2027届上海市五爱高级中学物理高三上期中学业水平测试试题含解析

2027届上海市五爱高级中学物理高三上期中学业水平测试试题请考生注意：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，从同一竖直线上不同高度A、B两点处，分别以速率v1、v2同向水平抛出两个小球，P为它们运动轨迹的交点。则下列说法正确的有（）A．两球在P点一定具有相同的速率B．若同时抛出，两球可能在P点相碰C．若同时抛出，落地前两球竖直方向的距离逐渐变大D．若同时抛出，落地前两球之间的距离逐渐变大2、如图所示的曲线为运动员抛出的铅球运动下落轨迹(铅球视为质点)，A、B、C为曲线上的三点，关于铅球在B点的速度方向，下列说法正确的是()A．沿AB的方向 B．沿BD的方向C．沿BC的方向 D．沿BE的方向3、如图所示，半径为r的圆筒，绕竖直中心轴OO＇转动，小物块a靠在圆筒的内壁上它与圆筒的摩擦系数为μ，若小物块最大静摩擦力与滑动摩擦力近似相等，现要使a不下落，则圆筒转动的角速度ω至少为()A． B． C． D．4、下列说法正确的是A．只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数B．悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动越明显C．温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，所有分子的速率都增大D．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体5、2019年1月3日，中国“嫦娥四号”探测器成功在月球背面软着陆，中国载人登月工程前进了一大步．假设将来某宇航员登月后，在月球表面完成下面的实验：在固定的竖直光滑圆轨道内部最低点静止放置一个质量为m的小球(可视为质点)，如图所示，当给小球一瞬时冲量Ⅰ时，小球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动．已知圆轨道半径为r，月球的半径为R，则月球的第一宇宙速度为A． B． C． D．6、以的速度水平抛出一物体，当其水平分位移与竖直分位移相等时，下列说法错误的是（）．A．运动的位移是B．竖直分速度的大小等于水平分速度的大小C．运动的时间是D．即时速度的大小是二、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，升降机内有一固定斜面，斜面上放一物体，开始时升降机做匀速运动，物块相对斜面匀速下滑，当升降机加速上升时A．物块与斜面间的摩擦力减小B．物块与斜面间的正压力增大C．物块相对于斜面减速下滑D．物块相对于斜面匀速下滑8、如图所示，AB是与水平方向成30°角的斜面，一个小铜块用细线悬挂于O点，用圆珠笔尖靠着线的左侧，沿斜面向右上方以速率v=m/s匀速运动，运动中始终保持悬线竖直，下列说法正确的是（）A．铜块的速度大小为2m/sB．铜块的速度大小为m/sC．铜块的速度与水平方向成60°角D．绳子的拉力大小等于铜块的重力9、一个质量为0.2kg的小球从空中由静止下落，与水平地面相碰后竖直弹到空中某一高度，整个过程的速度随时间变化关系如图所示。假设小球在空中运动所受阻力大小不变，小球与地面碰撞时间忽略不计，重力加速度g=10m/s2，则下列说法中正确的是A．在1.0～t1时间内，小球的加速度大小为12m/s2B．在0～t1时间内，小球克服空气阻力做功为2.8JC．在0～t1时间内，小球损失机械能为2.8JD．在0～t1时间内，小球所受合外力的冲量为010、一足够长的木板B静置于光滑水平面上，如图甲所示，其上放置小滑块A，木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用，现用传感器测出木板B的加速度a，从而得到如图乙所示的图象，g取。下面判断错误的是（）A．滑块A与木板B之间的动摩擦因数为0.2 B．滑块A的质量为4kgC．当时滑块A的加速度为 D．当时木板B加度为三、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）橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比即F=kx，k的值与橡皮筋的原长L、横截面积S有关．理论与实际都表明k=，其中Y是一个由材料决定的常数，材料力学上称之为杨氏模量.（1）在国际单位中，杨氏模量Y的单位应该是（________）A．NB．mC．D．（2）某同学通过实验测得该橡皮筋的一些数据，做出了外力F与伸长量x之间的关系图象如图所示由图象可求得该橡皮筋的劲度系数K=__________N/m(保留两位有效数字)12．（12分）某实验小组利用如图甲所示的实验装置，测量小物块与水平面之间的动摩擦因数μ粗糙曲面AB固定在水平面上，与水平面相切于B点，P为光电计时器的光电门，通过数字计时器能记录并显示遮光条的遮光时间t。实验时将带有遮光条的小物块m从曲面AB上的某点自由释放，小物块通过光电门P后停在水平面上某点C。已知当地重力加速度为g。(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示，其读数d=________cm；(2)为了测量动摩擦因数，除遮光条宽度d及数字计时器显示的时间t，还需要测量的物理量及其符号是________。(3)动摩擦因数μ=_______（利用测得的物理量表示）。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，在倾角为θ=37°的足够长斜面上放置一质量M=2kg、长度L=1.5m的极薄平板AB，在薄平板的上端A处放一质量m=1kg的小滑块(视为质点)，将小滑块和薄平板同时无初速释放。已知小滑块与薄平板之间的动摩擦因数为μ1=0.25、薄平板与斜面之间的动摩擦因数为μ2=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8，取g=10m/s2。求：(1)释放后，小滑块的加速度al和薄平板的加速度a2;(2)从释放到小滑块滑离薄平板经历的时间t。14．（16分）如图所示，在粗糙水平台阶上静止放置一质量m=0.5kg的小物块，它与水平台阶表面间的动摩擦因数μ=0.5，且与台阶边缘O点的距离s=5m．在台阶右侧固定了一个以O点为圆心的圆弧形挡板，现用F=5N的水平恒力拉动小物块，一段时间后撤去拉力，小物块最终水平抛出并击中挡板．（g取10m/s2）（1）若小物块恰能击中挡板的上边缘P点，P点的坐标为（1.6m，0.8m），求其离开O点时的速度大小；（2）为使小物块击中挡板，求拉力F作用的距离范围；（3）改变拉力F的作用时间，使小物块击中挡板的不同位置，求击中挡板时小物块动能的最小值．（结果可保留根式）15．（12分）如图所示，质量为5kg的物块自倾角为37°的传送带上由静止下滑，物块经过水平地面CD后进入光滑半圆弧轨道DE，传送带向下匀速转动，其速度v=10m/s，传送带与水平地面之间光滑连接（光滑圆弧BC长度可忽略），传送带AB长度为16m，水平地面CD长度为6.3m，物块与水平地面、传送带间的动摩擦因数均为μ=0.5，圆弧DE的半径R=1.125m．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）求物块在传送带上运动时系统产生的热量；（2）物块到达E点时的速度．

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、D【解析】

A．两球的初速度大小关系未知，在P点，A的竖直分速度大于B的竖直分速度，而A的水平分速度小于B的水平分速度，根据平行四边形定则知，两球在P点的速度大小不一定相同，A错误；B．若同时抛出，在P点，A下落的高度大于B下落的高度，则A下落的时间大于B下落的时间，可知两球不可能在P点相碰，B错误；C．若同时抛出，根据知，经过相同的时间下落的高度相同，则竖直方向上的距离保持不变，C错误；D．若同时抛出，由图可知，下落相同的高度，B的水平位移大于A的水平位移，可知B的初速度大于A的初速度，由于两球在竖直方向上的距离不变，水平距离逐渐增大，则两球之间的距离逐渐增大，D正确。2、B【解析】

曲线运动的速度方向沿轨迹上该点的切线方向．铅球做平抛运动轨迹由A到C，B点的速度方向沿切线方向，即BD方向，故B正确,ACD错误。故选B。3、A【解析】

要使a不下落，则小物块在竖直方向上受力平衡，有：f=mg。当摩擦力正好等于最大静摩擦力时，圆筒转动的角速度ω取最小值，筒壁对物体的支持力提供向心力，根据向心力公式得：N=mω2r，而f=μN；解得圆筒转动的角速度最小值ω=，故选A。4、A【解析】

A．设水的摩尔质量为M，水分子的质量为m，则阿伏加德罗常数从而可计算出阿伏加德罗常数，故A正确。B．悬浮微粒越小，在某一瞬间撞击它的液体分子数越少，微粒受力越不平衡，则布朗运动越明显，故B错误。C．温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，大部分分子的速率增大，极个别分子速率有可能不变，也有可能减小，故C错误；D．电冰箱致冷时通过消耗电能把热量从低温物体传到高温物体，并不违背热力学第二定律，故D错误。5、B【解析】

由最小发射速度应是万有引力等于重力，而重力又充当向心力时的圆周运动速度，由此可以解得最小发射速度.【详解】小球获得瞬时冲量Ⅰ的速度为v0，有；而小球恰好通过圆周的最高点，满足只有重力提供向心力，；从最低点到最高点由动能定理可知：；联立解得：月球的近地卫星最小发射速度即为月球的第一宇宙速度，满足解得：；故选B.6、B【解析】A．此时的水平分位移与竖直分位移相等，所以，所以此时运动的合位移的大小为，所以A正确；B．平抛运动竖直方向上的速度为，与水平方向上的速度不相等，所以B错误；C．物体做平抛运动，根据平抛运动的规律可得，水平方向上：，竖直方向上：，当其水平分位移与竖直分位移相等时，即，，计算得出，所以C正确；D．此时合速度的大小为，所以D正确；故选：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、BD【解析】

当升降机加速上升时，物体有竖直向上的加速度，则物块与斜面间的正压力增大，根据滑动摩擦力公式可知接触面间的正压力增大，物体与斜面间的摩擦力增大，故A错误，B正确；设斜面的倾角为，物体的质量为m，当匀速运动时有，即，假设物体以加速度a向上运动时，有，，因为，所以，故物体仍做匀速下滑运动，C错误，D正确．8、BCD【解析】解:A、铜块参与了平行于斜面方向的匀速直线运动和竖直方向上的匀速直线运动,两个分速度大小相等,都为v,根据平行四边形定则知,.合速度的方向与水平方向的夹角为.故B、C正确,A错误.

D、由上分析可以知道,铜块做匀速直线运动,则绳子的拉力大小等于铜块的重力,所以D选项是正确的;

所以BCD选项是正确的.9、BD【解析】

A．在0﹣1.0s内位移的大小为：根据动能定理得：下落过程：mgx1﹣fx1＝mv12，上升过程：﹣mgx2﹣fx2＝0﹣mv22，由图知v1＝5m/s，v2＝3m/s，解得：x2＝0.3mf＝1N故在0～t1时间内，小球的路程为：s＝x1+x2＝2.5m+0.3m＝2.8m在0～t1时间内，小球克服空气阻力做功为：故B正确。A．在1.0～t1时间内，根据牛顿第二定律：mg+f=ma可得小球的加速度大小为：a=15m/s2故A错误。C．小球在空气阻力作用下损失机械能为：△E1＝fs＝1×2.8J=2.8J小球在与地面碰撞的过程中损失的机械能为：所以损失的机械能为4.4J。故C错误。D．在0～t1时间内，根据动量定理可得小球所受合外力的冲量为：故D正确。10、BD【解析】

令A、B的质量分别为m和M，当F=8N时，m和M整体的加速度为a=2m/s2，对整体分析，由牛顿第二定律有F=（M+m）a代入数据解得M+m=4kg当F＞8N时，对M，根据牛顿第二定律得知图线的斜率解得M=1kg则滑块的质量m=3kg根据F＞8N的图线知，F=6N时，a=0，即代入数据解得μ=0.2当F=12N时，对滑块，根据牛顿第二定律得μmg=ma′解得a′=μg=2m/s2故AC正确，不符合题意；BD错误，符合题意。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、C【解析】

（1）由得k的单位为N/m，又因为k=，则Y的单位满足，故C对；（2）根据图像斜率可求出弹簧的劲度系数为：故本题答案是：(1).C(2).根据公式可以得到导出单位，再根据图像的斜率可以求出弹簧的劲度系数．12、0.375光电门与C点之间的距离s【解析】

(1)[1]由图乙所示游标卡尺可知，主尺示数为0.3cm，游标尺示数为15×0.05mm=0.75mm=0.075cm，游标卡尺读数d=0.3cm+0.075cm=0.375cm(2)[2]物块通过光电门时的速度然后物块在水平面上做匀减速直线运动，由动能定理得解得由此可知，要测动摩擦因数，出d与t外，还需要测量光电门与C点间的距离s(3)[3]由(2)分析可知，动摩擦因数四、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)【解析】

（1）设释放后，滑块会相对于平板向下滑动，对滑块：由牛顿第二定律有：其中，解得：对薄平板，由牛顿第二定律有：其中，解得：，假设成立，即滑块会相对于平板向下滑动。设滑块滑离时间为，由运动