2027届上海市培佳双语学校高三物理第一学期期中经典模拟试题含解析

2027届上海市培佳双语学校高三物理第一学期期中经典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、如图所示，P和Q为两平行金属板，板间电压为U，在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动，电子到达Q板时的速率为v，若两极板间电压变为原来的两倍，其它条件都不变，则电子到达Q板时的速率为A．vB．2vC．2vD．2、某轻质弹簧的劲度系数k＝100N/m，两端分别施加F＝5N的拉力，如图所示，则弹簧（）A．伸长5.0cm B．伸长10.0cmC．压缩5.0cm D．处于自然长度3、如图所示，一枚手榴弹开始时在空中竖直下落，到某位置时爆炸成沿水平方向运动的a、b两块，已知两块同时落地，其中a落地时飞行的水平距离OA大于b落地时飞行的水平距离OB，下列说法中正确的是A．爆炸瞬间a、b两块的速度变化量大小相等B．a、b两块落地时的速度大小相等C．爆炸瞬间a、b两块的动量变化量大小相等D．爆炸瞬间a、b两块的动能变化量相等4、火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周．已知火星和地球绕太阳运动的周期之比，由此可求得A．火星和地球的第一宇宙速度之比B．火星和地球表面的重力加速度之比C．火星和地球绕太阳运行速度大小之比D．火星和地球受到的太阳的万有引力之比5、如图所示，a、b、c三个相同的小球，a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时b、c从同一高度分别开始做自由下落和平抛运动．它们从开始到到达地面，下列说法正确的有()A．它们同时到达地面B．重力对它们的冲量相同C．它们的末动能相同D．它们动量变化的大小相同6、某人造地球卫星因受高空稀薄空气的阻力作用，绕地球运转的轨道会慢慢改变，每次测量中卫星的运动可近似看作圆周运动，某次测量卫星的轨道半径rl，后来变为r2，r1>r2，以Ek1、Ek2表示卫星在这两个轨道上的动能，T1、T2表示卫星在这两个轨道上的周期则()A．Ek2>Ek1、T2<Tl B．Ek2<Ek1、T2>TlC．Ek2<Ek1、T2<Tl D．Ek2>Ek1、T2>Tl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，电源电动势为E，内阻为r．电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）．当电键S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态．有关下列说法中正确的是（）A．只逐渐增大R1的光照强度，电阻R0消耗的电功率变大，电阻R3中有向上的电流B．只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时，电源消耗的功率变大，电阻R3中有向上的电流C．只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动D．若断开电键S，带电微粒向下运动8、如图所示，物块以一定初速度沿倾角为30°的粗糙斜面向上运动，运动过程中受一个恒定的平行斜面的拉力F作用，在向上运动的过程中，物块的加速度大小为4m/s2，方向沿斜面向下。下列正确的说法是A．拉力做的功大于物块克服摩擦力做的功B．拉力做的功小于物块克服摩擦力和重力做的功C．物块的机械能减小D．物块的机械能增加9、如图所示，在距水平地面高为0.4m处，水平固定一根长直光滑杆，在杆上P点固定一定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P点的右边，杆上套有一质量m=2kg的滑块A．半径R＝0.3m的光滑半圆形细轨道竖直地固定在地面上，其圆心O在P点的正下方，在轨道上套有一质量也为m=2kg的小球B．用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将A、B连接起来．杆和半圆形轨道在同一竖直面内，A、B均可看作质点，且不计滑轮大小的影响．现给滑块A一个水平向右的恒力F＝50N（取g=10m/s2）．则（）A．把小球B从地面拉到P的正下方时力F做功为20JB．小球B运动到C处时的速度大小为0C．小球B被拉到与滑块A速度大小相等时，离地面高度为0.225mD．把小球B从地面拉到P的正下方C时，小球B的机械能增加了20J10、一质量为2kg的物体受到水平拉力F作用，在粗糙水平面上作加速直线运动时的a-t图象如图2所示，t=0时其速度大小为2m/s，滑动摩擦力大小恒为2N.则下列说法正确的是A．在t=6s时刻，物体的速度为20m/sB．在t=6s时间内，合力对物体做的功为400JC．在t=6s时间内，合力对物体做的功为396JD．在t=6s时刻，拉力F的功率为200W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）某学习小组利用气垫导轨装置来探究“做功与物体动能改变的关系”,图示为实验装置示意图.利用气垫导轨上的光电门可测出滑块上的细窄挡光片经过时的挡光时间.重力加速度为,气垫导轨水平放置,不计滑轻和导轨摩擦.实验步骤如下:A．测出挡光片的宽度为,滑块与挡光片的质量为;B．轻细线的一端固定在滑块上,另一端绕过定滑轮挂上一砝码盘,盘和砝码的总质量为,细绳与导轨行;C．让滑块静止放在导轨左侧的某一位置,测出挡光片到光电门的距离为;D．释放滑块,测出挡光片经过光电门的挡光时间为;E.改变砝码的质量,保证滑块每次都在同一位置由静止释放,光电门可测得对应的挡光时间.（1）滑块经过光电门时速度的计算式_____(用题目中所给的字母来表达)（2）细线的拉力做功的表达式为_____,滑块的动能改变的表达式为_____(用题目中所给的字母来表示)（3）我们可以通过测得的多组数据来建立的关系图像来进行更准确的实验验证,则图示中哪一项更符合真实的实验情况（_____）A．B．C．12．（12分）如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验．有一直径为d、质量为m的金属小球从A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H(H≫d)，光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g.则：(1)如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径d＝________mm.(2)小球经过光电门B时的速度表达式为________．(3)多次改变高度H，重复上述实验，作出随H的变化图象如图丙所示，当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直径d满足表达式________时，可判断小球下落过程中机械能守恒．(4)实验中发现动能增加量ΔEk总是稍小于重力势能减少量ΔEp，增加下落高度后，则ΔEp－ΔEk将________(填“增大”、“减小”或“不变”)．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）中国计划在2020年前后一次性实现火星的“绕”、“落”探测，如果火星探测任务成功以后将会对中国的火星探测积累丰富的经验．已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，火星质量与地球质量之比为q，火星半径与地球半径之比为p，求：（1）火星表面的重力加速度；（2）探测器绕火星表面运行的速度．14．（16分）如图光滑水平导轨AB的左端有一压缩的弹簧，弹簧左端固定，右端前放一个质量为m=1kg的物块（可视为质点），物块与弹簧不粘连，B点与水平传送带的左端刚好平齐接触，传送带的长度BC的长为L=6m，沿逆时针方向以恒定速度v=1m/s匀速转动．CD为光滑的水平轨道，C点与传送带的右端刚好平齐接触，DE是竖直放置的半径为R=0.4m的光滑半圆轨道，DE与CD相切于D点．已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，取g=10m/s1．（1）若释放弹簧，物块离开弹簧，滑上传送带刚好能到达C点，求弹簧储存的弹性势能；（1）若释放弹簧，物块离开弹簧，滑上传送带能够通过C点，并经过圆弧轨道DE，从其最高点E飞出，最终落在CD上距D点的距离为x=1.1m处（CD长大于1.1m），求物块通过E点时受到的压力大小；（3）满足（1）条件时，求物块通过传送带的过程中产生的热能．15．（12分）如图所示，一负离子从静止开始经加速电场加速后，获得水平速度，从水平放置的一对平行金属板正中间射入偏转电场中.已知负离子的电荷量为,质量为用m，偏转金属极板长为L,两极板间距为d,偏转电压为U.求：(1)加速电场两端的电压；(2)负离子飞出偏转电场时沿垂直偏转板方向偏移的距离y和速度偏转角的正切值；(3)要使负离子能飞出偏转电场，水平金属板间所加偏转电压U应满足的条件.

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、C【解析】

电子由静止开始向Q板运动，根据动能定理：qU=12mv2，当电压加倍后根据动能定理：q⋅2U=122、A【解析】

弹簧是在5N的拉力下被拉长的，弹簧测力计的示数为5N，由胡克定律知伸长量为即弹簧伸长了5.0cm；故A正确，BCD错误。故选A。3、C【解析】由题意知，爆炸后两块同时落地，说明爆炸瞬间两块在竖直方向的速度没有发生变化，故爆炸是在水平方向上发生的．因OA大于OB，所以爆炸瞬间a获得的水平速度较大，因而落地时也是a的速度较大，A、B错误；因水平方向的初动量为零，且水平方向动量守恒，所以爆炸后a、b两块的水平方向动量应等值、反向，C正确；结合爆炸后两块的速度和动量可知，a块的质量较小，根据动量和动能的关系可知，a块的动能变化较大，D错误．故选C4、C【解析】

根据万有引力提供向心力，得，由于星球的半径之比不知道，故不可以求得火星和地球绕太阳运动的表面的重力加速度之比，更无法根据求解第一宇宙速度比，AB错误；研究火星和地球绕太阳做圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式，得，其中M为太阳的质量，r为轨道半径，已知火星和地球绕太阳运动的周期之比，所以能求得火星和地球到太阳的距离之比，根据圆周运动知识得，由于火星和地球绕太阳运动的周期之比和火星和地球到太阳的距离之比都知道，所以能求得火星和地球绕太阳运行速度大小之比，C正确；根据，由于不知道两者质量质量，所以无法计算两者的万有引力之比，D错误．在万有引力这一块，求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再根据表达式进行比较．向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用，根据万有引力提供向心力只能求出中心体质量，不能得出环绕体质量．5、D【解析】球b自由落体运动，球c的竖直分运动是自由落体运动，故bc两个球的运动时间相同，为：；球a受重力和支持力，合力为mgsinθ，加速度为gsinθ，根据，

得：；故t＜t′，故A错误；由于重力相同，而重力的作用时间不同，故重力的冲量不同，故B错误；初动能不全相同，而合力做功相同，故根据动能定理，末动能不全相同，故C错误；bc球合力相同，运动时间相同，故合力的冲量相同，根据动量定理，动量变化量也相同；ab球机械能守恒，末速度相等，故末动量相等，初动量为零，故动量增加量相等，故D正确；故选D.6、A【解析】

因卫星受空气阻力，则速度变小，使得引力大于向心力从而做向心运动，则做圆周的半径变小；根据卫星所受万有引力提供向心力有：，解得，可得线速度变大，所以动能变大，周期变小；故A正确，B，C，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、AD【解析】

A、只逐渐增大的光照强度，的阻值减小，外电路总电阻减小，总电流增大，电阻消耗的电功率变大，滑动变阻器的电压变大，电容器两端的电压增大，电容下极板带的电荷量变大，所以电阻中有向上的电流，故选项A正确；B、电路稳定时，电容相当于开关断开，只调节电阻的滑动端向上端移动时，对电路没有影响，故选项B错误；C、只调节电阻的滑动端向下端移动时，电容器并联部分的电阻变大，所以电容器两端的电压变大，由可知电场力变大，带电微粒向上运动，故选项C错误；D、若断开电键S，电容器处于放电状态，电荷量变小，板间场强减小，带电微粒所受的电场力减小，将向下运动，故选项D正确．8、ABD【解析】

ACD．物体的加速度为a=4m/s2，方向沿斜面向下，根据牛顿第二定律得：mgsin30°+f-F=ma，解得：F-f=m＞0可知F和f做功的代数和大于零，所以根据功能原理可知，在运动的过程中，拉力做的功大于物块克服摩擦力做的功，机械能一定增加。故AD正确，C错误。B．由题意物体减速上升，根据动能定理可知，拉力做的功小于物块克服摩擦力和重力做的功。故B正确。9、ACD【解析】解：把小球B从地面拉到P点正下方C点过程中，力F的位移为：，则力F做的功WF=Fx=20J，选项A正确；把小球B从地面拉到P点正下方C点时，此时B的速度方向与绳子方向垂直，此时A的速度为零，设B的速度为v，则由动能定理：，解得v=m/s，选项B错误；当细绳与圆形轨道相切时，小球B的速度方向沿圆周的切线方向向上，此时和绳子方向重合，故与小球A速度大小相等，由几何关系可得h=0.225m选项C正确；B机械能增加量为F做的功20J，D正确本题选ACD10、ACD【解析】

根据△v=a△t可知：a-t图象中，图象与坐标轴围成的面积表示速度的增量，则在t=6s时刻，物体的速度v6=v0+△v=2+12×(2+4)×6=20m/s，故A正确；根据动能定理得：W合=△EK=12mv62-1本题主要考查了动能定理、牛顿第二定律及瞬时功率公式的直接应用，解题的突破口是知道a-t图象中，图象与坐标轴围成的面积表示速度的增量.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、mgx丙【解析】

(1)根据很短时间内，平均速度等于瞬时速度，即可求解；(2)根据拉力做功表达式，以及熟练应用匀变速直线运动规律，即可求解；(3)平衡摩擦力就是让小车在无拉力的作用下做匀速直线运动，让重力沿斜面的分力等于小车受到的摩擦力．【详解】(1)根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度的大小，可知小物块经过光电门时速度的大小是；(2)由题意可知，细线的拉力做功，则即为盘和砝码对应重力做的功，即：mgx；滑块的动能改变表达为；(3)该实验中保持小车质量M不变，因此有：v2=2as，a=而所以重物质量m增加不能远小于小车的质量时，直线在末端发生弯曲，则此结果对应于图中的图C．考查光电门测量瞬时速度的原理．本实验与教材中的实验有所不同，但是根据所学物理知识，明确了实验原理，即可正确解答．12、7.15或增大【解析】

解：（1）由图可知，主尺刻度为7mm；游标对齐的刻度为3；故读数为：7+3×0.05=7.15mm；（2）已知经过光电门时的时间小球的直径；则可以由平均速度表示经过光电门时