2025届上海市晋元中学高三上物理期中教学质量检测试题含解析

2025届上海市晋元中学高三上物理期中教学质量检测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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，一个质量为M的人，站在台秤上，一长为R的悬线一端系一个质量为m的小球，手拿悬线另一端，小球绕悬线另一端点在竖直平面内做圆周运动，且小球恰好能通过圆轨道最高点，则下列说法正确的是：（）A．小球运动到最低点时，台秤的示数最大且为(M＋6m)gB．小球运动到最高点时，人处于失重状态C．小球在a、c两个位置时，台秤的示数不相同D．小球从最高点运动到最低点的过程中台秤的示数增大，人处于超重状态2、如图所示，用轻杆AO（可绕A点自由转动）和轻绳BO吊着一个重物M，保持AO与水平方向的夹角θ不变．下列说法正确的是（）A．当BO逆时针由水平转到竖直，绳子的拉力一直减小B．当BO逆时针由水平转到竖直，轻杆的拉力先减小后增大C．若增大θ，保持OB水平，仍使重物M处于平衡，则AO、BO的拉力均增大D．当重物M的质量增大时，AO、BO的拉力均增大3、如图所示，质量为M的小车置于光滑的水平面上，车的上表面粗糙，有一质量为m的木块以初速度v0水平地滑至车的上表面，若车足够长，则()A．木块的最终速度为v0B．由于车表面粗糙，小车和木块所组成的系统动量不守恒C．车表面越粗糙，木块减少的动量越多D．车表面越粗糙，因摩擦产生的热量越多4、在赤道平面内绕地球做匀速圆周运动的三颗卫星m1、m2、m3，它们的轨道半径分别为r1、r2、r3，且r1＞r2＞r3，其中m2为同步卫星，若三颗卫星在运动过程中受到的向心力大小相等，则()A．相同的时间内，m1通过的路程最大B．三颗卫星中，m3的质量最大C．三颗卫星中，m3的速度最大D．m1绕地球运动的周期小于24小时5、甲、乙两物体从同一地点同时出发，其v-t图象如图所示．下列说法正确的是A．两物体的加速度方向相同B．前2s内两物体的平均速度相等C．前4s内两物体的位移相等D．第1s末两物体相遇6、物体从斜面（斜面足够长）底端以某一初速度开始向上做匀减速直线运动，经t秒到达位移中点，则物体从斜面底端到最高点时共用时间为（）A．2 B．2t C．（3﹣2）t D．（2+2）t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，、两物块的质量分别为和，静止叠放在水平地面上。、间的动摩擦因数为，与地面间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。现对施加一水平拉力，则A．当且时，的加速度为B．当且时，的加速度为C．当时，的加速度最大为D．当时，无论为何值都不会运动8、如图所示，动滑轮下系有一个质量为的物块，细线一端系在天花板上，另一端绕过动滑轮．用的恒力竖直向上拉细线的另一端．滑轮、细线的质量不计，不计一切摩擦．经过（），则（）A．拉力做功为B．拉力做功为C．物体的动能增加了D．物体的机械能增加了9、如图所示，足够长的光滑斜面固定在水平面上，轻质弹簧与A、B物块相连，A、C物块由跨过光滑小滑轮的轻绳连接．初始时刻，C在外力作用下静止，绳中恰好无拉力，B放置在水平面上，A静止．现撤去外力，物块C沿斜面向下运动，当C运动到最低点时，B刚好离开地面．已知A、B的质量均为m，弹簧始终处于弹性限度内，则上述过程中A．C的质量mC可能小于mB．C的速度最大时，A的加速度为零C．C的速度最大时，弹簧弹性势能最小D．A、B、C系统的机械能先变小后变大10、如图所示，光滑水平面上有一木板，在木板的左端有一小滑块，开始它们都处于静止状态．某时刻起对小滑块施加﹣个水平向右的恒力F，当木板运动的距离为x时．小滑块恰好运动到木板的最右端．己知木板的长度为L，小滑块与木板间的摩擦力为f，则在此过程中（）A．力F对小滑块做的功为F（x+L）B．木板动能的增加量为f（x+L）C．小滑块和木板动能的增加量共为F（x+L）﹣fLD．小滑块和木板动能的增加量共为（F﹣f）（x+L）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）用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率f=50Hz。如图甲所示，在实验获得的纸带上，选出零点，每隔4个点取1个计数点，沿各计数点垂直纸带将纸带剪断；将剪得的几段纸带并排贴在坐标中，各段紧靠但不重叠；最后将纸条上端中心连起来，得到v-t图象如图乙所示。(1)各段纸带对应的时间间隔T=__________s；(2)第1段纸带与纵轴v的交点表示______________________________；(3)由图乙可知物体的加速度大小为______（保留三位有效数字）；(4)打下计数点“0”时，物体的速度为____（保留三位有效数字）。12．（12分）三个同学根据不同的实验条件，进行了探究平抛运动规律的实验：(1)甲同学采用如图甲所示的装置．用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明_______________________________．(2)乙同学采用如图乙所示的装置．两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端可看作与光滑的水平板相切（水平板足够长），两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度使AC＝BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等．现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出．实验可观察到的现象是_____________________________________．仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象．(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片，图中每个小方格的边长为L＝2.5cm，则由图可求得该小球做平抛运动的初速度大小为________m/s.(保留2位有效数字，g取10m/s2)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）春节放假期间，全国高速公路免费通行，小轿车可以不停车通过收费站，但要求小轿车通过收费站窗口前x0=9m区间的速度不超过v0=6m/s．现有甲、乙两小轿车在收费站前平直公路上分别以v甲=20m/s和v乙=34m/s的速度匀速行驶，甲车在前，乙车在后．甲车司机发现正前方收费站，开始以大小为a甲=2m/s2的加速度匀减速刹车．(1)甲车司机需在离收费站窗口至少多远处开始刹车才不违章；(2)若甲车司机经刹车到达离收费站窗口前9m处的速度恰好为6m/s并以这一速度开始匀速通过收费站窗口，乙车司机在发现甲车刹车时经t0=0.5s的反应时间后开始以大小为a乙=4m/s2的加速度匀减速刹车．为避免两车相撞，且乙车在收费站窗口前9m区不超速，则在甲车司机开始刹车时，甲、乙两车至少相距多远？14．（16分）如图甲所示为竖直放置的离防轨道，其中圆轨道的半径，在轨道的最低点和最高点各安装了一个压力传感器（图中未画出），小球（可视为质点）从斜轨道的不同高度由静止释放，可测出小球在轨道内侧通过这两点时对轨道的压力和．（取）（）若不计小球所受阻力，且小球恰能过点，求小球通过点时速度的大小．（）若不计小球所受阻力，小球每次都能通过点，随变化的图线如图乙中的所示，求小球的质量．（）若小球所受阻力不可忽略，小球质量为第（）问所述结果，随变化的图线如图乙中的所示，求当时，小球从运动到的过程中损失的机械能．15．（12分）如图所示为演示“过山车”原理的实验装置，该装置由两段倾斜直轨道与一圆轨道拼接组成，在圆轨道最低点处的两侧稍错开一段距离，并分别与左右两侧的直轨道平滑相连。某研学小组将这套装置固定在水平桌面上，然后在圆轨道最高点A的内侧安装一个薄片式压力传感器（它不影响小球运动，在图中未画出）。将一个小球从左侧直轨道上的某处由静止释放，并测得释放处距离圆轨道最低点的竖直高度为h，记录小球通过最高点时对轨道（压力传感器）的压力大小为F。此后不断改变小球在左侧直轨道上释放位置，重复实验，经多次测量，得到了多组h和F，把这些数据标在F-h图中，并用一条直线拟合，结果如图所示。为了方便研究，研学小组把小球简化为质点，取重力加速度g=10m/s2。请根据该研学小组的简化模型和如图所示的F-h图分析并回答下列问题：（1）若空气及轨道对小球运动的阻力均可忽略不计，①圆轨道的半径R和小球的质量m；②若两段倾斜直轨道都足够长，为使小球在运动过程中始终不脱离圆轨道，释放高度h应满足什么条件；③当释放处的竖直高度h=0.40m时，求小球到达圆轨道最低点时所受轨道的支持力的大小N1；④当释放处的竖直高度h=0.40m时，求小球到达圆轨道圆心等高处时对轨道的压力N2。（2）在利用此装置进行某次实验时，由于空气及轨道对小球运动的阻力不可忽略，当释放处的竖直高度h=0.50m时，压力传感器测得小球对轨道的压力N=0.32N，求小球从静止运动至圆轨道最高点的过程中克服阻力所做的功W。

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、A【解析】

A．小球恰好能通过圆轨道最高点，在最高点，细线中拉力为零，根据牛顿第二定律：，解得小球速度为：小球从最高点运动到最低点，由机械能守恒定律得：，在最低点，由牛顿第二定律有：，联立解得细线中拉力：F=6mg小球运动到最低点时，台秤的示数最大且为：Mg+F=（M+6m）g。故A正确。B．小球运动到最高点P时，线的拉力为零，所以人不处于失重状态。故B错误。C．小球在a、c处时，绳对小球有一个水平方向指向圆心的弹力来充当向心力，由牛顿第三定律得绳对人施加的也是水平方向的力，故小球在a、c两个位置台秤的示数相同均为Mg。故C错误。D．小球从最高点运动到最低点的过程中，人始终处于静止状态，人所受的合外力为零，人并无竖直方向的分加速度，则人并不处于超重状态。故D错误。2、D【解析】

对物体受力分析，受重力、两个拉力，如图所示

将两个拉力合成，其合力与第三个力：重力平衡，由图象可以看出，OB绳所受的拉力先减小后增大，当垂直时取最小值；OA杆受到的拉力一直减小；故AB错误；增大M的重力G时，根据共点力的平衡条件可知AO的拉力、BO的拉力，当M的重力G增大，AO、BO的拉力均增大，故D正确；增大θ，保持OB水平，仍使重物M处于平衡，则AO、BO的拉力均减小，C错误．故选D．【点睛】本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答．3、A【解析】

AB.以小车和木块组成的系统为研究对象，系统所受的合外力为零，因此系统动量守恒，由于摩擦力的作用，m速度减小，M速度增大，m速度减小到最小时，M速度达最大，最后m、M以共同速度运动。以初速度方向为正方向，根据动量守恒定律有：解得最终两者的共同速度为，故A正确，B错误；C.根据A选项分析，木块减少的动量为：与车面粗糙程度无关。故C错误；D.根据能量守恒，可得产生的热量为：将代入，得：与车面粗糙程度无关。，故D错误。4、C【解析】根据万有引力提供向心力可得：，解得：；由于r1＞r2＞r1，故v1＜v2＜v1，故m1的速度最大，在相同的时间内，m1通过的路程最大，故A错误，C正确．由于F万=可得，在向心力大小相等的情况下，由于r1＞r2＞r1，故m1＞m2＞m1．故B错误．据万有引力提供向心力可得：，可得卫星运动的周期T=2πr，显然轨道半径越大，卫星运动的周期越大，故m1的周期大于m2的周期，而卫星2的周期为24小时，故m1的周期大于24小时，故D错误．故选C．点睛：卫星绕地球做匀速圆周运动，关键是万有引力提供向心力列出等式求解．只要掌握了万有引力提供向心力的几种不同的表达形式即可顺利此类问题．5、B【解析】试题分析：v-t图像的斜率符号表示加速度的方向，故由图像可知两物体的加速度方向相反，选项A错误；前2s内甲的平均速度；乙的平均速度，故前2s内两物体的平均速度相等，选项B正确；图像的面积等于物体的位移，可知前4s内乙的位移大于甲的位移，选项C错误；第1s末因为甲的位移大于乙的位移，则可知两物体不能相遇，选项D错误；故选B．考点：v-t图像【名师点睛】解答此题的关键是知道v-t图像的物理意义，斜率表示加速度大小，斜率的符号表示加速度的方向；“面积”表示物体的位移．6、D【解析】

采用逆向思维，物体做初速度为零的匀加速直线运动，根据x=12at2得则通过上面半段时间和总时间之比为1:2，则下面半段时间和上面半段时间之比为(2二、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、ACD【解析】

A相对B恰好滑动时，对AB整体有此时对B有联立解得：A．当时，，所以AB一起运动，则加速度为故A正确；B．当且时，AB相对滑动，对A有解得：故B错误；C．当AB相对滑动时，B的加速度达最大，对B有解得：故C正确；D．A对B的最大摩擦力为地面对B的最大摩擦力为当时所以无论为何值都不会运动，故D正确。8、BD【解析】对m：得，则，，则，故A错，B对．物体的动能增加了，C错；物体的机械能增加了，D对，故选BD．点睛：解决本题的关键是明确动滑轮的力学特性，知道拉力F的作用点位移等于物体位移的2倍．要注意选择研究对象；知道机械能的增量等于动能和势能增量之和，也等于除重力外的其它力的功．9、BC【解析】物体C能拉动A向上运动可知mCgsinθ>mg，则C的质量mC一定大于m，选项A错误；C的速度最大，加速度为零，因A的加速度等于C的加速度，则此时A的加速度也为零，选项B正确；开始时弹簧压缩量为Δx1=mgk，因当C运动到最低点时，B刚好离开地面，此时弹簧伸长量为Δx2=mgk，根据振动的对称性可知，当A的加速度为零时，弹簧处于原长状态，则此时弹性势能为零，选项C正确；因只有重力和弹力做功，则A10、AC【解析】

A、根据题意可知，小滑块运动的距离为L+x，根据功的定义可知力F对小滑块做的功为F（x+L），故A对；B、小滑块与木板间的摩擦力为f，根据动能定理可知：木板动能的增加量为ΔEk=fx,故CD、根据功能关系可知：小滑块和木板动能的增加量共为F（x+L）﹣fL，故C对；D错故选C【点睛】根据功的定义判断做功情况，再结合动能定理,得到各自的动能增量,再得到小滑块和木板动能的增加量之和.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、T=0.10s第1段纸带的平均速度（或第1段纸带中间时刻的速度）1.60m/s20.500m/s【解析】

(1)[1]由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔；(2)[2]根据平均速度等于中时刻瞬时速度，那么第1段纸带与纵轴的交点表示第1段纸带的平均速度(或第1段纸带中间时刻的速度)；(3)[3]由纸带数据，可得：根据加速度的公式可得：(4)[4]根据匀变速直线运动的速度公式可得0点时物体的速度为：12、平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动P球击中Q球1.0【解析】

（1）在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动．结果同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动．（2）两球在水平方向的运动是相同的，则在相同的时间内水平位移相同，则实验可观察到的现象是：P球击中Q球；（3）平抛运动可看成竖直方向自由落体运动与水平方向匀速直线运动；

在竖直方向：由△h=gt2可得：水平方向：由x=v0t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)100m(2)66m【解析】

(1)对甲车速度由20m/s减速至6m/s的位移为：x2=x0+x1=100m即甲车司机需在离收费站窗口至少100m处开始刹车(2)设甲、乙两车速度相同时的时间为t，由运动学公式得：v乙-a乙（t-t0）=v甲-a甲t

代入数据解得：t=8s相同速度v=v甲-a甲t=4m/s＜6m/s二者不相撞的临界条件是二者速度为4m/s时，二者速度减为4m/s时如果不相撞，那么它们减到6m/s时一定不会相撞．因为题目要求二者的速度不能超过6m/s，所以为避免二者不相撞，二者开始的最小距离都按减到6m/s时计算乙车从开始以34m/s减速至6m/s的位移为：代入数据解得：x3=157m乙车所用的时间：甲车速度达到