精品解析：上海市交通大学附属中学2026-2027学年高三上学期第一次调研测试物理试题

2026-2027学年度第一学期 高三物理调研测试卷 注意事项： 1．未特别标注的选择题只有一个正确选项。 2．在计算、简答以及论述的过程中，需给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 3．除特殊说明外，本卷所用重力加速度大小均取。 新学期，新气象 万象更新，欣欣向荣；心无旁骛，信心百倍！ 1. 新闻速递：2026年8月，在第43届国际高能物理大会上，中国科学家宣布“证实胶球存在”。胶球是由纯胶子构成的复合粒子。胶子以光速运动，说明胶子的静止质量________零。（选填：A．为 B．不为）。 2. 为测试新能源汽车性能，工程师直线行驶时采集实验数据，绘出了汽车牵引力与车速倒数间的关系图线，汽车依次经历A、B、C状态，如图所示。汽车受到的阻力恒定。 （1）A到B段做________运动。 A．匀速直线 B．匀加速直线 C．匀减速直线 （2）B点时发动机的输出功率为________。 A． B． C． D． E． F． 3. 卫星发射，其先后在两个轨道上分别经过M、N两点，在这两点无额外动力，如图所示，则卫星（ ） A. 在N点所受地球引力比月球引力大 B. 在N点所受地球引力和月球引力相等 C. 在M点所受月球引力比地球引力大 D. 在M点所受地球引力比月球引力大 【答案】1. A 2. ①. B ②. A 3. D 【解析】 【1题详解】 根据狭义相对论的相关结论，以光速运动的粒子，其静止质量为零。胶子以光速运动，说明胶子的静止质量为零。 【2题详解】 [1]由图可知，到段速度的倒数越来越小，则汽车的速度越来越大；到段牵引力不变，且汽车受到的阻力恒定，则汽车受到的合外力不变，汽车的加速度不变，所以汽车做匀加速直线运动，故AC错误，B正确； 故选B。 [2]段图像的解析式为 则点时发动机的输出功率为，故BCDEF错误，A正确； 故选A。 【3题详解】 做曲线运动的物体所受合力指向轨迹的凹侧，由此可知卫星在点所受合力指向月球侧，所受地球引力比月球引力小；卫星在点所受合力指向地球侧，所受地球引力比月球引力大，故ABC错误，D正确； 故选D。 自行车 有一种为自行车自带车头灯供电的小型交流发电机如图甲所示。N、S间为匀强磁场，矩形线框abcd绕中轴线转动，与摩擦小轮连接。骑行时，自行车车轮带动半径为的摩擦小轮，如图乙所示。设线框由匝导线圈组成，每匝面积为，磁感应强度，自行车后轮半径为，小齿轮半径为，使小齿轮以角速度匀速转动，均无相对滑动。 4. 小明骑行过拱桥顶时，处于________状态。 A. 超重 B. 失重 5. 轮胎上沾了泥，质量为， （1）泥点位于B点时，对地速度________零，加速度________零。（ ） A．为；为 B．为；不为 C．不为；为 D．不为；不为 （2）泥点位于D点时，对地速度________零，加速度________零。（ ） A．为；为 B．为；不为 C．不为；为 D．不为；不为 （3）从A点第一次运动到D点过程，泥点动量变化量的大小为________，重力冲量大小为________。 6. （计算）求发电机输出电动势的有效值______。 【答案】4. B 5. ①. D ②. B ③. ④. 6. 【解析】 【4题详解】 骑行过拱桥顶时，加速度竖直向下，根据牛顿第二定律 可得 此时支持力小于重力，处于失重状态，故选B。 【5题详解】 （1）B点是后轮的最高点，平动速度向左、转动速度也向左，两个速度叠加后对地速度向左​，不为零；泥点随后轮做圆周运动，指向轮心的向心加速度不为零，故选D。 （2）D点是后轮的最低点，平动速度向左、转动速度向右，且大小相等，两个速度叠加后对地速度为零；泥点随后轮做圆周运动，指向轮心的向心加速度不为零，故选B。 （3）[1]小齿轮以角速度匀速转动，根据同轴传动可知，自行车后轮角速度也为，A点平动速度和转动速度都为，方向垂直。则A点对地速度 方向向左下角45°。D点平动速度和转动速度都为，方向相反，则D点对地速度 泥点动量变化量的大小为 [2]从A点第一次运动到D点的时间 重力冲量大小为 【6题详解】 后轮边缘线速度 摩擦小轮与后轮无相对滑动，因此摩擦小轮边缘线速度等于后轮边缘线速度，得摩擦小轮的角速度 线框与摩擦小轮同轴转动，交流发电机的感应电动势最大值 正弦式交变电流的有效值 代入得 积木工厂 积木在工厂里传啊传啊传。 7. 如图所示，水平放置的传送带以速度2 m/s向右运行，现将一积木块（不计尺寸）轻轻地放在传送带一端。物体与传送带间的动摩擦因数0.2，传送带长度为4 m。 （1）（多选）积木与传送带摩擦产生的内能在数值上等于________。 A．摩擦力对积木所做的功 B．传送带克服摩擦力所做的功 C．电机在这段时间内额外提供的能量 D．摩擦力对积木和传送带做功和的绝对值 （2）工人仅改变传送带速度，使得积木在传送带上运行时间最短为（ ） A．1 s B．1.5 s C．2 s D．2.5 s 8. 如图所示，倾斜37°放置的传送带以速度2 m/s顺时针运行，现将一积木块轻轻地放在传送带上端。物体与传送带间的动摩擦因数0.5，传送带长度为3.2 m。 （1）（计算）求积木在下滑过程中的加速度大小______。 （2）积木在传送带上的运动时间为________s。 （3）一掉色积木在传送带上留下的划痕长度为________m。 【答案】7. ①. AD ②. C 8. ①. 和 ②. 1.2 ③. 1 【解析】 【7题详解】 [1] A．设积木质量为，加速度为，达到共速时间为，积木位移为，传送带位移为。由牛顿第二定律 解得 共速时 积木位移 传送带位移 相对位移 摩擦生热 摩擦力对积木做功 故，A正确； B．传送带克服摩擦力做功，B错误； C．电机额外提供能量等于传送带克服摩擦力做的功，即，C错误； D．摩擦力对积木做正功 对传送带做负功 做功总和。绝对值为，D正确； 故选AD。 [2]要使运行时间最短，积木应一直在传送带上做匀加速运动。此时加速度 由 得 此时要求传送带速度。故最短时间为2s。 故选C。 【8题详解】 （1）[1]积木刚放上传送带时，速度小于传送带速度，相对传送带向上运动，摩擦力沿斜面向下。由牛顿第二定律 解得 当积木速度达到后，由于，积木继续加速。此时相对传送带向下运动，摩擦力沿斜面向上。由牛顿第二定律 解得 故加速度为和。 （2）[2]第一阶段加速时间 位移 剩余位移 第二阶段 代入数据解得（舍去负值） 总时间 （3）[3]第一阶段相对位移 积木相对传送带向上滑动，划痕长度。第二阶段相对位移 积木相对传送带向下滑动。由于第二阶段相对运动方向与第一阶段相反，且从第一阶段结束点开始。第一阶段在传送带上留下痕迹。第二阶段划痕为。因为有重叠部分，所以总长度为。 孤独的山巅 文学中有意象、数学中有映射、物理中有类比。类比是思维的一叶扁舟，我们靠它渡过无知的深海。 9. 高处不胜寒，空气团在山的迎风坡上升时温度降低。在大气中，空气团竖直运动经过各气层的时间很短，因此，运动过程中空气团与周围空气热量交换极少，可看作绝热过程。大气压强随高度的增加而减小。 （1）空气团在山的迎风坡上升时温度降低，原因是（ ） A．外界对空气团做功 B．空气团对外界做功 C．空气团从外界吸热 D．空气团对外界放热 （2）下列描述空气团上升过程压强p随体积V变化关系的图像中（图中虚线是气体的等温线），可能正确的是（ ） A． B． C． D． 10. 如图，真空中A点固定放置一电量为+Q的点电荷A，一质量为m、电量为+q的检验电荷B在距A为r1处，仅在电场力作用下以大小为v1的速度正对A运动，AB连线上有间距相等的a、b、c三点。已知：取无穷远处电势为零，真空中静止正点电荷电场中某点电势φ可表示为：，其中k为静电力恒量、Q为场源电荷电量、r为该点到场源电荷的距离。 （1）比较ab间电势差Uab与bc间电势差Ubc的大小（ ） A． B． C． （2）（计算）求运动过程中检验电荷B与点电荷A之间的最小距离______； （3）电场中的等势线与重力场中的等高线有很多相似之处。如图（b）为一山地地形的等高线分布图，每两条等高线间表示相同的高度差。如图（c）所示，现有5个间隔相等的小球，以相同的速度并排冲向图（b）中的山地，不计摩擦，试在右侧框图中画出5个小球接下来的大致运动轨迹______。 【答案】9. ①. B ②. C 10. ①. A ②. ③. 【解析】 【9题详解】 （1）空气团在山的迎风坡上升时温度降低，空气团内能减小 运动过程为绝热过程 根据热力学第一定律 可知 空气团对外做功，故选B。 （2）空气团上升时压强减小，空气团上升过程与外界没有热交换，温度降低的过程中空气团对外界做功，所以气体的体积增大；横纵轴乘积越小对应温度越低，空气团绝热上升过程温度降低，过程曲线应从高温等温线区域指向低温等温线区域，故选C。 【10题详解】 （1）设 则有，， 所以， 故，故选A； （2）由题意知，检验电荷B仅在电场力作用下以大小为的速度正对A运动，所以由能量守恒定律得 解得最小距离为 （3）类比点电荷，越靠近场源电荷，受到的库仑力越大，则越靠近山顶，偏转角度越大，即大致轨迹如图所示 电容器 电容器是一种可以储存电荷和电能的装置，用平行板电容器还可以产生匀强电场，常使用于电子仪器中。 11. 若已知电容器电容为3 nF，充电完毕时其两端的电压为150 V，则电容器的电量为________C。 12. 如图，水平放置的两平行金属板间存在匀强电场，板长是板间距离的倍。金属板外有一圆心为O的圆形区域，其内部存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外的匀强磁场。质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子沿中线水平向右射入两板间，恰好从下板边缘P点飞出电场，速度大小为v，与水平方向夹角为30°，并沿PO方向从图中点射入磁场。已知圆形磁场区域半径为，不计粒子重力。则： （1）粒子射入平行板的初动能___________； （2）金属板间电势差大小________； （3）粒子射出磁场时与射入磁场时运动方向间的夹角________度； 【答案】11. 12. ①. ②. ③. 【解析】 【11题详解】 由电容定义式可得，代入，，得 【12题详解】 [1]粒子在平行板间只受竖直方向的电场力，水平方向速度保持不变，因此射入平行板时的速度为 所以粒子射入平行板时的初动能为 [2]粒子从中线运动到下板，沿电场方向的位移为板间距的一半，电场力做功等于粒子竖直方向动能的增加，即 整理得 [3]为显示圆形磁场边界、粒子轨迹圆心及首次出界点之间的几何关系，示意图如下： 粒子进入磁场后，洛伦兹力提供向心力，轨迹半径满足，所以 题给磁场区域半径为 设磁场圆心为，粒子入射点为，粒子轨迹圆心为。入射速度沿方向，而垂直于入射速度，故在处为直角三角形。由勾股定理得。圆形磁场边界与粒子轨迹圆的交点为，，圆心连线垂直平分公共弦，也平分对应的轨迹圆心角。在中，由余弦定理得 所以，进而。粒子速度沿轨迹切线方向，入射、出射速度方向的夹角等于对应的圆心角，因此 重力 重力是地球的艺术，引力是宇宙的法则。 13. 在暗室中用如图（甲）所示装置做“测定重力加速度”的实验。使水滴以时间间隔落下，用频闪仪发出的闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的闪光间隔直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴。拍摄照片如图（乙）所示。 （1）看到水滴仿佛固定不动时，满足________。 A．> B．< C．= （2）若水滴“固定”时闪光频率为10.0 Hz，所摄照片如图（乙）所示，方格纸每小格的边长为2.40 cm，忽略空气阻力，根据数据测得当地重力加速度________；水滴经过B处时的速度________。（结果均保留三位有效数字） 14. 在静止的电梯里放一桶水，把一个轻弹簧的一端连在桶底，另一端连接在浸没在水中的质量为的软木塞，如图所示。若某时刻电梯由静止开始自由落体，稳定时轻弹簧（ ） A. 伸长量增加 B. 伸长量减小至0 C. 伸长量保持不变 D. 由伸长变为压缩 15. 如图所示，一盏艺术灯用细绳悬挂，左右两侧细绳与水平方向夹角分别为45°和60°，细绳拉力分别为和。 （1）则________ A．> B．< C．= （2）（不定项）艺术灯的重心可能位于图中________点。 16. 已知地球半径为，将小球从地球表面以第一宇宙速度竖直上抛，其最大高度为________。 A. B. C. D. 无穷远 17. 根据相对论质能关系，可以把光子看成的粒子。从地板向上发射光子，考虑引力势能的变化，天花板处接收到的光子频率相比发射时________。 A. 偏高 B. 偏低 C. 不变 【答案】13. ①. C ②. ③. 14. B 15. ①. B ②. B 16. A 17. B 【解析】 【13题详解】 （1）[1]看到一串仿佛固定不动的水滴，说明经过一个闪光间隔，后面水滴刚好运动到前面水滴的位置，即一个闪光间隔是水滴落下时间间隔的整数倍（），第一次看到则，此时，故AB错误，C正确； 故选C。 （2）[2]闪光频率，则闪光间隔为 由图乙可知，、之间有个小格，则两处的距离为 、之间有个小格，则两处的距离为 根据逐差法可得当地的重力加速度为 [3]水滴经过处的瞬时速度等于水滴在、之间的平均速度，即。 【14题详解】 电梯静止时，因软木塞密度小于水，浸没在水中时受到的浮力大于重力，轻弹簧受到软木塞向上的拉力，弹簧被拉长。电梯自由落体并稳定时，水、软木塞、桶均为失重状态，水与软木塞之间的作用力为0（即浮力为0），软木塞与桶之间的作用力为0，轻弹簧的伸长量变为0，故ACD错误，B正确； 故选B。 【15题详解】 （1） [1]艺术灯在两细绳拉力下平衡，根据平衡条件可得 解得，即，故AC错误，B正确； 故选B。 （2）[2]根据共点力平衡的特点可知，、、艺术灯重力三个力必交于一点，将、的作用线延长并交于一点，则艺术灯必在交点所在的竖直线上。作用线与水平方向的夹角大于作用线与水平方向的夹角，则交点位置偏向右侧，同时根据艺术灯的弯曲情况可推知重心应在灯的上方，所以艺术灯的重心可能位于图中点。 【16题详解】 第一宇宙速度是物体在地球表面绕地球做匀速圆周运动的速度，此时万有引力提供向心力，有 解得第一宇宙速度为 以无穷远处为引力势能零点，则地球表面小球的引力势能为 在地球表面以第一宇宙速度竖直上抛小球，则小球的动能为 当小球上升到最大高度时，速度为0，则动能为，引力势能为 根据机械能守恒有 代入数据得 将代入上式，化简得，故BCD错误，A正确； 故选A。 【17题详解】 从地板向上发射光子，考虑引力势能的变化，引力做负功，光子的引力势能增大，光子的一部分能量转化为引力势能，光子能量减少；根据公式（为普朗克常数）可知，当光子能量减小时，光子频率也减小，所以光子频率相比发射时偏低，故B正确，AC错误； 故选B。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年度第一学期 高三物理调研测试卷 注意事项： 1．未特别标注的选择题只有一个正确选项。 2．在计算、简答以及论述的过程中，需给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 3．除特殊说明外，本卷所用重力加速度大小均取。 新学期，新气象 万象更新，欣欣向荣；心无旁骛，信心百倍！ 1. 新闻速递：2026年8月，在第43届国际高能物理大会上，中国科学家宣布“证实胶球存在”。胶球是由纯胶子构成的复合粒子。胶子以光速运动，说明胶子的静止质量________零。（选填：A．为 B．不为）。 2. 为测试新能源汽车性能，工程师直线行驶时采集实验数据，绘出了汽车牵引力与车速倒数间的关系图线，汽车依次经历A、B、C状态，如图所示。汽车受到的阻力恒定。 （1）A到B段做________运动。 A．匀速直线 B．匀加速直线 C．匀减速直线 （2）B点时发动机的输出功率为________。 A． B． C． D． E． F． 3. 卫星发射，其先后在两个轨道上分别经过M、N两点，在这两点无额外动力，如图所示，则卫星（ ） A. 在N点所受地球引力比月球引力大 B. 在N点所受地球引力和月球引力相等 C. 在M点所受月球引力比地球引力大 D. 在M点所受地球引力比月球引力大 自行车 有一种为自行车自带车头灯供电的小型交流发电机如图甲所示。N、S间为匀强磁场，矩形线框abcd绕中轴线转动，与摩擦小轮连接。骑行时，自行车车轮带动半径为的摩擦小轮，如图乙所示。设线框由匝导线圈组成，每匝面积为，磁感应强度，自行车后轮半径为，小齿轮半径为，使小齿轮以角速度匀速转动，均无相对滑动。 4. 小明骑行过拱桥顶时，处于________状态。 A. 超重 B. 失重 5. 轮胎上沾了泥，质量为， （1）泥点位于B点时，对地速度________零，加速度________零。（ ） A．为；为 B．为；不为 C．不为；为 D．不为；不为 （2）泥点位于D点时，对地速度________零，加速度________零。（ ） A．为；为 B．为；不为 C．不为；为 D．不为；不为 （3）从A点第一次运动到D点过程，泥点动量变化量的大小为________，重力冲量大小为________。 6. （计算）求发电机输出电动势的有效值______。 积木工厂 积木在工厂里传啊传啊传。 7. 如图所示，水平放置的传送带以速度2 m/s向右运行，现将一积木块（不计尺寸）轻轻地放在传送带一端。物体与传送带间的动摩擦因数0.2，传送带长度为4 m。 （1）（多选）积木与传送带摩擦产生的内能在数值上等于________。 A．摩擦力对积木所做的功 B．传送带克服摩擦力所做的功 C．电机在这段时间内额外提供的能量 D．摩擦力对积木和传送带做功和的绝对值 （2）工人仅改变传送带速度，使得积木在传送带上运行时间最短为（ ） A．1 s B．1.5 s C．2 s D．2.5 s 8. 如图所示，倾斜37°放置的传送带以速度2 m/s顺时针运行，现将一积木块轻轻地放在传送带上端。物体与传送带间的动摩擦因数0.5，传送带长度为3.2 m。 （1）（计算）求积木在下滑过程中的加速度大小______。 （2）积木在传送带上的运动时间为________s。 （3）一掉色积木在传送带上留下的划痕长度为________m。 孤独的山巅 文学中有意象、数学中有映射、物理中有类比。类比是思维的一叶扁舟，我们靠它渡过无知的深海。 9. 高处不胜寒，空气团在山的迎风坡上升时温度降低。在大气中，空气团竖直运动经过各气层的时间很短，因此，运动过程中空气团与周围空气热量交换极少，可看作绝热过程。大气压强随高度的增加而减小。 （1）空气团在山的迎风坡上升时温度降低，原因是（ ） A．外界对空气团做功 B．空气团对外界做功 C．空气团从外界吸热 D．空气团对外界放热 （2）下列描述空气团上升过程压强p随体积V变化关系的图像中（图中虚线是气体的等温线），可能正确的是（ ） A． B． C． D． 10. 如图，真空中A点固定放置一电量为+Q的点电荷A，一质量为m、电量为+q的检验电荷B在距A为r1处，仅在电场力作用下以大小为v1的速度正对A运动，AB连线上有间距相等的a、b、c三点。已知：取无穷远处电势为零，真空中静止正点电荷电场中某点电势φ可表示为：，其中k为静电力恒量、Q为场源电荷电量、r为该点到场源电荷的距离。 （1）比较ab间电势差Uab与bc间电势差Ubc的大小（ ） A． B． C． （2）（计算）求运动过程中检验电荷B与点电荷A之间的最小距离______； （3）电场中的等势线与重力场中的等高线有很多相似之处。如图（b）为一山地地形的等高线分布图，每两条等高线间表示相同的高度差。如图（c）所示，现有5个间隔相等的小球，以相同的速度并排冲向图（b）中的山地，不计摩擦，试在右侧框图中画出5个小球接下来的大致运动轨迹______。 电容器 电容器是一种可以储存电荷和电能的装置，用平行板电容器还可以产生匀强电场，常使用于电子仪器中。 11. 若已知电容器电容为3 nF，充电完毕时其两端的电压为150 V，则电容器的电量为________C。 12. 如图，水平放置的两平行金属板间存在匀强电场，板长是板间距离的倍。金属板外有一圆心为O的圆形区域，其内部存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外的匀强磁场。质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子沿中线水平向右射入两板间，恰好从下板边缘P点飞出电场，速度大小为v，与水平方向夹角为30°，并沿PO方向从图中点射入磁场。已知圆形磁场区域半径为，不计粒子重力。则： （1）粒子射入平行板的初动能___________； （2）金属板间电势差大小________； （3）粒子射出磁场时与射入磁场时运动方向间的夹角________度； 重力 重力是地球的艺术，引力是宇宙的法则。 13. 在暗室中用如图（甲）所示装置做“测定重力加速度”的实验。使水滴以时间间隔落下，用频闪仪发出的闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的闪光间隔直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴。拍摄照片如图（乙）所示。 （1）看到水滴仿佛固定不动时，满足________。 A．> B．< C．= （2）若水滴“固定”时闪光频率为10.0 Hz，所摄照片如图（乙）所示，方格纸每小格的边长为2.40 cm，忽略空气阻力，根据数据测得当地重力加速度________；水滴经过B处时的速度________。（结果均保留三位有效数字） 14. 在静止的电梯里放一桶水，把一个轻弹簧的一端连在桶底，另一端连接在浸没在水中的质量为的软木塞，如图所示。若某时刻电梯由静止开始自由落体，稳定时轻弹簧（ ） A. 伸长量增加 B. 伸长量减小至0 C. 伸长量保持不变 D. 由伸长变为压缩 15. 如图所示，一盏艺术灯用细绳悬挂，左右两侧细绳与水平方向夹角分别为45°和60°，细绳拉力分别为和。 （1）则________ A．> B．< C．= （2）（不定项）艺术灯的重心可能位于图中________点。 16. 已知地球半径为，将小球从地球表面以第一宇宙速度竖直上抛，其最大高度为________。 A. B. C. D. 无穷远 17. 根据相对论质能关系，可以把光子看成的粒子。从地板向上发射光子，考虑引力势能的变化，天花板处接收到的光子频率相比发射时________。 A. 偏高 B. 偏低 C. 不变 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $