上海交大南洋中學(xué)2024年物理高三第一學(xué)期期中考試試題含解析

上海交大南洋中學(xué)2024年物理高三第一學(xué)期期中考試試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如下圖所示，光滑半圓槽質(zhì)量為M，靜止在光滑的水平面上，其內(nèi)表面有一小球被細(xì)線吊著恰好位于槽的邊緣處.若將線燒斷，小球滑到另一邊的最高點(diǎn)時(shí)，圓槽的速度為()A．零B．向右C．向左D．不能確定2、如圖所示，質(zhì)量分別為2m和3m的兩個(gè)小球置于光滑水平面上，且固定在勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧的兩端。現(xiàn)在質(zhì)量為2m的小球上沿彈簧軸線方向施加大小為F的水平拉力，使兩球一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為（）A． B． C． D．3、如圖所示，輕彈簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物塊P，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)有一豎直向上的力F作用在P上，使其向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。以x表示P離開靜止位置的位移，在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)前，下列表示F和x之間關(guān)系的圖像正確的是（）A． B．C． D．4、甲、乙兩物體同時(shí)從同一位置沿同一直線運(yùn)動(dòng)，它們的v﹣t圖象如圖所示，下列說法正確的是（）A．t1時(shí)刻，兩者相距最遠(yuǎn)B．t2時(shí)刻，乙物體追上甲C．乙物體先向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，t1時(shí)刻以后反向向正方向運(yùn)動(dòng)D．0﹣t2時(shí)間內(nèi)，乙的速度和加速度都是先減小后增大5、如圖，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，半徑OC與OB成60°角，質(zhì)子甲以速率v從A點(diǎn)沿直徑AB方向射入磁場(chǎng)，從C點(diǎn)射出．質(zhì)子乙以速率v/3從B點(diǎn)沿BA方向射入磁場(chǎng)，從D點(diǎn)射出磁場(chǎng)，不計(jì)質(zhì)子重力，則C、D兩點(diǎn)間的距離為A．RB．2RC．2RD．R6、物理學(xué)中引入“瞬時(shí)速度”概念運(yùn)用了A．等效替代方法B．控制變量方法C．無限逼近方法D．理想實(shí)驗(yàn)方法二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，小車A通過一根繞過定滑輪的輕繩吊起一重物B，開始時(shí)用力按住A使A不動(dòng)，現(xiàn)設(shè)法使A以速度vA＝3m/s向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻連接A車右端的輕繩與水平方向夾角θ＝37°，設(shè)此時(shí)B的速度大小為vB(cos37°＝0.8)，不計(jì)空氣阻力，忽略繩與滑輪間摩擦，則()A．A不動(dòng)時(shí)B對(duì)輕繩的拉力就是B的重力B．當(dāng)輕繩與水平方向成θ角時(shí)重物B的速度vB＝2.4m/sC．當(dāng)輕繩與水平方向成θ角時(shí)重物B的速度vB＝3.75m/sD．B上升到滑輪前的過程中機(jī)械能增加8、如圖所示是飛船進(jìn)入某星球軌道后的運(yùn)動(dòng)情況，飛船沿距星球表面高度為100km的圓形軌道Ⅰ運(yùn)動(dòng)，到達(dá)軌道的A點(diǎn)時(shí)，點(diǎn)火制動(dòng)變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，到達(dá)軌道Ⅱ的B點(diǎn)時(shí)，飛船離星球表面高度為15km，再次點(diǎn)火制動(dòng)，下降落到星球表面。下列判斷正確的是()A．飛船在軌道Ⅱ上由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，動(dòng)能增大B．飛船在軌道Ⅱ上的機(jī)械能大于在Ⅰ軌道上的機(jī)械能C．飛船經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)，在Ⅰ軌道上的加速度等于在Ⅱ軌道上的加速度D．飛船在A點(diǎn)點(diǎn)火變軌瞬間，速度增大9、如圖1所示，一個(gè)物體放在粗糙的水平地面上．在時(shí)刻，物體在水平力作用下由靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)．在到時(shí)間內(nèi)物體的加速度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖2所示．已知物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相等．則（）A．時(shí)刻，力等于零B．在時(shí)間內(nèi)，力先增大后減小，方向不變C．在時(shí)間內(nèi)，物體的速度逐漸變大D．在時(shí)間內(nèi)，物體的運(yùn)動(dòng)方向先向右后向左10、如圖所示，一輕質(zhì)彈簧，上端懸掛于天花板，下端系一質(zhì)量為的平板，靜止在點(diǎn)，一質(zhì)量為的均勻環(huán)套在彈簧外，與平板的距離為，如圖所示，讓環(huán)自由下落，撞擊平板．已知碰后環(huán)與板以相同的速度向下運(yùn)動(dòng)，使彈簧伸長(zhǎng)，則下列說法正確的是（）A．若碰撞時(shí)間極短，則碰撞過程中環(huán)與板的總機(jī)械能守恒B．若碰撞時(shí)間極短，則碰撞過程中環(huán)與板的總動(dòng)量守恒C．環(huán)撞擊板后，板的新的平衡位置在點(diǎn)正下方D．碰撞后新平衡位置與下落高度無關(guān)三、實(shí)驗(yàn)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，某同學(xué)借用“探究加速度與力、質(zhì)量之間的定量關(guān)系”的相關(guān)實(shí)驗(yàn)思想、原理及操作，進(jìn)行“研究合外力做功和物體動(dòng)能變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．（1）為達(dá)到平衡阻力的目的，取下細(xì)繩及托盤，通過調(diào)整墊塊的位置，改變長(zhǎng)木板傾斜程度，根據(jù)紙帶打出點(diǎn)的間隔判斷小車是否做________運(yùn)動(dòng)．（2）按圖所示裝置，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，由靜止釋放小車，打出若干條紙帶，從中挑選一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，如圖所示．紙帶上打出相鄰兩個(gè)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T，O點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的第一個(gè)點(diǎn)，從O點(diǎn)到A、B、C、D、E、F點(diǎn)的距離依次為s1、s2、s3、s4、s5、s1．已知小車的質(zhì)量為M，盤和砝碼的總質(zhì)量為m．由此可求得紙帶上由O點(diǎn)到E點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)過程中，盤和砝碼受到的重力所做功的表達(dá)式W＝_____________，該小車動(dòng)能改變量的表達(dá)式ΔEk＝_________．由于實(shí)驗(yàn)中存在誤差，所以，W________ΔEk．（選填“小于”、“等于”或“大于”）．12．（12分）某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌做驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)．氣墊導(dǎo)軌裝置如圖(a)所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成．(1)下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟：①安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平；②向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；③把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與彈射架并固定在滑塊1的左端，滑塊拖著紙帶移動(dòng)時(shí)，紙帶始終在水平方向；④使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩；把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間；⑤先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再放開滑塊1，讓滑塊1帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng)；在中間與滑塊2相撞并粘在一起運(yùn)動(dòng)；⑥取下紙帶，重復(fù)步驟④⑤，選出理想的紙帶如圖(b)所示；⑦測(cè)得滑塊1的質(zhì)量310g，滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量205g．(2)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，計(jì)算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動(dòng)量為________kg·m/s；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動(dòng)量為________kg·m/s(保留三位有效數(shù)字)．(3)試說明(2)中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是______________________________四、計(jì)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）某人在相距10m的A、B兩點(diǎn)間練習(xí)折返跑，他在A點(diǎn)由靜止出發(fā)跑向B點(diǎn)，到達(dá)B點(diǎn)后立即返回A點(diǎn)．設(shè)加速過程和減速過程都是勻變速運(yùn)動(dòng)，加速過程和減速過程的加速度大小分別是4m/s2和8m/s2，運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度為4m/s，從B點(diǎn)返回的過程中達(dá)到最大速度后即保持該速度運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，求：(1)從B點(diǎn)返回A點(diǎn)的過程中以最大速度運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；(2)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)與從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的平均速度的大小之比．14．（16分）如圖所示，粗糙水平地面AB與半徑R＝0.4m的光滑半圓軌道BCD相連接，且在同一豎直平面內(nèi)，O是BCD的圓心，BOD在同一豎直線上．質(zhì)量m＝2kg的小物塊在9N的水平恒力F的作用下，從A點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．已知AB＝5m，小物塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.2.當(dāng)小物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)撤去力F.取重力加速度g＝10m/s2.求：(1)小物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小；(2)小物塊運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)小物塊作用力的大?。?5．（12分）如圖，光滑水平面AB與豎直面的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)相連接，導(dǎo)軌半徑為R，一質(zhì)量為m的靜止木塊在A處壓縮彈簧，釋放后，木塊獲得一向右的初速度，當(dāng)它經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對(duì)導(dǎo)軌的壓力是其重力的7倍，之后向上運(yùn)動(dòng)恰能通過軌道頂點(diǎn)C，不計(jì)空氣阻力，試求：（1）彈簧對(duì)木塊所做的功；（2）木塊從B到C過程中克服摩擦力做的功；（3）木塊離開C點(diǎn)落回水平面所需的時(shí)間和落回水平面時(shí)的動(dòng)能。

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解題分析】對(duì)于系統(tǒng)來說，整體的動(dòng)量守恒，系統(tǒng)的初動(dòng)量為零，當(dāng)小球滑到另一邊的最高點(diǎn)時(shí)，小球和圓槽具有共同的速度，根據(jù)總動(dòng)量守恒可知，此時(shí)的速度都為零，所以圓槽的速度為零，所以A正確，BCD錯(cuò)誤．故選A．2、B【解題分析】

根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)整體有對(duì)質(zhì)量為3m的小球：聯(lián)立解得，彈簧的彈力大小為根據(jù)胡克定律可得則此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為：故B正確。3、B【解題分析】

設(shè)物塊P的質(zhì)量為m，加速度為a，靜止時(shí)彈簧的壓縮量為x0，彈簧的勁度系數(shù)為k，由力的平衡條件得：mg=kx0；以向上為正方向，木塊的位移為x時(shí)彈簧對(duì)P的彈力：F1=k（x0-x），對(duì)物塊P，由牛頓第二定律得：F+F1-mg=ma，由以上式子聯(lián)立可得：F=kx+ma?？梢奆與x是線性關(guān)系，且F隨著x的增大而增大，當(dāng)x=0時(shí)有：kx+ma=ma＞0，故B正確，ACD錯(cuò)誤。4、D【解題分析】在時(shí)間內(nèi)，乙的速度比甲的小，甲在乙的前方，兩者間距逐漸增大．時(shí)刻后，乙的速度比甲的大，兩者間距減小，所以時(shí)刻，兩者相距最遠(yuǎn)．故A錯(cuò)誤．甲、乙兩物體由同一位置出發(fā)，在v—t圖象中圖象與坐標(biāo)軸圍成面積代表位移，知時(shí)間內(nèi)，甲的位移比乙的大，時(shí)刻，乙物體還沒有追上甲，故B錯(cuò)誤．在速度-時(shí)間圖象中速度的正負(fù)表示運(yùn)動(dòng)方向，從圖中可知乙的速度一直為正，運(yùn)動(dòng)方向沒有發(fā)生改變，故C錯(cuò)誤．根據(jù)速度時(shí)間圖象的斜率表示加速度，故時(shí)間內(nèi)，乙的速度和加速度都是先減小后增大，故D正確．故選D．【題目點(diǎn)撥】由v-t圖象直接讀出物體的運(yùn)動(dòng)情況，根據(jù)速度關(guān)系分析何時(shí)相距最遠(yuǎn)．根據(jù)“面積”表示位移，分析兩物體何時(shí)相遇．兩物體速度始終為正值，速度方向一直為正方向，由速度的正負(fù)分析速度的方向．根據(jù)圖象的斜率分析加速度的變化．5、D【解題分析】

洛侖茲力提供向心力，，由幾何關(guān)系求得，由于質(zhì)子乙的速度是，其軌道半徑，它們?cè)诖艌?chǎng)的偏轉(zhuǎn)角分別為60°和120°根據(jù)幾何知識(shí)可得，所以，D正確．6、C【解題分析】

根據(jù)速度定義式，當(dāng)△t非常非常小時(shí)，可以表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度，該定義應(yīng)用了極限思想方法，即無限逼近方法，故C正確。故選C。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解題分析】

若A不動(dòng)時(shí)B對(duì)輕繩的拉力大小等于B的重力，不是同一個(gè)力，故A錯(cuò)誤；小車的運(yùn)動(dòng)可分解為沿繩方向和垂直于繩的方向的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，因斜拉繩子與水平面的夾角為37°，由幾何關(guān)系可得：vB=vAcos37°=2.4m/s；故B正確，C錯(cuò)誤；B上升到滑輪前的過程中，繩子的拉力一直做正功，則機(jī)械能增加，故D正確．故選BD．【題目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵將汽車的運(yùn)動(dòng)分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，知道沿繩子方向的速度等于重物的速度大小．8、AC【解題分析】

A.船在軌道Ⅱ上由A到B的過程中，萬有引力做正功，動(dòng)能增大，故A正確；BD.飛船在A點(diǎn)由軌道Ⅰ變到軌道Ⅱ，萬有引力大于向心力，故需要點(diǎn)火減速，飛船點(diǎn)火后瞬間的速度減?。辉谲壍愧蛏系臋C(jī)械能小于在Ⅰ軌道上的機(jī)械能，故B錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤；C.由于飛船經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)，受到的萬有引力相等，所以在Ⅰ軌道上的加速度等于在Ⅱ軌道上的加速度，故C正確。9、BC【解題分析】A．由于時(shí)刻，故，由于物體與地面間的摩擦，所以是，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)牛二定律先變大后變小，而加速度的方向始終沒變，故B正確；C．圖象圍成的面積代表速度，所以在時(shí)間內(nèi)，物體的速度逐漸變大，故C正確；D．由于速度的方向始終沒變，故D錯(cuò)誤；故選BC。【題目點(diǎn)撥】加速度隨時(shí)間先增大后減小，方向不變，所以加速度方向始終與速度方向相同，物體做加速運(yùn)動(dòng)。10、BCD【解題分析】

A．由于碰后速度相同，為完全非彈性碰撞，機(jī)械不守恒，減小的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，A錯(cuò)誤；B．圓環(huán)與平板碰撞過程，若碰撞時(shí)間極短，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，外力可忽略不計(jì)，則系統(tǒng)總動(dòng)量守恒，B正確；CD．碰撞前板的平衡位置滿足kx=Mg碰撞后平衡時(shí)，有：即碰撞后新平衡位置在點(diǎn)正下方，且與下落高度無關(guān)，CD正確。故選BCD。【題目點(diǎn)撥】本題關(guān)鍵是抓住碰撞過程和碰撞后下降的兩個(gè)過程，碰撞過程動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒，之后環(huán)與板及彈簧系統(tǒng)機(jī)械能守恒，滿足簡(jiǎn)諧振動(dòng)的規(guī)律。三、實(shí)驗(yàn)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、勻速直線；mgs5；M(s【解題分析】①為保證拉力等于小車受到的合力，需平衡摩擦力，即將長(zhǎng)木板左端適當(dāng)墊高，輕推小車，小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)；②盤和砝碼受到的重力所做功為：W=mgs③打D點(diǎn)時(shí)的速度為：vD由O點(diǎn)到E點(diǎn)小車增加的動(dòng)能為：ΔE由于盤和砝碼也有動(dòng)能，且有阻力做功，盤和砝碼受到的重力所做功小于小車增加的動(dòng)能．點(diǎn)睛：為保證拉力等于小車受到的合力，需平衡摩擦力，使小車不受拉力時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)；盤和砝碼受到的重力所做功等于重力與位移的乘積；D點(diǎn)速度等于CE段的平均速度，求解出速度后再求解動(dòng)能；由于盤和砝碼也有動(dòng)能，且有阻力做功，盤和砝碼受到的重力所做功小于小車增加的動(dòng)能．12、接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源；放開滑塊；0.620；0.618；紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔有摩擦；【解題分析】(2)放開滑塊1后，滑塊1做勻速運(yùn)動(dòng)，跟滑塊2發(fā)生碰撞后跟2一起做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)得，碰撞前滑塊1的動(dòng)量為：，滑塊2的動(dòng)量為零，所以碰撞前的總動(dòng)量為0.620kg?m/s.碰撞后滑塊1、2速度相等，所以碰撞后總動(dòng)量為：.(3)結(jié)果不完全相等是因?yàn)榧垘c打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔有摩擦力的作用．【題目點(diǎn)撥】本實(shí)驗(yàn)為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律設(shè)置滑塊在氣墊導(dǎo)軌上碰撞，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶的數(shù)據(jù)測(cè)量碰前和碰后的速度，計(jì)算前后的動(dòng)量，多次重復(fù)，在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等，則動(dòng)量守恒定律得到驗(yàn)證．四、計(jì)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、16B、（1）2s（2）12:13【解題分析】試題分析：（1）設(shè)此人加速運(yùn)動(dòng)過程中的加速度大小為a1=4m/s2，勻速運(yùn)動(dòng)的速度為vm=4m/s，從靜止到加速至最大速度所用時(shí)間為t1，加速的位移大小為s1，從B點(diǎn)返回A點(diǎn)過程中勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，A、B兩地間的距離為L(zhǎng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)方程可得：vm=a1t1①②L－s1=vmt2③由①～③式并代入數(shù)據(jù)可得：t2=2s