上海市同济中学2027届高三物理第一学期期中考试试题含解析

上海市同济中学2027届高三物理第一学期期中考试试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、由于“潮汐锁定”，月球的自转和公转的周期几乎相同，使月球永远以一面向着地球。2019年Ⅰ月3日，我国发射的嫦娥四号月球探测器成功软着陆在月球背面。若月球和地球的自转周期之比为q，则月球和地球同步卫星绕地球公转的轨道半径之比和加速度之比分别为A．， B．，C．， D．，2、以下说法正确的是（）A．在静电场中，沿着电场线方向电势逐渐升高B．外力对物体所做的功越多，对应的功率越大C．电容器电容C与电容器所带电荷量Q成正比D．在超重和失重现象中，地球对物体的实际作用力没有发生了变化3、质量为m的物体，沿倾角为α的斜面体M匀速下滑，如图所示，物体与斜面体之间的摩擦系数为μ，若物体下滑过程中，给物体施加外力F如图所示，使物体沿斜面体加速下滑，斜面体仍然静止在桌面上，下述说法正确的是A．斜面受到的摩擦力方向一定沿桌面向左B．斜面受到的摩擦力方向一定沿桌面向右C．斜面相对桌面无相对运动趋势，故无摩擦力D．一定是4、跳台滑雪是冬奥会中最具观赏性的项目之一，运动员从长直助滑道的顶端由静止开始下滑，滑到底端后完成各种高难度的滑雪动作．假设某运动员在助滑道上下滑的过程中，重力对他做功2000J，他克服阻力做功200J．在这个过程中（）A．运动员的动能增加了2000JB．运动员的重力势能减少了1800JC．运动员的机械能增加了1800JD．运动员的机械能减少了200J5、下列每幅图象中的两条图线分别表示某质点运动的速度ν和加速度a随时间变化的关系，选择同一正方向，则其中可能正确的是A．B．C．D．6、如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒，其轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动．有一个质量为的小球A紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动，筒口半径和筒高分别为R和H，小球A所在的高度为筒高的一半．已知重力加速度为，则（）A．小球A做匀速圆周运动的角速度B．小球A受到重力、支持力和向心力三个力作用C．小球A受到的合力大小为D．小球A受到的合力方向垂直于筒壁斜向上二、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，自动卸货车始终静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下改变与水平面间的倾角，用以卸下车厢中的货物．当倾角增大到θ时，质量为M的木箱A与装在箱内的质量为m的物体B一起以共同的速度v沿车厢底匀速滑下，则下列说法正确的是A．A、B间没有静摩擦力B．A受到B的静摩擦力方向沿车厢底向下C．A受到车厢底面的滑动摩擦力大小为MgsinθD．A与车厢底面间的动摩擦因数μ＝tanθ8、如图所示，竖直放置在水平面上的圆筒，从圆筒上边缘等高处同一位置分别紧贴内壁和外壁以相同速率向相反方向水平发射两个相同小球，直至小球落地，不计空气阻力和所有摩擦，以下说法正确的是（）A．筒外的小球先落地B．两小球的落地速度可能相同C．两小球通过的路程一定相等D．筒内小球随着速率的增大．对筒壁的压力逐渐增加9、如图所示，在粗糙的水平面上，质量相等的两个物体A、B间用一轻质弹簧相连组成系统。且该系统在水平拉力F作用下以相同加速度保持间距不变一起做匀加速直线运动，当它们的总动能为2Ek时撤去水平力F，最后系统停止运动。不计空气阻力，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，从撤去拉力F到系统停止运动的过程中（）A．外力对物体A所做总功的绝对值等于EkB．物体A克服摩擦阻力做的功等于EkC．系统克服摩擦阻力做的功可能等于系统的总动能2EkD．系统克服摩擦阻力做的功一定等于系统机械能的减小量10、一物体在水平面上受恒定的水平拉力和摩擦力作用由静止开始做直线运动，在第1秒末撤去水平拉力，其Ek－X图象如图所示，g=10m/s2，则()A．物体的质量为10kgB．物体与水平面的动摩擦因数为0.2C．第1秒内合力对物体做的功为30JD．前4秒内拉力对物体做的功为60J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）某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验．①图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73cm，图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量△l为_______cm;②本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是______；（填选项前的字母）A．逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重B．随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重③图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量△l与弹力F的关系图线，图线的AB段明显偏离直线OA，造成这种现象的主要原因是_____________．12．（12分）为了测量木块与木板间的动摩擦因数，某小组使用位移传感器设计了如图甲所示实验装置，让木块从倾斜木板上一点A由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离。位移传感器连接计算机，描绘出滑块相对传感器的位移x随时间t的变化规律，如图乙所示。（1）根据上述图线，计算0.4s时木块的速度大小_____m/s，木块加速度大小______。（保留两位有效数字）（2）为了测定动摩擦因数,还需要测量的量是__________________。（已知当地的重力加速度g）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）一个容积为V0的氧气罐（视为容积不变），经检测，内部封闭气体压强为1.6p0，温度为0℃，为了使气体压强变为p0，可以选择以下两种方案：①冷却法：已知T＝t+273.15K，求气体温度降低了多少摄氏度（结果保留两位小数）？②放气法：保持罐内气体温度不变，缓慢地放出一部分气体，求氧气罐内剩余气体的质量与原来总质量的比值。14．（16分）图为“嫦娥三号”探测器在月球上着陆最后阶段的示意图.首先在发动机作用下，探测器受到推力在距月球高度为处悬停（速度为0，远小于月球半径）；接着推力改变，探测器开始竖直下降，到达距月面高度为处的速度为，此后发动机关闭，探测器仅受重力下落至月面.已知探测器总质量为（不包括燃料），地球和月球的半径比为，质量比为，地球表面附近的重力加速度为，求：（1）月球表面附近的重力加速度大小及探测器刚接触月面时的速度大小；（2）从开始竖直下降到刚接触月面时，探测器机械能的变化．15．（12分）如图所示，一个人用一根长1m，只能承受46N拉力的绳子，拴着一个质量为1kg的小球，在竖直平面内做圆周运动．已知圆心O离地面h=6m，转动中小球在最低点时绳子断了．求：（1）绳子断时小球运动的角速度多大？（2）绳断后，小球落地点与抛出点间的水平距离.

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】

根据可得，由于月球和地球的自转周期之比为q，所以月球和同步卫星的公转周期之比为q，则月球和地球同步卫星的轨道半径之比为；根据可得，月球和地球同步卫星的向心加速度之比为，故B正确，A、C、D错误；故选B。2、D【解析】A、根据电场线的性质可知，在静电场中，沿着电场线方向电势逐渐降低，故A错误；B、功率等于功与时间的比值，做功多但如果用时很长，功率可能较小，故B错误；C、电容器电容只与自身有关，与电容器所带电量以及两极板间的电压无关，故C错误；D、在超重和失重现象中，地球对物体的实际作用力，即吸引力不变，只是物体对外界的压力或拉力发生了变化，故D正确。故选：D。3、C【解析】

物体沿倾角为的斜面体匀速下滑，对物块受力分析，根据平衡条件可知摩擦力与支持力的合力应该与重力等大反向，即斜面对滑块的作用力方向竖直向上，根据牛顿第三定律，则物块对斜面的作用力方向竖直向下，则有：解得：当用大小为的力推物体，物体所受斜面的支持力增大，摩擦力也增大，但是支持力与摩擦力仍然成比例的增大，其合力的方向仍然竖直向上，保持不变，则物块对斜面的作用力的方向仍然竖直向下，只是数值上变大，故斜面没有运动的趋势，不受地面的摩擦力；A.与分析不符，故A错误；B.与分析不符，故B错误；C.与分析相符，故C正确；D.与分析不符，故D错误。4、D【解析】

运动员的动能增加量等于外力对运动员做的总功．重力势能的减小量等于重力做的功．机械能的变化等于除了重力以外的力对他做的功．【详解】A、重力对运动员做功2000J，他克服阻力做功200J，即阻力对他做功﹣200J，则外力对他做的总功为2000J﹣200J=1800J，由动能定理知，运动员的动能增加了1800J，故A错误。B、重力对运动员做功2000J，则运动员的重力势能减少了2000J，故B错误。CD、阻力对运动员做功，所以运动员的机械能要减少，且机械能减少量等于他克服阻力做的功，为200J，故C错误，D正确。故选：D。在解决有关能量问题时，要注意明确做功和能量转化间的关系；合外力做功等于动能的改变量；重力做功等于重力势能的改变量；除了重力以外的力对物体做的功等于机械能的变化量5、B【解析】

A．选项中速度与加速度方向相反，则物体做减速运动，故A错．D．选项中加速度与速度方向开始相同，则物体应做匀加速运动，故D错．B．选项中加速度开始与速度方向相反，故先做减速运动，加速度减小，故图像斜率减小．后来速度与加速度方向相同，故做加速运动，因加速度减小，故图像斜率减小．当加速度减为零时，速度不变为匀速直线运动，故B对．C．选项中，速度图像最后一段，速度与加速度方向相同，故应做加速运动，故C错．故选B．判定一个物体如何运动，要看它的加速度和初速度方向．如果加速度与速度方向在一条直线上则做直线运动，不在一条直线上则做曲线运动．如果加速度与速度方向相同，则做加速运动，若相反则做减速运动．如果加速度恒定，则做匀变速运动，若加速度变化，则做变加速运动．解决这个题的关键是分析清楚加速度与速度的方向关系和加速度是否恒定．6、A【解析】试题分析：如下图所示；小球受重力和支持力而做匀速圆周运动，则合外力一定指向圆心；由力的合成可知，；由几何关系可知，；解得：；故A正确；小球只受重力和支持力；向心力是由合外力充当；故B错误；由A的分析可知，合外力；故C错误；小球受到的合外力指向圆心，故D错误；故选A．考点：力的大小及方向二、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、BD【解析】

对B：沿斜面方向有mgsinθ=f，f方向沿斜面向上，A受到B的静摩擦力方向沿斜面向下，所以A错误，B正确；A受到车厢底面的滑动摩擦力大小为（M+m）gsinθ，C错误；根据（M+m）gsinθ=μ（M+m）sinθ，所以μ=tanθ，D正确；故选BD.对连接体问题经常用到整体法和隔离法，结合平衡条件分析摩擦力的大小和方向.8、BC【解析】A、筒内小球水平方向只受到筒壁的作用力,因为筒壁的作用力始终与速度的方向垂直,所以该力不改变小球沿水平方向的分速度的大小.只有竖直方向的重力才改变小球速度的大小.所以小球沿水平方向做匀速圆周运动,竖直方向做自由落体运动.若已知发射小球的水平速度和圆筒高度,小球运动的时间:,在筒外的小球做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,所以运动的时间也是,筒内小球落地所用时间和筒外小球一样长.因此A选项是错误;

B、两个小球在竖直方向都做自由落体运动,落地的速率都是:,若筒内小球恰好运动圈数是整数,则二者速度的方向也相同,二者的速度相等.故B是可能的,选项B正确.

C、两个小球的水平方向的路程:,可以知道两小球通过的路程一定相等.因此C选项是正确的;D、因为筒壁的作用力始终与速度的方向垂直,所以该力不改变小球沿水平方向的分速度的大小.只有竖直方向的重力才改变小球速度的大小.所以筒内小球沿水平方向做匀速圆周运动,需要的向心力不变,所以对筒壁的压力不变.因此D选项是错误.

综上所述本题的答案是：BC9、AD【解析】

拉力F作用下两物体以相同加速度保持间距不变一起做匀加速直线运动，对物体A分析知，拉力F作用下弹簧弹力大于滑动摩擦力，弹簧具有一定的弹性势能EP1．系统停止运动时，对物体A分析知，弹簧弹力小于最大静摩擦力(滑动摩擦力)，弹簧具有的弹性势能EP2<EP1．从撤去拉力F到系统停止运动的过程中，弹簧对两端物体做功．拉力F作用下两物体间距不变，则两物体速度相等；它们的总动能为2Ek，质量相等；撤去拉力AB：从撤去拉力F到系统停止运动的过程中，物体A的动能由Ek变为0，据动能定理，外力对物体A所做总功W总=0-Ek=-Ek，外力对物体A所做总功的绝对值等于Ek．此过程中有弹力和摩擦力做功，则摩擦力对物体A所做功的绝对值不等于Ek，物体A克服摩擦阻力做的功不等于CD：据能量守恒可得，系统克服摩擦阻力做的功一定等于系统机械能的减小量，即W系克f=2Ek10、AD【解析】A、由图知：当位移为x1=1.5m时，撤去外力，所以物体在第1s内的位移为x1=1则由动能定理可得合外力做功W=F得F合=30N，又有牛顿第二定律知解得：m=10kg，故A正确B、当撤掉外力F后，物体做减速运动，由图可知物体发生的位移为x2=4.5m，物体在摩擦力作用下减速，此时合外力做功为：解得：μ=0.1，故B错误C、从图像可以知道在第1s内合外力做的功就等于动能的变化量，所以合外力做功为45J，故C错误D、第1s内由动能定理可得合外力做功W=F得F合=F-μmg=30N，即F=40N，物体在第1s内受拉力作用，所以前4秒内拉力做的功即等于第1s内拉力做的功，WF综上所述本题答案是：AD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、6.93cmA钩码重力超过弹簧弹力范围【解析】

①乙的读数为13.66cm,则弹簧的伸长量△L=13.66cm–5.73cm=7.93cm②为了更好的找出弹力与形变量之间的规律，应逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重，A正确；③弹簧超出了弹性限度，弹簧被损坏，弹簧的伸长量△L与弹力F不成正比12、0.401