2027届上海市上海理工大附中物理高三上期中联考试题含解析

2027届上海市上海理工大附中物理高三上期中联考试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、下列关于物理学思想方法的叙述错误的是()A．探究加速度与力和质量关系的实验中运用了控制变量法B．加速度、功率P=W/t的定义都运用了比值定义法C．千克、米、秒都是基本单位D．平均速度、合力、有效值等概念的建立运用了等效替代法2、如图所示,在绕中心轴转动的圆筒内壁上,有一物体随着圆筒一起转动而未滑动.在圆筒的角速度增大的过程中,下列说法中正确的是（）A．物体所受弹力逐渐增大,摩擦力大小一定不变B．物体所受弹力不变,摩擦力大小减小了C．物体所受的摩擦力与竖直方向的夹角不为零D．物体所受弹力逐渐增大,摩擦力也一定逐渐增大3、如图所示是某质点做简谐运动的振动图象．关于质点的运动情况，下列描述正确的是（）A．t＝1.5s时，质点正沿x轴正方向运动B．t＝1.5s时，质点的位移方向为x轴负方向C．t＝2s时，质点的速度为零D．t＝2s时，质点的加速度为零4、在反恐演习中，中国特种兵进行了飞行跳伞表演．某伞兵从静止的直升飞机上跳下，在时刻打开降落伞，在3时刻以速度着地，伞兵运动的速度随时间变化的规律如图所示．下列结论正确的是()A．在O～时间内位移增大，在0～3时间内位移减小B．降落伞打开后，降落伞和伞兵所受的阻力越来越大C．在～3的时间内，平均速度D．若第一个伞兵在空中打开降落伞时第二个伞兵立即跳下，则他们在空中的距离先增大后减小5、图示为某新型电动汽车在阻力一定的水平路面上进行性能测试时的v-t图象.Oa为过原点的倾斜直线，bc段是与ab段末端相切的水平直线，ab段汽车以额定功率P行驶，下列说法正确的是（）A．时间内汽车的功率不变B．时间内汽车的牵引力减小C．时间内牵引力不做功D．汽车行驶时受到的阻力大小为6、关于速度和加速度的关系，以下说法正确的是（）A．加速度方向为正，速度一定增加B．加速度方向保持不变，速度方向一定保持不变C．加速度逐渐变大，速度一定逐渐变大D．加速度和速度方向相反，速度一定减小二、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，质量为m的小球置于立方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于小球的直径．某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动．已知重力加速度为g，空气阻力不计，要使在最高点时盒子与小球之间作用力大小恰为mg，则()A．该盒子做匀速圆周运动的周期等于B．该盒子做匀速圆周运动的周期等于C．盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小等于2mgD．盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小等于3mg8、如图所示，M、N两点处于同一水平面，O为M、N连线的中点，过O点的竖直线上固定一根绝缘光滑细杆，杆上A、B两点关于O点对称第一种情况，在M、N两点分别放置电荷量为+Q和-Q的等量异种点电荷，套在杆上带正电的小金属环从A点无初速度释放，运动到B点;第二种情况，在M、N两点分别放置电荷量为+Q的等量同种点电荷，该金属环仍从A点无初速度释放，运动到B点.则两种情况中（）A．金属环运动到B点的速度第一种情况较大B．金属环从A点运动到B点所用的时间第一种情况较短C．金属环从A点运动到B点的过程中，动能与重力势能之和均保持不变D．金属环从A点运动到B点的过程中(不含A、B两点)，在杆上相同位置的速度第一种情况较大9、如图所示，A为静止于地球赤道上的物体，B为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为B、C两卫星轨道的交点。已知A、B、C绕地心运动的周期相同，下列说法中正确的是（）A．物体A和卫星C具有相同大小的加速度B．卫星C的运行速度大于物体A的速度C．物体A的运行速度一定小于第一宇宙速度D．卫星B在P点的加速度与卫星C在该点加速度大小相等10、2019年6月25日02时09分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射第四十六颗北斗导航卫星。北斗卫星是我国自主研制的卫星导航系统，在抗震救灾中发挥了巨大作用。北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能，“北斗”系统中两颗工作卫星均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置（如图所示），若卫星均按顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力，则以下判断中正确的是（）A．这两颗卫星的加速度大小相等，均为B．卫星1向后喷气就一定能追上卫星2C．卫星1由位置A运动到位置B所需的时间为D．卫星1中质量为m的物体的动能为三、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）某实验小组欲以图甲所示实验装置探究加速度与物体受力和质量的关系．图中A为小车，B为装有砝码的小盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电磁打点计时器相连，小车的质量为m1，小盘(及砝码)的质量为m1．（1）下列说法正确的是_________。A．实验时先放开小车，再接通打点计时器的电源B．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力C．本实验中应满足m1远小于ml的条件D．在用图象探究小车加速度与受力的关系时，应作a-ml图象（1）实验中，得到一条打点的纸带，如图乙所示，已知相邻计数点间的时间间隔为T，且间距xl、x1、x3、x4、x5、x6已量出，则打点计时器打下F点时小车的瞬时速度的计算式为vF=________________、小车加速度的计算式a=________________________．（3）某同学平衡好摩擦阻力后，在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变砝码重力，作出小车加速度a与砝码重力F的图象如图丙所示．若牛顿第二定律成立，重力加速度g=10m/s1，则小车的质量为__________kg，小盘的质量为__________kg．（4）实际上，在砝码的重力越来越大时，小车的加速度不能无限制地增大，将趋近于某一极限值，此极限值为___________m/s1．12．（12分）某同学在利用打点计时器研究“匀变速直线运动”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共7个计数点，每两个相邻的计数点之间还有四个点没标出，其部分相邻点间的距离如图所示，则打下点4时小车的瞬时速度为，小车的加速度为．（要求计算结果保留三位有效数字）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，质量为的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为的物体B相连，弹簧的劲度系数为，A、B都处于静止状态．一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体A，一端连轻挂钩．开始时各段绳都处于伸直状态，A上方的一段绳沿竖直方向．在挂钩上系一质量为的物体C并从静止状态释放，恰好能够到达地面．已知它恰能使B离开地面但不继续上升．现将质量为的物体D系在挂钩上后再举高H=0.8m（未触及滑轮）然后由静止释放（g取，空气阻力不计）．求：（1）C从释放到落地过程中弹簧弹性势能的变化（2）D刚刚落至地面时的速度（结果可保留根号）14．（16分）在平直公路上行驶的a车和b车，其位移—时间图象分别为图中直线a和曲线b，已知b车的加速度恒定且a＝－2m/s2，t＝3s时，直线a和曲线b刚好相切．求：t＝1时a车和b车的距离x1．15．（12分）假设未来我国空间站绕地球做匀速圆周运动时离地面的高度为同步卫星离地面高度的，已知同步卫星到地面的距离为地球半径的6倍，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g．求（1）同步卫星做圆周运动和空间站做圆周运动的周期之比；（2）空间站做匀速圆周运动的角速度大小．

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】在探究牛顿第二定律实验时，需要控制质量一定，研究加速度与外力的关系，控制外力一定，研究加速度和质量的关系，故用到了控制变化量法，A正确；公式是加速度的决定式，不是比值法定义，B错误；g、m、s为基本量的单位，C正确；等效替代法是一种常用的方法，它是指用一种情况来等效替换另一种情况．如“平均速度”、“合力与分力”等，D正确．2、C【解析】

ABD．物体受重力、弹力和静摩擦力大小，指向圆心的合力提供向心力，可知弹力提供向心力，角速度增大，根据，可知弹力逐渐增大。摩擦力在竖直方向上的分力等于重力，摩擦力沿运动方向上的分力产生切向加速度，若切向加速度不变，则切向方向上的分力不变，若切向加速度改变，则切向方向的分力改变，则摩擦力的大小可能不变，可能改变。故ABD错误。

C．因为摩擦力在竖直方向和圆周运动的切线方向都有分力，可知摩擦力与竖直方向的夹角不为零。故C正确。3、D【解析】在t=1.5s时刻，图象切线的斜率为负，说明质点是从x的最大位移处向平衡位置方向运动的，运动的方向沿x的负方向，故A错误．由图可知，1.5s末质点的位移大于0，质点的位移方向为x轴正方向，故B错误．由图可知，在t=2s时刻，质点的位移为0，则速度为最大，故C错误．由图可知，在t=2s时刻，质点的位移为0，则恢复力等于0，根据牛顿第二定律可知加速度等于0，故D正确．故选D.点睛：此题关键是知道位移时间图象的斜率等于速度，从而分析质点的速度方向．质点通过平衡位置时速度最大，加速度最小；通过最大位移处时加速度最大．4、D【解析】A、在图像中图像所包围的面积等于运动的位移，所以在伞兵运动的位移一直在增大，故A错误；B、设降落伞和伞兵的总质量为m,所受的阻力为f,加速度大小为a,根据牛顿第二定律得:,得,在降落伞打开后从图像上可以看出a逐渐减小,则f也逐渐减小.即降落伞和伞兵所受的阻力越来越小.故B错误；C、在的时间内,假设伞兵做匀减速直线运动,图象为直线,其平均速度为,根据“面积”等于位移可以知道,匀减速直线运动的位移大于伞兵实际运动的位移,则平均速度,故C错误.

D、第一个伞兵在空中打开降落伞时的速度比第二个伞兵跳下时速度大,所以两者距离逐渐变大,后来第二个人的速度大于第一个跳伞运动员时,两者距离又减小,故D正确；综上所述本题答案是：D5、B【解析】

A.0～t1时间内，汽车做匀加速直线运动，牵引力不变，速度均匀增大，根据P=Fv知，汽车的功率一直增大，故A错误；B.汽车在0～t1时间内，牵引力不变，在t1-t2时间内，功率不变，根据P=Fv知，速度增大，牵引力减小，故B正确；C.t2～t3时间内，汽车做匀速直线运动，牵引力等于阻力，牵引力做正功，故C错误;D.当牵引力等于阻力时，速度最大，则阻力，故D错误。6、D【解析】

A、当加速度方向与速度方向相同时，物体做加速运动，速度增大，加速度方向为正时，若速度方向为负，则速度减小．故A错误；B、加速度方向保持不变，速度方向可能改变，如平抛运动，故B错误；C、当加速度方向与速度方向相反时，物体做减速运动，加速度增大，速度减小，故C错误，D正确；故选D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】

AB.盒子在最高点时，对小球有FN＋mg＝＝2mgT＝解得v＝T＝π选项A错误，B正确；CD.盒子在最低点时，对小球有FN′－mg＝解得FN′＝3mg选项C错误，D正确．8、BD【解析】

等量异种点电荷连线的中垂线是等势线，带电金属环沿杆运动时电势能不变，重力势能转化为动能，金属环所受合力等于重力，做加速度为g的匀加速直线运动;等量同种正点电荷连线中垂线上，中点O电势最高，与中点O距离越远，电势越低，A、B两点关于O点对称，电势相等，金属环电势能相等，重力势能全部转化为动能，第一种情况与第二种情况在B点的速度相等，故A错误；由于到B点前任意同一位置处第二种情况的速度均比较小，所以第二种情况运动时间比较长，故B正确；第二种情况中电场力先做负功后做正功金属球的动能与重力势能之和先减小后增大，故C错误；第二种情况中金属环所受电场力先是阻力后是动力，结合到B点时与第一种情况速度相等，故D正确.9、BCD【解析】

A．物体A静止于地球赤道上随地球一起自转，卫星C为绕地球做圆周运动，它们绕地心运动的周期相同，根据向心加速度的公式可知卫星C的加速度较大，故A错误；

B．物体A和卫星C的周期相等，则角速度相等，根据知，半径越大，线速度越大，所以卫星C的运行速度大于物体A的速度，故B正确；

C．第一宇宙速度是最大的环绕速度，圆周轨道半径为地球半径，万有引力提供向心力解得卫星C的运行速度小于第一宇宙速度，而卫星C的运行速度大于物体A的速度，所以物体A的运行速度一定小于第一宇宙速度，故C正确；D．万有引力提供向心力解得两卫星距离地心的距离相等，则加速度相等，故D正确。故选BCD。10、AC【解析】

A．根据地球表面万有引力等于重力根据万有引力提供向心力解得A正确；B．卫星1向后喷气，那么卫星1在短时间内速度就会增加，卫星1所需要的向心力也会增加，而此时受到的万有引力大小几乎不变，也就小于所需要的向心力，那么卫星1就会做离心运动，偏离原来的轨道，卫星1就不能追上卫星2，B错误；C．万有引力提供向心力解得卫星1由位置A运动到位置B所需的时间为C正确；D．万有引力提供向心力解得则质量为m的物体的动能为D错误。故选AC。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、C1.00.06010【解析】

（1）打点计时器的应用过程中，在打点时应先启动打点计时器，在释放小车，A选项错误；平衡摩擦力时据mgsinθ=µmgcosθ，质量可以消去，说明质量不是影响平衡的因素，B选项错误；小车的动力来自砝码的重力，所以有m1g=(m1+m1)a,当m1＞＞m1有a=m1g/m1,所以C选项正确；由a=m1g/m1可知应作a—1/m图像，D选项错误．（1）据中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，有vF=(x5+x6)/1T；据a1=(x6-x3)/3T1,a1=(x5-x1)/3T1,a3=(x4-x1)/3T1,a=(a1+a1+a3)/3=〔(x6+x5+x4)-(x3+x1+x1)〕/9T1．（3）据图像有a=Kf+0.3，斜率k=1/m1=Δa/ΔF，m1=1.0kg；据m1g=(m1+m1)a,当m1＞＞m1有m1g=m1a，则盘的质量为0.06kg；（4）据m1g=(m1+m1)a,当m1＞＞m1有a=m1g/m1，当m1增加到等于m1时加速度a=10m/s1，但此时已经不能满足本实验的条件了．12、0.314m/s，0.510m/s1．【解析】解：每两个计数点间有四个点没有画出，故两计数点间的时间间隔为：T=5×0.01=0.1s；计数点4的瞬时速度为：m/s=0.314m/s．根据△x=aT1，a==0.510m/s1．故答案为0.314m/s，0.510m/s1．考点：探究小车速度随时间变化的规律．专题：实验题；定量思想；推理法；直线运动规律专题．分析：根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出计数点4的瞬时速度，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，求出小车的加速度．点评：解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，关键是匀变速直线运动推论的运用，注意单位换算和有效数字的保留．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）-1