上海市复旦大学附属中学2026-2027学年高三上学期10月等级性考试物理试卷

复旦大学附属中学2026学年第一学期 高三年级物理学科10月等级性考试试卷 (考试时间60分钟，满分100分) 特别提示： 1. 本试卷标注“多选”的试题，每小题有2~3个正确选项，漏选给一半分，错选不给分；未特别标注的 选择类试题，每小题只有1个正确选项。 2. 在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、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g大小均取9.8ms2。 ·-、水中的小船（12分) 水中漂浮着一艘质量为m的小船。已知重力加速度大小为g,不计空气的作用力。 1. 如图所示，小船从河岸的A点出发，在水平河面上沿曲线航行至B 点。在航行过程中，小船加速度大小恒为α、方向始终与河岸平行。 (1)在图中画出轨迹P点处小船的速度)方向和所受合力F方向 河 并标明对应物理量符号。 (2)小船在航行过程中，水对小船作用力的大小为 岸 (3)若小船在P点的速度大小为，则此处水对小船作用力的功率() A.大于maW B.小于maw C.等于maw 2.如图所示，初始状态下，一个质量为M的人站在船的最左端，两 者相对静止。某时刻起人从船的最左端行走至船的最右端，所需 的时间为t,已知船的总长度为L,水面保持静止，忽略水对船的 阻力。 若初始状态下人船系统相对水面静止，则1时间内人相对于水面的位移大小为 若初始状态下人船系统相对水面以共同速度向右匀速运动，则1时间内人相对于水 面的位移大小为 二、手中的彩虹圈（17分) 彩虹圈是一种有趣的螺旋弹簧玩具。如图所示，小朋友静止站立，用手 拿起彩虹圈的上端，让彩虹圈自由下垂且使得下端离地面足够高。 3.若彩虹圈的质量不可忽略： m (1)当小朋友拿着彩虹圈保持静止时，彩虹圈呈现的形态应为() B (2)当小朋友将彩虹圈由静止释放后，彩虹圈() A.在下落过程中长度保持不变 B.在下落过程中只有弹性势能与动能之间的相互转化 C.在刚释放瞬间下端的加速度等于重力加速度 D.在刚释放瞬间上端的加速度大于重力加速度 4. 若彩虹圈可视为幼度系数为k的轻质弹簧（不超过弹性限度）。小朋友将一个质量为m 的铃铛（可视为质点）挂在彩虹圈下端。他先拎着彩虹圈上端带着铃铛一起向上做加速 度大小为a（a>g)的匀加速直线运动，经过一段时间，小朋友的手突然停下，此时铃 铛的速度大小为。重力加速度大小为g,不计空气阻力。 (1)若小朋友手刚停下时，铃铛-彩虹圈系统（含地球）的总势能为零，则当铃铛污动， 至最高点时，铃铛的动能为 ,铃铛-彩虹圈系统（含地球）的机械能为 (2)(多选)从小朋友的手突然停下到铃铛第一次运动至最高点的过程中，铃铛( A.速度始终减小 B.加速度先减小后增大 C.在最高点处加速度大小大于a D.受到的彩虹圈弹力始终减小 (3)铃铛从最高点开始向下运动的某段过程中，铃铛的速 度v与时间1的图像如图所示，则在这一过程中，铃铛的 速度在（) A.变大 B.变小 C.不变 三、空中的秋千（16分) 如图所示，荡秋千的游客连同座椅可看作质量为m的质点， 秋千绳可看作一根长度始终为1的轻绳。在荡秋千的过程中，绳 子与竖直方向的最大夹角为0=60°，点A、点C是运动过程中的 最高点，点B是运动过程中的最低点。仅考虑在竖直平面内的运 动，重力加速度大小为g,不计空气阻力。 5.游客连同座椅在A点处的加速度大小为 ,所受的 绳子拉力大小为 B 6.(多选)游客连同座椅在B点处（) A.处于超重状态 B.向心加速度与重力加速度相同 C.受到的绳子拉力大小为2mg D.动量变化率的大小不为零 7.游客连同座椅从A点到C点的过程中，动能E随时间！的变化关系图像大致为() 8. (计算)若游客连同座椅从A点到B点的时间为，求这一过程中绳拉力的冲量大小和 方向（方向用与竖直方向夹角的正切值表示)。 四、宇宙中的太阳系(26分) 大约在公元前500年，作为科学的天文学开始起步，人类开始探寻对这些现象的进一步 认识，对天空的认知也从太阳系逐步走向浩瀚的宇宙。 9.历史上开普勒通过第谷的观测数据发表了描述行星运动的三条规律，牛顿利用这些规 律建立了万有引力定律： 许多大行星的椭圆轨道非常接近圆轨道。设太阳的质量为m1,行星的质量为m2,行星 公转的轨道半径为、周期为T,太阳对行星的引力大小为F。 (1)由于F提供了行星绕太阳做圆周运动的向心力，则F=() A B.4n'mar (2)根据开普勒第三定律可知：T2∝ ,则F (①式)（用m2、 r表示)。 (3)在引力的存在与性质上，行星和太阳的地位完全相当，因此，既然有①式，必有 太阳受到行星的引力大小F'(②式)（用m1、r表示)。 (4)根据 定律可知，太阳受到行星的引力大小F'=F。所以结合①②两式， F=Fx (用m1、m2、r表示)。 10.地球绕太阳的公转可视为以太阳为圆心的匀速圆周运动，其线速度大小为30kms、周 期为1年。若由于某些原因，地球开始绕太阳做线速度大小为15kms的匀速圆周运 动，则其周期变为()（仅考虑太阳对地球的引力，忽略其他行星对地球的引力， 不考虑太阳质量变化) A.0.5年 B.2年 C.0.125年 D.8年 ·11.事实上，地球绕太阳的公转是以太阳的焦点的椭圆运动，这种椭圆运动() A.单位时间内经过的路程不变 B.单位时间内地球-太阳距离变化量不变 C,单位时间内地球-太阳连线转过角度不变 D.单位时间内地球-太阳连线扫过面积不变 12.历史上，人们不仅研究了r与T的关系，还研究了r的分布规律，这条规律被称为提丢 斯-波得定则： n=0.4+0.3×2n(单位：AU) 其中n为编号：水星为-0、金星为0、地球为1、火星为2、木星为4、土星为5（天 王星为6)，”为对应编号行星轨道平均半径。为了能直观、线性地表现这条定则，可以 选择作的图像是() A.rn-n图像 B.rn-2”图像 C.lgrn-gn图像5D.lgrn-n图像 13.深空探测是人类对月球以及遥远天体或空间环境开展的探测活动。已知地球表面的重 力加速度大小为g(不考虑地球自转)，地球半径为R。 (1)处于地球表面的探测器在获得初速度后，恰好能脱离地球引力束缚进行深空探 测。这意味着探测器运动至离地球足够远（无穷远）时的速度大小为 。根据 机械能守恒定律，可得0大小为一 (用g、R表示)。（整个过程中不考虑其他 本对探测器的作用力) (2)已知第二宇宙速度为11.2km/s,这意味着()（不考虑探测器发射之后的喷气 调整) A.若要发射探测器对月球进行深空探测，则仅仅需要探测器的发射速度大于11.2k/s B.若要发射探测器对月球进行深空探测，则需要探测器的运行速度始终大于11.2k/s C.若要发射探测器对火星进行深空探测，则仅仅需要探测器的发射速度大于11.2ks D,若要发射探测器对火星进行深空探测，则需要探测器的运行速度始终大于11.2k/s (3)(多选)若两个火星探测器甲、乙分别在绕火星做匀速圆周运动，并且甲的周期大 于乙的周期。为实现甲、乙两个探测器相遇，可米用的喷气方式是() 运动方向 运动方向 喷气← 甲 喷气← 方向 方向 A. B. 运动方向 运动方向 喷气← 喷气← 方向 D 方向 C. 五、风中的乒乓球（14分) 如图所示，运动员将一个质量为m=27g的乒乓球在A点竖直 向上抛出。乒乓球在运动过程中始终受到恒定的风力作用，不计空气 B 阻力。乒乓球的轨迹为图中虚线，B,点处乒乓球的速度方向水平向右。 A 14.乒乓球从A点到B点的运动轨迹为() A.圆 B.椭圆 C.抛物线 D.双曲线 15.(多选)风力的方向不可能为() A.左偏上 B.左偏下 C.右偏上 D.右偏下 16若风力的方向水平向右，乒乓球在A点的动能为0.3J,在B点的动能为0.1J,乒乓球 再次到达与A点等高度的位置为C点。则乒乓球() A.从A到B的时间小于从B到C的时间 B.从A到B的水平位移等于从B到C的水平位移 C.从A到B的过程中克服重力做功0.2J D.在C点的动能为0.7J 17.若乒乓球在A点的速度大小为1=1.5ms,在B点的速度大小为2=20m,但风力 方向未知。则乒乓球在运动过程中速度的最小值为vmin=」 ms；在所有可能 的风力情况中，风力的最小值为Fm血= N。(保留两位有效数字) 六、井中的辘轳（15分) 如图甲所示，辘轳是古代民间提水设施，由辘 轳头、支架、井绳、水斗等部分构成，人通过手摇 毓轳使得水斗上升。图乙为提水设施工作原理简化 图，其中辘轳绕绳轮轴半径为r=0.1m,井足够深。 水斗 甲 18.第一次取水过程中，辘轳绕轴旋转角度0与经过时间1之 0/rad 间的关系如图所示，其中横坐标X为(1+3)2(1单位：s), 则（) A.水斗在做匀速直线运动 Xs2 B.水斗的加速度在不断域小 C.在0~9s内水斗运动的距离为1.8m -18 D.在t=2s时水斗的速度大小为2m/s 19.第二次取水过程中，水斗与水的总质量为m=2kg,人手摇辘轳的功率为P=39.6W且 保持不变。水斗（含水）从静止开始上升，在这一过程中其受到的空气阻力大小f与速 度大小v成正比，比例系数为k=0.1Ns/m。 (1)查阅资料可知，比例系数k与空气的密度p、空气分子的平均间距d、空气分子的 平均碰撞时间x、水斗的横截面积S之间存在定量关系：k=Cpd2x*S'(其中C为无量 纲常数)，则（) A.x=1,y=2 B.x=1,y=0.5 C.x=-1,y=2 D.x=-1,y=0.5 （2)(论述)通过定量计算理论上的最大速度与空气阻力，论证说明在研究这一问题时 可以忽略空气阻力。 (3)(计算)在忽略空气阻力的情况下，水斗v(ms) (含水)在某段过程中的速度)一时间1关系 如图所示，求这0.35s内人手摇辘轳的机械效 率7。（保留三位有效数字) 0··0.10.20.3心7s