上海嘉定区2025届高三物理第一学期期中学业水平测试试题含解析

上海嘉定区2025届高三物理第一学期期中学业水平测试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、如图所示，套有光滑小铁环的细线系在水平杆的两端A、B上，当杆沿水平方向运动时，小环恰好悬于A端的正下方并与杆保持相对静止，已知小环质量为m，重力加速度为g，下列分析正确的是（）A．杆可能作匀速运动B．杆一定向右作匀加速运动C．杆可能向左作匀减速运动D．细线的张力可能等于mg2、地球赤道上的重力加速度为g，物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a，卫星甲、乙、丙在如图所示三个椭圆轨道上绕地球运行，卫星甲和乙的运行轨道在P点相切，以下说法中正确的是A．如果地球自转的角速度突然变为原来的倍，那么赤道上的物体将会“飘”起来B．卫星甲、乙经过P点时的加速度大小相等C．卫星甲的周期最小D．三个卫星在远地点的速度可能大于第一宇宙速度3、央视网2017年11月06日消息，在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第24颗、第25颗北斗导航卫星．这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星，也是中国第一、二颗北斗三号组网卫星．其轨道可以近似看成圆形，轨道高度要低于地球同步轨道．下列说法正确的是A．这两颗卫星的周期要小于地球同步卫星的周期B．这两颗卫星的运行速度要小于地球同步卫星的运行速度C．如果知道该卫星的轨道半径与周期，可以计算地球的密度D．如果两颗卫星在同一轨道上运动，则其向心力一定大小相等4、如图所示，在光滑的水平面上有甲、乙两个木块，质量分别为m1和m2，中间用一原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来，现用一水平力F向左推木块乙，当两木块一起匀加速运动时，两木块之间的距离是（

）．A． B．C． D．5、2012年5月，汉宣高速铁路客运列车正式开通，结束了荆州市没有国铁的历史．假设列车在某一路段做匀加速直线运动，速度由10m/s增加到30m/s时的位移为x，则当速度由30/s增加到50m/s时，它的位移是（）A．x B．1.5x C．2x D．2.5x6、以36km/h的速度沿平直公路行驶的汽车，遇障碍物刹车后获得大小为4m/s2的加速度，刹车后第3s内，汽车走过的路程为()A．0.5m B．2m C．10m D．12.5m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，一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，第一次在水平力F作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由P点运动到Q点，第二次在水平恒力F'作用下，从P点静止开始运动并恰好能到达Q点，关于这两个过程，下列说法正确的是（不计空气阻力，重力加速度为g）A．第一个过程中，力F在逐渐变大B．第一个过程中，重力的瞬时功率不变C．第二个过程中，重力和水平恒力F'的合力的功率先增加后减小D．在这两个过程中，机械能都一直增加8、如图所示，A、B、C三个物体放在旋转平台上随平台一起做匀速圆周运动，动摩擦因数均为μ，已知A的质量为2m，B、C的质量均为m，A、B离轴距离均为R，C距离轴为2R，则以下说法正确的是（）A．aA=aB<aCB．aA=aC>aBC．fA=fC>fBD．fA=fB>fC9、图中虚线a、b、c代表电场中的三条等势线，相邻两等势线之间的电势差相等，实线为一带正电的微粒仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，P、Q相比（）A．P点的电势较高 B．带电微粒通过P点时的加速度较大C．带电微粒通过P点时动能较大 D．带电微粒在P点时的电势能较大10、质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力作用，下落的加速度为25g，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是（A．物体重力做的功为mghB．合外力对物体做功为35C．物体重力势能增加了mghD．物体的机械能减少了35三、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）某同学用如图所示装置测量重力加速度g,所用交流电频率为50Hz。在所选纸带上取某点为0号计数点，然后每3个点取一个计数点，所以测量数据及其标记符号如下所示。该同学用两种方法处理数据(T为相邻两计数点的时间间隔)：方法A：由a=(S4+S5方法B：由L=25mL>25mL=25m取平均值g=8.673m/s2。从数据处理方法看，选择方法________（A或B）更合理，这样可以减少实验的________(系统或偶然)误差。本实验误差的主要来源_________________________（试举出两条）。12．（12分）为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞，某同学选取了两个体积相同、质量相差比较大的小球，按下述步骤做了实验：①用天平测出两小球的质量(分别为m1和m2，且m1>m2)．②按图示安装好实验器材，将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端切线水平，将一斜面BC连接在斜槽末端．③先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置．④将小球m2放在斜槽末端边缘处，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，分别记下小球m1和m2在斜面上的落点位置．⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离．图中D、E、F点是该同学记下小球在斜面上的落点位置，到B点的距离分别为LD、LE、LF.根据该同学的实验，回答下列问题：(1)在不放小球m2时，小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，m1的落点在图中的________点，把小球m2放在斜槽末端边缘处，小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，碰后小球m1的落点在图中的________点．(2)若碰撞过程中，动量和机械能均守恒，不计空气阻力，则下列表达式中正确的有________．A．m1LF＝m1LD＋m2LEB．C．m1LE＝m1LD＋m2LFD．LE＝LF－LD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，汽缸放置在水平平台上，活塞质量为10kg，横截面积为50cm2，厚度为1cm，汽缸全长为21cm，汽缸质量为20kg，大气压强为1×105Pa，当温度为7时，活塞封闭的气柱长10cm，若将汽缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通。g取10m/s2，求：(1)汽缸倒置时，活塞封闭的气柱多长；(2)当温度多高时，活塞刚好接触平台。14．（16分）高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶，甲车在前，乙车在后，速度均为v0=40m/s，距离x0=90m．t=0时刻甲车遇紧急情况后，甲、乙两车的加速度随时间变化的情况如图所示，取运动方向为正方向．两车在0～12s内会不会相撞？15．（12分）质量为1×103kg的甲、乙两辆汽车同时同地沿同一直线运动，甲车刹车，乙车从静止加速，两车的动能随位移变化的Ek-x图象如图所示，求：（1）甲汽车从出发点到x=9m处的过程中所受合外力的冲量大小；（2）甲、乙两汽车从出发到相遇的时间．

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、C【解析】对小环受力分析：受绳的拉力和重力，如图，设细线夹角为θ：由题知竖直方向平衡：mg=T+Tcosθ设水平方向上加速度为a，由牛顿第二定律得：Tsinθ=ma由于0°＜θ＜90°，得：T=＜mg，加速度方向水平向右；故杆和小环向右做加速度的匀加速或向左匀减速运动，由上分析，可知，故ABD错误，C正确；故选C.2、B【解析】使地球上的物体“飘”起来即物体处于完全失重状态，即此时物体所受地球的重力完全提供物体随地球自转时的向心力，则有：，当物体飘起来的时候，万有引力完全提供向心力，则此时物体的向心加速度为a′：，即此时的向心加速度a′＝g＋a，由a＝rω2，则ω2为原来的倍，故A错误；根据，解得：可知，卫星在同一位置其加速度相同，故B正确；根据开普勒第三定律：可知，椭圆半长轴越小，卫星的周期越小，卫星丙的半长轴最短，所以周期最小，故C错误；根据，解得：，当卫星下近地面飞行时速度最大即第一宇宙速度：，所以卫星在远地点的速度要小于第一宇宙速度，故D错误．所以B正确，ACD错误．3、A【解析】

根据可得，可知，因轨道高度要低于地球同步轨道，则这两颗卫星的周期要小于地球同步卫星的周期，两颗卫星的运行速度要大于地球同步卫星的运行速度，选项A正确，B错误．根据可知，如果知道该卫星的轨道半径与周期，可以计算地球的质量，但是地球的半径未知，不能求解地球的密度，选项C错误；因两颗卫星的质量关系未知，不能比较向心力的大小，选项D错误；故选A.4、C【解析】

对甲乙做成的整体，根据牛顿第二定律可知：，对物体甲：，解得，则此时两木块之间的距离是，选项C正确.【点睛】此题考查了牛顿第二定律的应用问题；解题时先用整体法求解整体的加速度，然后隔离甲物体求解弹簧的压缩量；整体法和隔离法相结合是解决连接体问题的常用的方法，必须要熟练掌握.5、C【解析】

根据匀变速直线运动的速度位移公式，列车速度从10m/s增加到30m/s时有：速度从30m/s增加到50m/s时有

：，联立两式得：x′=2xA.x．故A项错误；B.1.5x．故B项错误；C.2x．故C项正确；D.2.5x．故D项错误．6、A【解析】:先统一单位：,汽车速度减为零的时间,可以知道第3s内的位移等于最后内的位移,采用逆向思维,最后内的路程.所以A选项是正确的.综上所述本题答案：A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】A、小球以恒定速率在竖直平面内由P点运动到Q点,故小球在速度方向的合外力为零,即F=mgtanθ;小球运动过程θ增大,tanθ增大,故F增大,所以A选项是正确的

B、设小球速率为v,那么,重力G的瞬时功率P=mgvsinθ;小球运动过程θ增大,sinθ增大,故P增大，故B错误；

C、重力和水平恒力F'的合力沿与竖直方向夹角为12θ,记大小为F1;那么,细绳与竖直方向夹角越接近12θ,速度越大且变化越快，细绳与竖直方向夹角小于12θ时,合力沿小球运动方向的分量为正,合力做正功;在12θ到θ的运动过程中,合力沿小球运动方向的分量为负,合力做负功;故第二个过程中D、在这两个过程中，由于F都做正功，所以导致小球的机械能都增加，故D正确；综上所述本题答案是：AD8、AC【解析】

ABC角速度相等，根据a=rω2知，C的轨道半径最大，C的向心加速度最大，AB的向心加速度相等，故A正确，B错误。物体做匀速圆周运动，靠静摩擦力提供向心力，fA＝2mRω2，fB＝mRω2，fC＝2mRω2，可知B物体的摩擦力最小，故C正确，D错误；故选AC.9、ABD【解析】

A．若带电微粒从P点进入电场，由图可以知道带电微粒所受电场力由b等势面指向c等势面，因为微粒带正电，故a等势面的电势最高，故P点的电势高于Q点的电势，故A正确；B．因为电场线越密等势线越密，由图可以知道P点的场强大于Q点的场强，故带电微粒在P处所受的电场力大于在Q点所受的电场力，所以带电微粒通过P点时的加速度大，故B正确；C．因为带电微粒在从P向Q运动的过程中电场力正功，故微粒在P点时的动能小于在Q点的动能，故C错误；D．因为带电微粒在从P向Q运动的过程中电场力做正功，则带电微粒的电势能减小，故带电微粒在P点时的电势能较大，反之，从Q向P运动，电场力做负功，电势能增大，带电微粒在P点时的电势能较大，故D正确。故选ABD。10、AD【解析】

AC．质量为m的物体，在物体下落h的过程中，物体重力做的功WG=mgh，物体的重力势能减少mgh．故A项正确，B．质量为m的物体，下落的加速度为25F方向竖直向下，合外力对物体做功W故B项错误．D．合外力对物体做功W合=25mgh，物体动能增加25mgh；物体的重力势能减少故选AD.点睛：重力对物体所做的功等于物体重力势能的减少量；合力对物体所做的功等于物体动能的增加量；除重力（弹簧弹力）其他力对物体所做的功等于物体机械能的增加量．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、B偶然阻力、测量【解析】按照方法A：

×

=

，只利用上了两个数据和；方法B：

×

利用上了六个数据，S

1

、S

2

、S

3

、S

4

、S

5

、S

6利用数据越多，可以尽量避免偶然误差，合理的是方法B；本实验误差的主要来源空气的阻力，打点计时器与纸带的摩擦，测量等等。12、EDC【解析】

(1)[1][2]小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，m1的落点在图中的E点，小球m1和小球m2相撞后，小球m2的速度增大，小球m1的速度减小，都做平抛运动，所以碰撞后m1球的落地点是D点，m2球的落地点是F点．(2)[3]设斜面倾角为θ，小球落点到B点的距离为L，小球从B点抛出时