2025届上海市徐汇区上海中学、复旦附中等八校物理高三上期中质量检测试题含解析

2025届上海市徐汇区上海中学、复旦附中等八校物理高三上期中质量检测试题注意事项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、电磁炮是一种理想的兵器,而电容式电磁炮一直是世界各国研究的热点．研究它的主要原理如图．若电容器的电容C=5×10-2F,电磁炮释放前两端电压为2kV,利用这种装置可以把质量m=20g的弹体(包括金属杆EF的质量)在极短的时间内加速到500m/s发射出去,若这种装置的轨道宽L=2m、轨道内充满磁感应强度B=2.5T的匀强磁场,不计轨道摩擦且金属杆EF与轨道始终接触良好,则在这个过程中下列说法正确的是（）A．通过电磁炮的电荷量为2CB．通过电磁炮的电荷量为100CC．电容器两端的电压将变为2.5kVD．电容器两端的电压将变为40V2、如图所示，将质量为m的小球用橡皮筋(橡皮筋的拉力与伸长量的关系满足胡克定律)悬挂在竖直墙的O点，小球最终静止在Q点，P为O点正下方的一点OP间的距离等于橡皮筋原长，在P点固定一光滑圆环，橡皮筋穿过圆环。现对小球施加一个外力F,使小球沿以PQ为直径的圆弧缓慢向上运动，不计一切摩擦阻力，重力加速度为g。则小球从Q点向P点运动的过程中A．外力F逐渐减小B．外力F先变大再变小.C．外力F的方向始终水平向右D．外力F的方向始终与橡皮筋垂直3、如图所示，质量为m的物块沿斜面体匀速下滑，斜面体静止在地面上，已知斜面体质量为M，如果在物块上施加一个竖直向下的力F，则A．物块将加速下滑B．斜面体对地面的摩擦力水平向左C．斜面体对地面的压力小于(M+m)g+FD．斜面体对物块的作用力大小为mg+F4、塔式起重机模型如图，小车P沿吊臂向末端M水平匀速运动，同时将物体Q从地面竖直向上匀加速吊起，下列选项中能大致反映Q运动轨迹的是()A． B．C． D．5、如图所示，两平行金属板中有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一个α粒子从两板正中央垂直电场、磁场入射，它在金属板间运动轨迹如图中曲线所示，则在α粒子飞跃金属板间区域过程中（）A．α粒子的动能增大B．α粒子的电势能增大C．电场力对α粒子做负功D．磁场力对α粒子做负功6、如图为a、b两物体做匀变直线运动的v-t图象，则下列说法中正确的是（）A．a、b两物体的运动方向相反B．t=4s时，a、b两物体速度相同C．最初4s内，a、b两物体的位移相同D．a物体的加速度比b物体的加速度大二、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、物体受到合力F的作用，由静止开始运动，力F随时间变化的图象如图所示，下列说法中正确的是（）A．该物体将始终向一个方向运动B．3s时该物体回到原出发点C．0～3s内，力F的冲量等于零，功也等于零D．2～4s内，力F的冲量不等于零，功却等于零8、如图所示，质量为物块P在与水平方向夹角为的力的作用下，沿水平面做匀速直线运动。已知物块与水平面之间的动摩擦因数，。当最小时，则（）A． B．C．最小值为 D．最小值为9、如图所示，一男孩站在小车上，并和木箱一起在光滑的水平冰面上向右匀速运动，木箱与小车挨得很近．现男孩用力向右迅速推开木箱．在男孩推开木箱的过程中，下列说法正确的是A．木箱的动量增量等于男孩动量的减少量B．男孩对木箱推力的冲量大小等于木箱对男孩推力的冲量C．男孩推开木箱后，男孩和小车的速度可能变为零D．对于小车、男孩和木箱组成的系统，推开木箱前后的总动能不变10、如图所示的电路中，定值电阻为R，滑动变阻器最大阻值R＇＝2R，电源电动势为E，内电阻r＝R，灯泡L的电阻为R，G为零刻度在中央的理想电流计，V为理想伏特计，当滑动变阻器的触片P从左端滑到右端的过程中，下列判断正确的是A．G的示数先减小后增大B．V的示数先增大后减小C．电源的输出功率先增大后减小D．灯泡L先变暗后变亮三、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）在做“研究匀变速直线运动”的实验中：（1）实验室提供了以下器材：打点计时器、一端装有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、交流电源、弹簧测力计．其中在本实验中不需要的器材是____________．（2）已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz．如图所示为实验所打出的一段纸带，在顺次打出的点中，从O点开始每5个打点间隔取1个计数点，分别记为A、B、C、D．相邻计数点间的距离已在图中标出，则打点计时器打下计数点B时，小车的瞬时速度v=__m/s；小车的加速度a=__．(皆保留两位有效数字)12．（12分）小明同学想要设计一个既能测量电源电动势和内阻，又能测量定值电阻阻值的电路。他用了以下的实验器材中的一部分，设计出了图(a)的电路图：a．电流表A1(量程0.6A，内阻很小)；电流表A2(量程300μA，内阻rA=1000Ω)；b．滑动变阻器R(0-20Ω)；c，两个定值电阻R1=1000Ω，R2=9000Ω；d．待测电阻Rx；e．待测电源E(电动势约为3V，内阻约为2Ω)f．开关和导线若干(1)根据实验要求，与电流表A2串联的定值电阻为___________(填“R1”或“R2”)(2)小明先用该电路测量电源电动势和内阻，将滑动变阻器滑片移至最右端，闭合开关S1，调节滑动变阻器，分别记录电流表A1、A2的读数I1、I2，得I1与I2的关系如图(b)所示。根据图线可得电源电动势E=___________V；电源内阻r=___________Ω，(计算结果均保留两位有效数字)(3)小明再用该电路测量定值电阻Rx的阻值，进行了以下操作：①闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器到适当阻值，记录此时电流表A1示数Ia，电流表A2示数Ib；②断开开关S2，保持滑动变阻器阻值不变，记录此时电流表A1示数Ic，电流表A2示数Id；后断开S1；③根据上述数据可知计算定值电阻Rx的表达式为___________。若忽略偶然误差，则用该方法测得的阻值与其真实值相比___________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)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）如图甲所示，轻质弹簧原长为2L，将弹簧竖直放置在水平地面上，在其顶端将一质量为的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为L．现将该弹簧水平放置，如图乙所示．一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接．AB是长度为5L的水平轨道，B端与半径为L的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD在竖直方向上．物块P与AB间的动摩擦因数，用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度为L处，然后释放P，P开始沿轨道运动，重力加速度为．（1）求当弹簧压缩至长度为L时的弹性势能；（2）若P的质量为，求物块离开圆轨道后落至AB上的位置与B点之间的距离；（3）为使物块P滑上圆轨道后又能沿圆轨道滑回，求物块P的质量取值范围．15．（12分）如图甲所示，质量为m的物体处于静止状态，现对物体施加一个随距离均匀减小的水平拉力作用，拉力减小到零时撤去，物体继续运动一段距离后停止．拉力与距离间的关系如图乙所示，第二、三、四……次力的初始值为第一次的2、3、4……倍．（1）求物体第一、二次运动的位移之比；（2）已知第一次撤去拉力时物体速度为，第二次撤去拉力时物体速度为．求第三次刚撤去拉力时物体的动能；（3）已知第一次力作用时物体的最大速度为，第二次力作用时物体的最大速度为；求第n次力作用时物体的最大速度

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、A【解析】

A、B项：对电磁炮由动量定理可知，得：，代入数据解得：，故A正确，B错误；C、D项：由公式得：，所以电容器两端电压变为，故C、D错误．故应选：A．2、D【解析】

设圆的半径为R，橡皮筋的劲度系数为k，小球最终静止在Q点，胡克定律得：mg=k(2R)当小球与N的连线与竖直方向之间的夹角为α时，橡皮筋的伸长量橡皮筋的弹力对小球，设拉力F与水平方向之间的夹角为β，在水平方向竖直方向联立可得可知拉力F的方向绳子与橡皮筋的方向垂直，而且随α的增大，F逐渐增大。故选D。3、D【解析】

A、物体匀速下滑时有：，施加一个竖直向下的恒力F时有：（mg+F）sinθ=μ(mg+F)cosθ，可知物块仍然做匀速运动；故A错误.B、选择M和m的整体，在施加竖直力F前后都处于平衡状态，且不受水平外力，故没有向左右的滑动趋势，地面的摩擦力为零；B错误.C、对M和m的整体，竖直方向平衡，由牛顿第三定律可知，故C错误.D、对m分析由平衡知识可知，斜面对物体的支持力和滑动摩擦力之和等于重力，则施加竖直力F后依然平衡，则斜面对物体的支持力和滑动摩擦力之和等于mg+F;故D正确.故选D.【点睛】解决本题的关键知道物块处于平衡和斜面体处于平衡状态时，物块对斜面的压力在水平方向的分力与摩擦力在水平方向的分力相等，这是解决本题的关键．4、B【解析】

物体相对于地面一边匀速向右运动，一边匀加速向上运动，故物体的加速度竖直向上，根据牛顿第二定律可知，物体所受外力竖直向上，根据物体所受合力与轨迹偏转关系，则可判断，B正确．5、A【解析】

对α粒子在电场、磁场中进行受力分析，受到竖直向上的洛伦兹力和竖直向下的电场力．运动过程中，洛伦兹力不做功，由图中给出的α粒子的运动轨迹可知电场力对其做正功，因此α粒子的电势能减小．再由动能定理可知，α粒子的动能增大．因此A正确、BCD错误．6、B【解析】

A、a、b两物体的速度均为正值，物体均沿正方向运动，运动方向相同．故A错误．B、由图可知：t=4s时，a、b两物体速度相同．故B正确．C、最初4s内，b的图线与坐标横所围“面积”大于a的图线与坐标横所围“面积”，则最初4s内，b的位移大于a的位移．故C错误．D、由图b的图线比a的图线陡峭，斜率更大，则b物体的加速度比a物体的加速度大．故D错误．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、BCD【解析】

A．0-1s内F的冲量即速度方向为负方向，1-2s内F的冲量0-2s内F的冲量为，速度方向发生了改变，所以A错误．BC．2-3s内F的冲量，故0-3s内F的冲量为即0s时的速度和3s时的速度相等，为0，在.0～3s内力F做功因为力F不为0，所以位移等于零，故3s末该物体回到原出发点，所以BC正确．D．2-4s内F的冲量即冲量不为零．由公式可得2s末的速度和4s末的速度大小相等，方向相反，故F做功为零．故D正确．故选BCD。8、AC【解析】

物块受到重力、支持力、摩擦力和拉力的作用，如图所示沿水平方向沿竖直方向其中联立得令，，则则可知，当时，有最小值，即时，有最小值，最小值为故选AC。9、BC【解析】A.由于水平冰面光滑，男孩、小车和木箱组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，在站在小车上的男孩用力向右迅速推出木箱的过程中，木箱的动量增加量等于男孩和小车动量的减少量，故A错误；B.男孩对木箱推力和木箱对男孩推力是作用力与反作用力，冲量等大反向，男孩对木箱推力的冲量大小等于木箱对男孩推力的冲量，B正确；C.男孩、小车受到与初动量反向的冲量，推开木箱后，男孩和小车的速度可能变为零，C正确；D.男孩、小车与木箱三者组成的系统所受合力为零，系统动量守恒．推开木箱的过程不可能是弹性碰撞，推开前后的总动能变化，D错误．故选BC.10、ABC【解析】当滑动变阻器的触片P从左端滑到右端的过程中，由电桥平衡原理可知，当触片P滑到变阻器中点时，即两边电阻均为R时，电桥平衡，此时电流计的读数为零，则G的示数先减小到零后增大，选项A正确；当触片P滑到变阻器中点时，即两边电阻均为R时，此时外电路的总电阻最大，此时路端电压最大，即V的示数先增大后减小；当触片P滑到变阻器中点时，R外=R=r，此时电源的输出功率最大，则电源的输出功率先增大后减小，选项C正确；当触片P滑到变阻器最左端时，灯泡被短路，不亮；触片P滑到变阻器中点时，外电路电阻为R，则通过灯泡的电流为；当P滑到最右端时，外电路电阻为,通过灯泡的电流，则当滑动变阻器的触片P从左端滑到右端的过程中，灯泡L一直变亮，选项D错误；故选ABC.点睛：此题是电桥问题，关键是知道电桥平衡的条件：对角电阻相乘相等，此时电流计中电流为零；知道当内外电路电阻相等时，电源的输出功率最大.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、弹簧测力计0.190.40【解析】

（1）[1]．在本实验中不需要测量力的大小，因此不需要弹簧测力计．

（2）[2]．在匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度，因此有[3]．根据逐差法△x=aT2将△x=0.4cm，T=0.1s代入解得a=0.40m/s．12、R23.02.1相等【解析】

（1）电流表A2与R2串联，可改装为量程为的电压表，故选R2即可；（2）由图可知电流表A2的读数对应的电压值即为电源的电动势，则E=3.0V；内阻（3）由题意可知：，；联立解得；由以上分析可知，若考虑电流表A1内阻的影响，则表达式列成：，，最后求得的Rx表达式不变，则用该方法测得的阻值与其真实值相比相等。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