2027届上海市静安区上戏附中物理高三上期中学业质量监测试题含解析

2027届上海市静安区上戏附中物理高三上期中学业质量监测试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、在物理学发展过程中，有许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是（）A．牛顿通过多年观测记录行星的运动，提出了行星运动的三大定律B．卡文迪许发现万有引力定律，被人们称为“能称出地球质量的人”C．伽利略利用“理想斜面”得出“力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因”的观点D．开普勒从理论和实验两个角度，证明了轻、重物体下落一样快，从而推翻了古希腊学者亚里士多德的“小球质量越大下落越快”的错误观点2、假定太阳系一颗质量均匀、可看成球体的小行星，自转原来可以忽略.现若该星球自转加快，角速度为ω时，该星球表面的“赤道”上物体对星球的压力减为原来的．已知引力常量G，则该星球密度ρ为A． B． C． D．3、如图所示，一足够长的木板在光滑水平面上以速度v向右匀速运动，现将质量为m的物体竖直向下轻轻地放置在木板上的右端，已知物体和木板之间的动摩擦因数为μ。为保持木板的速度不变，须对木板施一水平向右的作用力F。从物体放到木板上到它相对木板静止的过程中，力F做的功为（）A． B． C．mv2 D．2mv24、如图所示是一个透明圆柱的横截面，其半径为R，折射率是3，AB是该截面上的一条直径，今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体。若一条入射光线经折射后恰经过B点，则这条入射光线到AB的距离是（）A． B． C． D．5、建筑工人用图示的定滑轮装置运送建筑材料．质量为71.1kg的工人站在地面上，通过定滑轮将21.1kg的建筑材料以1．511m／s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g取11m／s2．)A．511N B．491N C．891N D．911N6、在一斜面顶端，将甲乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上．甲球落至斜面时的速率和位移大小分别是乙球落至斜面时的（

）A．2倍

、2倍 B．2倍、

4倍 C．4倍、2倍 D．4倍、4倍二、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，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻r,开关K闭合，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的绝对值分别为，理想电流表示数变化量的绝对值为，正确的是A．V2的示数增大，A的示数减小B．电源输出功率在增大C．与的比值在减小D．.8、一种自动卸货装置可以简化如下：如图所示，斜面轨道倾角为，质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为．木箱在轨道顶端时自动装货装置将质量为m的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速下滑轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，之后木箱恰好被弹回到轨道顶端再重复上述过程。下列判断正确的是（）A．下滑过程中系统重力势能的减少量大于摩擦生热B．下滑过程中木箱始终做匀加速直线运动C．m＝2MD．M＝2m9、如图所示，图象表示空间某一静电场的电势沿x轴的变化规律，图象关于轴对称分布．x轴上a、b两点电场强度在x方向上的分量分别是，则（）A．B．沿x轴负方向，沿x轴正方向C．同一点电荷在a、b两点受到的电场力方向一定相反D．将正电荷沿x轴从a点移动到b点的过程中，其电势能先增加后减小10、三角形传送带以的速度逆时针匀速转动,两边的传送带长都是2m,且与水平方向的夹角均为．现有两小物块A、B从传送带顶端都以的初速度沿传送带下滑,物块与传送带间的动摩擦因数均为0.5,下列说法正确的是()A．物块A先到达传送带底端B．物块A、B同时到达传送带底端C．物块A、B运动的加速度大小不同D．物块A、B在传送带上的划痕长度不相同三、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）某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行实验．在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门，水平平台上A点右侧摩擦很小可忽略不计，左侧为粗糙水平面，当地重力加速度大小为g，采用的实验步骤如下：①在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片；②用天平分别测出小滑块a（含挡光片）和小球b的质量ma、mb；③a和b间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻弹簧，静止放置在平台上；④细线烧断后，a、b瞬间被弹开，向相反方向运动；⑤记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t；⑥滑块a最终停在C点（图中未画出），用刻度尺测出AC之间的距离Sa；⑦小球b从平台边缘飞出后，落在水平地面的B点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离Sb；⑧改变弹簧压缩量，进行多次测量．（1）a球经过光电门的速度为：______________（用上述实验数据字母表示）（2）该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证等式_____________成立即可．（用上述实验数据字母表示）（3）改变弹簧压缩量，多次测量后，该实验小组得到与Sa的关系图象如图乙所示，图线的斜率为k，则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为______．（用上述实验数据字母表示）12．（12分）如图甲所示是某同学在探究“物体质量一定时，加速度与合外力的关系”的实验装置，实验时将小车从光电门A的右侧由静止释放，与光电门连接的数字计时器可以测量遮光片经过光电门A、B所用的时间tA、tB，回答下列问题．(1)下列实验要求必须满足的是________．A．保证沙桶和沙的质量远小于小车的质量B．保持沙和沙桶的质量不变C．保持穿过光电门的细线与长木板平行D．保持小车的质量不变(2)为测算小车的加速度，实验中还需要测量的物理量有________和________________．(3)实验中改变沙和沙桶的质量，得到小车加速度a与测力计示数F的对应关系如图乙所示，图线不经过原点，可能的原因是__________．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）现代科学仪器常利用电场、磁场控制带电粒子的运动，某装置可用于气体中某些有害离子进行收集，如图1所示。Ⅰ区为加速区，Ⅱ区为离子收集区，其原理是通过板间的电场或磁场使离子偏转并吸附到极板上，达到收集的目的。已知金属极板CE、DF长均为d，间距也为d，AB、CD间的电势差为U，假设质量为m、电荷量为q的大量正离子在AB极均匀分布。离子由静止开始加速进入收集Ⅱ区域，Ⅱ区域板间有匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，离子恰好沿直线通过Ⅱ区域；且只撤去电场时，恰好无离子从Ⅱ区域间射出，收集效率（打在极板上的离子占离子总数的百分比）为100%，（不考虑离子间的相互作用力、重力和极板边缘效应）。（1）求离子到达Ⅱ区域速度大小；（2）求Ⅱ区域磁感应强度B的大小（3）若撤去Ⅱ区域磁场，只保留原来的电场，则装置的收集效率是多少？（4）现撤去Ⅱ区域的电场，保留磁场但磁感应强度大小可调。假设AB极上有两种正离子，质量分别为m1、m2，且m1≤4m2，电荷量均为q1。现将两种离子完全分离，同时收集更多的离子，需在CD边上放置一探测板CP（离子必须打在探测板上），如图2所示。在探测板下端留有狭缝PD，离子只能通过狭缝进入磁场进行分离，试求狭缝PD宽度的最大值。14．（16分）动车组是城际间实现小编组、大密度的高效运输工具，以其编组灵活、方便、快捷、安全、可靠、舒适等特点而备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐．几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组，就是动车组．假设有一动车组由六节车厢连接而成，每节车厢的总质量均为m=8×104kg.其中第一节、第二节带动力，他们的额定功率分别是P1=2×107W和P2=1×107W(第一节车厢达到额定功率如功率不够用时启动第二节车厢)，车在行驶过程中阻力恒为车重的0.1倍(g＝10m/s2)(1)求该动车组的最大行驶速度；(2)若列车以1m/s2的加速度匀加速启动，求t＝10s时，第一节和第二节车厢之间拉力的值15．（12分）如图所示，AB是一段位于竖直平面内的光滑轨道，高度为h，末端B处的切线方向水平．一个质量为m的小物体P从轨道顶端A处由静止释放，滑到B端后飞出，落到地面上的C点，轨迹如图中虚线BC所示．已知它落地时相对于B点的水平位移OC＝L．现在轨道下方紧贴B点安装一水平传送带，传送带的右端与B的距离为L／1．当传送带静止时，让P再次从A点由静止释放，它离开轨道并在传送带上滑行后从右端水平飞出，仍然落在地面的C点．当驱动轮转动从而带动传送带以速度v匀速向右运动时（其他条件不变），P的落地点为D．（不计空气阻力）（1）求P滑至B点时的速度大小；（1）求P与传送带之间的动摩擦因数；（3）求出O、D间的距离s随速度v变化的函数关系式．

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】解:A、开普勒提出了行星运动的三大定律,牛顿在此基础上发现了万有引力定律,故A错误.

B、牛顿发现万有引力定律后,英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了万有引力常量G,所以B选项是错误的.

C、伽利略利用“理想斜面”否定了“力是维持物体运动的原因”的观点,得出了“力是改变物体运动状态的原因”的观点,故C正确.

D、伽利略从理论和实验两个角度,证明了轻、重物体下落一样快,从而推翻了古希腊学者亚里士多德的“小球质量越大下落越快”的错误观点.故D错误.

所以C选项是正确的2、B【解析】

忽略自转影响时行星表面的物体受到的万有引力等于其重力，不能忽略自转影响时万有引力等于重力与向心力之和，应用万有引力定律与牛顿第二定律求出星球的质量，然后应用密度公式可以求出密度．【详解】解：忽略行星的自转影响时：Gmg，自转角速度为ω时：Gmg+mω2R，行星的密度：ρ，解得：ρ；故选B．本题考查了求行星的密度，知道万有引力与重力的关系是解题的关键，应用万有引力公式与牛顿第二定律可以解题．3、C【解析】

物体和木板之间的摩擦力f=μmg对于木板，要保持速度v不变，有F=f=μmg对于物体，根据牛顿第二定律μmg=ma解得a=μg；物体做匀加速直线运动，有此时木块的位移则水平向右的作用力F做功故C正确，ABD错误。故选C。4、C【解析】

设光线L经C折射后经过B点，光路如图所示。由几何关系得α=2β根据折射定律有解得α=60°，β=30°所以有选项C正确。故选C。5、B【解析】

对建筑材料进行受力分析根据牛顿第二定律有,得绳子的拉力大小等于F=211N,然后再对人受力分析由平衡的知识得,得FN=491N,根据牛顿第三定律可知人对地面间的压力为491N，B对.6、B【解析】

设斜面倾角为α，小球落在斜面上速度方向偏向角为θ，甲球以速度v抛出，落在斜面上，如图所示；根据平抛运动的推论可得tanθ=2tanα，所以甲乙两个小球落在斜面上时速度偏向角相等；

故对甲有：v甲末=；对乙有：v乙末=，所以；根据，位移，则甲球落至斜面时的位移大小是乙球落至斜面时的4倍，故B正确、ACD错误；故选B．本题主要是考查了平抛运动的规律，知道平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动；解决本题的关键知道平抛运动的两个推论．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】

A.理想电压表内阻无穷大，相当于断路，理想电流表内阻为零，相当短路，所以定值电阻与变阻器串联，电压表、、分别测量、路端电压和变阻器两端的电压；当滑动变阻器滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，内电压增大，路端电压减小，则的示数减小，故A错误；B.当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，故当滑动变阻器滑片向下滑动时，外电阻越来越接近内阻，故电源的输出功率在增大；故B正确；C.根据闭合电路欧姆定律得：可得：与的比值保持不变，故C错误；D.根据闭合电路欧姆定律得：可得：根据欧姆定律得：可得：则有：故D正确。8、AC【解析】

A．根据能量守恒得：在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能和内能，可知减少的重力势能大于摩擦生热，故A正确；B．由于下滑过程先加速后减速。故B错误；CD．下滑过程，设斜面长度为L，下降过程，由能量守恒得返回过程有联立解得故C正确，D错误。故选AC。9、BD【解析】

A、由图象的斜率表示x轴方向的电场，由公式E=，可见Eax＞Ebx，故A错误；B、沿电场方向电势降低，在O点左侧，顺着+x轴方向电势升高，则Eax的方向沿x轴负方向，在O点右侧，沿+x轴方向电势降低，则Ebx的方向沿x轴正方向，故B正确；C、由题可知，图为电势沿x轴的分量，B仅为沿电场沿x轴分量，并不是总的电场方向，所以不能判断出总的电场力的方向，所以知同一点电荷在a、b两点受到的电场力方向不一定相反，故C错误；D、将正电荷沿x轴从a移动到b的过程中，电场力先做负功后做正功，其电势能先增加后减小，故D正确。故选BD。10、BD【解析】AB都以的初速度沿传送带下滑，故传送带对两物体的滑动摩擦力均沿斜面向上，大小也相等，故两物体沿斜面向下的加速度大小相同，滑到底端时位移大小相同，故时间相同，AC错误，B正确；划痕长度由相对位移决定，A物体与传送带运动方向相同，划痕较少，D正确，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、【解析】

（1）[1]．烧断细线后，a向左运动，经过光电门，根据速度公式可知，a经过光电门的速度；（2）[2]．b离开平台后做平抛运动，根据平抛运动规律可得：sb=vbt解得：若动量守恒，设向右为正，则有：0=mbvb-mava即（3）[3]．对物体a由光电门向左运动过程分析，则有：va2=2asa经过光电门的速度：由牛顿第二定律可得：联立可得：则由图象可知：解得12、CD遮光片的宽度光电门AB间的距离未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足【解析】（1）由于该实验的连接方式，重物和小车不具有共同的加速度，小车是在绳的拉力下加速运动，此拉力可由测力计示数获得，不需要用重物的重力来代替，故不要求沙桶和沙的质量远小于小车的质量，故A错误；根据控制变量法原理可知，探究“物体质量一定，加速度与合外力的关系”时要保持小车的质量不变，改变沙和沙桶的质量，故B错误，D正确；保持穿过光电门的细线与长木板平行，使平衡摩擦力后，绳子的拉力等于小车受到的合外力，故C正确；故选CD．

（2）已经知道遮光片经过光电门A、B所用的时间tA、tB，则需要测量遮光片的宽度d，从而求出经过AB时的速度，要求出加速度，根据匀变速直线运动位移速度公式即可求解，所以还要测出光电门AB间的距离；

（3）图线不通过坐标原点，F不为零时，加速度仍为零，知实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，系统仍存在摩擦力．

点睛：本题第1问选项A为易错选项，这个是课本参考实验的改进版，用这种方法可以准确得到小车受到的合外力，而不需要用重物的重力来近似代替，是一个比课本参考方案更好的办法，题目价值很高．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）（3）50%（4）【解析】（1）离子在Ⅰ区域初速度为0开始加速，由动能定理：可得（2）进入DF极板的离子恰好不从极板射出，确定圆心；尘埃在磁场中的半径r=d,如图所示；

磁场中洛伦磁力提供向心力：

（3）电场、磁场同时存在时，尘埃匀速直线，满足：qE=qvB

撤去磁场以后粒子在电场作用下平抛，假设距离DF极板y的粒子恰好离开电场：由平抛运动规律：y=，d=vt

解得：y=0.5d

当y>0.5d时，时间更长，水平位移x>d，即0.5d到d这段距离的粒子会射出电场，则从平行金属板出射的尘埃占总数的百分比

（4）设两离子在磁场中做圆周运动的半径为R1和R2，根据洛伦兹力做向心力得代入得：则半径关系为因为m1≤4m2，则有R1≤2R2，此时狭缝最大值x同时满足（如图所示）x=2R1-2R2d=2R1+x解得：14、(1)62.5m/s(2)8×105N【解析】

试题分析：（1）对整列动车，质量M=6×8×104=4.8×105kg，当牵引力