上海市上外附中2025届物理高三第一学期期中学业水平测试模拟试题含解析

上海市上外附中2025届物理高三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、如图所示，一根绳的两端分别固定在两座猴山的A、B处，A、B两点水平距离为16m，竖直距离为2m，A、B间绳长为20m．质量为10kg的猴子抓住套在绳上的滑环从A处滑到B处．以A点所在水平面为参考平面，猴子在滑行过程中重力势能最小值约为（绳处于拉直状态）A． B．C． D．2、下列关于惯性的说法中，正确的是（）A．汽车刹车时，乘客的身子会向前倾斜，是因为汽车有惯性B．做匀速直线运动的物体和静止的物体没有惯性C．物体的惯性只有在物体速度改变时才表现出来D．物体都具有惯性，与物体是否运动无关，与物体速度是否变化也无关3、如图所示，间距为L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端有一阻值为R的电阻，一质量为m、电阻也为R的金属棒横跨在导轨上，棒与导轨接触良好.整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，金属棒以初速度沿导轨向右运动，前进距离为s）在金属棒整个运动过程中，下列说法正确的是A．金属棒运动平均速度大于B．金属棒d克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热C．通过电阻R电荷量为D．电阻R上产生的焦耳热为4、一个质量为的物体以a＝2g的加速度竖直向下运动，则在此物体下降h高度的过程中，下列说法正确的是（）A．物体的重力势能减少了2mgh B．物体的动能增加了2mghC．物体的机械能保持不变 D．物体的机械能增加了2mgh5、如图，一小车上有一个固定的水平横杆，左边有一轻杆与竖直方向成角与横杆固定，下端连接一质量为m的小球横杆右边用一根细线吊一相同的小球当小车沿水平面做加速运动时，细线保持与竖直方向的夹角为已知，则下列说法正确的是A．小车一定向右做匀加速运动 B．轻杆对小球P的弹力沿轻杆方向C．小球P受到的合力大小为 D．小球Q受到的合力大小为6、天津市新建了几个滑雪场，如图所示为某滑雪道示意图，四分之一圆弧轨道半径为R，质量为m的运动员(含滑板)从A点由静止开始滑下，到达最低点B时，运动员对轨道的压力为2mg，已知重力加速度为g，则在运动员(可视为质点)下滑的过程中A．机械能守恒B．重力的功率一直变大C．先失重后超重D．阻力做功为二、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、如图所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A＇、B＇、C＇、D＇作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直．下列说法正确的是（）A．AD两点间电势差UAD与AA＇两点间电势差UAA＇相等B．带正电的粒子从A点沿路径A→D→D＇移到D＇点，电场力做正功C．带负电的粒子从A点沿路径A→D→D＇移到D＇点，电势能减小D．带电的粒子从A点移到C＇点，沿对角线AC＇与沿路径A→B→B＇→C＇电场力做功相同8、有一小球只在重力作用下由静止开始自由落下，在其正下方固定一根足够长的轻质弹簧，如图所示，在小球与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中（）A．小球接触弹簧后即做减速运动B．小球的重力势能一直减小，弹簧的弹性势能一直增大C．当小球的速度最大时，它所受的合力为零D．小球所受的弹力先对小球做正功，再做负功9、如图甲所示，倾斜放置的传送带沿顺时针方向匀速转动，一物块从传送带的底端以一定的初速度冲上传送带，结果物块在传送带上运动的v﹣t图象如图乙所示，重力加速度为g，图中所示物理量均为已知量，则由图象可以求出的物理量是（）A．物块与传送带间动摩擦因数的大小B．传送带的倾角C．物块的质量D．传送带的速度10、如图所示，一足够长的光滑斜面，倾角为θ，一弹簧上端固定在斜面的顶端，下端与物体b相连，物体b上表面粗糙，在其上面放一物体a，a、b间的动摩擦因数为μ(μ>tanθ)，将物体a、b从O点由静止开始释放，释放时弹簧恰好处于自由伸长状态，当b滑到A点时，a刚好从b上开始滑动；滑到B点时a刚好从b上滑下，b也恰好速度为零，设a、b间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．下列对物体a、b运动情况描述正确的是A．从A到B的过程中，a的速度减小，b的加速度增大，速度却减小B．经过B点，a掉下后，b开始反向运动，b一定能上滑超过O点C．从O到A的过程中，两者一起加速，加速度大小从gsinθ先减小至0后又增大D．从O到B的过程中，摩擦力对a的功率先增大后不变三、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）某实验小组的同学利用落体法验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，该小组的同学完成了如下的操作：（1）首先利用螺旋测微器测出小圆柱的高度，螺旋测微器如图乙所示．在测量小圆柱高度时先将小圆柱轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，先旋动粗调旋钮，当测微螺杆快靠近被测物休时，停上使用粗调旋钮，再旋动__________（选填“A”、“B”或“C”），直到听见“喀喀"的庐音，为固定刻度应旋转_________（选填“A”、“B”或“C”）后再读数．（2）螺旋测微器的示数如图丙所示，则该小圆柱的高度d=___________cm；（3）将该小圆柱竖直，由光电门1的正上方无初速释放，测得小圆柱先后通过光电门2所用的时间为△t1和△t2，则小圆柱通过两光电门的速度分别为v1=________；v2=__________；（用测量的物理量表示）：（4）该小组的同学测出了两光电门之间的距离为H，重力加速度用g表示，若小圆柱的机械能守恒，则需要验证的关系式为_______________（结果用所测量的物理量表示），（5）某同学开始实验时，光电门1和光电门2安装得比较近，这样做实验产生的误差会比较____________________（选填“大”、“小”或“一样”）12．（12分）在测量某金属圆柱体电阻率实验中：（1）图甲所示游标卡尺的读数为______mm。（2）为了较精确地测量金属圆柱体的电阻，某同学设计了如图乙所示的电路，以尽可能地消除由于电表内阻所带来的系统误差。当开关S与1相连时，伏特表示数为3.0V，安培表示数为3mA；当开关S与2相连时，伏特表示数为2.8V，安培表示数为4mA；由此可知，则应采用电流表的_____接法实验误差较小，其测量值为Rx＝______Ω；若电源内阻不计，根据上述实验数据可知，待测电阻的真实值应为______Ω。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，一质量m的长木板静止在水平地面上，某时刻一质量m的小铁块以水平向左速度v0从木板的右端滑上木板．已知木板与地面间的动摩擦因数μ，铁块与木板间的动摩擦因数4μ，求：(1)铁块相对木板滑动时，木板的加速度;(2)为使木块不冲出木板，则木板的最短长度;(3)若木块不冲出木板，则木板在水平地面上滑行的总路程.14．（16分）飞船在远离星球的宇宙深处航行时，可以认为其它星体对飞船的万有引力作用很微弱，可忽略不计．此时飞船将不受外力作用而做匀速直线运动，设想有一质量为M的宇宙飞船，正以速度v0在宇宙中飞行．飞船可视为横截面积为S的圆柱体（如图1所示）．某时刻飞船监测到前面有一片尘埃云．（1）已知在开始进入尘埃云的一段很短的时间△t内，飞船的速度减小了△v，求这段时间内飞船受到的阻力大小．（2）已知尘埃云分布均匀，密度为ρ．假设尘埃碰到飞船时，立即吸附在飞船表面．若不采取任何措施，飞船将不断减速．通过监测得到飞船速度的倒数“1/v”与飞行距离“x”的关系如图2所示．求飞船的速度由v0减小1%的过程中发生的位移及所用的时间．15．（12分）如图所示，倾角θ=37°的斜面位于水平地面上，小球从斜面顶端A点以初速度v0水平向右抛出，经t1=0.6s小球恰好落到斜面底端B点处。空气阻力忽略不计，取重力加速度g=10m/s2，tan(1)求小球平抛的初速度v0(2)在小球水平抛出的同时，使斜面在水平面上也向右做匀速直线运动，经t2=0.3s小球落至斜面上，求斜面运动的速度大小。

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】猴子的动能最大时重力势能最小，猴子的加速度为零时速度最大，动能最大，此时猴子受力平衡则可以得到下面的几何关系：绳长AC+BC=AF=20m，又MF=16m，由勾股定理得AM=12m，而AB竖直距离为2m，则BF=10m，D为BF中点，BD=5m，C和D等高，则A、C的竖直高度差为7m，此时猴子的重力势能为：，与B最接近，故B正确，A、C、D错误；故选B．2、D【解析】

A．汽车刹车时，乘客的身子会向前倾斜，是因为人有惯性，A错；BCD．一切物体都具有惯性，与物体是否运动无关，与物体速度是否变化也无关，BC错，D对．3、C【解析】

A.金属棒在整个运动过程中，受到竖直向下的重力，竖直向上的支持力，这两个力合力为零，受到水平向左的安培力，金属棒受到的合力为安培力：金属棒受到安培力作用而做减速运动，速度v不断减小，安培力不断减小，加速度不断减小，故金属棒做加速度逐渐减小的变减速运动，所以平均速度小于，故A错误；B.由能量守恒知金属棒克服安培力做的功等于电阻和金属棒上产生的焦耳热，故B错误；C.整个过程中通过导体截面的电荷量又联立得：，故C正确；D.整个过程中由动能定理可得：解得克服安培力做功为：所以产生的总热量为所以电阻R上产生的焦耳热为故D错误。4、B【解析】A.物体下降h高度的过程中，重力做功mgh，则重力势能减小mgh.故A错误；B.根据牛顿第二定律知，合力为2mg，根据动能定理知，合力做功为2mgh，则动能增加2mgh.故B正确；C.重力势能减小mgh，动能增加2mgh，则机械能增加了mgh.故C错误，D错误．故选：B.点睛：根据重力做功判断重力势能的变化，根据合力做功判断动能的变化，根据动能和重力势能的变化判断机械能的变化．5、D【解析】

D．以小球Q为研究对象，受力分析如图所示，根据平行四边形定则可求合力：F=mgtanα故D正确；A．根据牛顿第二定律F=ma，可求加速度为a=gtanα分析水平向右，故小车可能向右做加速运动，向左做减速运动，所以A错误；BC．小球P受合外力，由牛顿第二定律得FP=ma=mgtanα又因θ<α，所以轻杆对小球P的弹力不沿轻杆方向．选项BC错误；故选D。6、C【解析】

AD．在最低点B的速度为vB，根据牛顿第二定律可得：解得：，从A到B根据动能定理可得：，解得阻力做功为：，说明下滑过程中阻力做负功，机械能不守恒，故AD错误；B．竖直方向的速度先增大、后减小，根据可知，重力的功率先增大、后减小，故B错误；C．竖直方向的速度先增大、后减小，说明先加速下降后减速下降，所以运动员先失重后超重，故C正确；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】

由题意，电场的方向与面ABCD垂直，所以面ABCD是等势面，A、D两点的电势差为0，又因A、A′两点沿电场线的方向有距离，顺着电场线方向电势降低，所以AA′两点间电势差UAA′不为0，A错误；带正电的粒子从A点到D电场力不做功，而由D→D'电场力做正功，B正确；同理，带负电的粒子从A点沿路径A→D→D'移到D'点，电场力做负功，电势能增大，C错误；由电场力做功的特点：电场力做功与路径无关，只与初末位置的电势差有关，则知带电的粒子从A点移到C′点，沿对角线AC′与沿路径A→B→B′→C′电场力做功相同，D正确；故选BD．【点睛】本题关键要掌握：1、只有电场力做功，电荷的电势能和动能之和保持不变．2、只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能三者之和保持不变．3、电场力做的正功，等于电势能的减少量；电场力做负功，等与电势能的增加量．8、BC【解析】

AC．小球接触弹簧后，弹簧的弹力先小于重力，小球的合力向下，加速度也向下，与速度方向相同，故小球做加速运动，因弹力逐渐增大，合力减小，加速度减小；随着小球向下运动，弹簧的弹力增大，当弹簧的弹力大于重力后，小球的合力向上，加速度向上，与速度方向相反，小球做减速运动，弹力增大，合力增大，加速度也增大；当压缩量最大时，物体的速度减小为零。故A不符合题意，C符合题意。B．在下落过程中，重力始终做正功，所以重力时能减小。故B符合题意。D．根据A的分析可知，球所受的弹力先对小球一直做负功。故D不符合题意。9、ABD【解析】设物块与传送带间动摩擦因数为μ，传送带的倾角为θ，0﹣t1时间内，物块的加速度大小：a1=v1+v2t1，根据牛顿第二定律得：mgsinθ+μmgcosθ=ma1；在t1﹣t2时间内，物块的加速度大小a2=v2t2-t1，根据牛顿第二定律得：μmgcosθ﹣mgsinθ=ma2，由以上联立可求得μ10、AB【解析】释放时弹簧恰好处于自由伸长状态，斜面光滑，二者具有向下的加速度，弹簧伸长，弹簧拉力增大，则二者做加速度逐渐减小的加速运动，以a为研究对象，取沿斜面向下为正方向，有：mgsinθ-f=ma得：f=mgsinθ-ma，可见只要a物体具有向下的加速度，则f＜mgsinθ＜μmgcosθ，即所受摩擦力小于最大静摩擦力，物体不会滑动，当二者加速度为零，即（M+m）gsinθ=F，之后弹簧继续伸长，则ab开始具有沿斜面向上的加速度，即开始减速运动，以a为研究对象，取沿斜面向上为正方向，有：f-mgsinθ=ma；当f有最大值时a有最大值，又fmax=μmgcosθ则a=μgcosθ-gsinθ，之后b加速度继续增大而a加速度保持不变，二者发生相对滑动，故经过A点时，a、b均已进入到减速状态，此时加速度大小是g（μcosθ-sinθ），A正确，C错误；在a落下后，b将以新的平衡位置为中心做谐振动，由对称性可推断出b将冲过O点，即b的最高点将在O点之上，选项B正确．从O到B的过程中，a的速度一直增大，则摩擦力对a的功率一直变大，选项D错误；故选AB．点睛：该题是牛顿第二定律的直接应用，本题ACD三个选项注意使用临界分析法即可得到正确结果，B选项关键点在于a脱离b后，b的受力满足机械能和简谐振动模型.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、CA0.3798cm大【解析】

（1）[1][2]考察螺旋测微器的使用方法，当测微螺杆快靠近被测物休时，停上使用粗调旋钮，再旋动微调旋钮C，当听喀喀声时，再拔动固定旋钮A进行读数；（2）[3]读出示数为d＝3.5mm＋29.8×0.01mm＝3.798mm＝0.3798cm；（3）[4][5]由运动学公式求圆柱体通过两光电门的速度，，；（4）[6]该小组的同学测出了两光电门之间的距离为H，用于验证机械能守恒律：，所以若满足，则机械能守恒；（5）[7]某同学开始实验时，光电门1和光电门2安装得比较近，这样做的话测量的瞬时速度误差较大，所以整个实验产生的误差也会比大。12、（1）11.14（2）内1000950【解析】（1）图甲所示游标卡尺的读数为1.1cm+0.02mm×7=11.14mm（2）当开关S由从接1到接2时，电压表读数变化，电流表读数变化，则电流表读数变化明显，则电压表分流较大，则应该用电流表内接电路比较准确，测量值为；若电源内阻不计，可知电源电压为3V，当接2时，可知电流表的内阻；当接1时，，则R真=950Ω.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）【解析】试题分析：小铁块滑上木板后做匀减速直线运动，木板做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律分别