上海市杨思高中2027届物理高三上期中学业水平测试模拟试题含解析

上海市杨思高中2027届物理高三上期中学业水平测试模拟试题考生须知：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、在星球表面发射探测器，当发射速度为v时，探测器可绕星球表面做匀速圆周运动；当发射速度达到2v时，可摆脱星球引力束缚脱离该星球。已知地球、火星两星球的质量比约为10∶1，半径比约为2∶1。下列说法正确的有A．探测器的质量越大，脱离星球所需要的发射速度越大B．探测器在地球表面受到的引力比在火星表面的大C．探测器分别脱离两星球所需要的发射速度相等D．探测器脱离星球的过程中，势能逐渐减小2、如图所示，质量分别为m1=1kg、m2=2kg的滑块A和滑块B叠放在光滑水平地面上，A和B之间的动摩擦因数μ=0.5，拉力F作用在滑块A上，拉力F从0开始逐渐增大到7N的过程中，下列说法正确的是（）A．当F＞5N时，A、B发生了相对滑动B．始终保持相对静止C．从一开始就发生了相对滑动D．开始相对静止，后来发生相对滑动3、如图所示，质量相同的两小球(可看成质点)a、b分别从斜面顶端A和斜面中点B沿水平方向抛出后，恰好都落在斜面底端，不计空气阻力，下列说法正确的是A．小球a、b在空中飞行的时间之比为2︰1B．小球a、b抛出时的初速度大小之比为2︰1C．小球a、b到达斜面底端时速度方向与斜面的夹角之比为1︰1D．小球a、b到达斜面底端时的动能之比为4︰14、一轮船以船头指向始终垂直于河岸方向以一定的速度向对岸行驶，水匀速流动，则关于轮船通过的路程、渡河经历的时间与水流速度的关系，下列说法中正确的是（）A．水流速度越大，路程越长，时间越长B．水流速度越大，路程越短，时间越短C．水流速度越大，路程越长，时间不变D．路程和时间都与水流速度无关5、把质量是的小球放在竖直的弹簧上，将小球往下按至的位置，如图所示．迅速松手后，弹簧把球弹起，球升至最高位置，途中经过位置时弹簧正好处处于原长．已知、的高度差为，、的高度差为，弹簧的质量和空气阻力均可忽略，取．小球从运动到的过程中，下列说法正确的是（）A．小球的动能逐渐减小B．小球的动能与弹簧的弹性势能的总和逐渐增加C．小球在点的动能最大，为D．弹簧的弹性势能的最大值为6、下列关于物理学发展史的说法正确的是（）A．牛顿做了著名的斜面实验，得出轻、重物体自由下落一样快的结论B．开普勒对第谷观测的行星数据进行多年研究，得出了万有引力定律C．卡文迪许通过卡文迪许扭秤实验，测量出静电力常量D．密立根通过油滴实验，比较准确地测出电子的电荷量二、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，平行板电容器与直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电量很少，可被忽略。一带负电油滴被固定于电容器中的P点，现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，上极板不动，则（）A．平行板电容器的电容值将变大B．静电计指针张角变小C．带电油滴的电势能将减少D．若先将上极板与电源正极的导线断开再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变8、如图所示，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，M是平衡位置距O点5m的质点，虚线是t2=（t1+0.2）s时刻的波形图．下列说法中，正确的是（）A．该波遇到长度为3米的障碍物时将会发生明显衍射现象B．波速可能为C．该波的周期可能为D．若波速为，该波一定沿着x轴负方向传播E.若波速为15ms，从到时刻，质点M运动的路程为60cm9、静止在粗糙水平地面上的物块(视为质点)在水平拉力作用下向右运动，经过一段时间后撤去拉力。物体在整个运动过程中的速度的二次方随位移的变化规律如图所示。已知物块的质量为1kg，取g＝10m/s1．下列说法正确的是()A．拉力作用的时间为3sB．物块运动过程的平均速度大小为9m/sC．物块与地面间的动摩擦因数为0.6D．拉力做的功为36J10、如图所示，一根粗细和质量分布均匀的细绳，两端各系一个质量都为m的小环，小环套在固定水平杆上，两环静止时，绳子过环与细绳结点P、Q的切线与竖直方向的夹角均为θ，已知绳子的质量也为m，重力加速度大小为g，则两环静止时（）A．.每个环对杆的压力大小为mgB．绳子最低点处的弹力的大小为mgtanθC．当两环间距离增大，环静止时，杆对环的摩擦力增大D．在绳的最低点施加竖直向下的力使绳的最低点缓慢下降（环仍保持静止），则绳重心将下降三、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）某同学利用图1所示实验装置来测定滑块与桌面之间的动摩擦因数。其中，a是滑块（可视为质点），b是可以固定于桌面的滑槽（滑槽末端与桌面相切）。实验操作如下：A．如图1，将滑槽固定于水平桌面的右端，滑槽的末端与桌面的右端M对齐，让滑块a从滑槽上最高点由静止释放滑下，落在水平地面上的P点。并测出桌面的高度MO为H，OP距离为。B．如图2，将滑槽沿桌面左移一段距离，测出滑槽的末端N与桌面的右端M的距离为L，让滑块a再次从滑槽上最高点由静止释放滑下，落在水平地面上的点，测出距离XC．改变L，重复上述步骤B，分别记录实验数据。已知重力加速度为g，不计空气阻力。请回答下列问题：（1）实验中__________（“需要”“不需要”）测量滑块的质量m。（2）根据实验记录的数据作出关系图像，如图3所示，若图中纵截距为，横截距为，则可求出滑块a与桌面的动摩擦因数的表达式是=____________。（3）若更换较光滑的滑槽（末端与桌面相切），则滑块a与桌面的动摩擦因数的测量结果将____________（“偏大”“偏小”“不变”）。12．（12分）某同学用弹性很好的橡皮筋(遵循胡克定律)等器材验证了力的平行四边形定则，进行的部分实验如下：A．先用刻度尺测量橡皮筋的原长；B．将橡皮筋的一端固定在竖直平板的A点，另一端与两个细绳套连接，细绳下挂一重物，任其自然下垂，结点为O，如图甲所示，测量此时橡皮筋的长度；C．用一个弹簧测力计，水平的通过细绳套把橡皮条的结点拉到O’位置，如图乙所示；D．记下弹簧测力计的读数和细绳O’B的方向，用刻度尺测量橡皮筋的长度；已测量的数据中，拉到位置O’时橡皮筋的伸长量是竖直悬挂时的倍。根据以上信息完成下面的问题：(1)弹簧测力计的读数如图丙所示，读数为____________；(2)若g=10m／s2，悬挂重物的质量为____________；(3)在图乙中，保持橡皮筋的方向不变，手拉测力计顺时针缓慢旋转，在此过程中弹簧测力计的示数变化情况为____________。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，质量为m的长木块A静止于光滑水平面上，在其水平的上表面左端放一质量为m的滑块B，已知木块长为L，它与滑块之间的动摩擦因数为μ.现用水平向右的恒力F拉滑块B.求：(1)当长木块A的位移为多少时，B从A的右端滑出？(2)求上述过程中滑块与木块之间产生的内能．14．（16分）如图所示，质量m=0.10kg的滑块（可视为质点）从固定的粗糙斜面的顶端由静止开始下滑，滑到斜面底端时速度大小v=4.0m/s．已知斜面的倾角θ=37°，斜面长度L=4.0m，sin37°=0.60，cos37°=0.80，空气阻力忽略不计，取重力加速度g=10m/s1．求：（1）滑块沿斜面下滑的加速度大小；（1）滑块与斜面间的动摩擦因数；（3）在整个下滑过程中重力对滑块的冲量.15．（12分）如图所示，间距为L、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上．在区域Ⅰ内有方向垂直于斜面的匀强磁场，磁感应强度为B，在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场，其磁感应强度Bt的大小随时间t变化的规律如图所示．t＝0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑，同时下端的另一金属细棒cd在位于区域Ⅰ内的导轨上由静止释放．在ab棒运动到区域Ⅱ的下边界EF处之前，cd棒始终静止不动，两棒均与导轨接触良好．已知ab棒和cd棒的质量均为m，电阻均为R，区域Ⅱ沿斜面的长度为2L，在t＝tx时刻(tx未知)ab棒恰进入区域Ⅱ，重力加速度为g.求：(1)当ab棒在区域Ⅱ内运动时cd棒消耗的电功率；(2)求ab棒在区域Ⅱ内运动时cd棒上产生的热量；(3)ab棒开始下滑至EF的过程中流过导体棒cd的电量.

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】

A：探测器绕星球表面做匀速圆周运动时：GMmR2=mv2R，解得：v=GMB：探测器在星球表面受到的引力F=GMmR2，地球、火星两星球的质量比约为10∶1，半径比约为2∶1，则探测器在地球表面受到的引力与探测器在火星表面受到的引力之比F地C：探测器绕星球表面做匀速圆周运动时：GMmR2=mv2R，解得：v=GMR，地球、火星两星球的质量比约为10∶1D：探测器脱离星球的过程中，高度逐渐增大，势能逐渐增大。故D项错误。2、B【解析】

隔离对B分析，求出A、B发生相对滑动时的临界加速度，再对整体分析，运用牛顿第二定律求出刚好发生相对滑动时的拉力，从而判断出AB运动状态的关系．【详解】隔离对B分析，当A、B间静摩擦力达到最大值时，A、B刚要发生相对滑动，则：再对整体：F=（mA+mB）a=3×2.5N=7.5N．知当拉力达到7.5N时，A、B才发生相对滑动．所以拉力F从0开始逐渐增大到7N的过程中，A、B始终保持相对静止．故ACD错误，B正确．故应选B．本题主要考查牛顿第二定律的临界问题，关键找出临界状态，运用整体法和隔离法，根据牛顿第二定律进行求解．3、C【解析】

根据下落的高度求出平抛运动的时间之比,结合水平位移和时间求出初速度之比,根据动能定理求出小球到达斜面底端时的动能之比.抓住速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍,求出两球的速度方向与斜面的夹角关系.【详解】A、因为a、b两球下落的高度之比为2:1,根据得,,则飞行时间之比为,故A错误.

B、a、b两球的水平位移之比为2:1,时间之比为,根据知,初速度之比为,故B错；C、小球落在斜面上时,速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍,因为位移与水平方向的夹角相等,则速度与水平方向的夹角相等,到达斜面底端时速度方向与斜面的夹角也相等,故C对;

D、根据动能定理可以知道,到达斜面底端时的动能之比代入已知量可知，故D错；故选C4、C【解析】设河宽为d,船垂直于河岸的速度为v,.时间与水速无关;

如果水速越大,船在水中运动的路程就越大,故ABD错误,C正确.故选C

点睛：因为船垂直于河岸方向的速度不变,而水流方向是垂直于这个方向的,在这个方向上没有分速度,所以不论水速多大时间不变;水速越大,水流方向的位移就越大.5、D【解析】试题分析：小球从a上升到b位置的过程中，动能先增大后减小，平衡位置速度最大，动能增大；小球上升和下落过程与弹簧组成的系统机械能守恒．小球从a点开始向上运动过程中，弹簧的弹力大于重力，所以小球的加速度向上，向上做加速运动，由于弹簧的形变量在减小，所以小球受到的弹力在减小，当弹力等于重力时（不在b点，b点的弹力为零），合力为零，小球的速度达到最大，之后重力大于弹力，小球的加速度向下，故向下做减速运动，所以小球在这一过程中做减速运动，直到上升到最高点c点，故小球的动能先增大后减小，AC错误；小球从a到c的过程中，小球只受重力和弹簧的弹力做功，故小球和弹簧组成的系统机械能守恒，小球的重力势能逐渐增大，则小球的动能与弹簧的弹性势能的总和逐渐减小，故B错误；根据能量的转化与守恒，得知弹簧的弹性势能最大值等于小球由到位置时增加的重力势能；；所以D选项是正确的．6、D【解析】

A．伽利略做了著名的斜面实验，得出轻重物体自由下落一样快的结论，故A错误；B．开普勒对第谷观测的行星数据进行多年研究，得出了开普勒定律，牛顿提出来万有引力定律，故B错误；C．卡文迪许利用扭秤装置测定了引力常量的数值，故C错误；D．美国科学家，密立根通过油滴实验，测定了元电荷的数值，故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、CD【解析】

A．根据可知，d增大，则电容减小，故A错误；

B．静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变。故B错误；

C．电势差不变，d增大，则电场强度减小，P点与上极板的电势差减小，则P点的电势增大，因为该电荷为负电荷，则电势能减小。故C正确；

D．电容器与电源断开，则电荷量不变，d改变，根据知电场强度不变，则油滴所受电场力不变。故D正确。故选CD。8、ADE【解析】

A．因该波的波长为λ=4m，则该波遇到长度为3米的障碍物时将会发生明显衍射现象，选项A正确；BC．若波向右传播，则，（n=0、1、2、3…..）；若波向左传播，则，（n=0、1、2、3…..）；可知波速不可能为20m/s，周期不可能为0.6s，选项BC错误；D．由可知，当n=1时，v=35m/s，则若波速为35m/s，该波一定沿着x轴负方向传播，选项D正确；E．若波速为15m/s，则波向左传播，此时T=，则从t1到t2时刻，即经过t=0.2s=T，质点M运动的路程为3A=60cm，选项E正确.9、AC【解析】

A.根据图像可知，加速阶段的末速度为6m/s，加速位移为9m，根据平均速度公式可知，加速时间即拉力作用时间故A正确。B.物块开始做初速度为零的匀加速，然后做末速度为零的匀减速，所以平均速度相同，均为最大速度的一半，即3m/s，故B错误。C.根据减速阶段有，且，代入数据解得：，故C正确。D.全程根据动能定理可知解得拉力做功，故D错误。10、BC【解析】

AB．对绳子受力分析，受重力、水平拉力和天花板的拉力，如图甲所示，根据平衡条件，有水平方向竖直方向联立解得，对环进行受力分析如图乙，水平方向竖直方向故A错误，B正确；C．当两环之间的距离增大，θ变大，故f变大，故C正确；D．在绳的最低点施加竖直向下的力使绳的最低点缓慢下降，力做正功，由功能关系可知，绳的机械能增大，所以绳的重心上升，故D错误。故选BC。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、不需要不变【解析】（1）滑块离开桌面后做平抛运动，设滑块滑到底端的速度为v0，竖直方向：h=gt2，

水平方向：x0=v0t，x=vt

从N到M过程中，由动能定理得：-μmgL=mv2-mv02

解得：x2=x02-4μhL，该实验不需要测量小球的质量；

（2）图象的函数表达式为：x2=x02-4μhL，

x2-L图象的斜率绝对值：，

动摩擦因数：；

（3）若更换较光滑的滑槽，滑块a到达桌面时的速度变大，当图象的函数表达式不变，滑块a与桌面的动摩擦因数的测量结果不变．12、（1）5.50N(5.47-5.54)（2）0.55kg（3）先减小后增大【解析】

弹簧秤读数时应保留到最小刻度的下一位；画出力的平行四边形，保持合力不变，橡皮筋拉力的方向不变，手拉测力计顺时针缓慢旋转，可判断弹簧测力计的示数变化.【详解】（1）弹簧测力计的读数5.50N；（2）若g=10m／s2，悬挂重物的质量为0.55kg；（3）由平行四边形法则可知，保持橡皮筋的方向不变，手拉测力计顺时针缓慢旋转，在此过程中弹簧测力计的示数先减小后增加；四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答