国产歼—15舰载机以65m/s的速度降落在静止的“辽宁号”航母水平甲板上，机尾挂钩精准钩住阻拦索．在阻拦索的拉力帮助下，经历2.5s速度减小为零．若将上述运动视为匀减速直线运动，根据以上数据不能求出战斗机在甲板上运动的A．位移 B．加速度C．平均速度 D．受到的阻力6、如图所示装置中，质量为M的木块B与水平桌面间的接触面是光滑的，质量为m的子弹A沿水平方向以v0射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短．则此系统从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中（）A．弹簧、木块和子弹组成的系统动量守恒，机械能不守恒B．弹簧、木块和子弹组成的系统动量守恒，机械能守恒C．弹簧的最大弹性势能为D．弹簧的最大弹性势能为二、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，△OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面，a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN(两束可见单色光光关于OO′对称)，在棱镜侧面OM，ON上反射和折射的完整光路如图所示，下列说法正确的是A．若光束从玻璃棱镜中射向空气，则光束b容易发生全反射B．在玻璃棱镜中，a光的传播速度小于b光的传播速度C．若保持b光入射点位置不变，将光束b顺时针旋转，则NO面可能有光线射出D．用a、b光在同样的装置做“双缝干涉”实验，a光的条纹间距大E.用a、b照射同一狭缝，b光衍射现象更明显8、如图所示，在水平光滑细杆上穿着A、B两个可视为质点的刚性小球，两球间距离为L，用两根长度同为L的不可伸长的轻绳与C球连接，已知A、B、C三球质量相等，开始时三球静止两绳伸直,然后同时释放三球，在A、B两球发生碰撞之前的过程中，下列说法正确的是()A．系统机械能不守恒B．A、B两球发生碰撞前瞬间C球速度最大C．A、B两球速度大小始终相等D．A、B、C三球水平方向动量守恒9、如图所示，大圆环固定不动，套在大圆环上的小环从某处由静止滑下，在大圆环上来回运动几次，最终静止不动。下列说法正确的是A．小环不一定停在大圆环的最低点B．小环第一次运动到最低点时动能最大C．运动过程中产生的内能等于小环减小的机械能D．第一次到达左边最高点的过程中，小环的机械能先减小后增大10、如图所示的装置，两根完全相同水平平行长圆柱上放一均匀木板，木板的重心与两圆柱等距，其中圆柱的半径r=2cm，木板质量m=5kg，木板与圆柱间的动摩擦因数μ=0.2，两圆柱以角速度ω=40rad/s绕轴线作相反方向的转动．现施加一过木板重心且平行圆柱轴线的水平拉力F于木板上，使其以速度v=0.6m/s沿圆柱表面做匀速运动．取g=10m/s．下列说法中正确的是A．木板匀速时，每根圆柱所受摩擦力大小为5NB．木板匀速时，此时水平拉力F=6NC．木板移动距离x=0.5m，则拉力所做的功为5JD．撤去拉力F之后，木板做匀减速运动三、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）两位同学用如图所示装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律．（1）实验中必须满足的条件是________．A．斜槽轨道尽量光滑以减小误差B．斜槽轨道末端的切线必须水平C．入射球A每次必须从轨道的同一位置由静止滚下D．两球的质量必须相等（2）测量所得入射球A的质量为mA，被碰撞小球B的质量为mB，图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影，实验时，先让入射球A从斜轨上的起始位置由静止释放，找到其平均落点的位置P，测得平抛射程为OP；再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，与小球B相撞，分别找到球A和球B相撞后的平均落点M、N，测得平抛射程分别为OM和ON．当所测物理量满足表达式_________________时，即说明两球碰撞中动量守恒；如果满足表达式_______________时，则说明两球的碰撞为完全弹性碰撞．（1）乙同学也用上述两球进行实验，但将实验装置进行了改装：如图12所示，将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中球A、球B与木条的撞击点．实验时，首先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，撞击点为B′；然后将木条平移到图中所示位置，入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，确定其撞击点P′；再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，与球B相撞，确定球A和球B相撞后的撞击点分别为M′和N′．测得B′与N′、P′、M′各点的高度差分别为h1、h2、h1．若所测物理量满足表达式_________________时，则说明球A和球B碰撞中动量守恒．12．（12分）某同学用如图所示装置来验证动量守恒定律，相应的操作步骤如下：A．将斜槽固定在桌面上，使斜槽末端保持水平，并用“悬挂重锤”的方法在水平地面上标定斜槽末端正下方的O点．B．取入射小球a，使之自斜槽上某点静止释放，并记下小球a的落地点P1；C．取被碰小球b，使之静止于斜槽末端，然后让小球a自斜槽上同一点由静止释放，运动至斜槽末端与小球b发生碰撞，并记下小球a的落地点M和小球b的落地点N；D．测量有关物理量，并利用所测出的物理量做相应的计算，以验证a、b两小球在碰撞过程中所遵从的动量守恒定律．（1）在下列给出的物理量中，本实验必须测量的有________（填写选项的序号）．①小球a的质量m1和小球b的质量m2；②小球a在斜槽上的释放点距斜槽末端的竖直高度h；③斜槽末端距水平地面的竖直高度H；④斜槽末端正下方的O点距两小球落地点P、M、N的水平距离OP、OM、ON；⑤小球a自斜槽上某点处由静止释放直至离开斜槽末端所经历的时间t0；⑥小球a、b自离开斜槽末端直至落地经历的时间t．（2）步骤C和步骤B中小球a的释放点相同的原因__；步骤B和步骤C中选取入射小球a的质量m1和被碰小球b的质量m2间的关系应该为m1___________m2（填“＞”或“＜”）．（3）实验中所测量的物理量之间满足关系式___________，就可证实两小球在碰撞过程中遵从动量守恒定律．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）能量守恒定律和动量守恒定律是自然界最普遍、最基本的规律，它为我们解决许多实际问题提供了依据．如图所示，在光滑的水平面上，静止放置质量为2m的滑块B，其左侧面固定一轻质弹簧，现有一质量为m的滑块A，以初速v0正对B向右运动，在此后的运动过程中，AB始终在同一直线上运动．（1）求：弹簧压缩量最大时B的速率v；（2）求：滑块B的最大速率vB；（3）若在滑块B的右侧某处固定一弹性挡板C，挡板的位置不同，B与C相碰时的速度不同．已知B滑块与C碰撞时间极短，B与C碰后速度立刻等大反向，B与C碰撞的过程中，可认为A的速度保持不变．B与挡板相碰后立即撤去挡板C．此后运动过程中，AB系统的弹性势能的最大值为EPm，挡板位置不同，EPm的数值不同，求EPm的最小值．14．（16分）如图a所示，在水平路段AB上有一质量为2t的汽车，正以10m/s的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的v－t图像如图b所示（在t＝15s处水平虚线与曲线相切），运动过程中汽车发动机的输出功率保持20kW不变，假设汽车在两个路段上受到的阻力（含地面摩擦力和空气阻力等）有恒定的大小．(1)求汽车在AB路段上运动时所受的阻力f1；(2)求BC路段的长度．15．（12分）石墨烯是近些年发现的一种新材料，其超高强度及超强导电、导热等非凡的物理化学性质有望使的世界发生革命性变化，其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖．用石墨烯超级缆绳，人类搭建“太空电梯”的梦想有望在本世纪实现．科学家们设想，通过地球同步轨道站向地面垂下一条缆绳至赤道基站，电梯仓沿着这条缆绳运行，实现外太空和地球之间便捷的物质交换．（1）若“太空电梯”将货物从赤道基站运到距地面高度为h1的同步轨道站，求轨道站内质量为m1的货物相对地心运动的动能．设地球自转的角速度为ω，地球半径为R．（2）当电梯仓停在距地面高度h2=4R的站点时，求仓内质量m2=50kg的人对水平地板的压力大小．取地面附近的重力加速度g=10m/s2，地球自转的角速度ω=7.3×10-5rad/s，地球半径R=6.4×103km．

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】

根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，从开始运动第一段时计时，则2s时的瞬时速度等于0~4s内的平均速度5s时的瞬时速度等于4~6s内的平均速度两个中间时刻的时间间隔为△t=2s+1s=3s根据加速度定义可得故选B。2、C【解析】小球q下滑过程中，沿杆的方向受到重力的分力mgsinθ和库仑力，两力方向相反，根据库仑定律：F=kQqr2可知，库仑力逐渐增大，由题意可知，库仑力开始时小于mgsinθ，后来大于mgsinθ，所以q先做加速度减小的变加速运动，后做加速度增大的变减速运动，当库仑力与mgsinθ大小相等时速度最大，故A错误；q从先做加速运动后做减速运动，在B点时加速度沿杆向上，所以库仑力大于mgsinθ，故B错误；从A到B，根据动能定理得：mgLsinθ+qUAB=0，又UBA=-UAB，可得：UBA=mgLsinθq，故C正确；下滑过程，AC间的场强小，CB间场强大，根据U=Ed知，A、C间的电势差值小于C、B间的电势差值，根据电场力做功公式W=qU得知，从A3、B【解析】

A.物体受重力、支持力、摩擦力及拉力的作用而处于静止状态，故合力为零，故A错误；B.将重力分解到沿斜面和垂直于斜面的方向；在垂直于斜面方向，重力的分力、支持力平衡，，所以支持力不变，故B正确；CD.若，摩擦力沿斜面向下，受力分析如图所示：由平衡得：，在力F变大的过程中，故根据平衡条件，静摩擦力逐渐增加；若，摩擦力向上，由平衡得：，故根据平衡条件，静摩擦力应先减小，后反方向增大，故CD错误.故选B。4、D【解析】

物理学所研究的对象、问题往往比较复杂，受诸多因素的影响有的是主要因素，有的是次要因素．为了使物理问题简单化和便于研究分析，往往把研究的对象、问题简化，忽略次要的因素，抓住主要的因素，建立理想化的模型。【详解】建立理想化模型是突出问题的主要因素，忽略问题的次要因素，质点、点电荷、电场线、理想气体、匀速直线运动等都是理想化模型，电场强度不是，ABC错误，D正确。考察对理想化模型的理解。5、D【解析】

AC．根据平均速度公式可得，位移：，所以能求出战斗机在甲板上运动的位移、平均速度，故AC不符合题意；BD．根据加速度的定义式，能求出战斗机在甲板上运动的加速度，因为不知道战斗机的质量，无法由牛顿第二定律求战斗机所受的阻力，故选项B不符合题意，选项D符合题意．本题主要考查了匀变速直线运动基本公式及牛顿第二定律的直接应用，熟练掌握加速度和平均速度公式．6、C【解析】试题分析：系统内力远远大于外力，系统动量守恒，只有重力或只有弹力做功，系统机械能守恒，根据系统受力情况与做功情况判断系统动量与机械能是否守恒，应用动量守恒定律与能量守恒定律分析答题．子弹在击中木块过程要克服阻力做功，机械能有损失，系统机械能不守恒，子弹与木块压缩弹簧过程，子弹、木块、弹簧组成的系统受到墙壁的作用力，系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，由此可知，弹簧、子弹和木块组成的系统在整个过程中动量不守恒、机械能不守恒，AB错误；设子弹射入木块后，两者的速度为v，子弹击中木块过程子弹与木块的内力远远大于外力，所以子弹与木块组成的系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得，木块压缩弹簧过程，动能转化为弹性势能，当弹性势能最大时，系统的动能全部转化为弹性势能，故由能量守恒定律得，联立解得，C正确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、ACD【解析】

AB、由光路图看出，b光束在NO面上发生了全反射，而a光束在MO面上没有发生全反射，而入射角相同，说明b光的临界角小于a光的临界角，由sinC分析得知，玻璃对a光束的折射率小于b光束的折射率，由v得知，在玻璃砖中a光的传播速度比b光大，故A正确，B错误．C、由上分析，可知，若保持b光入射点位置不同，将光束b顺时针旋转，其入射角在减小，可能入射角小于临界角，则NO面可能有光线射出，故C正确；D、由于玻璃对a光的折射率小于b的折射率小，则a光的频率比b光的低，a光的波长比b光的长，而双缝干涉条纹间距与波长成正比，所以a光束的条纹间距大，故D正确．E、波长越长越容易发生明显的衍射现象，故a光比b光更容易发生明显的衍射现象，故E错误．8、CD【解析】

在A、B两球发生碰撞之前的过程中，只发生动能和重力势能之间的转化，所以系统的机械能守恒，故A错误。A、B二球发生碰撞前瞬间，两绳与杆垂直，C球不再向下运动，速度为零。故B错误。根据对称性可知，A、B二球速度大小始终相等，故C正确。三球水平方向不受外力，所以系统水平方向的合外力为零，A、B、C三球水平方向动量守恒。故D正确。故选CD。对于机械能守恒的判断，可根据是否只有重力或弹力做功，也可以从能量的角度来判断．对于系统的动量是否守恒要看系统的合外力是否为零．9、AC【解析】小环从某处由静止滑下，当来回运动到摩擦力的大小刚好等于重力沿切线方向分力的大小时速度为零，此时小环静止的地方不是在大圆环的最低点；当小环来回运动到最低点时速度恰好为零，此时小环静止在大圆环的最低点，故A正确；当小环第一次运动摩擦力的大小与重力沿切线方向分力的大小相等时速度最大，动能最大，故B错误；由于小环最终静止，根据能量守恒可知，运动过程中产生的内能等于小环减小的机械能，故C正确；第一次到达左边最高点的过程中，摩擦力始终做负功，故小环的机械能一直减小，故D错误；故选AC.【点睛】小环在大圆环上下滑，由于之间存在摩擦力，摩擦力始终做负功，根据能量守恒判断出最终产生的内能及小环的机械能的变化情况10、AB【解析】A、，圆柱转动的线速度大小为：，木板在垂直与轴线方向受到两轴的滑动摩擦力大小相等方向相反，在垂直于轴线方向上受到的滑动摩擦力为零，木板的速度，则木板所受的滑动摩擦力与F的夹角为，每根圆柱所受摩擦力大小为；，A正确；B、在平行于轴线方向上，木板受到的滑动摩擦力，木板做匀速直线运动，由平衡条件得：，B正确；C、木板移动距离x=0.5m拉力做功：，C错误；D、撤去拉力F之后，

沿圆柱表面的速度减小，而圆柱转动的角速度不变，木板所受的滑动摩擦力方向在改变，沿平行于轴线方向上的摩擦力在改变，加速度减小，不是匀减速运动，D错误；故选AB．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、BCmA·OP=mA·OM+mB·ONOP+OM=ON【解析】

①A、“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故A错误；B、要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故B正确；C、要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确；D、为了使小球碰后不被反弹，要求入射小球质量大于被碰小球质量，故D错误；故选BC．②小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相同，它们在空中的运动时间t相等，它们的水平位移x与其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，若两球相碰前后的动量守恒，则mAv0=mAv1+mBv2，又OP=v0t，OM=v1t，ON=v2t，代入得：mAOP=mAOM+mBON，若碰撞是弹性碰撞，则机械能守恒，由机械能守恒定律得：mAv02=mAv12+mBv22，将OP=v0t，OM=v1t，ON=v2t代入得：mAOP2=mAOM2+mBON2；③小球做平抛运动，在竖直方向上：h=gt2，平抛运动时间：t=，设轨道末端到木条的水平位置为x，小球做平抛运动的初速度：vA=，vA′=，vB′=，如果碰撞过程动量守恒，则：mAvA=mAvA′+mBvB′，将速度代入动量守恒表达式解得：12、①④保证小球做平抛运动的初速度相等＞m1OP=m1OM+m2ON．【解析】

（1）[1]小球离开轨道后做平抛运