上海市金山区上海交大南洋中学2025届高三物理第一学期期中学业质量监测试题含解析

上海市金山区上海交大南洋中学2025届高三物理第一学期期中学业质量监测试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料,它的发现使“太空电梯”的制造成为可能,人类将有望通过“太空电梯”进入太空。设想在地球赤道平面内有一垂直于地面延伸到太空的轻质电梯,电梯顶端可超过地球的同步卫星A的高度延伸到太空深处,这种所谓的太空电梯可用于降低成本地发射绕地人造卫星。如图所示,假设某物体B乘坐太空电梯到达了图示的位置并停在此处,与同高度运行的卫星C相比较()A．B的角速度大于C的角速度B．B的线速度小于C的线速度C．若B突然脱离电梯，B将做离心运动D．B的向心加速度大于A的向心加速度2、如图所示，质量为m的物体在恒力F的作用下沿天花板匀速滑动，F与水平方向的夹角为θ，物体与天花板之间的动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力大小是()A．Fcosθ B．FsinθC．μ(Fsinθ+mg) D．μ(mg-Fsinθ)3、如图所示，真空中有一个边长为L的正方体，正方体的两个顶点M、N处分别放置电荷量都为q的正、负点电荷．图中的a、b、c、d是其他的四个顶点，k为静电力常量．下列表述正确是（）A．a、b两点电场强度大小相等，方向不同B．a点电势高于b点电势C．把点电荷+Q从c移到d，电势能增加D．同一个试探电荷从c移到b和从b移到d，电场力做功相同4、如图所示，固定在竖直面内的光滑圆环半径为R，圆环上套有质量分别为m和2m的小球A、B(均可看做质点)，且小球A、B用一长为2R的轻质细杆相连，在小球B从最高点由静止开始沿圆环下滑至最低点的过程中(重力加速度为g)，下列说法正确的是()A．A球增加的机械能等于B球减少的机械能B．A球增加的重力势能等于B球减少的重力势能C．A球的最大速度为D．细杆对A做的功为mgR5、某一质点运动的位移x随时间t变化的图象如图所示，则（）A．在10s末时，质点的速度最大B．在0~10s内，质点所受合外力的方向与速度方向相反C．在8s和12s时，质点的加速度方向相反D．在20s内，质点的位移为9m6、“神舟十号”飞船在预定轨道上做匀速圆周运动，在该飞船的密封舱内，如图所示的实验能够进行的是()A． B．C． 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、公路急转弯处通常是交通事故多发地带如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速度为时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势则在该弯道处，下列判断正确的是A．路面外侧低内侧高B．车速只要低于，车辆便会向内侧滑动C．当路面结冰时，与未结冰时相比，的值不变D．车速虽然高于，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动8、地球和火星围绕太阳的公转可以看作匀速圆周运动。地球的轨道半径为r1，周期为T1，运行速度为v1，角速度为ω1，加速度为a1,火星的轨道半径为r2,周期为T2A．ω1ω2=kB．r9、如图所示，两平行导轨放置在水平面内，导轨右端与阻值为R1的电阻相连，一长为L1、宽为L1(L1>L1)的长方形匀强磁场区域边界与导轨平行或垂直，磁感应强度大小为B，方向竖直向下，一导体棒放置在导轨上并与导轨接触良好，导体棒电阻为R1．两平行导轨间的距离大于L1，导轨电阻不计，第一次让导体棒在外力作用下以大小为v的恒定速度通过磁场区域，第二次将长方形磁场区域的长、宽互换，让导体棒在外力作用下以大小为1v的恒定速度通过磁场区域，下列说法正确的是A．在导体棒第一次通过磁场区域的过程中，通过电阻的电荷量为B．在导体棒第二次通过磁场区域的过程中，通过电阻的电荷量为C．在导体棒第一次通过磁场区域的过程中，电阻上消耗的电能为D．在导体棒第二次通过磁场区域的过程中，导体棒上消耗的电能为10、太极球是广大市民中较流行的一种健身器材．将太极球简化成如图所示的平板和小球，熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动，且在运动到图中的A、B、C、D位置时球与板间无相对运动趋势．A为圆周的最高点，C为最低点，B、D与圆心O等高．球的质量为m，重力加速度为g，则（）A．在C处板对球所需施加的力比A处大6mgB．球在运动过程中机械能守恒C．球在最高点A的速度最小值为D．板在B处与水平方向倾斜角θ随速度的增大而增大三、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．（6分）在做“研究平抛运动”的实验中，为了测量小球平抛运动的初速度，实验用如图所示的装置．实验操作的主要步骤如下：(ⅰ)在一块平木板上钉上复写纸和白纸，将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前，木板与槽口之间有一段初始距离d，并保持板面与轨道末端的水平段垂直．(ⅱ)使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹A(ⅲ)将木板沿水平方向向右平移一段动距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹B(ⅳ)将木板再水平向右平移相同距离x，使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再在白纸上得到痕迹C(ⅴ)测得A、B、C三点距地面的高度为y1、y2、y1，已知当地的重力加速度为g．请回答下列问题(1)关于该实验，下列说法中正确的是_______A．斜槽轨道必须尽可能光滑B．每次小球均须由静止释放C．每次释放小球的位置可以不同D．步骤(ⅰ)初始距离d必须与步骤(ⅲ)中距离x相等(2)根据上述直接测量的量和已知的物理量可以得到小球平抛的初速度大小的表达式为v0＝________．(用题中所给字母表示)(1)某同学做进一步的研究，改变小球释放的初始位置的高度h，每改变一次高度，重复上述步骤(ⅰ)-(ⅴ)(其它条件不变)，并记录每次的h、y1、y2、y1．在同一坐标系中画出、、图象．根据你的分析，下列哪个图最接近该同学的实验结果______（图中直线a表示图象，直线b表示图象，直线c表示图象）．12．（12分）（1）在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，某同学甲用毫米刻度尺测得摆线长；用游标卡尺测得摆球的直径如图所示，则摆球直径____________．用秒表测得单摆完成次全振动的时间如图所示，则秒表的示数____________；若用给出的各物理量符号（L0、、、）表示当地的重力加速度，则计算的表达式为____________．（2）实验中同学甲发现测得的值偏小，可能的原因是_______A．测摆线长时摆线拉得过紧B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了C．开始计时时，秒表过迟按下D．实验中误将次全振动计为次（3）为了提高实验精度，某同学乙在实验中通过改变几次摆长，并测出相应的周期，从而得到一组对应的与的数据，再以为横坐标、为纵坐标，建立坐标系，将所得数据进行连线，实验测得的数据如下表所示：次数摆长次全振动时间振动周期振动周期的平方请将表中第三次测量数据标在右图中，并在右图中作出随变化的关系图象__________．②根据图象，可知当地的重力加速度为____________（保留位有效数字）．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）如图所示，倾角30°的光滑斜面上，轻质弹簧两端连接着两个质量均为m=1kg的物块B和C，C紧靠着挡板P，B通过轻质细绳跨过光滑定滑轮与质量M=8kg的小球A连接，B与滑轮之间的距离足够远，细绳平行于斜面，A在外力作用下静止在圆心角为60°、半径R=2m的光滑圆弧轨道的顶端a处，此时绳子恰好拉直且无张力；圆弧轨道最低端b与粗糙水平轨道bc相切，bc与一个半径r=0.2m的光滑圆轨道平滑连接．由静止释放小球A，当A滑至b点时，C恰好离开挡板P，此时连接AB的绳子在小球A处断裂，已知小球A与bc间的动摩擦因数µ=0.1，重力加速度g取10m/s2，弹簧的形变始终在弹性限度内，所有装置在同一竖直平面内，细绳不可伸长．（1）求弹簧的劲度系数k;（2）小球A滑到b处，绳子刚好断后瞬间，小球A对圆轨道的压力为多少？（3）为了让小球A能进入圆轨道且不脱轨，则bc间的距离应满足什么条件?14．（16分）如图1所示，某同学用轻绳通过定滑轮提升一重物，运用传感器（未在图中画出）测得此过程中不同时刻被提升重物的速度v与对轻绳的拉力F，并描绘出图象．假设某次实验所得的图象如图2所示，其中线段AB与v轴平行，它反映了被提升重物在第一个时间段内v和的关系；线段BC的延长线过原点，它反映了被提升重物在第二个时间段内v和的关系；第三个时间段内拉力F和速度v均为C点所对应的大小保持不变，因此图象上没有反映．实验中还测得重物由静止开始经过t=1.4s，速度增加到vC=3.0m/s，此后物体做匀速运动．取重力加速度g=10m/s2，绳重及一切摩擦和阻力均可忽略不计．（1）试分析AB和BC段物体的速度、加速度分别如何变化，不需要说明理由（2）试分析AB、BC段物体受到的拉力、拉力的功率是否变化．若不变，试求出其值；若变化，试说明如何变化（3）试分析求解被提升重物在第一个时间段内和第二个时间段内通过的总路程15．（12分）在水平长直的轨道上，有一长度为L的平板车在外力控制下始终保持速度v0做匀速直线运动。某时刻将一质量为m的小滑块轻放到车面的中点，滑块与车面间的动摩擦因数为μ，此时调节外力，使平板车仍做速度为v0的匀速直线运动。（1）若滑块最终停在小车上，滑块和车之间因为摩擦产生的内能为多少？（结果用m，v0表示）（2）已知滑块与车面间动摩擦因数μ=0.2，滑块质量m=1kg，车长L=2m，车速v0=4m/s，取g=10m/s2，当滑块放到车面中点的同时对该滑块施加一个与车运动方向相同的恒力F，要保证滑块不能从车的左端掉下，恒力F大小应该满足什么条件？（3）在（2）的情况下，力F取最小值，要保证滑块不从车掉下，力F的作用时间应该在什么范围内？

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】

AB．由图可知C的周期小于同步卫星的周期即小于B的周期，则C的角速度大于B的角速度,由：知C的线速度大，则A错误，B正确

C．若B突然脱离电梯，因其线速度小于同轨道的卫星的线速度，则所需向心力小于万有引力,做近心运动.则C错误.D．因同步卫星A与B的角速度相同，故根据：可知A的向心加速度大于B的向心加速度，故D错误.2、A【解析】

AB．对物体受力分析，将推力F正交分解，如图根据力平衡条件，水平方向有：则物体受到摩擦力大小，A正确，B错误；CD．根据力平衡条件，竖直方向有：解得：又则摩擦力大小，CD错误。故选A。3、D【解析】A、根据电场线分布知，a、b两点的电场强度大小相等，方向相同，则电场强度相同．故A错误．B、ab两点处于等量异种电荷的垂直平分面上，该面是一等势面，所以a、b的电势相等．故B错误．C、根据等量异种电荷电场线的特点，因为沿着电场线方向电势逐渐降低，则c点的电势大于d点的电势．把点电荷+Q从c移到d，电场力做正功，电势能减小，故C错误．D、因可知同一电荷移动，电场力做功相等，则D正确．故选D．【点睛】解决本题的关键知道等量异种电荷周围电场线的分布，知道垂直平分线为等势线，沿着电场线方向电势逐渐降低．4、A【解析】

A．B球运动到最低点，A球运动到最高点，两球系统机械能守恒，故A球增加的机械能等于B球减少的机械能，A正确；B．A球重力势能增加，B球重力势能减少，故B错误；C．两球系统机械能守恒，当B球运动到最低点时速度最大，有解得故C错误；D．除重力外其余力做的功等于机械能的增加量，故细杆对A球做的功等于A球动能的增加量，有选项D错误。5、B【解析】

A．由x-t图像可知，据速度与图线斜率的关系，据v=k=Δx/Δt=0，此时速度最小，所以A选项错误；B．0-10s内，质点远离原点，图线的斜率减小，所以速度减小，则质点做减速运动，合外力与速度方向相反，B选项正确；C．10-15s内质点靠近原点，图线斜率增大，质点速度增加，质点做加速运动，加速度方向与速度方向一致，所以，第5s末和第15s末，质点的加速度方向一致，都指向原点，C选项错误；D．在20s内质点的路程为9m，但位于为1m，所以D选项错误。故选B。6、C【解析】由于过滤水时水要借助重力向下流，在太空中无法实现；同理也无法研究物体的重力势能，故血浆与血细胞分层实验，故ABD错误；只有C中用弹簧拉力器测力和重力无关，在太空中可以完成，故C正确；故选C．点睛：本题考查超重与失重的应用，注意在完全失重状态下，凡是地面上利用重力的实验在失重状态下均无法实验．但是要注意弹簧秤在宇宙飞船上式可以使用的．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】

汽车拐弯处将路面建成外高内低，汽车拐弯靠重力、支持力、摩擦力的合力提供向心力速率为时，靠重力和支持力的合力提供向心力，摩擦力为零根据牛顿第二定律进行分析。【详解】路面应建成外高内低，此时重力和支持力的合力指向内侧，可以提供圆周运动向心力，故A错误；车速低于，所需的向心力减小，此时摩擦力可以指向外侧，减小提供的力，车辆不会向内侧滑动，故B错误；当路面结冰时，与未结冰时相比，由于支持力和重力不变，则的值不变，故C正确；当速度为时，侧向静摩擦力为零，靠重力和支持力的合力提供向心力，速度高于时，摩擦力指向内侧，只有速度不超出最高限度，车辆不会侧滑，故D正确。所以CD正确，AB错误。【点睛】解决本题的关键搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解，并理解离心现象在日常生活中应用，同时注意侧向摩擦力，与行驶的摩擦力的区别。8、AB【解析】根据GMmr2=m4π2T2r，得T=2πr3GM，由T2=kT1，得T2T1=r23r【点睛】根据万有引力提供向心力得出周期的表达式，结合周期之比得出轨道半径之比，根据周期之比得出角速度之比．根据万有引力提供向心力，结合线速度、向心加速度的表达式得出线速度和向心加速度之比．9、AC【解析】

AB．恒定速度通过磁场区域时通过的电荷量有：可知电荷量与通过磁场区域的速度无关，与通过时切割磁感线的长度无关，所以A正确，B错误；C．以大小为v的恒定速度通过磁场区域时，根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律有：导体棒做匀速直线运动，则通过的时间为：电阻上消耗的电能为：联立以上各式解得：故C正确；D．同理同C选项分析可知：故D错误．10、CD【解析】A项：A处根据解得，在C处根据，解得，故在C处板对球所需施加的力比A处大2mg，故A错误；B项：由于球在竖直平面内做匀速圆周运动，球的动能不变，重力势能改变，故球的机械能不守恒；故B错误；C项：在A处板对球所需施加的力，速度最小即NA最小，故即，所以球在最高点A的速度最小值为；D项：设在B处板与水平方向夹角为，对B受力分析可知：，所以板在B处与水平方向倾斜角θ随速度的增大而增大，故D正确．点晴：本题考查竖直面内的匀速圆周运动，注意找到各点的向心力．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、BC【解析】

（1）为了保证小球的初速度相等，每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放，斜槽轨道不需要光滑，故A错误，C错误，B正确，步骤(ⅰ)初始距离d必须与步骤(ⅲ)中距离x无关，只要保证，连续水平移动的位移x相等即可，故D错误．（2）在竖直方向上，；水平方向上，可得小球平抛的初速度．（1）设小球离地高度为，小球平抛运动阶段水平位移为，距离地面高度为，小球从斜槽的由h处静止释放，忽略摩擦力的影响，，由以上分析可得，当由木板水平向右平移时，对逐渐变大，图象斜率变小，故C正确．12、19.55mm108.4sBD如图；9.86m/s2【解析】(1)游标尺主尺：19mm；游标尺对齐格数：11个格，读数为：11×0.05=0.55mm；所以直径为：19+0.55=19.55mm；秒表读数：大盘读数90s，小盘读数18.4s，故时间为108.4s；根据得：；(2)同学测得的g值偏小，说明摆长测量值偏小或者周期测量值偏大；A项：测摆线长时摆线拉得过紧，摆长测量值偏大，故加速度测量值偏大，故A错误；B项：摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，说明摆长测量值偏小，故加速度测量值偏小，故B正确；C项：开始计时时，秒表过迟按下，周期测量值偏小，故加速度测量值偏大，故C错误；D项：实验中误将39次全振动数为40次，周期测量值偏小，故加速度测量值偏大，故D错误；(3)根据表格中的数据描点，如图所示：根据得，由图像可知：图像斜率解得四、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)压力大小为144N(3)或【解析】（1）A位于a处时，绳无张力且物块B静止，故弹簧处于压缩状态对B由平衡条件可得当C恰好离开挡板P时，C的加速度为0，故弹簧处于拉伸状态对C由平衡条件可得由几何关系可知，代入数据解得（2）物块A在a处于在b处时，弹簧的形变量相同，弹性势能相同，故A在a处于在b处时，A、B系统的机械能相等有如图所示，将A在b处的速度分解，由速度分解关系有代入数据解得在b处，对A由牛顿定律有，代入数据解得由牛顿第三定律，A对圆轨道的压力大小为144N（3）物块A不脱离圆形轨道有两种情况①第一种情况，不超过圆轨道上与圆心的等高点由动能定理，恰能进入圆轨道时需要满足恰能到圆心等高处时需满足条件代入数据解得，即第二种情况，过圆轨道最高点，在最高点，由牛顿第二定律可得恰能过最高点时，N=0，由动能定理有代入数据解得14、（1）A-B匀加速直线运动B-C加速度减小的加速运动，加速度减为零时速度达到最大；（2）A-B力不变功率增大B-C拉力减小功率不变；（3）3.15m；【解析】

（1）由v-图可知，第一时间段内重物所受拉力保持不变，且拉力F1=6.0N，所以其加速度也保持不变，设其大小为a，根据牛顿第二定律有F