精品解析：上海市上海中学2022-2023学年高一下学期期中物理试题（解析版）_0122026上海中考一模二模真题试卷_2026年上海一模_上海1500初中高中试卷_高中_高一_下学期_2：期中

上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ，+V: jiajiao6767 ) 上海中学 2022 学年第二学期期中考试 物理试题 一、单项选择题(共 40分，1至 8题每小题 3分，9至 12题每小题 4分。每题只有一个正确选 项) 1. 做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是（ ） A 速率 B. 速度 . C. 加速度 D. 合外力 【答案】B 【解析】 【详解】A．做曲线运动的物体，在运动过程中，速度大小，即速率不一定发生变化，例如匀速圆周运 动，A错误； B．做曲线运动的物体，在运动过程中，速度的方向时刻发生变化，即一定变化的物理量是速度，B正 确； CD．做曲线运动的物体，在运动过程中，其所受外力的合力与加速度可能不变，例如平抛运动，CD错 误。 故选B。 2. 某人站在平台上平抛一小球，小球离手时的速度为v ，落地时的速度为v ，不计空气阻力，下列选项 1 2 中能表示出速度矢量演变过程的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 第 1 页 共 16 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ，+V: jiajiao6767 ) 【详解】根据平抛运动的特点，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，则其速度在水平方 向的分速度保持不变，其速度的变化量方向与加速度方向一致总是竖直向下，所以C正确；ABD错误； 故选C。 3. 如图，A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮半径的2 倍，它们之间靠摩擦传动，接触面不打滑。下列说法正确的是（ ） A. A与B线速度大小相等 B. B与C线速度大小相等 C. A的角速度是C的2倍 D. A与B角速度大小相等 【答案】A 【解析】 【详解】AD．A点与B点属于同缘传动，具有相同的线速度大小，而大、小轮半径不同，则A点与B点 的角速度大小不相等，故A正确，D错误； BC．A点与C点属于同轴传动，角速度大小相等，由于C点位于大轮半径的中点，所以A点的线速度是 C点的2倍，又因为A点与B点线速度相等，则B点线速度是C点的2倍，故B、C错误。 故选A 。 1 4. 要使两物体间的万有引力减小到原来的 ，下列办法可以采用的是（ ） 4 A. 使两物体的质量各减小一半，距离不变 1 B. 使其中一个物体的质量减小到原来的 ，距离不变 4 C. 使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变 1 D. 使两物体间的距离和质量都减为原来的 4 【答案】ABC 【解析】 【分析】 第 2 页 共 16 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ，+V: jiajiao6767 ) Mm 【详解】根据万有引力定律F G 。 R2 1 A．使两物体的质量各减小一半，距离不变，万有引力变为原来的 ，故A正确； 4 1 1 B．使其中一个物体的质量减小到原来的 ，距离不变，万有引力变为原来的 ，故B正确； 4 4 1 C．使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变，万有引力变为原来的 ，故C正确； 4 1 D．使两物体间的距离和质量都减为原来的 ，万有引力不变，故D错误。 4 故选ABC。 a3 5. 开普勒发现各行星绕太阳的运动满足 k ，下列说法正确的是（ ） T2 A. 公式中的T为行星的自转周期 B. 公式中的k值既与太阳有关，又与绕太阳公转的行星有关 C. 若已知月球与地球之间的距离，那么可以根据此公式求出地球与太阳之间的距离 D. 此公式不仅适用于太阳系中各行星的运动，也适用于各卫星绕地球的运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．公式中的T为行星的公转周期，A错误； B．将行星的运动近似看为匀速圆周运动，根据 Mm 42r G m r2 T2 解得 r3 GM  T2 42 其中 r a 可知，公式中的k值与中心天体太阳有关，与绕太阳公转的行星无关，B错误； C．根据上述可知，k值与中心天体的质量有关，月球绕行的中心天体是地球，而地球绕行的中心天体是太 阳，中心天体不同，则若已知月球与地球之间的距离，根据此公式不能求出地球与太阳之间的距离，C错 第 3 页 共 16 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ，+V: jiajiao6767 ) 误； D．根据上述，该公式对具有同一中心天体的所有行星与卫星均成立，即此公式不仅适用于太阳系中各行 星的运动，也适用于各卫星绕地球的运动，D正确。 故选D。 6. 铁路提速要解决许多技术问题，其中提高机车牵引力功率是一个重要问题．已知列匀速运动时，列车所 受阻力与速度的平方成正比，即 f kv2．设提速前最大速度为80km/h，提速后最大速度为120km/h， 则提速前与提速后，机车牵引力的功率之比为（ ） 2 4 8 16 A. B. C. D. 3 9 27 81 【答案】C 【解析】 【详解】当匀速行驶时，牵引力等于阻力，则功率 PFv fvkv3 所以 P v3 8 1  1  P v3 27 2 2 故选C。 7. 质量为m的苹果，从离地面H高的树上由静止开始落下，树下有一深度为h的坑，若以地面作为零势 能参考平面，则当苹果落到坑底前瞬间的机械能为（ ） A. mgh B. mgH C. mg（H+h） D. mg（H﹣h） 【答案】B 【解析】 【详解】整个过程中苹果的机械能守恒，以地面作为零势能参考平面，则在开始时苹果的机械能是mgH，所 以当苹果落到坑底前瞬间的机械能也为mgH，所以B正确，ACD错误． 故选B. 8. 如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置．物块由A点静 止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点．在从A到B的过程中，物块（ ） A. 加速度逐渐减小 B. 经过O点时的速度最大 第 4 页 共 16 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ，+V: jiajiao6767 ) C. 所受弹簧弹力始终做正功 D. 所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功 【答案】D 【解析】 【详解】由于水平面粗糙且O点为弹簧在原长时物块的位置，所以弹力与摩擦力平衡的位置在OA之间， 加速度为零时弹力和摩擦力平衡，所以物块在从A到B的过程中加速度先减小后反向增大，A错误；物体 在平衡位置处速度最大，所以物块速度最大的位置在AO之间某一位置，B错误；从A到O过程中弹力方 向与位移方向相同，弹力做正功，从O到B过程中弹力方向与位移方向相反，弹力做负功，C错误；从A 到B过程中根据动能定理可得W W 0，即W W ，即弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功，D 弹 克f 弹 克f 正确． 9. 如图所示，半径为r的小球在竖直放置的光滑圆形管道内做完整的圆周运动，内侧管壁半径为R，已知 管孔直径略大于小球直径，则下列说法正确的是（ ） A. 小球通过最低点时的最小速度为 2g(Rr) B. 小球通过最高点时的最小速度为 g(Rr) C. 小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力 D. 小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力 【答案】C 【解析】 【详解】AB．该模型可以归类于杆球模型，在最高点时，只需要v0即可通过最高点，则根据机械能守 恒定律可知，小球在最高点取得最小速度时，最低点的最小速度符合 1 mg2(Rr) mv2 0 2 1 解得最小速度 v 2 g(Rr) 1 故AB错误； 第 5 页 共 16 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ，+V: jiajiao6767 ) CD．小球在水平线ab以下的管道中运动时，根据向心力的方向指向圆心可知，外侧管壁对小球有指向圆 心的弹力，内侧管壁对小球没有作用力；小球在水平线ab以上的管道中运动时，以最高点为例，当小球 速度较小时，内侧管壁对小球有向外的支持力，外侧管壁对小球没有作用力，当小球速度较大时，外侧管 壁对小球有向里的压力，内侧管壁对小球没有作用力，当小球速度符合 v2 mg m Rr 时，即 v g(Rr) 内外侧管壁对小球均无作用力。故C正确，D错误。 故选C。 10. 2018年2月，我国500 m口径射电望远镜（天眼）发现毫秒脉冲星“J0318+0253”，其自转周期T=5.19 ms，假设星体为质量均匀分布的球体，已知万有引力常量为6.671011Nm2 /kg2．以周期T稳定自转 的星体的密度最小值约为（ ） A. 5109 kg/m3 B. 51012kg/m3 C. 51015kg/m3 D. 51018kg/m3 【答案】C 【解析】 GMm 2 【详解】试题分析;在天体中万有引力提供向心力，即 m( )2R ，天体的密度公式 R2 T M M   V 4 ，结合这两个公式求解． R3 3 设脉冲星值量为M，密度为 GMm 2 根据天体运动规律知： m( )2R R2 T M M   V 4 R3 3 代入可得：51015kg/m3 ，故C正确； 故选C M M   点睛：根据万有引力提供向心力并结合密度公式 V 4 求解即可． R3 3 第 6 页 共 16 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ，+V: jiajiao6767 ) 11. 汽车在平直公路上直线行驶，发动机功率保持恒定，行驶时所受的阻力恒定，其加速度a和速度的倒 1 数（ ）图像如图。若已知汽车的质量，根据图信息，不能求出（ ） v A. 汽车的功率 B. 汽车行驶的最大速度 C. 汽车所受到阻力 D. 汽车运动到最大速度所需的时间 【答案】D 【解析】 【详解】A．由 F F ma，P Fv f 可得 P F a   f mv m 对应题图可知 P |k|20 m 已知汽车的质量，故可求出汽车的功率P，故A正确； B．由a0时 1 0.05 v m 可得 v 20m/s m 故B正确； C．由 P v  m F f 第 7 页 共 16 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ，+V: jiajiao6767 ) 可求出汽车受到的阻力F ，故C正确； f D．汽车做变加速运动，因此无法求出汽车运动到最大速度所需的时间；故D错误。 故选D。 12. 如图所示，一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平。一质量为m 的质点自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道。质点滑到轨道最低点N时，对轨道 的压力为4mg，g为重力加速度的大小。用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功， 则（ ） 1 A. W  mgR，质点恰好可以到达Q点 2 1 B. W  mgR，质点不能到达Q点 2 1 C. W  mgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离 2 1 D. W  mgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离 2 【答案】C 【解析】 【详解】根据质点滑到轨道最低点N时，对轨道压力为4mg，利用牛顿第三定律可知，轨道对质点的支持 力为4mg，则在最低点有 v2 4mgmg m R 解得质点滑到最低点时的速度为 v 3gR 对质点从开始下落到滑到最低点的过程，由动能定理得 1 2mgRW  mv2 0 2 解得 第 8 页 共 16 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ，+V: jiajiao6767 ) 1 W  mgR 2 对质点由最低点继续上滑的过程，到达Q点时克服摩擦力做功W′要小于W，由此可知，质点到达Q点 后，可继续上升一段距离。 故选C。 二、填空题(共 20分) 13. 行星运动三定律中有一条也被称为“面积定律”，它是开普勒第_________定律（填“一”、“二”或 “三”），它的表述是__________________________________________________________________。 【答案】 ①. 二 ②. 太阳和运动中的行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积 【解析】 【详解】[1][2]行星运动三定律中有一条也被称为“面积定律”，它是开普勒第二定律，它的表述是太阳和 运动中的行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积。 14. 图甲中一女士站立在台阶式自动扶梯上匀速上楼，图乙中一男士站立在履带式扶梯上匀速上楼。则图甲 中扶梯的支持力对人做功为_________，图乙中扶梯的支持力对人做功为_________（填“正”、“负”或 “0”）。 【答案】 ①. 正 ②. 0 【解析】 【详解】[1]图甲中扶梯的支持力竖直向上，与人的运动方向夹角为锐角，根据W  Fxcos可知图甲中 扶梯的支持力对人做功为正； [2]图乙中扶梯的支持力垂直扶梯向上，与人的运动方向垂直，根据W  Fxcos可知图乙中扶梯的支持 力对人做功为0。 15. 地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动，已知它们的轨道半径R  R ，则比较它们的向心 地 火 加速度a __________a （填“>”、“<”或“=”），比较它们的线速度v __________v （填“>”、“<” 地 火 地 火 第 9 页 共 16 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ，+V: jiajiao6767 ) 或“=”）。 【答案】 ①. > ②. > 【解析】 【详解】[1]根据万有引力提供向心力可得 Mm G ma r2 可得 GM a  r2 由题意知 R  R 地 火 则 a a 地 火 [2]根据万有引力提供向心力可得 Mm v2 G m r2 r 可得 GM v r 可知 v v 地 火 16. 水平桌面上，一质量为m的物体在一水平恒力的拉动下从静止开始运动，物体通过的路程等于s 时， 0 速度的大小为v ，此时撤去该恒力，物体继续滑行2s 的路程后停止运动，重力加速度大小为g，则在此过 0 0 程中该恒力所做的功为______，物体与桌面间的动摩擦因数为______。 3 v2 【答案】 ①. mv2 ②. 0 4 0 4gs 0 【解析】 【详解】[1][2]撤去拉力之前有 1 W mgs  mv2 F 0 2 0 撤去拉力之后有 第 10 页 共 16 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ，+V: jiajiao6767 ) 1 mg2s  mv2 0 0 2 0 解得 3 v2 W  mv2， 0 F 4 0 4gs 0 17. 地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送至地面。某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t 的变化关系如图所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同； 两次提升的高度相同，提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第①次和第②次提升过程，电 机输出的最大功率之比为_________；电机所做的功之比为____________。 【答案】 ①. 2:1 ②. 1:1 【解析】 【详解】[1]两次提升过程中做匀加速运动的过程加速度相同，即两次加速提升时电机的牵引力相同，设为 F，则第①次提升过程电机输出的最大功率为 P  Fv 1 0 第②次提升过程电机输出的最大功率为 1 1 P  F v  Fv 2 2 0 2 0 电机输出的最大功率之比为 P :P 2:1 1 2 [2]对两次提升过程应用动能定理分别有 W mgh00 1 W mgh00 2 所以电机所做的功之比为 W :W 1:1 1 2 三、实验题(共 10分) 18. 某同学自制如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。图中O是量角器的圆心，悬线一端系于此处，S 第 11 页 共 16 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ，+V: jiajiao6767 ) 是光电门，位于O点正下方。实验过程中，调节装置使OS保持竖直，量角器所在平面为竖直平面，将物 体拉开一定角度，保持悬线伸直，由静止释放物体，运动到最下端时，光电门记录物体下端固定的挡光片 的挡光时间为t。 （1）要完成实验，不需要测量下列哪个物理量______（单选） A.物体重心到悬线悬点O的距离 B.悬线与竖直方向的夹角θ C.由静止释放到物体运动到光电门位置所用的时间t D.挡光片的宽度d （2）利用题设和（1）中所给物理量，如果满足等式______，就验证了机械能守恒定律（重力加速度为g） （3）为尽量减小实验误差，摆线应该选择弹性______（填“好”或“差”）的线；物体应选择密度______ （填“大”或“小”）的材料。 d2 【答案】 ①. C ②. gLLcos ③. 差 ④. 大 2t2 【解析】 【详解】（1）[1]实验装置的目的是验证机械能守恒定律，根据 d 1 v ，mgLLcos mv2 t 2 解得 d2 gLLcos 2t2 可知，为了验证机械能守恒定律，需要测量的有物体重心到悬线悬点O的距离L，悬线与竖直方向的夹角 θ，挡光片的宽度d与挡光时间Δt，不需要测量是由静止释放到物体运动到光电门位置所用的时间t。 故选C。 第 12 页 共 16 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ，+V: jiajiao6767 ) （2）[2]根据上述可知，如果满足等式 d2 gLLcos 2t2 就验证了机械能守恒定律， （3）[3]实验是研究物体的机械能是否守恒，因此需要使得摆线对物体做功近似为0，即为尽量减小实验 误差，摆线应该选择弹性差的线； [4]为了减小空气阻力对实验的影响，物体应选择密度大的材料。 四、计算题(共 30分，19 题 10分，20题 10分，21题 10分) 19. 如图所示，一个质量为m的摆球从初位置A摆到了最低点B(第一次到达)，在此过程中摆线转过的角度 为θ，已知摆球在运动过程中受到空气阻力的作用，空气阻力的大小始终为f，方向始终与摆球速度的方向 相反。已知摆线的长度为l，重力加速度为g （1）求此过程空气阻力做的功W 和重力做的功W ； 1 2 （2）求此过程摆球重力势能的变化量E 、机械能的变化量E。 p 【答案】（1）fl；mgl(1cos)；（2）mgl(1cos)；fl 【解析】 【详解】（1）此过程空气阻力做负功 W  fs  fl 1 重力的做功 W mgl(1cos) 2 （2）重力做正功，重力势能减小，重力势能的变化量 E  W  mgl(1cos) P 2 机械能的变化量等于阻力做功，则 E W fl 1 20. 复兴号CR400AF型城际电力动车组由6节车厢编组而成，每节车厢的质量均为m=5×104kg，其中第1 第 13 页 共 16 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ，+V: jiajiao6767 ) 节和第4节车厢带有动力，牵引电机的额定功率分别为P =1.8×107W和P =1.2×107W。该动车组以恒定的 1 2 加速度a=2m/s2沿水平直轨道由静止开始匀加速启动，当第1节车厢的牵引电机达到额定功率时，第4节车 厢的牵引电机立即启动，继续使动车组保持a=2m/s2的匀加速运动。当第4节车厢的牵引电机也达到额定功 率时，整列动车再保持恒定功率P +P 进一步加速。动车组行驶过程中受到的阻力为车重力的0.1倍，重力 1 2 加速度g=10m/s2。求： （1）从静止开始到第4节车厢的牵引电机刚要启动时所经历的时间t ； 1 （2）动车组能达到的最大速度v ； m （3）当动车组的速度为v=50m/s时，第3节车厢对第4节车厢的拉力T。 【答案】（1）10s；（2）100m/s；（3）6104N 【解析】 【详解】（1）设从静止开始到第4节车厢的牵引电机刚要启动时电机的牵引力为F ，动车组的速度为v , 1 1 则有 F 60.1mg 6ma 1 P  Fv 1 1 1 v at 1 1 代入数据解得 从静止开始到第4节车厢的牵引电机刚要启动时所经历的时间 t 10s 1 （2）当动车组达到最大速度时，有 P P =fv 0.6mgv 1 2 max max 代入数据得，动车组能达到的最大速度为 v 100m/s max （3）设当第四节车厢牵引电机刚好达到额定功率时，列车的速度为v ，则有 2 P P  Fv 1 2 1 2 解得 100 v  m/s<50m/s 2 3 所以当v=50m/s时，对整个动车组有 第 14 页 共 16 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ，+V: jiajiao6767 ) P P 1 2 0.6mg 6ma v 1 对4、5、6节车厢有 P T+ 2 0.3mg 3ma v 1 解得第3节车厢对第4节车厢的拉力 T 6104N 21. 如图所示，一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、竖直圆轨道（在最低点E分别与水平轨 道EO和EA相连）、高度h可调的斜轨道AB组成。游戏时滑块从O点弹出，经过圆轨道并滑上斜轨道。 全程不脱离轨道且恰好停在 B 端则视为游戏成功。已知圆轨道半径r 0.1m，OE 长L 0.2m，AC 长 1 L 0.4m，圆轨道和AE光滑，滑块与AB、OE之间的动摩擦因数0.5。滑块质量m  2g且可视为 2 质点，弹射时从静止释放且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能，忽略空气阻力，各部分平滑连接。重力 加速度g 10m/s2，求： （1）滑块恰好能过圆轨道最高点F时的速度大小v ； F （2）当h 0.1m且游戏成功时，滑块经过E点对圆轨道的压力N ； E （3）要使游戏成功，h应在什么范围调节？ 【答案】（1）1m/s；（2）0.14N，方向竖直向下；（3）0.05mh0.2m 【解析】 【详解】（1）滑块恰好过F的条件为 v2 mg m F r 解得 v 1m/s F （2）滑块从E到B，根据动能定理有 1 mghmgL 0 mv2 2 2 E 第 15 页 共 16 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选（在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ，+V: jiajiao6767 ) 在E点有 v2 N' mg m E E r 代入数据解得 N' 0.14N E 由牛顿第三定律可得，滑块在E点对轨道的压力 N  N' 0.14N E E 方向竖直向下； （3）滑块恰能过F点的弹性势能 1 E 2mgrmgL  mv2 7.0103J p1 1 2 F 到B点减速到0 L E mgh mgL mgcos 2 0 p1 1 1 cos 解得 h 0.05m 1 能停在B点，则 mgcosmgsin 解得 tan0.5 此时 h  L tan0.2m 2 2 综上可得 0.05mh0.2m 第 16 页 共 16 页