上海市杨浦高中2025届物理高三第一学期期中学业水平测试试题含解析

上海市杨浦高中2025届物理高三第一学期期中学业水平测试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、质量为2m的物块A和质量为m的物块B相互接触放在水平面上，如图所示。若对A施加水平推力F，则两物块沿水平方向作加速运动。关于A对B的作用力，下列说法正确的是（）A．若水平面光滑，物块A对B的作用力大小为FB．若水平面光滑，物块A对B的作用力大小为C．若物块A与地面无摩擦，B与地面的动摩擦因数为，则物块A对B的作用力大小为D．若物块A与地面无摩擦，B与地面的动摩擦因数为，则物块A对B的作用力大小为2、如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2kg的物体在F作用下由静止开始向上做匀加速运动。其速度随时间的变化关系如图乙所示。由此可知(g取10m/s2)A．物体加速度大小为lm/s2B．F的大小为21NC．4s末力F的功率大小为21WD．4s内F做的功为84J3、如图所示，质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上，用水平向左的力F拉着绳的中点O，使AO与竖直方向的夹角为θ，物体处于平衡状态，则拉力F的大小为A．F=mgsinθ B．F=mgtanθC．F=mg/cosθ D．F=mg/tanθ4、如图所示，一个人站在电梯中相对电梯静止不动，下列运动过程中，人处于超重状态的是()A．电梯匀速上升B．电梯加速下降C．电梯减速下降D．电梯减速上升5、如图甲所示，小物块从足够长的光滑斜面顶端由静止自由滑下．下滑位移x时的速度为v，其x－v2图象如图乙所示，取g＝10m/s2，则斜面倾角θ为()A．30° B．45° C．60° D．75°6、水平桌面上有三本叠放在一起、质量均为m的书，书与桌面及书与书之间的动摩擦因数均为，重力加速度为g，现想把中间的一本书水平抽出，则要用的力至少要大于（）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、如图所示，两个带等量正电荷的小球A、B(可视为点电荷)被固定在光滑绝缘水平面上．P、N是小球A、B连线的垂直平分线上的点，且PO＝ON．现将一个电荷量很小的带负电的小球C(可视为质点)从P点由静止释放，在小球C向N点运动的过程中，关于小球C的速度图象中，可能正确的是A． B． C． D．8、如图所示，绝缘水平面上固定正点电荷Q，质量为m、电荷量为－q的滑块（可看作点电荷）从a点以初速度υ0沿水平面向Q运动，到达b点时速度为零．已知a、b间距离为s，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．以下判断正确的是（）A．滑块在运动过程中所受Q的静电引力有可能大于滑动摩擦力B．滑块在运动过程的中间时刻，瞬时速度大小小于C．此过程中产生的内能为D．Q产生的电场中，a、b两点间的电势差为9、.关于红光和紫光的比较,下列说法正确的是()A．在同一介质中,红光的波长大于紫光的波长B．红光在真空中的速度大于紫光在真空中的速度C．从玻璃到空气发生全反射时,红光的临界角大于紫光的临界角D．在同一杨氏双缝干涉装置中,红光的条纹间距小于紫光的条纹间距10、质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如图所示，当轻杆绕轴AB以角速度匀速转动时，绳a与水平方向成角，绳b沿水平方向且长为l，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是A．a绳张力可能为零B．如果绳都不断，a绳的张力随角速度的增大而增大C．当角速度，b绳将出现弹力D．若b绳突然被剪断，a绳的弹力可能不变三、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）如图所示为研学小组的同学们用圆锥摆验证向心力表达式的实验情景．将一轻细线上端固定在铁架台上，下端悬挂一个质量为m的小球，将画有几个同心圆周的白纸置于悬点下方的水平平台上，调节细线的长度使小球自然下垂静止时恰好位于圆心处．用手带动小球运动使它在放手后恰能在纸面上方沿某个画好的圆周做匀速圆周运动．调节平台的高度，使纸面贴近小球但不接触．（1）若忽略小球运动中受到的阻力，在具体的计算中可将小球视为质点，重力加速度为g．①从受力情况看，小球做匀速圆周运动所受的向心力是___（选填选项前的字母）．A．小球所受绳子的拉力B．小球所受的重力C．小球所受拉力和重力的合力②在某次实验中，小球沿半径为r的圆做匀速圆周运动，用秒表记录了小球运动n圈的总时间t，则小球做此圆周运动的向心力大小Fn=______（用m、n、t、r及相关的常量表示）．用刻度尺测得细线上端悬挂点到画有圆周纸面的竖直高度为h，那么对小球进行受力分析可知，小球做此圆周运动所受的合力大小F=_______（用m、h、r及相关的常量表示）．③保持n的取值不变，改变h和r进行多次实验，可获取不同时间t．研学小组的同学们想用图像来处理多组实验数据，进而验证小球在做匀速圆周运动过程中，小球所受的合力F与向心力Fn大小相等．为了直观，应合理选择坐标轴的相关变量，使待验证关系是线性关系．为此不同的组员尝试选择了不同变量并预测猜想了如图所示的图像，若小球所受的合力F与向心力Fn大小相等，则这些图像中合理的是_______（选填选项的字母）．（2）考虑到实验的环境、测量条件等实际因素，对于这个实验的操作，下列说法中正确的是________（选填选项前的字母）．A．相同体积的小球，选择密度大一些的球可以减小空气阻力对实验的影响B．相同质量的小球，选择体积小一些的球有利于确定其圆周运动的半径C．测量多个周期的总时间再求周期的平均值，有利于减小周期测量的偶然误差D．在这个实验中必须测量出小球的质量（3）上述实验中小球运动起来后撤掉平台，由于实际实验过程中存在空气阻力的影响，所以持续观察会发现小球做圆周运动的半径越来越小．经过足够长时间后，小球会停止在悬点正下方．若小球在运动中每转动一周的时间内半径变化均可忽略，即每一周都可视为匀速圆周运动．请分析说明在小球做上述圆周运动的过程中，随着细绳与竖直方向的夹角不断减小，小球做圆周运动的周期是如何变化的．__________________________________________．12．（12分）在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约200Ω，，电压表V的内阻约为2kΩ，电流表A的内阻约为10Ω，测量电路中电流表的连接方式如图甲或图乙所示，结果由公式Rx=UI计算得出，公式中U与I分别为电压表和电流表的示数。若将用图甲和图乙电路图测得Rx的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则______(填“Rx1”或“Rx2”)真更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1_______(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。测量值Rx2_____(填“大于”“等于”或“(2)图丙所示是消除伏安法系统误差的电路图。该实验的第一步是闭合开关S1，将开关，2接2，调节滑动变阻器Rp′和Rp，使得电压表的示数尽量接近满量程，读出此时电压表和电流表的示数U1、I1。接着让两滑动变阻器的滑片位置不动，将开关S2接1，再次读出电压表和电流表的示数U2、I2，则待测电阻R的真实值为__________。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，半径R＝0.9m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置，圆弧最低点B与长为L＝1m的水平面相切于B点，BC离地面高h＝0.45m，C点与一倾角为θ＝30°的光滑斜面连接，质量m＝1.0kg的小滑块从圆弧顶点D由静止释放，已知滑块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.1，（g＝10m/s2）求：(1)小滑块刚到达圆弧的B点时对圆弧的压力；(2)小滑块到达C点时速度的大小。14．（16分）某同学为了测定木块与斜面间的动摩擦因数，用测速仪研究木块在斜面上的运动情况，装置如图甲所示．他使木块以初速度v0=4m/s的速度沿倾角θ=30°的斜面上滑，紧接着下滑至出发点，图乙中给出了木块从开始上滑到滑到最高点的v﹣t图线，g取10m/s1．（1）求木块与斜面间的动摩擦因数；（1）求木块回到出发点时的速度大小，并在图乙中做出木块下滑过程的速度—时间图象．15．（12分）如图所示的直角三角形ABC是玻璃砖的横截面，∠A=30º，∠B=90º，BC的长为L，E为BC边的中点。一束平行于AB的光束从AC边上的某点射入玻璃砖，进入玻璃砖后，在BC边上的E点被反射，EF是该反射光线，一且EF恰与AC平行。求：(1)玻璃砖的折射率；(2)该光束从AC边上射入玻璃砖后在玻璃砖中传播的时间。

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】

AB．根据牛顿第二定律，对整体对B：物块A对B的作用力大小为故AB项错误；CD．对整体由牛顿第二定律有对B由牛顿第二定律得代入解得：故C项错误，D项正确。2、D【解析】

A.根据速度时间图线的斜率表示加速度，则知物体的加速度为：故A错误。B.对物体，根据牛顿第二定律得：2F-mg=ma解得：故B错误；C.4s末F作用点的速度为：v2=2v=4m/s则拉力F的功率为P=Fv2=10.5×4W=42W故C错误。D.4s内F作用点的位移为：所以4s内F做功为W=Fx=10.5×8J=84J故D正确。3、B【解析】

分析小球的受力情况，运用合成法或正交分解法进行求解，得到F的表达式；【详解】以结点O为研究对象受力分析如下图所示：

由题可知，竖直绳的张力等于mg，保持不变；

根据平衡条件可知：，由此两式可得：，故B正确，ACD错误．【点睛】解决本题的关键能够正确地受力分析，运用合成方法求解即可，也可运用正交分解．4、C【解析】电梯匀速上升时，加速度为零；人不超重也不失重；故A错误；电梯加速下降时，加速度向下，故人失重，故B错误；电梯减速下降时，加速度向上，故人超重；故C正确；电梯减速上升时，加速度向下，故人失重，故D错误；故选C．点睛：本题考查超重与失重的性质，注意明确加速度向上有两种可能：加速向上或减速向下；而加速度向下可能是加速向下或减速向上．5、A【解析】

由匀变速直线运动的速度位移公式可得：v2=2ax，整理得：，由x-v2图象可知小物块的加速度a=5

m/s2，根据牛顿第二定律得，小物块的加速度：a=gsin

θ，解得：，解得：θ=30°，故A正确，BCD错误．故选A．【点睛】本题考查了求斜面倾角问题，应用匀变速直线运动的速度位移公式求出图象的函数表达式，根据图示图象求出物体的加速度是解题的前提与关键，应用牛顿第二定律可以解题．6、A【解析】

当第一本书与第二本书间、第二本书与第三本书间恰好发生相对滑动时，第二本书刚好被抽出，此时，第三本书静止不动，以上面两本书为研究对象，根据牛顿第二定律求解。【详解】当第一本书与第二本书间、第二本书与第三本书间恰好发生相对滑动时，第二本书刚好被抽出；以第一本书为研究对象，由牛顿第二定律得：以上面两本书为研究对象，根据牛顿第二定律得：两式相比解得：，故A正确，BCD错误。【点睛】本题要注意当书本之间恰好发生相对滑动时，是两者将发生相对滑动的临界状态，物体做匀加速度直线运动，结合整体法和隔离法进行研究。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、AD【解析】

在AB的垂直平分线上，从无穷远处到O点电场强度先变大后变小，到O点变为零，负电荷受力沿垂直平分线运动，电荷的加速度先变大后变小，速度不断增大，在O点加速度变为零，速度达到最大，由速度与时间的图象的斜率先变大后变小，由O点到无穷远，速度变化情况与另一侧速度的变化情况具有对称性，如果PN足够远，则D正确，如果PN很近，则A正确，BC错误。故选AD。8、BD【解析】若滑块受到的库仑力某时刻大于摩擦力，则滑块即开始做加速运动，不会在b点停下，A错；水平方向上滑块受到恒定的摩擦力和逐渐变大的库仑力，且摩擦力大于库仑力，应做加速度逐渐减小的减速运动，前半段时间速度变化量较大，故中间时刻滑块速率小于，B正确；滑块从a运动到b的过程中，动能和电势能减小，转化为内能，故内能Q＝－qUab＝μmgx，显然Q≠，C错；由上式还可得：Uab＝，D正确．9、AC【解析】

A．根据光的色散规律可知在同一介质中红光的折射率小而波速大，而红光的频率小，由v=λf知红光的波长要比紫光的波长长；A正确．B．各种光在真空中的光速均相同，等于光速c=3×108m/s；B错误．C．由全反射公式，而同一介质中红光的折射率小于紫光的折射率，故红光的临界角大于紫光的临界角，C正确．D．因红光的波长大于紫光的波长，由双缝干涉的条纹间距可知，红光的条纹间距大于紫光的条纹间距；D错误．故选AC．【点睛】可见光是复色光，同时得出在同一介质中，紫光的折射率最大，红光的折射率最小，红光的速度最大，紫光的速度最小．10、CD【解析】

A.小球做匀速圆周运动，在竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，所以绳在竖直方向上的分力与重力相等，可知绳的张力不可能为零，故A错误；B.根据竖直方向上平衡得：解得：可知绳的拉力不变，故B错误；C.当绳拉力为零时，有：解得：可知当角速度时，绳出现弹力，故C正确；D.由于绳可能没有弹力，故绳突然被剪断，绳的弹力可能不变，故D正确。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、Cmgr/hBABC设小球做半径为r的圆周运动的周期为T，此时小球距细线上端固定点的竖直高度为h，根据受力情况和向心力公式有可解得．因半径变小，绳长不变，h变大，故小球周期变大．【解析】

（1）①[1]．小球做圆周运动的向心力来自小球所受重力和细线拉力的合力，故选C;②[2]．小球所受的向心力小球做此圆周运动所受的合力大小③[3]．根据Fn=F可得：可得，则图像B正确；（2）[4]．A.相同体积的小球，选择密度大一些的球可以减小空气阻力对实验的影响，选项A正确；B.相同质量的小球，选择体积小一些的球有利于确定其圆周运动的半径，选项B正确；C.测量多个周期的总时间再求周期的平均值，有利于减小周期测量的偶然误差，选项C正确；D.由（1）③的分析可知，在这个实验中没必要测量出小球的质量，选项D错误；（3）[5]．设小球做半径为r的圆周运动的周期为T，此时小球距细线上端固定点的竖直高度为h，根据受力情况和向心力公式有可解得因半径变小，绳长不变，h变大，故小球周期变大．12、Rx1大于小于【解析】（1）因为RXRA>RVRX，（2）由欧姆定律得：U1=I1（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)30N；(2)4m/s；【解析】（1）设小滑块运动到B点的速度为V