上海魯迅中學2025屆高三物理第一學期期中學業(yè)水平測試模擬試題含解析

上海魯迅中學2025屆高三物理第一學期期中學業(yè)水平測試模擬試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、在α粒子散射實驗中，虛線是以原子核P為圓心的同心圓，相鄰兩個同心圓之間的間距相等，實線為一α粒子運動的軌跡，a、b、c為軌跡上的三個點．則A．α粒子在a點的加速度最大B．α粒子在a點的動能最小C．α粒子在b點的電勢能最大D．兩點間的電勢差Uac=Ucb2、利用雙線可以穩(wěn)固小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動而不易偏離豎直面，如圖用兩根長為L的細線系一質(zhì)量為m的小球，兩線上端系于水平橫桿上，A、B兩點相距也為L，若小球恰能在豎直面內(nèi)做完整的圓周運動，則小球運動到最低點時，每根線承受的張力為（）A．B．C．D．3、一輛汽車在平直的公路上運動，運動過程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的牽引功率，其牽引力和速度的圖像如圖所示，若已知汽車的質(zhì)量m，牽引力和速度及該車所能達到的最大速度，運動過程中阻力大小恒定，則根據(jù)圖像所給信息，下列說法正確的是（）A．汽車運動中的最大功率為 B．速度為時的加速度大小為C．汽車行駛過程中所受阻力 D．恒定加速時，加速度為4、物體在恒力F1、F2、F3的共同作用下做勻速直線運動，若突然撤去恒力F1，則物體的運動情況是（）A．一定做勻變速直線運動 B．可能做勻速直線運動C．可能做曲線運動 D．速度大小一定增加5、如圖所示，足夠長的半徑為R=0.4m的1/4圓弧形光滑軌道固定于豎直平面內(nèi)，圓弧形軌道與光滑固定的水平軌道相切，可視為質(zhì)點的質(zhì)量均為m=1kg的小球甲、乙用輕桿連接，置于圓弧形軌道上，小球甲與O點等高，小球乙位于圓心O的正下方。某時刻將兩小球由靜止釋放，最終它們在水平面上運動。g取10m/s2。則()A．兩球最終在水平面上運動的速度大小為2m/sB．小球甲下滑過程中機械能守恒C．小球甲下滑到圓弧形軌道最低點時，對軌道壓力的大小為10ND．整個過程中輕桿對小球乙做的功為1J6、有一個直角支架AOB，A0水平放置，表面粗糙，OB豎直放置，表面光滑．A0上套有小環(huán)P，OB上套有小環(huán)Q，兩環(huán)質(zhì)量均為m，兩環(huán)用一質(zhì)量可忽略、不可伸長的細繩相連，并在某一位置平衡，如圖，現(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達到平衡，那么將移動后的平衡狀態(tài)和原來的平衡狀態(tài)比較，AO桿對P環(huán)的支持力FN和細繩上的拉力FT的變化情況是（）A．FN不變，F(xiàn)T變大 B．FN不變，F(xiàn)T變小C．FN變大，F(xiàn)T變大 D．FN變大，F(xiàn)T變小二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，輕彈簧的下端固定在水平面上，上端固定一質(zhì)量為m的物體。物體從靜止開始在豎直向上恒力F的作用下向上運動L距離，此時物體的速度為v，此過程彈性勢能增量為；系統(tǒng)機械能增量為，以下關(guān)系式成立的是（空氣阻力不計）（）A． B．C． D．8、如圖，一固定容器的內(nèi)壁是半徑為R的半球面；在半球面水平直徑的一端有一質(zhì)量為m的質(zhì)點P.它在容器內(nèi)壁由靜止下滑到最低點的過程中，克服摩擦力做的功為W.重力加速度大小為g.設質(zhì)點P在最低點時，向心加速度的大小為a，容器對它的支持力大小為N，則()A．a(chǎn)＝ B．a(chǎn)＝C．N＝ D．N＝9、如圖所示，兩平行導軌間距為L，傾斜部分和水平部分長度均為L，傾斜部分與水平面的夾角為37°，cd間接電阻R，導軌電阻不計．質(zhì)量為m的金屬細桿靜止在傾斜導軌底端，與導軌接觸良好，電阻為r．整個裝置處在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度隨時間變化關(guān)系為，在桿運動前，以下說法正確的是A．穿過回路的磁通量為B．流過導體棒的電流方向為由b到aC．回路中電流的大小為D．細桿受到的摩擦力一直減小10、如圖所示，車廂內(nèi)的后部有一相對車廂靜止的乘客，車廂內(nèi)前壁的光滑支架的邊緣放有一小球，小球與車廂一起沿平直軌道向前做勻速直線運動。若車廂突然改為向前做勻加速直線運動，小球?qū)⒚撾x支架而下落至地板上?？諝庾枇珊雎圆挥嫞瑢τ谛∏螂x開支架至落到車廂底板上之前的運動，下列說法中正確的是（）A．相對于乘客，小球的運動軌跡為向前的曲線B．相對于乘客，小球的運動軌跡為向后的曲線C．相對于乘客，小球作自由落體運動D．相對于乘客，小球的運動軌跡為斜向前的直線E.相對于乘客，小球的運動軌跡為斜向后的直線F.相對于地面，小球的運動軌跡為向前的曲線G.相對于地面，小球的運動軌跡為向后的曲線H.相對于地面，小球作自由落體運動I.任意時刻，小球相對乘客和相對地面的速度都相等J.任意時刻，小球相對乘客和相對地面的速度方向都相同K.相對于乘客，任意相等的時間間隔內(nèi)，小球的動量變化都相同L.相對于地面，任意相等的時間間隔內(nèi)，小球的動量變化都相同三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）如圖所示為探究牛頓第二定律的實驗裝置．該裝置由氣墊導軌、兩個光電門、滑塊和沙桶等組成．光電門可以測出滑塊通過光電門的時間，導軌標尺可以測出兩個光電門間的距離，另用天平測出滑塊(含遮光片）和沙桶（含沙子）的質(zhì)量分別為M和m．(1)在探究牛頓第二定律的實驗中，使用氣墊導軌的主要目的是____________A．減小噪聲B．減小滑塊速度C．減小摩擦力D．增加摩擦力(2)如果滑塊上的遮光板寬度為d，通過1、2兩個光電門時的擋光時問分別為t1和t2，測量出兩個光電門之間的距離s，那么滑塊運動的加速度a的計算式是a=__________．12．（12分）如圖甲所示是某同學設計的“探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m間關(guān)系”的實驗裝置簡圖，A為小車，B為打點計時器，C為裝有砂的砂桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實驗中認為細繩對小車拉力F等于砂和砂桶的總重力，小車運動加速度a可由紙帶求得．（1）圖乙所示是某同學通過實驗得到的一條紙帶，他在紙帶上取A、B、C、D、E、F、G等7個計數(shù)點（每相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點沒有畫出）．已知打點計時器所使用電源的頻率為50Hz，用刻度尺測得：AB=0.60cm，AC=1.60cm，AD=3.00cm，AE=4.80cm，AF=7.00cm，AG=9.60cm，則打E點時小車的速度為_______m/s，小車的加速度為_______m/s1．（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（1）另一同學保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F圖線如圖丙，該圖線不通過原點，其主要原因是__________________．（3）若實驗中將小車換成滑塊，將木板水平放置可測出滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ．要測出動摩擦因數(shù)μ，需要測量的物理量有_______________________________；實驗測得的動摩擦因數(shù)μ比真實值____________（選填“大”或“小”）．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）在一條平直的公路上有一輛長L0=1.5m的電動自行車正以v=3m/s的速度向前行駛，在其車尾后方s0=16.5m遠處的另一條車道上有一輛長L=6.5m的公共汽車正以v0=10m/s的速度同向駛來，由于公共汽車要在前方距車頭50m處的站點停車上下旅客，便在此時開始剎車使之做勻減速運動，結(jié)果車頭恰好停在站點處，不考慮公共汽車的再次啟動，求:(1)公共汽車剎車的加速度大小(2)從汽車開始剎車計時，公共汽車(車頭)從后方追至自行車車尾所需的時間:(3)兩車第一次錯車的時間．14．（16分）公路上行駛的兩汽車之間應保持一定的安全距離．當前車突然停止時，后車司機可以采取剎車措施，使汽車在安全距離內(nèi)停下而不會與前車相碰．通常情況下，人的反應時間和汽車系統(tǒng)的反應時間之和為1s．當汽車在晴天干燥瀝青路面上以108km/h的速度勻速行駛時，安全距離為120m．設雨天時汽車輪胎與瀝青路面間的動摩擦因數(shù)為晴天時的2/5，若要求安全距離仍為120m，求汽車在雨天安全行駛的最大速度．15．（12分）如圖所示，放于光滑水平地面上的半徑為的光滑四分之一圓軌道，其左側(cè)靠于豎真墻，底端切線水平．地面上緊靠軌道靠放一個長度為的長木板，木板上表面與圓軌道末端相切，木板上放一個長度剛好是木板長度一半的輕彈簧，彈簧右端被固定在木板的右端（已知彈簧中儲存的彈性勢能與其形變間對應關(guān)系為，其中為彈簧的勁度系數(shù)），木板最左端靜放一個物塊（可視為質(zhì)點）．物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為．現(xiàn)從高處（高于軌道頂端）無初速釋放一個質(zhì)量為的小球（也可視為質(zhì)點），當小球經(jīng)由整個光滑軌道滑下并與物塊發(fā)生碰撞后，剛好能返回到處．物塊被碰后，沿木板上表面向右滑動，隨后開始壓縮彈簧，已知，當彈簧被壓縮到最短時，物塊剛好不會被彈簧彈開．設最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，物塊與木板的質(zhì)量為，取，試求：（1）小球到達圓軌道末端與碰撞前瞬間對軌道的壓力的大??；（2）小球在圓軌道上的整個運動過程中，對軌道的水平?jīng)_量的大??；（3）物體在木板上滑動過程中因摩擦而生的熱．

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】

A、α粒子和原子核間的庫侖斥力產(chǎn)生加速度，由可知b間距離最小，加速度最大；A錯誤.B、C、α粒子從a到c的全過程知庫侖斥力先做負功后做正功，由動能定理可得動能先減小后增大，電勢能先增大后減小，即b點的動能最小和電勢能最大；故B錯誤，C正確.D、相鄰虛線圓間的d相等，而由點電荷的電場分布可知平均場強，則據(jù)可得；故D錯誤.故選C.【點睛】本題考查到了電勢能、帶電粒子在電場中的運動、等勢面、電場力做功等幾方面的知識點.解決此題的關(guān)鍵是對等勢面的理解，等勢面就是電場中電勢相等的各點構(gòu)成的面，等勢面有以下幾方面的特點：①、等勢面一定與電場線垂直，即跟場強的方向垂直．②、在同一等勢面上移動電荷時電場力不做功.③、電場線總是從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面．④、任意兩個等勢面都不會相交.⑤、等差等勢面越密的地方電場強度越大，即等差等勢面的分布疏密可以描述電場的強弱.2、A【解析】小球恰好過最高點時有：mg=m；解得：v1＝；根據(jù)動能定理得，；在最低點，由牛頓第二定律得：；聯(lián)立得，T=2mg，故A正確，BCD錯誤．故選A．點睛：本題綜合運用了動能定理和牛頓第二定律，知道細線拉著小球在豎直面內(nèi)做圓周運動，最高點和最低點靠豎直方向上的合力提供向心力．3、C【解析】

A.汽車勻加速直線運動階段，牽引力不變，速度逐漸增大，牽引力功率逐漸增大。勻加速結(jié)束時，牽引力的功率達到F1v1．后保持恒定的牽引功率，則汽車運動中的最大功率Pm=F1v1故A錯誤；B.根據(jù)F1v1=Fv2解得：此時根據(jù)牛頓第二定律可知F?f=ma′解得故B錯誤；C.當牽引力等于阻力時速度達到最大，則F1v1=fv3解得故C正確；D.根據(jù)牛頓第二定律在勻加速階段，加速度大小為故D錯誤。4、C【解析】撤去，其余力的合力與F1等值、反向、共線，與速度方向不共線時，物體做勻變速曲線運動，共線時做勻變速直線運動，當合力的方向與速度的方向相反時，物體做加速運動，故C正確，ABD錯誤．點睛：本題關(guān)鍵是明確：多力平衡時，任意一個力必定與其余所有力的合力等值、反向、共線；當合力與速度共線時，物體做直線運動；當合力與速度不共線時，物體做曲線運動．5、A【解析】

先對兩個球整體分析，只有重力做功，系統(tǒng)機械能守恒，根據(jù)機械能守恒定律列式分析；考慮重力對小球甲做功功率時，結(jié)合特殊位置進行分析；在圓弧軌道最低點，重力和支持力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律列式分析；對球乙運用動能定理列式分析?！驹斀狻緼項：兩個球系統(tǒng)機械能守恒，則，解得：，故A正確；B項：由甲、乙組的系統(tǒng)機械能守恒可知，由于乙球的機械能增大，所以甲球的機械能減小，故B錯誤；C項：小球甲下滑到圓弧形軌道最低點，重力和支持力的合力提供向心力，故：解得：，故C錯誤；D項：整個過程中，對球乙，根據(jù)動能定理，有：，故D錯誤。故應選：A?！军c睛】本題關(guān)鍵時明確兩個球相同機械能守恒，而單個球的機械能不守恒，同時要結(jié)合動能定理分析，還要找到向心力來源。6、B【解析】

以兩環(huán)組成的整體，分析受力情況如圖1所示．根據(jù)平衡條件得，N＝2mg保持不變．再以Q環(huán)為研究對象，分析受力情況如圖2所示．設細繩與OB桿間夾角為α，由平衡條件得，細繩的拉力，P環(huán)向左移一小段距離時，α減小，cosα變大，T變小，即FN不變，F(xiàn)T變小，故B正確，ACD錯誤．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BC【解析】

由動能定理可知彈性勢能增量為可知根據(jù)功能關(guān)系可知，機械能增量等于力F做功，即故選BC。8、AC【解析】試題分析:質(zhì)點P下滑的過程，由動能定理得，可得；在最低點，質(zhì)點P的向心加速度；根據(jù)牛頓第二定律得,解得；故A、B、C正確，D錯誤．故選ABC．考點：考查動能定理；向心力．【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握動能定理解題，以及知道質(zhì)點在B點徑向的合力提供圓周運動的向心力．9、BC【解析】A、由，故A錯誤．C、磁感應強度均勻增大，產(chǎn)生的感生電動勢，由法拉第電磁感應定得，由全電路歐姆定律得，則C正確．B、由楞次定律可得感應電流的方向俯視為順時針方向，即電流流向為b到a，B正確．D、因感應電流大小恒定，則細桿所受的安培力因B逐漸增大而增大，由左手定則知方向水平向右，對桿的平衡知識可得，則摩擦力先向上逐漸減小到零，后向下逐漸增大，D錯誤．故選BC．【點睛】電磁感應的兩類電源(動生和感生)構(gòu)成的典型題型有：電源問題、電路問題、運動問題、電量與能量問題．10、EFKL【解析】

ABCDE．以乘客為參考系，小球在水平方向上向左做初速度為零的勻加速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，兩個初速度為零的勻加速直線運動的合運動的軌跡為直線，即相對于乘客，小球的運動軌跡為斜向后的直線；選項ABCD錯誤，E正確；FGH．相對于地面，小球豎直方向做自由落體運動，水平方向做勻速運動，小球做平拋運動，即小球的運動軌跡為向前的曲線，選項F正確，GH錯誤；IJ．任意時刻，小球相對乘客和地面豎直方向的運動相同，但是水平方向的運動不同，則任意時刻小球相對乘客和相對地面的速度大小和方向都不相同，選項IJ錯誤；K．根據(jù)動量定理，相對于乘客，小球水平方向是勻變速直線運動，豎直方向是自由落體運動，所以對乘客小球做勻變速曲線運動，所以任意相等的時間間隔內(nèi)，小球的動量變化都相同，選項K正確；L．根據(jù)動量定理，相對于地面，任意相等的時間間隔內(nèi)，重力的沖量相同，則小球的動量變化都相同，選項L正確。故選EFKL。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、C【解析】

(1)在探究牛頓第二定律的傳統(tǒng)實驗裝置中，我們需要抬高木板的一端，使得小車重力沿斜面得分力等于小車受到的摩擦力，即平衡小車受到的摩擦力．使用氣墊導軌后，可以大大減小滑塊與導軌之間的摩擦力．所以使用氣墊導軌的主要目的是減小摩擦力，故C正確；(2)因為較短時間內(nèi)的平均速度可以表示瞬時速度，滑塊經(jīng)過光電門1時的速度表達式同理得：根據(jù)運動學的公式：解得：．12、0.100.40實驗前未平衡摩擦力（或平衡摩擦力不足或平衡摩擦力時木板傾角過?。┥昂蜕巴暗目傎|(zhì)量、木塊的質(zhì)量以及對應的加速度大【解析】

由題中“如圖甲所示是某同學設計的“探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m間關(guān)系”可知，本題考查牛頓第二定律實驗，根據(jù)實驗原理、數(shù)據(jù)處理和誤差分析可解答本題。【詳解】（1）[1]根據(jù)打點計時器瞬時速度公式可得解得[1]根據(jù)加速度公式解得（1）[3]由圖可知，當有力的時候沒有加速度，原因是實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足或平衡摩擦力時木板傾角過??；（3）[4]如果要測出滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ，則根據(jù)牛頓第二定律可得因此需要測量砂和砂桶的總質(zhì)量、木塊的質(zhì)量以及對應的加速度。[5]因為在公式中沒有考慮繩的摩擦，因此求出的動摩擦因數(shù)μ比真實值偏大。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）（2）（3）【解析】

（1）由汽車的剎車距離求得其加速度．

（2）由加速度與二者的初速度確定汽車相對自行車的相對運動進行求解即可；【詳解】（1）由汽車剎車處的站點停車，則根據(jù)可知汽車剎車加速度為：，即汽車剎車加速度的大小為；

（1）汽車相對自行車做初速度為：、加速度大小為的勻減速運動．

則車頭到達自行車尾歷時為，則有：

代入數(shù)據(jù)得：

代入數(shù)據(jù)解得：；

（3）