上海市奉贤区华东理工大学附属奉贤曙光中学2026-2027学年上学期高三物理期中试卷　

2026-2027学年曙光中学高三年级物理期中试卷 命题人：高二物理备课组 2026年10月 特别提示： 1. 本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。 2. 本试卷标注“计算”“简答”“论证”的试题，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9.8m/s²。 一、弹簧 弹簧在生活中有很多应用。 1.1 为测量某弹簧测力计中弹簧的劲度系数，一同学测量并绘制了弹簧拉力F与弹簧伸长量x间的关系图像，则该弹簧的劲度系数为____N/m。 1.2 如图，质量为m的小球用水平轻弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态，重力加速度为g。在木板AB突然向下撤离的瞬间，小球加速度（ ） A. 为0 B. 大小为g，方向竖直向下 C. 大小为√3/3 g，方向水平向右 D. 大小为2√3/3 g，方向垂直木板向下 1.3 如图，水平放置的轻弹簧一端固定。物体获得一初速度后，在水平桌面上向右运动，将弹簧压缩，随后又被弹回。在该物体接触弹簧到离开弹簧的过程中（ ） A. 若桌面光滑，则物体加速度的大小是先减小后增大 B. 若桌面粗糙，则物体加速度的大小是先增大后减小再增大 C. 若桌面光滑，则物体加速度的大小是先增大后减小再增大 D. 若桌面粗糙，则物体加速度的大小是先增大后减小再增大 1.4 如图(a)，将小球轻放到静止轻弹簧的顶端，并由静止释放。小球在下降过程中其加速度a与下降高度h的关系如图(b)所示。若小球的质量为m，则弹簧的劲度系数为（ ） A. 大于 B. 小于 C. 等于 二、微观世界 随着原子、电子、原子核的发现，人们对微观世界有了越来越多的认识。 2.1 卢瑟福通过如下图所示的实验装置，第一次完成了原子核的人工转变，并由此发现质子。图中A为放射源发出的α射线，银箔的作用是 。充入氮气后，写出发生的核反应方程 。 2.2 铀235受到中子轰击后，会发生核裂变。 （1）补全核裂变方程： 。 （2）铀235的____必须足够大，才能保证其自发、持续地发生链式反应。 2.3 质子、中子和氘核的质量分别为m₁、m₂和m₃。当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是____；(c表示真空中的光速) 2.4 质量为m₀的某元素原子核发生衰变，经过时间t，该元素原子核剩余的质量为m，其m/m₀ - t关系如图所示。该元素的半衰期约为（ ） A. 67d B. 101d C. 115d D. 124d 2.5 某研究光电效应规律装置的示意图如图(a)所示(实验过程中电源正负极可调换)。先后用两束单色光a、b分别进行实验，得到电流表与电压表示数关系图线如图(b)所示。 （1）根据图(a)电路，用笔画线代替导线，在实物图(c)中完成接线。 （2）两束单色光a、b的频率分别为νₐ、νᵦ，光强分别为Iₐ、Iᵦ，则由图(b)可知（ ） A. νₐ=νᵦ、Iₐ=Iᵦ B. νₐ≠νᵦ、Iₐ=Iᵦ C. νₐ=νᵦ、Iₐ>Iᵦ D. νₐ≠νᵦ、Iₐ>Iᵦ E. νₐ=νᵦ、Iₐ<Iᵦ F. νₐ≠νᵦ、Iₐ<Iᵦ （3）若单色光a的频率为νₐ，根据图(b)可知，用单色光a进行实验时，光电流的饱和值(最大值)为Iₘₐ，反向遏止电压为Uc，则单位时间内从阴极K逸出的最大光电子数为____，阴极K金属的截止频率为____。(元电荷为e，普朗克常量为h) 2.6 质量为m、速度大小为v的电子的德布罗意波长为____。(普朗克常量为h) 三、电梯 电梯是大家日常生活中重要的交通工具。 3.1 饮料瓶中灌满水后瓶口向上固定在匀速上升的电梯中，且瓶口打开。在瓶的下方戳一小孔，孔中有水喷出。此时若释放该瓶，其将自由下落。不计空气阻力，则（ ） A. 由于惯性，水将从瓶口继续喷出 B. 由于完全失重，水不会从小孔中喷出 C. 由于大气压力，小孔中水喷出量减小 D. 由于重力的作用，水仍从小孔中喷出 3.2 如图(甲)，某同学站在电梯上随电梯斜向上运动，电梯的倾角θ=37°，人站立位置处电梯面水平，电梯运动的v-t图像如图(乙)所示。已知人的质量为60kg。 （1）在3-4s内，人受到的摩擦力方向为____。 （2）求0-1s内，人对电梯的作用力F的大小和方向。(计算) 3.3 某地一观光塔总高度达600m，游客乘坐观光电梯大约1min就可以到达观光平台。若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t=0时由静止开始上升，其加速度a随时间t的变化关系如图所示，则（ ）(多选) A. t=4.5s时，电梯处于失重状态 B. 56-59s时间内，绳索拉力最小 C. 0-5s时间内，电梯速度的变化量为8m/s D. t=60s时，电梯位移恰好为0 四、行星运动 某行星绕太阳运行的椭圆轨道示意图如图所示。太阳位于焦点F，A点为近日点，B点为远日点，O为椭圆中心。A点和F点间的距离为r₁，B点和F点间的距离为r₂。该行星运动到A点时的速度大小为v。已知太阳质量为M，该行星质量为m，引力常量为G。 4.1 该行星在A点时的加速度大小（ ）(多选) A. 大于 B. 等于 C. 小于 D. 大于 E. 等于 F. 小于 4.2 该行星运动到B点时的速度大小vB=____。 4.3 该行星绕太阳运动的周期为（ ） A. B. C. D. 2 五、运动 机械运动是最基本的运动形式。 5.1 某同学使用数码小车研究碰撞过程，实验装置如图。两材质完全相同的数码小车1、2置于水平长直轨道上，小车质量m₁=0.30kg、m₂=0.20kg。小车1前方固定有轻质弹簧，以一定的速度撞击原本静止在轨道上的小车2，测得一段时间内两辆车速度v随时间t的变化关系如图所示。该同学由图判断两车发生碰撞的时间段约为0.01s至0.05s，不计空气阻力。 （1）碰撞过程中，两车间的相互作用力（ ） A. 保持不变 B. 持续增大 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大 （2）碰撞过程中弹簧弹性势能的最大值最接近（ ）。 A. 0.007J B. 0.018J C. 0.025J D. 0.050J （3）对实验进行误差分析，发现碰撞过程中两车动量之和实际在不断减少。若这是由轨道对车的摩擦力引起的，则碰撞过程中两辆小车组成系统受到的平均摩擦力大小为____N。 5.2 如图，倾角θ=53°的斜面ABC固定于水平地面，斜面竖直高度AB为h=0.4m。高度为H=0.6m的光滑水平桌面上有一可视为质点的小滑块。现给小滑块一水平向右的初速度，使小滑块从桌面边缘O点开始做平抛运动，小滑块落在斜面顶端A点时速度方向刚好与斜面相切。已知小滑块与斜面之间的动摩擦因数μ=0.5，求：(取sin53°=0.8，cos53°=0.6，重力加速度大小g取10m/s²，不计空气阻力) （1）小滑块经过O点时速度的大小v₀；(计算) （2）小滑块下滑至斜面底端C时的速度大小v'。(保留三位有效数字)(计算) 5.3 在“天宫”中做如图a所示实验：静止释放质量为3m的球A，同时给质量为m的球B初速度v向A球球心运动，经过时间Δt两球发生碰撞，忽略两球碰撞时间，照相机拍下如图b所示的不同时刻的两球位置照片。 （1）在碰撞后A球的速度u=____v； （2）(论证) 两球间的碰撞是否为弹性碰撞。 六、辘轳 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，人通过手摇辘轳使得水斗上升。辘轳工作原理简化图如图所示，其中辘轳绕绳轮轴半径r=0.1m，井足够深。 6.1 第一次取水过程中，辘轳绕轴旋转角度θ与经过时间t之间的关系如图所示，其中横坐标X为(t+3)²(SI)，则（ ）。 A. 水斗在做匀速直线运动 B. 水斗的加速度在不断减小 C. 在0~9s内水斗运动的距离为1.8m D. 在t=2s时水斗的速度大小为2m/s 6.2 第二次取水过程中，水斗与水的总质量m=2kg，人手摇辘轳的功率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k=0.1N·s/m。 （1）查阅资料可知，比例系数k与空气的密度ρ、空气分子的平均间距d、空气分子的平均碰撞时间τ、水斗的横截面积S之间存在定量关系：k=Cρd²τˣSʸ（其中C为无量纲常量），则（ ）。 A. x=1，y=2 B. x=1，y=0.5 C. x=-1，y=2 D. x=-1，y=0.5 （2）求水斗能达到的最大速度vₘ的大小。(计算) （3）在忽略空气阻力的情况下，水斗(含水)在某段过程中的速度v随时间t的变化关系如图所示，求这0.35s内人手摇辘轳所做的总功。(保留四位有效数字)(计算) 第 1 页 共 5 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年曙光中学高三年级物理期中试卷 命题人：高二物理备课组 2026年10月 特别提示： 1. 本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。 2. 本试卷标注“计算”“简答”“论证”的试题，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9.8m/s²。 一、弹簧 弹簧在生活中有很多应用。 1.1 为测量某弹簧测力计中弹簧的劲度系数，一同学测量并绘制了弹簧拉力F与弹簧伸长量x间的关系图像，则该弹簧的劲度系数为____N/m。 【答案】54 【解析】根据胡克定律F=kx，F-x图像的斜率表示劲度系数。由图可知： k = ΔF/Δx = 3.25N / (6×10⁻²m) ≈ 54 N/m 1.2 如图，质量为m的小球用水平轻弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态，重力加速度为g。在木板AB突然向下撤离的瞬间，小球加速度（ ） A. 为0 B. 大小为g，方向竖直向下 C. 大小为√3/3 g，方向水平向右 D. 大小为2√3/3 g，方向垂直木板向下 【答案】D 【解析】撤离木板前 ，小球的受力如图所示 ： 木板的支持力FN 撤离木板的瞬间 ，弹簧的弹力不变 ，弹力和重力的合力大小等于撤离木板前木板的支持力 ，方向与竖直方向成30∘右向下；根据牛顿第二定律F合 = FN = ma 代入数据解得a = g 方向垂直木板向下 ，故ABC错误 ，D正确。 故选 ：D。 1.3 如图，水平放置的轻弹簧一端固定。物体获得一初速度后，在水平桌面上向右运动，将弹簧压缩，随后又被弹回。在该物体接触弹簧到离开弹簧的过程中（ ） A. 若桌面光滑，则物体加速度的大小是先减小后增大 B. 若桌面粗糙，则物体加速度的大小是先增大后减小再增大 C. 若桌面光滑，则物体加速度的大小是先增大后减小再增大 D. 若桌面粗糙，则物体加速度的大小是先增大后减小再增大 【答案】D 【解析】AB.若接触面光滑 ，则物体是在刚接触弹簧时速度最大 ，加速度为零 ，随着向右将弹簧压缩 ，弹簧的弹力增大 ，则加速度一直增大 ，直至物体速度减小到零 ；然后物体向左运动 ，向左运动时弹簧的弹力逐渐减小 ，加速度逐渐减小 ，因此若接触面光滑 ，则物体加速度的大小是先增加后减小，故AB错误； CD.若接触面粗糙 ，设弹簧压缩量为x ，弹力和摩擦力方向均向左；根据牛顿第二定律kx+ μmg = ma 随着弹簧的形变量x增大 ，加速度a一直增大 ，直至速度减小到零 ； 当物体向左运动 ，开始时弹力大于摩擦力 ，根据牛顿第二定律kx − μmg = ma随着弹簧形变量x减小 ，则加速度减小； 当kx = μmg时 ，加速度减小到零 ，之后kx < μmg ，加速度开始反向增大 ，因此若接触面粗糙 ，则物体加速度的大小是先增大后减小再增大 ，故D正确 ，C错误。 故选 ：D。 1.4 如图(a)，将小球轻放到静止轻弹簧的顶端，并由静止释放。小球在下降过程中其加速度a与下降高度h的关系如图(b)所示。若小球的质量为m，则弹簧的劲度系数为（ ） A. 大于 B. 小于 C. 等于 【答案】 二、微观世界 随着原子、电子、原子核的发现，人们对微观世界有了越来越多的认识。 2.1 卢瑟福通过如下图所示的实验装置，第一次完成了原子核的人工转变，并由此发现质子。图中A为放射源发出的α射线，银箔的作用是 。充入氮气后，写出发生的核反应方程 。 【答案】 2.2 铀235受到中子轰击后，会发生核裂变。 （1）补全核裂变方程： 。 （2）铀235的____必须足够大，才能保证其自发、持续地发生链式反应。 【答案】铀235的体积必须足够大 【解析】 2.3 质子、中子和氘核的质量分别为m₁、m₂和m₃。当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是____；(c表示真空中的光速) 【解析】 2.4 质量为m₀的某元素原子核发生衰变，经过时间t，该元素原子核剩余的质量为m，其m/m₀ - t关系如图所示。该元素的半衰期约为（ ） A. 67d B. 101d C. 115d D. 124d 【答案】C 2.5 某研究光电效应规律装置的示意图如图(a)所示(实验过程中电源正负极可调换)。先后用两束单色光a、b分别进行实验，得到电流表与电压表示数关系图线如图(b)所示。 （1）根据图(a)电路，用笔画线代替导线，在实物图(c)中完成接线。 （2）两束单色光a、b的频率分别为νₐ、νᵦ，光强分别为Iₐ、Iᵦ，则由图(b)可知（ ） A. νₐ=νᵦ、Iₐ=Iᵦ B. νₐ≠νᵦ、Iₐ=Iᵦ C. νₐ=νᵦ、Iₐ>Iᵦ D. νₐ≠νᵦ、Iₐ>Iᵦ E. νₐ=νᵦ、Iₐ<Iᵦ F. νₐ≠νᵦ、Iₐ<Iᵦ （3）若单色光a的频率为νₐ，根据图(b)可知，用单色光a进行实验时，光电流的饱和值(最大值)为Iₘₐ，反向遏止电压为Uc，则单位时间内从阴极K逸出的最大光电子数为____，阴极K金属的截止频率为____。(元电荷为e，普朗克常量为h) 【答案】 2.6 质量为m、速度大小为v的电子的德布罗意波长为____。(普朗克常量为h) 【答案】 【解析】由p=mv和波的动量 得λ= 三、电梯 电梯是大家日常生活中重要的交通工具。 3.1 饮料瓶中灌满水后瓶口向上固定在匀速上升的电梯中，且瓶口打开。在瓶的下方戳一小孔，孔中有水喷出。此时若释放该瓶，其将自由下落。不计空气阻力，则（ ） A. 由于惯性，水将从瓶口继续喷出 B. 由于完全失重，水不会从小孔中喷出 C. 由于大气压力，小孔中水喷出量减小 D. 由于重力的作用，水仍从小孔中喷出 【答案】B 【解析】 3.2 如图(甲)，某同学站在电梯上随电梯斜向上运动，电梯的倾角θ=37°，人站立位置处电梯面水平，电梯运动的v-t图像如图(乙)所示。已知人的质量为60kg。 （1）在3-4s内，人受到的摩擦力方向为____。 （2）求0-1s内，人对电梯的作用力F的大小和方向。(计算) 【解析】（1） （2） 3.3 某地一观光塔总高度达600m，游客乘坐观光电梯大约1min就可以到达观光平台。若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t=0时由静止开始上升，其加速度a随时间t的变化关系如图所示，则（ ）(多选) A. t=4.5s时，电梯处于失重状态 B. 56-59s时间内，绳索拉力最小 C. 0-5s时间内，电梯速度的变化量为8m/s D. t=60s时，电梯位移恰好为0 【答案】BC 【解析】 四、行星运动 某行星绕太阳运行的椭圆轨道示意图如图所示。太阳位于焦点F，A点为近日点，B点为远日点，O为椭圆中心。A点和F点间的距离为r₁，B点和F点间的距离为r₂。该行星运动到A点时的速度大小为v。已知太阳质量为M，该行星质量为m，引力常量为G。 4.1 该行星在A点时的加速度大小（ ）(多选) A. 大于 B. 等于 C. 小于 D. 大于 E. 等于 F. 小于 【答案】BF 【解析】 4.2 该行星运动到B点时的速度大小vB=____。 【答案】 【解析】 4.3 该行星绕太阳运动的周期为（ ） A. B. C. D. 2 【答案】B 五、运动 机械运动是最基本的运动形式。 5.1 某同学使用数码小车研究碰撞过程，实验装置如图。两材质完全相同的数码小车1、2置于水平长直轨道上，小车质量m₁=0.30kg、m₂=0.20kg。小车1前方固定有轻质弹簧，以一定的速度撞击原本静止在轨道上的小车2，测得一段时间内两辆车速度v随时间t的变化关系如图所示。该同学由图判断两车发生碰撞的时间段约为0.01s至0.05s，不计空气阻力。 （1）碰撞过程中，两车间的相互作用力（ ） A. 保持不变 B. 持续增大 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大 【答案】C 【解析】由v-t图像斜率表示加速度，可知加速度先增大后减小，根据牛顿第二定律可知两车间的相互作用力先增大后减小。故选 C （2）碰撞过程中弹簧弹性势能的最大值最接近（ ）。 A. 0.007J B. 0.018J C. 0.025J D. 0.050J 【答案】C 【解析】两车共速时，弹簧的弹性势能最大，由图可知两车共速的速度为0.35m/s，小车1初始速度为0.610m/s根据能量守恒定律有， 解得：△Epmax=0.025J （3） 对实验进行误差分析，发现碰撞过程中两车动量之和实际在不断减少。若这是由轨道对车的摩擦力引起的，则碰撞过程中两辆小车组成系统受到的平均摩擦力大小为____N。 【答案】0.5 【解析】 5.2 如图，倾角θ=53°的斜面ABC固定于水平地面，斜面竖直高度AB为h=0.4m。高度为H=0.6m的光滑水平桌面上有一可视为质点的小滑块。现给小滑块一水平向右的初速度，使小滑块从桌面边缘O点开始做平抛运动，小滑块落在斜面顶端A点时速度方向刚好与斜面相切。已知小滑块与斜面之间的动摩擦因数μ=0.5，求：(取sin53°=0.8，cos53°=0.6，重力加速度大小g取10m/s²，不计空气阻力) （1）小滑块经过O点时速度的大小v₀；(计算) （2）小滑块下滑至斜面底端C时的速度大小v'。(保留三位有效数字)(计算) 【答案】 5.3 在“天宫”中做如图a所示实验：静止释放质量为3m的球A，同时给质量为m的球B初速度v向A球球心运动，经过时间Δt两球发生碰撞，忽略两球碰撞时间，照相机拍下如图b所示的不同时刻的两球位置照片。 （1） 在碰撞后A球的速度u=____v； 【答案】0.5 【解析】 （2）(论证) 两球间的碰撞是否为弹性碰撞。 【答案】是弹性碰撞 【解析】 六、辘轳 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，人通过手摇辘轳使得水斗上升。辘轳工作原理简化图如图所示，其中辘轳绕绳轮轴半径r=0.1m，井足够深。 6.1 第一次取水过程中，辘轳绕轴旋转角度θ与经过时间t之间的关系如图所示，其中横坐标X为(t+3)²(SI)，则（ ）。 A. 水斗在做匀速直线运动 B. 水斗的加速度在不断减小 C. 在0~9s内水斗运动的距离为1.8m D. 在t=2s时水斗的速度大小为2m/s 【答案】D 【解析】 6.2 第二次取水过程中，水斗与水的总质量m=2kg，人手摇辘轳的功率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k=0.1N·s/m。 （1）查阅资料可知，比例系数k与空气的密度ρ、空气分子的平均间距d、空气分子的平均碰撞时间τ、水斗的横截面积S之间存在定量关系：k=Cρd²τˣSʸ（其中C为无量纲常量），则（ ）。 A. x=1，y=2 B. x=1，y=0.5 C. x=-1，y=2 D. x=-1，y=0.5 【答案】D 【解析】 （2） 求水斗能达到的最大速度vₘ的大小。(计算) 【答案】 （3）在忽略空气阻力的情况下，水斗(含水)在某段过程中的速度v随时间t的变化关系如图所示，求这0.35s内人手摇辘轳所做的总功。(保留四位有效数字)(计算) 【答案】 第 1 页 共 5 页 学科网（北京）股份有限公司 $