上海市高东中学2025届高三物理第一学期期中学业水平测试模拟试题含解析

上海市高东中学2025届高三物理第一学期期中学业水平测试模拟试题注意事项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、如图，细绳一端固定于悬挂点O，另一端系一小球．在悬挂点正下方A点处钉一个钉子．小球从B点由静止释放，摆到最低点C的时间为t1，从C点向右摆到最高点的时间为t1．摆动过程中，如果摆角始终小于5º，不计空气阻力．下列说法正确的是A．t1=t1，摆线碰钉子的瞬间，小球的速率变小B．t1>t1，摆线碰钉子的瞬间，小球的速率变小C．t1>t1，摆线碰钉子的瞬间，小球的速率不变D．t1=t1，摆线碰钉子的瞬间，小球的速率不变2、如图所示，质量为M，长为L的木排，停在静水中.质量为和的甲、乙两个人从木排两端由静止开始同时向对方运动，当质量为的人到达木排另一端时，另一人恰好到达木排中间.不计水的阻力，则关于此过程中木排的位移的说法不正确的是（）A．若，则，方向向左B．若，则，方向向右C．若，则D．若，则，方向向左3、某人造卫星运动的轨道可近似看作是以地心为中心的圆.由于阻力作用，人造卫星到地心的距离从r1慢慢变到r2，用EKl、EK2分别表示卫星在这两个轨道上的动能，则（）A．r1<r2，EK1<EK2 B．r1>r2，EK1<EK2C．r1<r2，EK1>Ek2 D．r1>r2，EK1>EK24、A、B两颗卫星围绕地球做匀速圆周运动，A卫星运行的周期为，轨道半径为；B卫星运行的周期为，下列说法正确的是（）A．B卫星的轨道半径为B．A卫星的机械能一定大于B卫星的机械能C．在发射B卫星时候，发射速度可以小于7.9km/sD．某时刻卫星A、B在轨道上相距最近，从该时起每经过时间，卫星A、B再次相距最近5、一颗人造地球卫星在距地球表面髙度为h的轨道上做匀速圆周运动，运行周期为T若地球半径为R，则（）A．该卫星运行时的线速度为B．该卫星运行时的向心加速度为C．物体在地球表面自由下落的加速度为D．地球的第一宇宙速度为6、如图所示，固定的半圆形竖直轨道，AB为水平直径，O为圆心，同时从A点水平抛出质量相等的甲、乙两个小球，初速度分别为v1、v2，分别落在C、D两点．并且C、D两点等高，OC、OD与竖直方向的夹角均为37°（sin37°=0.6，cos37°=0.8）．则（）A．甲、乙两球下落到轨道上C、D两点时的机械能和重力瞬时功率不相等；B．甲、乙两球下落到轨道上的速度变化量不相同；C．v1：v2=1：3；D．v1：v2=1：1．二、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、某运动员练习射箭时，站在同一位置从不同高度先后水平射出两只箭，射中箭靶上同一竖直线上两点，如图所示，A箭的方向与竖直方向的夹角小于B箭与竖直方向的夹角，忽略空气阻力。已知箭飞行时，箭头的指向与箭的运动方向相同。则（）A．A箭射出的初速度一定比B箭射出的初速度大B．A箭在空中飞行的时间一定比B箭在空中飞行的时间长C．A箭的射出点一定比B箭的射出点高D．A箭射中箭靶时的速度一定比B箭射中箭靶时的速度大8、如图所示是飞船进入某星球轨道后的运动情况，飞船沿距星球表面高度为100km的圆形轨道Ⅰ运动，到达轨道的A点时，点火制动变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道Ⅱ的B点时，飞船离星球表面高度为15km，再次点火制动，下降落到星球表面。下列判断正确的是()A．飞船在轨道Ⅱ上由A点运动到B点的过程中，动能增大B．飞船在轨道Ⅱ上的机械能大于在Ⅰ轨道上的机械能C．飞船经过A点时，在Ⅰ轨道上的加速度等于在Ⅱ轨道上的加速度D．飞船在A点点火变轨瞬间，速度增大9、质量m的物块（可视为质点）以v0的初速度从倾角θ=30°的粗糙斜面上的P点沿斜面向上运动到达最高点后，又沿原路返回到出发点P点，其速度随时间变化的图象如图所示，且不计空气阻力．下列说法中正确的是（）A．物块所受的重力与摩擦力大小之比为5：3B．整个过程中物块克服摩擦力做功的功率为C．整个过程中重力做功比摩擦力做功大D．整个过程中重力冲量与摩擦力冲量之比10：110、如图所示，小车M在恒力F作用下，沿水平地面做直线运动，由此可判断()A．若地面光滑，则小车一定受三个力作用B．若地面粗糙，小车也可以不受摩擦力作用C．若小车做匀速运动，则小车一定受四个力的作用D．若小车做匀速运动，则小车可能受三个力的作用三、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）某同学用图甲所示的装置验证动量守恒定律。图中AB为斜槽，BC为水平槽。（1）下列说法正确的是_______。A．该实验要求入射小球的质量应大于被碰小球的质量B．该实验要求入射小球和被碰小球必须是金属材质C．该实验通过测量入射小球从斜槽上由静止释放的高度h得到小球碰撞前的速度D．该实验通过测量小球做平抛运动的竖直位移间接得到小球碰撞前后的速度（2）实验时先使入射小球从斜槽上某一固定位置S多次由静止释放，落到位于水平地面的记录纸上并留下痕迹，从而确定P点的位置；再把被碰小球放在水平槽末端，让入射小球仍从位置S多次由静止释放，跟被碰小球碰撞后，两球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，从而确定M、N点的位置。实验中，确定P点位置时多次落点的痕迹如图乙所示，刻度尺的零刻线与O点对齐，则OP=_______cm。（3）该实验若要验证两小球碰撞前后的动量是否守恒，需要分别测量记录纸上M点距O点的距离LOM、P点距O点的距离LOP、N点距O点的距离LON。除此之外，还需要测量的物理量是____________，需要验证的关系式为_____________（其中涉及需要测量的物理量请用自己设定的字母表示）。（4）该实验巧妙运用了平抛运动的规律。请以平抛运动为例，分析论证当物体所受的合力与初速度方向不在一条直线上时，物体必做曲线运动_______。12．（12分）某同学设计了用光电门传感器探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m的关系．（1）如图1所示，在小车上固定宽度为l的挡光片，将两个光电门传感器固定在相距为d的轨道上，释放小车，传感器记录下小车经过光电门1和光电门2的时间分别为、，可以测得小车的加速度a=____________（用题中的符号l、d、、表示）．（2）该同学多次重复测量，作出a—F图，如图2所示，发现该图线不通过坐标原点，其原因可能是__________；此图线的BC段明显偏离直线，其原因可能是__________．A．平衡摩擦力时，轨道右端垫的过高B．轨道保持了水平状态C．所用小车的质量太大D．所挂钩码的总质量太大四、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，某次滑雪训练，运动员站在水平雪道上第一次利用滑雪杖对雪面的作用获得水平推力而从静止向前滑行，其作用时间为，撤除水平推力后经过，他第二次利用滑雪杖对雪面的作用获得同样的水平推力，作用距离与第一次相同．已知该运动员连同装备的总质量为，在整个运动过程中受到的滑动摩擦力大小恒为，求：（1）第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的速度大小及这段时间内的位移大小．（2）该运动员（可视为质点）第二次撤除水平推力后滑行的最大距离．14．（16分）如图甲所示，粗糙水平面上有一个长L=lm、质量M=3kg的长木板，木板上表面左半部分粗糙，右半部分光滑，木板与地面间的动摩擦因数。质量m=lkg的物块放置在木板的右端，物块与木板左半部分的动摩擦因数。在木板右端施加如图乙所示的水平拉力，g取。求：⑴木板刚开始运动时的加速度大小；⑵物块运动多长时间后与木板速度相同；⑶经过t=2.5s物块运动的位移大小。15．（12分）如图所示，一个圆柱形的绝热容器竖直放置，通过绝热活塞封闭着摄氏温度为t1的理想气体，活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h1．现通过电热丝给气体加热一段时间后，使其温度上升到t2（摄氏温度），这段时间内气体吸收的热量为Q，已知大气压强为p0，重力加速度为g，假设活塞与容器壁之间无摩擦．求：①气体的压强；②这段时间内活塞上升的距离是多少？③这段时间内气体的内能变化了多少？

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】

因摆角始终小于5º，则小球在钉子两边摆动时均可看做单摆，因为在左侧摆动时摆长较长，根据可知周期较大，因摆球在钉子两边摆动的时间均为所在摆周期的，可知；摆线碰钉子的瞬间，由于水平方向受力为零，可知小球的速率不变；故选C.2、D【解析】解:假设木排向右后退,运动时间为t.取向右方向为正方向.

则甲的平均速度,乙的平均速度为,M的平均速度为

根据动量守恒定律得

代入得到

计算得出

A、D根据上述表达式可以知道,若,s<0,说明木排向左运动,位移大小.所以A选项是正确的,D错误.

B、若,s>0,说明木排向右运动,位移大小.所以B选项是正确的.

C、若,s=0.所以C选项是正确的.

本题选不正确的所以选D3、B【解析】

卫星在圆轨道上做圆周运动，克服阻力做功，轨道半径减小，可知，根据知，，轨道半径减小，则速度增大，所以，B正确．4、D【解析】

A．根据开普勒第三定律可得：则得卫星的轨道半径为：故A错误；B．因．由上分析知，，根据将卫星从低轨道进入高轨道，火箭要点火加速做功，但由于与的质量都未知，故无法判定谁的机械能更大，故B错误；C．发射地球的卫星，其发射速度必须大于第一宇宙速度，即发射速度大于，故C错误；D．设从两卫星相距最近到再次相距最近经历时间为。则有：得：，故D正确。故选D．5、D【解析】

卫星运行时线速度为，故A错误。卫星在地表h高度运行，万有引力提供向心力,，故B错误。物体在h高度时加速度为，根据万有引力公式，因此物体在地球表面受到的万有引力增大，所以自由下落的加速度，故C错误。在轨道半径r上的物体匀速圆周运动的速度满足：，第一宇宙速度即环绕速度，高度h处卫星速度，因此，故D正确。故选D6、D【解析】

平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据平抛运动水平位移和竖直位移的关系确定两小球初速度大小之比；【详解】A、根据可知，甲、乙两球下落到轨道的时间相等，故速度的竖直分量相等，根据，故重力的瞬时功率相等，故A错误；

B、两个球的速度速度变化量等于，由于相等，故速度变化量相等，故B错误；C、由图可知，两个物体下落的高度是相等的，根据可知，甲、乙两球下落到轨道的时间相等；设圆形轨道的半径为R，则A、C的水平位移为：，，则；由，可知t相同，则由可知，，故C错误，D正确．【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解，同时要知道瞬时功率表达式P=Fvcosθ．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、BC【解析】

B．设飞镖与竖直方向的夹角为，运动时间为，则水平位移如图所示根据速度的合成与分解可得解得由于A飞镖的方向与竖直方向的夹角小于B飞镖与竖直方向的夹角，水平位移相同，所以B正确；A．根据水平位移相同，，所以，即A飞镖掷出的初速度一定比B飞镖掷出的初速度小，A错误；C．根据因为，A箭的射出点一定比B箭的射出点高，C正确；D．飞镖在竖直方向的分速度因为，所以则箭射中箭靶时的速度因为，则无法比较两支箭射中箭靶的速度，D错误。故选BC。8、AC【解析】

A.船在轨道Ⅱ上由A到B的过程中，万有引力做正功，动能增大，故A正确；BD.飞船在A点由轨道Ⅰ变到轨道Ⅱ，万有引力大于向心力，故需要点火减速，飞船点火后瞬间的速度减小；在轨道Ⅱ上的机械能小于在Ⅰ轨道上的机械能，故B错误，D错误；C.由于飞船经过A点时，受到的万有引力相等，所以在Ⅰ轨道上的加速度等于在Ⅱ轨道上的加速度，故C正确。9、BD【解析】

物块上滑和下滑的位移大小相等，根据位移时间公式分析加速度关系，由牛顿第二定律求得重力和摩擦力之比．由动能定理求出克服摩擦力做的功，再求物块克服摩擦力做功的功率．整个过程中重力做功为零．由冲量的定义求重力冲量与摩擦力冲量之比．【详解】A项：设物块返回到出发点P点时速度大小为v．根据物块上滑和下滑的位移大小相等，得，解得：所以物块上滑的加速度为下滑的加速度大小为根据牛顿第二定律上滑有mgsinθ+f=ma1下滑有

mgsinθ-f=ma2联立解得，则mg：f=11：3，故A错误；B项：对整个过程，由动能定理得，可解得：，这个过程中物块克服摩擦力做功的功率为，故B正确；C项：这个过程中重力做功为零，比摩擦力做功小，故C错误；D项：这个过程中重力冲量IG=mg•3t1=3mgt1．摩擦力冲量

If=f•2t1-ft1=1.3mgt1．所以IG：If=11：1，故D正确．故应选：BD．【点睛】本题是力学综合题，关键要明确物块两个过程之间的关系，如位移关系、时间关系和速度关系，分段运用牛顿第二定律．运用动能定理求摩擦力做功，由冲量的定义求重力和摩擦力的冲量都是常用方法，要熟练掌握．10、BC【解析】

A、若地面光滑，小车可能受重力、支持力、拉力F，当拉力F在竖直方向的分量等于重力时，支持力等于零，只受两个力，故A错误；B、若地面粗糙，车可能受重力、支持力、拉力F和摩擦力，当支持力等于零时，摩擦力也等于零，所以小车也可以不受摩擦力作用，故B正确；CD、若小车做匀速运动，则小车受力平衡，所以小车受重力、支持力、拉力和摩擦力，则小车一定受四个力的作用，故C正确，D错误；故选BC．【点睛】对小车进行受力分析，根据运动情况结合牛顿第二定律即可判断．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、A39.80入射小球的质量m1和被碰小球的质量m2见解析【解析】

（1）[1]．AB、要使两球发生对心正碰，两球半径应相等，为防止入射球碰撞后反弹，入射小球的质量应大于被碰小球的质量，而对小球的材质无要求，故A正确，B错误；

C、入射小球从静止下落过程中会受到回到对其的摩擦力作用，由于摩擦力做功未知，所以不能通过测量入射小球从斜槽上由静止释放的高度h得到小球碰撞前的速度，故C错误；

D．两球碰撞后均做平抛运动，平抛的初速度为，竖直高度相同，则下落时间相等，故只需要测量平抛的水平位移而不需要测量竖直高度；

故选A；

（2）[2]．为保证减小实验误差，则应用最小的圆把所有落点圈起来，其中心为平均落地点，即读轨迹中心到O点的距离即为OP的长度，毫米刻度尺的最小分度是毫米，所以OP=39.80cm；

（3）[3][4]．据平抛运动可知，落地高度相同，则运动时间相同，设落地时间为t，则：令入射小球的质量为m1和被碰小球的质量m2，根据动量守恒定律有：m1v0=m1v1+m2v2，m1LOP=m1LOM+m2LON则还需测量：入射小球的质量m1和被碰小球的质量m2；（4）[5]．由于物体在平抛运动中仅受重力作用，根据牛顿第二定律可知，其加速度a的方向与重力方向相同，即竖直向下。根据加速度的定义可知，物体在任意时间△t内的速度变化量△v

的方向必与加速度a的方向相同，即竖直向下。如图所示，由于v0的方向水平向右，而△v

的方向竖直向下，由矢量三角形定则可知vt的方向必与v0的方向不同，即运动方向发生改变，则必做曲线运动。12、BD【解析】

(1)数字计时器记录通过光电门的时间,由位移公式计算出物体通过光电门的平均速度,用该平均速度代替物体的瞬时速度,故在遮光条经过光电门时滑块的瞬间速度为:以及根据匀变速直线运动的速度位移公式;

计算得出

(2)线性图象不通过坐标原点,当力达到一定值时才开始有加速度，则说明操作过程中可能是没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足.此图线的BC段明显偏离直线，其原因是所挂钩码的总质量太大，小车受到的拉力不再近似等于砝码的重力导致的，故选D故本题答案是：(1).(2).B(3).D【点睛】常用仪器的读数要掌握,这是物理实验的基础.处理实验时一定要找出实验原理,根据实验原理我们可以寻找需要测量的物理量和需要注意的事项.

利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用,提高解决问题能力.

实验用控制变量法,本实验只有在满足平衡摩擦力和小车质量远大于砂和砂桶质量的双重条件下,才能用砂和砂桶重力代替小车所受的合力!四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定