2024學(xué)年上海市徐匯中學(xué)物理高三上期末監(jiān)測模擬試題含解析

2024學(xué)年上海市徐匯中學(xué)物理高三上期末監(jiān)測模擬試題注意事項1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。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選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，一個人靜止在地面上，當(dāng)時，人能拉起重物的最大重力為人重力的0.2倍，已知地面對人的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力（忽略定滑輪的摩擦力），則當(dāng)時，人靜止時能拉起重物的最大重力約為人重力的（）A．0.3倍 B．0.6倍 C．0.8倍 D．1.61倍2、如圖甲，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比n1：n2＝10：1，副線圈電路接有滑動變阻器R和額定電壓為12V、線圈電阻為2Ω的電動機M．原線圈輸入的交流電壓如圖乙．閉合開關(guān)S，電動機正常工作，電流表示數(shù)為1A．下列判斷正確的是（）A．副線圈兩端的電壓有效值為VB．滑動變阻器R的接入電阻為10ΩC．電動機輸出的機械功率為12WD．若電動機突然卡住，原線圈輸入功率將變小3、如圖所示，勻強磁場分布在平面直角坐標(biāo)系的整個第I象限內(nèi)，磁感應(yīng)強度為B、方向垂直于紙面向里．一質(zhì)量為m、電荷量絕對值為q、不計重力的粒子，以某速度從O點沿著與y軸夾角為的方向進入磁場，運動到A點時，粒子速度沿x軸正方向．下列判斷錯誤的是（）A．粒子帶負(fù)電B．粒子由O到A經(jīng)歷的時間C．若已知A到x軸的距離為d，則粒子速度大小為D．離開第Ⅰ象限時，粒子的速度方向與x軸正方向的夾角為4、2013年6月20日，女航天員王亞平在“天宮一號”目標(biāo)飛行器里成功進行了我國首次太空授課．授課中的一個實驗展示了失重狀態(tài)下液滴的表面張力引起的效應(yīng)．在視頻中可觀察到漂浮的液滴處于相互垂直的兩個橢球之間不斷變化的周期性“脈動”中．假設(shè)液滴處于完全失重狀態(tài)，液滴的上述“脈動”可視為液滴形狀的周期性微小變化（振動），如圖所示．已知液滴振動的頻率表達(dá)式為，其中k為一個無單位的比例系數(shù)，r為液滴半徑，ρ為液體密度，σ為液體表面張力系數(shù)（其單位為N/m），α、β、γ是相應(yīng)的待定常數(shù)．對于這幾個待定常數(shù)的大小，下列說法中可能正確的是（）A．，， B．，，C．，， D．，，5、研究光電效應(yīng)的實驗規(guī)律的電路如圖所示，加正向電壓時，圖中光電管的A極接電源正極，K極接電源負(fù)極時，加反向電壓時，反之．當(dāng)有光照射K極時，下列說法正確的是A．K極中有無光電子射出與入射光頻率無關(guān)B．光電子的最大初動能與入射光頻率有關(guān)C．只有光電管加正向電壓時，才會有光電流D．光電管加正向電壓越大，光電流強度一定越大6、如圖所示，粗糙水平地面上用拉力F使木箱沿地面做勻速直線運動．設(shè)F的方向與水平面夾角θ從0°逐漸增大到90°的過程中，木箱的速度和動摩擦因數(shù)都保持不變，則F的功率（）A．一直增大 B．先減小后增大 C．先增大后減小 D．一直減小二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、下列說法正確的是_________（填正確答案標(biāo)號）A．天空中看到的彩虹是光的干涉現(xiàn)象形成的B．偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波C．光從空氣射入水中時，光的頻率保持不變D．光學(xué)儀器鏡頭上的增透膜利用光的衍射原理E.在水中紅光比藍(lán)光傳播得更怏8、甲乙兩物體從同一地點開始沿同一方向運動，用某測速儀描繪出兩物體的v-t圖象如圖所示，已知甲物體的圖象是兩段半徑相同的圓弧，乙物體的圖象是一傾斜直線，t4=2t2，甲的初速度末速度均等于乙的末速度。已知則下列說法正確的（）A．0～t1時間內(nèi)，甲乙兩物體距離越來越小B．t1時刻，甲乙兩物體的加速度大小可能相等C．t3～t4時間內(nèi)，乙車在甲車后方D．0～t4時間內(nèi)，兩物體的平均速度相等9、如圖所示（俯視圖），位于同一水平面內(nèi)的兩根固定金屬導(dǎo)軌、，電阻不計，兩導(dǎo)軌之間存在豎直向下的勻強磁場。現(xiàn)將兩根粗細(xì)均勻、完全相同的銅棒、放在兩導(dǎo)軌上，若兩棒從圖示位置以相同的速度沿方向做勻速直線運動，始終與兩導(dǎo)軌接觸良好，且始終與導(dǎo)軌垂直，不計一切摩擦，則下列說法中正確的是（）A．回路中有順時針方向的感應(yīng)電流B．回路中的感應(yīng)電動勢不變C．回路中的感應(yīng)電流不變D．回路中的熱功率不斷減小10、如圖所示，兩平行金屬板A、B板間電壓恒為U，一束波長為λ的入射光射到金屬板B上，使B板發(fā)生了光電效應(yīng)，已知該金屬板的逸出功為W，電子的質(zhì)量為m。電荷量為e，已知普朗克常量為h，真空中光速為c，下列說法中正確的是（）A．若增大入射光的頻率，金屬板的逸出功將大于WB．到達(dá)A板的光電子的最大動能為－W＋eUC．若減小入射光的波長一定會有光電子逸出D．入射光子的能量為三、實驗題：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）某同學(xué)在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，利用以下器材：兩個輕彈簧A和B、白紙、方木板、橡皮筋、圖釘、細(xì)線、鉤碼、刻度尺、鉛筆。實驗步驟如下：（1）用刻度尺測得彈簧A的原長為6.00cm，彈簧B的原長為8.00cm；（2）如圖甲，分別將彈簧A、B懸掛起來，在彈簧的下端掛上質(zhì)量為m=100g的鉤碼，鉤碼靜止時，測得彈簧A長度為6.98cm，彈簧B長度為9.96cm。取重力加速度g=9.8m/s2，忽略彈簧自重的影響，兩彈簧的勁度系數(shù)分別為kA=_________N/m，kB=_________N/m；（3）如圖乙，將木板水平固定，再用圖釘把白紙固定在木板上，將橡皮筋一端固定在M點，另一端系兩根細(xì)線，彈簧A、B一端分別系在這兩根細(xì)線上，互成一定角度同時水平拉彈簧A、B，把橡皮筋結(jié)點拉到紙面上某一位置，用鉛筆描下結(jié)點位置記為O。測得此時彈簧A的長度為8.10cm，彈簧B的長度為11..80cm，并在每條細(xì)線的某一位置用鉛筆記下點P1和P2；（4）如圖丙，取下彈簧A，只通過彈簧B水平拉細(xì)線，仍將橡皮筋結(jié)點拉到O點，測得此時彈簧B的長度為13.90cm，并用鉛筆在此時細(xì)線的某一位置記下點P，此時彈簧B的彈力大小為F′=________N（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）；（5）根據(jù)步驟（3）所測數(shù)據(jù)計算彈簧A的拉力FA、彈簧B的拉力FB，在圖丁中按照給定的標(biāo)度作出FA、FB的圖示______，根據(jù)平行四邊形定則作出它們的合力F的圖示，測出F的大小為_________N。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）（6）再在圖丁中按照給定的標(biāo)度作出F′的圖示____，比較F與F′的大小及方向的偏差，均在實驗所允許的誤差范圍之內(nèi)，則該實驗驗證了力的平行四邊形定則。12．（12分）如圖甲所示為測量電動機轉(zhuǎn)速的實驗裝置，半徑不大的圓形卡紙固定在電動機轉(zhuǎn)軸上，在電動機的帶動下勻速轉(zhuǎn)動，在圓形卡紙的旁邊垂直安裝了一個改裝了的電火花計時器，時間間隔為T的電火花可在卡紙上留下痕跡。（1）請將下列實驗步驟按先后排序____。①使電火花計時器與圓形卡紙保持良好接觸②接通電火花計時器的電源，使它工作起來③啟動電動機，使圓形卡紙轉(zhuǎn)動起來④關(guān)閉電火花計時器，關(guān)閉電動機；研究卡紙上留下的一段痕跡(如圖乙所示)，寫出角速度ω的表達(dá)式，代入數(shù)據(jù)，得出ω的測量值（2）要得到ω的測量值，還缺少一種必要的測量工具，它是____A．秒表B．毫米刻度尺C．圓規(guī)D．量角器（3）寫出角速度ω的表達(dá)式ω=___，并指出表達(dá)式中各個物理量的意義____。四、計算題：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）如圖所示，水平光滑軌道AB與半徑為R的豎直光滑半圓形軌道BC相切于B點．質(zhì)量為2m和m的a、b兩個小滑塊（可視為質(zhì)點）原來靜止于水平軌道上，其中小滑塊a與一輕彈簧相連．某一瞬間給小滑塊a一沖量使其獲得的初速度向右沖向小滑塊b，與b碰撞后彈簧不與b相粘連，且小滑塊b在到達(dá)B點之前已經(jīng)和彈簧分離，不計一切摩擦，求：（1）a和b在碰撞過程中彈簧獲得的最大彈性勢能；（2）小滑塊b與彈簧分離時的速度；（3）試通過計算說明小滑塊b能否到達(dá)圓形軌道的最高點C．若能，求出到達(dá)C點的速度；若不能，求出滑塊離開圓軌道的位置和圓心的連線與水平方向的夾角．（求出角的任意三角函數(shù)值即可）．14．（16分）如圖所示，水平傳送帶右端與半徑為R=0.5m的豎直光滑圓弧軌道的內(nèi)側(cè)相切于Q點，傳送帶以某一速度順時針勻速轉(zhuǎn)動。將質(zhì)量為m=0.2kg的小物塊輕輕放在傳送帶的左端P點，小物塊隨傳送帶向右運動，經(jīng)Q點后恰好能沖上光滑圓弧軌道的最高點N。小物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，取g=10m/s2。(1)求傳送帶的最小轉(zhuǎn)動速率v0(2)求傳送帶PQ之間的最小長度L(3)若傳送帶PQ之間的長度為4m，傳送帶以(1)中的最小速率v0轉(zhuǎn)動，求整個過程中產(chǎn)生的熱量Q及此過程中電動機對傳送帶做的功W15．（12分）如圖為過山車的簡化模型，AB是一段光滑的半徑為R的四分之一圓弧軌道，B點處接一個半徑為r的豎直光滑圓軌道，滑塊從圓軌道滑下后進入一段長度為L的粗糙水平直軌道BD，最后滑上半徑為R，圓心角θ=60°的光滑圓弧軌道DE?，F(xiàn)將質(zhì)量為m的滑塊從A點由靜止釋放，求∶(1)若R=3r，求滑塊第一次到達(dá)豎直圓軌道最高點時對軌道的壓力大小；(2)若要求滑塊能滑上DE圓弧軌道但不會從E點沖出軌道，并最終停在平直軌道上，平直軌道BD的動摩擦因數(shù)μ需滿足的條件。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、A【解題分析】

設(shè)人與地面間的動摩擦因數(shù)為，當(dāng)時當(dāng)時求得，選項A正確，BCD錯誤。故選A。2、B【解題分析】

A．變壓器初級電壓有效值為220V，則副線圈兩端的電壓有效值為選項A錯誤；B．滑動變阻器接入電阻為選項B正確；C．電動機輸出的機械功率為選項C錯誤；D．若電動機突然卡住，次級電流將變大，次級消耗的功率變大，則原線圈輸入功率將變大，選項D錯誤；故選B.點睛：此題要注意電動機問題的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系：輸出功率等于總功率與內(nèi)阻上的熱功率的差值；電動機被卡住后相當(dāng)于純電阻，則電路的電流會變大，電動機很快被燒毀.3、B【解題分析】

A．根據(jù)題意作出粒子運動的軌跡如圖所示，根據(jù)左手定則判斷知，此粒子帶負(fù)電，故A正確，不符合題意；

B．粒子由O運動到A時速度方向改變了60°角，所以粒子軌跡對應(yīng)的圓心角為θ=60°，則粒子由O到A運動的時間為故B錯誤，符合題意；

C．根據(jù)幾何關(guān)系，有解得R=2d根據(jù)得故C正確，不符合題意；

D．粒子在O點時速度與x軸正方向的夾角為60°，x軸是直線，根據(jù)圓的對稱性可知，離開第一象限時，粒子的速度方向與x軸正方向的夾角為60°，故D正確，不符合題意；

故選B。4、B【解題分析】

從物理單位的量綱來考慮，則A中單位，故A錯誤；在B選項中，，故B正確；對C選項，，故C錯誤；在D選項中，，故D錯誤。故選B。5、B【解題分析】

K極中有無光電子射出與入射光頻率有關(guān)，只有當(dāng)入射光的頻率大于K極金屬的極限頻率時才有光電子射出，選項A錯誤；根據(jù)光電效應(yīng)的規(guī)律，光電子的最大初動能與入射光頻率有關(guān)，選項B正確；光電管加反向電壓時，只要反向電壓小于截止電壓，就會有光電流產(chǎn)生，選項C錯誤；在未達(dá)到飽和光電流之前，光電管加正向電壓越大，光電流強度一定越大，達(dá)到飽和光電流后，光電流的大小與正向電壓無關(guān)，選項D錯誤.6、D【解題分析】

木箱的速度和動摩擦因數(shù)都保持不變，據(jù)平衡條件可得：解得：F的功率θ從0°逐漸增大到90°的過程中，增大，F(xiàn)的功率一直減小，故D項正確，ABC三項錯誤。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BCE【解題分析】

A．雨過天晴時，常在天空出現(xiàn)彩虹，這是太陽光通過懸浮在空氣中細(xì)小的水珠折射而成的，白光經(jīng)水珠折射以后，分成各種彩色光，這種現(xiàn)象叫做光的色散現(xiàn)象，故A錯誤；B．偏振是橫波特有的現(xiàn)象，所以偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波，故B正確；C．根據(jù)波傳播的特點可知，光從空氣射入水中時，光的頻率保持不變。故C正確；D．光學(xué)鏡頭上的增透膜是膜的前后表面反射光出現(xiàn)疊加，利用光的干涉現(xiàn)象，故D錯誤；E．水對紅色光的折射率小小于對藍(lán)色光的折射率，由可知紅色光在水中的速度大于藍(lán)色光的速度，故E正確；故選BCE。8、BD【解題分析】

A．甲乙兩物體從同一地點開始沿同一方向運動，0～t1時間內(nèi)，甲的速度比乙的大，則甲在乙的前面，甲乙兩物體距離越來越大，故A錯誤。B．根據(jù)速度時間圖線的斜率表示加速度，可知，t1時刻，甲乙兩物體的加速度大小可能相等，故B正確。C．根據(jù)“面積”表示位移，結(jié)合幾何知識可知，0～t4時間內(nèi)，兩物體的位移相等，t4時刻兩車相遇，而在t3～t4時間內(nèi)，甲車的位移比乙車的位移大，則知在t3～t4時間內(nèi)，乙車在甲車前方，故C錯誤。D．0～t4時間內(nèi)，兩物體的位移相等，用時相等，則平均速度相等，故D正確。故選BD。9、BD【解題分析】

A．兩棒以相同的速度沿MN方向做勻速直線運動，回路的磁通量不斷增大，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流方向沿逆時針，故A錯誤；BC．設(shè)兩棒原來相距的距離為s，M′N′與MN的夾角為α，回路中總的感應(yīng)電動勢保持不變，由于回路的電阻不斷增大，所以回路中的感應(yīng)電流不斷減小，故B正確，C錯誤；D．回路中的熱功率為，由于E不變，R增大，則P不斷減小，故D正確。故選BD。10、BCD【解題分析】

A．金屬板的逸出功取決于金屬材料，與入射光的頻率無關(guān)，故A錯誤；B．由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知，光電子的逸出最大動能根據(jù)動能定理則當(dāng)?shù)竭_(dá)A板的光電子的最大動能為故B正確；C．若減小入射光的波長，那么頻率增大，仍一定會有光電子逸出，故C正確；D．根據(jù)，而，則光子的能量為故D正確。故選BCD。三、實驗題：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、100502.95作FA、FB的圖示（FA=2.10N、FB=1.90N）2.80～2.95【解題分析】

（2）[1][2]．根據(jù)胡克定律，兩彈簧的勁度系數(shù)分別為，；（4）[3]．彈簧B的彈力大小為（5）[4][5]．由胡克定律可得：畫出兩個力的合力如圖，由圖可知合力F≈2.90N；（6）[6]．做出力圖如圖；12、①③②④Dθ為n個點對應(yīng)的圓心角【解題分析】

(1)[1]該實驗先將電火花計時器與圓形卡紙保持良好接觸，先使卡片轉(zhuǎn)動，再打點，最后取出卡片進行數(shù)據(jù)處理．故次序為①③②④；(2)[2]要測出角速度，需要測量點跟點間的角度，需要的器材是量角器，故選D；(3)[3]根據(jù)，則，[4]θ是n個點對應(yīng)的圓心角，T是電火花計時器的打點時間間隔。四、計算題：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、（1）（2）（3）【解題分析】

(1)a與b碰撞達(dá)到共速時彈簧被壓縮至最短，彈性勢能最大．設(shè)此時ab的速度為v，則由系統(tǒng)的動量守恒可得2mv0＝3mv由機械能守