上海市第四中学2027届物理高三第一学期期中学业水平测试模拟试题含解析

上海市第四中学2027届物理高三第一学期期中学业水平测试模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、带电荷量分别为和的两个相同的金属小球相距一定距离，其相互作用力大小为F。若使它们接触一下后，再放回原处，则它们的相互作用力大小变为（）A． B． C． D．2、如图所示，、是两个点电荷，P是这两个点电荷连线中垂线上的一点图中所画P点的电场强度方向可能正确的是A． B．C． D．3、超市里磁力防盗扣的内部结构及原理如图所示，在锥形金属筒内放置四颗小铁珠（其余两颗未画出），工作时弹簧通过铁环将小铁珠挤压于金属筒的底部，同时，小铁珠陷于钉柱上的凹槽里，锁死防盗扣．当用强磁场吸引防资扣的顶部时，铁环和小铁珠向上移动，防盗扣松开，已知锥形金属筒底部的圆锥顶角刚好是90°，弹簧通过铁环施加给每个小铁珠竖直向下的力F，小铁珠锁死防盗扣，每个小铁珠对钉柱产生的侧向压力为（不计摩擦以及小铁珠的重力）A．F B．F C．F D．F4、使用两条不同的轻质弹簧a和b，在弹性限度内得到弹力F与弹簧长度l的关系图像如图．设弹簧a与弹簧b的原长分别为l1和l2，劲度系数分别为k1和k2，下列选项中正确的是A．l1>l2k1>k2 B．l1>l2k1<k2C．l1<l2k1<k2 D．l1<l2k1>k25、如图所示的装置可以将滑块水平方向的往复运动转化为OB杆绕O点的转动，图中A、B、O三处都是转轴．当滑块在光滑的水平横杆上滑动时，带动连杆AB运动，AB杆带动OB杆以O点为轴转动，若某时刻滑块的水平速度v，连杆与水平方向夹角为，AB杆与OB杆的夹角为，此时B点转动的线速度为()A． B． C． D．6、一物体在光滑水平面上受三个水平力作用处于静止状态,已知其中的一个力F方向向东,保持其余两个力不变,把F逐渐减小到零后,又逐渐恢复到原来的值,在这个过程中（）A．物体的加速度方向先向西,后向东,最后加速度的大小变为零B．物体的加速度方向向西,加速度的大小先增大后减小C．物体的速度先增加,后减小,最后变为零D．物体的位移增大到某一值后,不再增加二、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、我国发射的第一颗探月卫星“嫦娥一号”，进入距月面高度h的圆形轨道正常运行．已知月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，则（）A．嫦娥一号绕月球运行的周期为B．嫦娥一号绕行的速度小于月球第一宇宙速度C．嫦娥一号绕月球运行的角速度为D．嫦娥一号轨道处的重力加速度8、一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经Δt时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v，则在此过程中()A．地面对他的冲量为mv＋mgΔt B．地面对他的冲量为mv－mgΔtC．地面对他做的功为mv2 D．地面对他做的功为零9、如图所示，D、E、F、G为地面上水平间距相等的四点，三个质量相等的小球A、B、C分别在E、F、G的正上方不同高度处，以相同的初速度水平向左抛出，最后均落在D点．若不计空气阻力，则可判断A、B、C三个小球()A．落地时的速度大小之比为1∶2∶3B．落地时重力的瞬时功率之比为1∶2∶3C．初始离地面的高度比为1∶4∶9D．从抛出到落地的过程中，动能的变化量之比为1∶4∶910、如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面．若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中()A．桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B．鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C．若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大D．若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面三、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）用如图所示的实验装置验证ml、m2组成的系统机能守恒．m2从高处由静止开始下落，ml上拖着的纸带打出一系列的点。对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。如图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离s1=38.40cm、s2=21.60cm、s3=26.40cm、s4=31.21cm、s5=36.02cm，如图所示，己知ml=50g、m2=150g，频率为50Hz，则（g取9.8m/s2，结果保留两位有效数字）（1）由纸带得出ml、m2运动的加速度大小为a=___m/s2，在纸带上打下计数点5时的速度v5=__m/s；（2）在打点0~5过程中系统动能的增量△Ek=___J，系统势能的减少量△Ep=___J；（3）若某同学根据实验数据作出的-h图象如图，当地的实际重力加速度g=___m/s2。12．（12分）在用伏安法测某元件的伏安特性实验中，小张同学将采集到的数据记录到了坐标图上如图甲所示，完成下列问题．请在图甲中绘出伏安特性曲线____，并由此图线得出该电阻的电阻值______．除了待测元件、导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：A.电压表量程3V，内阻约B.电压表量程15V，内阻约C.电流表量程，内阻约D.电流表量程3mA，内阻约E.滑动变阻器，额定电流F.滑动变阻器，额定电流G.滑动变阻器，额定电流H.电源电动势为，内阻约为I.电源电动势为，内阻约为根据所绘的伏安特性曲线，为了调节方便，测量准确，实验中应选用的器材是______填器材前面的字母．根据所选器材，按要求补充完善图乙所示实物连线______，实验前变阻器的滑片P应置于最______填“左”或“右”端．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，把一个带正电荷Q的小球A固定在绝缘支座上，另一个质量为m，带电量也为Q的带正电的小球B，用绝缘细线悬于O点，B球处于静止状态，细线与竖直方向的夹角为，A、B均视为点电荷，已知A和B位于距地面高为h的水平线上，且OA=OB．求：(1)小球B所受到的库仑力的大小及A、B两小球间的距离；(2)A、B两小球在O点产生的合场强的大小及方向．14．（16分）如图所示，空间有一竖直向下沿x轴方向的静电场，电场的场强大小按E＝kx分布(x是轴上某点到O点的距离)，k＝．x轴上，有一长为L的绝缘细线连接A、B两个小球，两球质量均为m，B球带负电，带电荷量为q，A球距O点的距离为L．两球现处于静止状态，不计两球之间的静电力作用．(1)求A球的带电荷量qA；(2)剪断细线后，求B球的最大速度vm．15．（12分）一质量m＝0.5kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角为30º足够长的斜面，某同学利用DIS实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，如图所示为通过计算机绘制出的滑块上滑过程的v－t图．求：（g取10m/s2）（1）滑块与斜面间的动摩擦因数；（2）判断滑块最后能否返回斜面底端？若能返回，求出返回斜面底端时的动能；若不能返回，求出滑块停在什么位置．

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、A【解析】

接触前库仑力接触后分开，两小球的电荷都为-Q，则库仑力故选A。2、A【解析】

P点场强是两个点电荷单独存在时产生场强的矢量和，故合场强应该在P点与两个点电荷连线之间的范围，如图故A正确，BCD错误．故选A.场强是矢量，空间某点的场强是由各个点电荷单独存在时产生的场强的矢量和，遵循平行四边形定则．3、C【解析】

以一个铁珠为研究对象，将力F按照作用效果分解如图所示：由几何关系可得小铁球对钉柱产生的侧向压力为：．故选C．4、D【解析】

弹簧的弹力满足胡克定律，F=k△x，在图象中斜率表示弹簧的劲度系数k，横截距表示弹簧的原长．【详解】根据胡克定律得：F=k△x=k（l´-l），l´是弹簧的长度，l是弹簧的原长，由数学知识知：F-l´图象的斜率等于k，横截距表示弹簧的原长．所以有：l1＜l2，k1＞k2，故A、B、C错误，D正确．故选：D5、A【解析】

A点的速度的方向沿水平方向，如图将A点的速度分解：根据运动的合成与分解可知，沿杆方向的分速度：vA分=vcosα，B点做圆周运动，实际速度是圆周运动的线速度，可以分解为沿杆方向的分速度和垂直于杆方向的分速度，如图设B的线速度为v′则：vB分=v′•cosθ=v′cos（90°-β）=v′sinβ又二者沿杆方向的分速度是相等的，即：vA分=vB分联立可得：．故A正确，BCD错误；故选A.6、B【解析】A、三力平衡时,三个力中的任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线.将其中的一个向东的力F减小到零后再增加到F,故合力先向西增加到F,再减小到零;根据牛顿第二定律,加速度向西,且先增加后减小到零,故A错误,B正确;

C、物体初速度为零,加速度方向一直与速度方向相同,故速度一直增加到最后匀速，C错误;

D、即物体先向西做加速度不断变大的加速运动,再向西做加速度不断减小的加速运动;即速度增大到某一值后,做匀速直线运动;在此过程中位移一直增加，故D错误；综上所述本题答案是：B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】

嫦娥一号卫星绕月做匀速圆周运动，由月球的万有引力提供向心力，则得：

，在月球表面上，万有引力等于重力，则有：，得GM=gR2，A.由上解得：，故A错误；B.由上解得：，而月球第一宇宙速度为在月球表面附近绕行时的速度。即，。故B正确；C.由上解得：，故C正确；D.由上解得，嫦娥一号轨道处的重力加速度为，故D正确。8、AD【解析】

AB.取运动员为研究对象，由动量定理得:(F－mg)Δt＝mv－0则I＝FΔt＝mv＋mgΔt选项A正确，B错误；CD.运动员没有离开地面，地面对运动员做的功为零，所以C错误，D项正确。9、BCD【解析】

C、相同的初速度抛出，而A、B、C三个小球的水平位移之比1:2:3，可得运动的时间之比为1:2:3，再由h=12gt2可得，A、B、CA、由于相同的初动能抛出，根据动能定理12mv2-12mv02B、相同的初速度抛出，运动的时间之比为1:2:3，由vy=gt可得竖直方向的速度之比为1:2:3，由P=Gvy可知落地时重力的瞬时功率之比D、根据动能定理12mv2-故选BCD。研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，由于抛出速度相同，根据水平位移可确定各自运动的时间之比，从而求出各自抛出高度之比；由功率表达式可得重力的瞬时功率之比即为竖直方向的速度之比．由动能定理可求出在抛出的过程中的动能的变化量。10、BD【解析】

鱼缸向右加速运动，桌布对鱼缸摩擦力的方向向右，故A错误；鱼缸在桌布上加速运动，脱离桌布后在桌面上做减速运动，加速度大小相等，且加速运动的末速度等于减速运动的初速度，故可知鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等，故B正确；鱼缸受的摩擦力只与鱼缸的重力和摩擦因数有关，故若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将不变，故C错误；若猫减小拉力，若鱼缸能与桌布保持相对静止，故鱼缸能滑出桌面，故D正确．故选BD．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、4.82.40.580.599.7【解析】

（1）[1]根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，则有：代入数据解得：m/s2；[2]根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的顺所受的求出计数点5的瞬时速度，则有：代入数据解得：m/s；（2）[3]系统增加的动能J[4]系统重力势能的减小量J（3）[5]根据得则图线的斜率解得m/s212、（1）（2）ADEI(3)右【解析】（1）用一条直线连接，让尽量多的点落在直线上，如图；

从直线上选取一点如I=1mA时．U=2.3V，此时：（2）根据实验数据可知，电压表选择A；电流表选D；电源选择I2；滑动变阻器接成分压电路，故选阻值较小的G；（3）由电压表、电流表及电阻的阻值关系可知，应采用电流表外接；电路连线如图；实验前应使得待测电阻上电压最小，即变阻器的滑片P应置于最右端．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、(1)，；(2)，方向沿AB的中垂线向上【解析】

(1)B球受到重力、线的拉力和电场力而平衡，根据B球受力平衡，