2024學年上海建平中學物理高三第一學期期末統(tǒng)考模擬試題含解析

2024學年上海建平中學物理高三第一學期期末統(tǒng)考模擬試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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、“太極球”運動是一項較流行的健身運動。做該項運動時，健身者半馬步站立，手持太極球拍，球拍上放一橡膠太極球，健身者舞動球拍時，保持太極球不掉到地上。現(xiàn)將太極球簡化成如圖所示的平板和小球，熟練的健身者讓小球在豎直面內始終不脫離平板做勻速圓周運動，則（）A．小球的機械能守恒B．平板對小球的彈力在處最大，在處最小C．在兩處，小球可能不受平板的摩擦力D．小球在此過程中做勻速圓周運動的速度可以為任意值2、關于恒星，下列說法正確的是（）A．質量越大的恒星，壽命越短B．體積越大的恒星，亮度越大C．紅色恒星的溫度比藍色恒星的溫度高D．恒星發(fā)光、發(fā)熱主要來自于恒星內部的化學反應3、兩個完全相同的波源在介質中形成的波相互疊加的示意圖如圖所示，實線表示波峰，虛線表示波谷，則以下說法正確的是（）A．A點為振動加強點，經(jīng)過半個周期后，A點振動減弱B．B點為振動減弱點，經(jīng)過半個周期后，B點振動加強C．C點為振動加強點，經(jīng)過四分之一周期后，C點振動仍加強D．D點為振動減弱點，經(jīng)過四分之一周期后，D點振動加強4、某次空降演練中，跳傘運動員從飛機上跳下，10s后打開降落傘，并始終保持豎直下落，在0~14s內其下落速度隨時間變化的v—t圖像如圖所示，則（）A．跳傘運動員在0~10s內下落的高度為5v2B．跳傘運動員（含降落傘）在0~10s內所受的阻力越來越大C．10s時跳傘運動員的速度方向改變，加速度方向保持不變D．10~14s內，跳傘運動員（含降落傘）所受合力逐漸增大5、三根通電長直導線垂直紙面平行固定，其截面構成一正三角形，O為三角形的重心，通過三根直導線的電流分別用I1、I2、I3表示，方向如圖?，F(xiàn)在O點垂直紙面固定一根通有電流為I0的直導線，當時，O點處導線受到的安培力大小為F。已知通電長直導線在某點產(chǎn)生的磁感應強度大小和電流成正比，則（）A．當時，O點處導線受到的安培力大小為4FB．當時，O點處導線受到的安培力大小為C．當時，O點處導線受到的安培力大小為D．當時，O點處導線受到的安培力大小為2F6、同一平面內固定有一長直導線PQ和一帶缺口的剛性金屬圓環(huán)，在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導線，分別與兩塊垂直于圓環(huán)所在平面固定放置的平行金屬板MN連接，如圖甲所示．導線PQ中通有正弦交流電流i，i的變化如圖乙所示，規(guī)定從Q到P為電流的正方向，則在1~2s內A．M板帶正電，且電荷量增加B．M板帶正電，且電荷量減小C．M板帶負電，且電荷量增加D．M板帶負電，且電荷量減小二、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、如圖所示，質量為3.2m的物塊放在水平面上，跨過輕小動滑輪的細繩連接在物塊A和物塊B上，與物塊A相連的細繩與水面間的夾角為53°且保持不變，已知物塊B的質量為m，重力加速度為g，，，現(xiàn)用力F沿兩段繩的角平分線方向向上拉，物塊A、B均恰好做勻速直線運動，則下列說法正確的是（）A．拉力F為mgB．物塊與水平面的摩擦力為0.6mgC．細繩拉力為3.2mgD．物塊A與水平面的動摩擦因數(shù)為0.258、如圖所示，半徑為r、電阻為R的單匝圓形線框靜止于絕緣水平面上，以圓形線框的一條直徑為界，其左、右兩側分別存在著方向如圖甲所示的勻強磁場，以垂直紙面向里的磁場為正，兩部分磁場的磁感應強度B隨時間t變化的規(guī)律分別如圖乙所示。則0~t0時間內，下列說法正確的是（）A．時刻線框中磁通量為零B．線框中電流方向為順時針方向C．線框中的感應電流大小為D．線框受到地面向右的摩擦力為9、a、b兩物體沿同一直線運動，運動的位置一時間（）圖像如圖所示。分析圖像可知（）A．時刻兩物體的運動方向相同 B．時間內的某時刻兩物體的速度相等C．時間內a、b兩物體運動的路程不等 D．時刻b物體從后面追上a物體10、如圖所示,絕緣材料制成的半徑為R的內壁光滑圓軌道,豎直放置在水平地面上且左右恰被光滑擋板擋住,圓心O點固定著電荷量為Q的場源點電荷.一電荷量為q、可視為質點的帶電小球沿軌道內壁做圓周運動,當小球運動到最高點A時,地面對軌道的彈力恰好為零.若軌道與小球的質量均為,,忽略小球的電荷對Q形成的電場的影響，重力加速度為g,靜電力常量為.下列說法中正確的是（）A．軌道內壁的電場強度處處相同B．軌道內壁的電勢處處相等C．運動到與圓心等高的B點時，小球對軌道的壓力大小為D．運動到最低點C時，小球對軌道的壓力大小為三、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）興趣課上老師給出了一個質量為m的鉤碼、一部手機和一個卷尺，他要求王敏和李明兩同學估測手上拋鉤碼所做的功。兩同學思考后做了如下操作：(1)他們先用卷尺測出二樓平臺到地面的距離h，王敏在二樓平臺邊緣把鉤碼由靜止釋放，同時李明站在地面上用手機秒表功能測出鉤碼從釋放到落到地面的時間t0，在忽略空氣阻力的條件下，當?shù)氐闹亓铀俣鹊拇笮】梢源致缘谋硎緸間=______（用h和t0表示）；(2)兩同學站在水平地面上，李明把鉤碼豎直向上拋出，王敏用手機的秒表功能測出鉤碼從拋出點到落回拋出點的時間。兩同學練習幾次，配合默契后某次李明把鉤碼豎直向上拋出，同時王敏用手機的秒表功能測出鉤碼從拋出點到落回拋出點的時間t，在忽略空氣阻力的條件下，該次李明用手上拋鉤碼所做的功可以粗略地表示為W=_____（用m、h、t0和t表示）。12．（12分）熱敏電阻包括正溫度系數(shù)電阻器（PTC）和負溫度系數(shù)電阻器（NTC）。正溫度系數(shù)電阻器（PTC）在溫度升高時電阻值越大，負責溫度系數(shù)電阻器（NTC）在溫度升高時電阻值越小，熱敏電阻的這種特性，常常應用在控制電路中。某實驗小組選用下列器材探究通過熱敏電阻Rx（常溫下阻值約為10.0Ω）的電流隨其兩端電壓變化的特點。A．電流表A1（滿偏電流10mA，內阻r1=10Ω）B．電流表A2（量程0～1.0A，內阻r2約為0.5Ω）C．滑動變阻器R1（最大阻值為10Ω）D．滑動變阻器R2（最大阻值為500Ω）E．定值電阻R3=990ΩF.定值電阻R4=140ΩG．電源E（電動勢12V，內阻可忽略）H．電鍵、導線若干（1）實驗中改變滑動變阻器滑片的位置，使加在熱敏電阻兩端的電壓從零開始逐漸增大，請在所提供的器材中選擇必需的器材，應選擇的滑動變阻器______。（只需填寫器材前面的字母即可）（2）請在所提供的器材中選擇必需的器材，在虛線框內畫出該小組設計的電路圖_____。（3）該小組測出某熱敏電阻Rx的I1—I2圖線如曲線乙所示，NTC熱敏電阻對應的曲線是____（填①或②）。（4）若將上表中的PTC電阻直接接到一個9V，內阻10Ω的電源兩端，則它的實際功率為_______W。（結果均保留2位有效數(shù)字）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，兩平行的光滑金屬導軌固定在豎直平面內，導軌間距為L、足夠長且電阻忽略不計，條形勻強磁場的寬度為d，磁感應強度大小為B、方向與導軌平面垂直。長度為2d的絕緣桿將導體棒和正方形的單匝導線框連接在一起組成裝置，總質量為m，置于導軌上。導體棒與金屬導軌總是處于接觸狀態(tài)，并在其中通以大小恒為I的電流（由外接恒流源產(chǎn)生，圖中未畫出）。線框的邊長為d（），電阻為R，下邊與磁場區(qū)域上邊界重合。將裝置由靜止釋放，導體棒恰好運動到磁場區(qū)域下邊界處返回，導體棒在整個運動過程中始終與導軌垂直，重力加速度為g。試求：(1)裝置從釋放到開始返回的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q；(2)經(jīng)過足夠長時間后，線框上邊與磁場區(qū)域下邊界的最大距離xm。14．（16分）如圖所示，兩端封閉的粗細均勻且導熱性能良好的玻璃管放置在水平桌面上，玻璃管長度為3L（單位：cm），玻璃管內由長度為L（單位：cm）的水銀柱將管內的理想氣體分成左右兩部分，穩(wěn)定時兩部分氣體長度相同，左右兩部分氣體的壓強均為HcmHg?，F(xiàn)在外力作用下使玻璃管沿水平桌面向右做勻加速直線運動，玻璃管中左側的氣柱長度變?yōu)樵瓉淼囊话耄亓铀俣葹間，求玻璃管運動的加速度a的大小。15．（12分）圖中MN和PQ為豎直方向的兩個無限長的平行直金屬導軌，間距為L，電阻不計．導軌所在平面與磁感應強度為B的勻強磁場垂直．質量為m、電阻為r的金屬桿ab始終垂直于導軌，并與其保持光滑接觸，導軌一端接有阻值為R的電阻．由靜止釋放導體棒ab，重力加速度為g．（1）在下滑加速過程中，當速度為v時棒的加速度是多大；（2）導體棒能夠達到的最大速度為多大；（3）設ab下降的高度為h，求此過程中通過電阻R的電量是多少？

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、C【解題分析】

A．小球在豎直平面內做勻速圓周運動，動能不變，但重力勢能變化，機械能變化，故A錯誤；B．對小球受力分析可知，小球在最高點A處時，其重力和平板對它的壓力的合力提供向心力，而在最低點處時，平板對小球的支持力和小球的重力的合力提供向心力，故在A處最小，C處最大，故B錯誤；C．小球在兩處時，若平板的支持力與小球的重力的合力恰好提供向心力，小球相對平板沒有相對運動趨勢，摩擦力為零，故C正確；D．小球在最高點，速度有最小值，其最小值滿足解得故D錯誤。故選C。2、A【解題分析】

A．根據(jù)宇宙規(guī)律可知，質量越大的恒星，壽命越短，A正確；B．恒星的亮度與恒星的體積和溫度及它與地球的距離有關，溫度越高，體積越大，距離越近，亮度越亮，故體積大的恒星，其亮度不一定大，B錯誤；C．恒星的顏色是由溫度決定的，溫度越低，顏色越偏紅，溫度越高，顏色越偏藍，故紅色恒星的溫度比藍色恒星的溫度低，C錯誤；D．恒星發(fā)光、發(fā)熱主要來自于恒星內部的核聚變，D錯誤.故選A。3、C【解題分析】

A．點是波峰和波峰疊加，為振動加強點，且始終振動加強，A錯誤；B．點是波峰與波谷疊加，為振動減弱點，且始終振動減弱，B錯誤；C．點處于振動加強區(qū)，振動始終加強，C正確；D．點為波峰與波谷疊加，為振動減弱點，且始終振動減弱，D錯誤。故選C。4、B【解題分析】

A．假設空降兵在空中做勻加速運動，10s時的速度剛好為v2，則這段時間內的下落位移應為但實際上由圖可知，根據(jù)圖線與橫軸圍成的面積表示位移可得其下落位移必然大于5v2。故A錯誤；B．空降兵在空中受到重力和空氣阻力的作用，而由圖像可知，空降兵在0~10s內的加速度不斷減小，由牛頓第二定律可知空降兵受到的空氣阻力應當不斷增大，故B正確；C．10s時空降兵的速度圖像仍在x軸上方，速度方向并未改變，但空降兵的速度走向由增大變?yōu)闇p小，故而加速度方向改變。故C錯誤；D．由圖可知，10~14s內，空降兵的速度逐漸減小，且減小的速率逐漸降低，表明空降兵的加速度逐漸減小，根據(jù)牛頓第二定律可知其所受合力逐漸減小。故D錯誤。故選B。5、C【解題分析】

根據(jù)安培定則畫出在O點的磁感應強度的示意圖如圖所示當時，三根導線在O點產(chǎn)生的磁感應強度大小相等，設為，根據(jù)磁場疊加原理可知，此時O點的磁感應強度為此時O點處對應的導線的安培力AB．由于通電長直導線在某點產(chǎn)生的磁感應強度大小和電流成正比，當時，則有，根據(jù)磁場疊加原理可知，此時O點的磁感應強度為此時O點處對應的導線的安培力故AB錯誤；C．當時，有，如圖所示根據(jù)磁場疊加原理可知此時O點處對應的導線的安培力故C正確；D．當時，有，如圖所示根據(jù)磁場疊加原理可知此時O點處對應的導線的安培力故D錯誤。故選C。6、A【解題分析】

在1~2s內，穿過金屬圓環(huán)的磁場垂直于紙面向里，磁感應強度變小，穿過金屬圓環(huán)的磁通量變小，磁通量的變化率變大，假設環(huán)閉合，由楞次定律可知感應電流磁場與原磁場方向相同，即感應電流磁場方向垂直于紙面向里，然后由安培定則可知感應電流沿順時針方向，由法拉第電磁感應定律可知感應電動勢增大，由此可知上極M板電勢高，帶正電，電荷量增加，故A正確，B、C、D錯誤；故選A．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、BD【解題分析】

AC．滑輪兩邊繩子的拉力均為B的重力，即T=mg，因滑輪兩邊繩子的夾角為37°，可知拉力F大于mg，選項AC錯誤；BD．對物塊A受力分析可知，水平方向即物塊與水平面的摩擦力為0.6mg；豎直方向：解得N=2.4mg則物塊A與水平面的動摩擦因數(shù)為選項BD正確；故選BD。8、ACD【解題分析】

A．時刻，兩部分磁場的磁感應強度大小相等、方向相反，線框中的磁通量為零，A正確。B．根據(jù)楞次定律可知，左側的導線框的感應電流是逆時針，而右側的導線框的感應電流也是逆時針，則整個導線框的感應電流方向為逆時針，B錯誤。C．由法拉第電磁感應定律，因磁場的變化，導致導線框內產(chǎn)生感應電動勢，結合題意可知整個導線框產(chǎn)生感應電動勢為左、右兩側電動勢之和，即由閉合電路歐姆定律，得感應電流大小故C正確。D．由左手定則可知，左、右兩側的導線框均受到向左的安培力，則所受地面的摩擦力方向向右、大小與線框所受的安培力大小相等，即故D正確。故選ACD。9、BCD【解題分析】

A．圖像的切線斜率表示速度，時刻a的速度為正、b的速度為負，運動方向相反，選項A錯誤；B．如圖所示，時間內有一點N，在這一點b圖像的斜率與a圖像的斜率相等，即二者速度相等（臨界點），選項B正確。C．時刻和時刻，二者位置坐標均相等，則時間內兩物體位移相等。但該過程中，a始終正向運動，b先負向、后正向運動，則二者運動的路程不等，選項C正確。D．時刻兩物體在同一位置，之前一段時間二者速度方向相同，且b的速度大于a的速度，則b從后面追上a。選項D正確；故選BCD.10、BD【解題分析】

由點電荷的場強公式可知，場源點電荷在軌道內壁處產(chǎn)生的電場強度大小相等，但方向不同，A錯誤；軌道內壁上各點到場源點電荷的距離相同，電勢相等；帶電小球在A點時,帶電小球對軌道的彈力豎直向上,大小等于，軌道對帶電小球的彈力豎直向下大小為，在A點對帶電小球有，從A到B由動能定理得，在B點有，聯(lián)立解得在B點時軌道對小球的彈力為，根據(jù)牛頓第三定律可知在B點時小球對軌道的壓力大小為，則選項C錯誤；在最低點C時，設軌道時小球的彈力為,則,由A到C由動能定理有，聯(lián)立解得，根據(jù)牛頓第三定律知,運動到最低點C時,小球對軌道的壓力大小為，則選項D正確．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、【解題分析】

(1)[1]在忽略空氣阻力的條件下，鉤碼做自由落體運動，有，解得(2)[2]在忽略空氣阻力的條件下，鉤碼上拋做豎直上拋運動，上升時間與下落時間相等，即拋出的初速度v0=gt下，根據(jù)動能定理可知，該次李明用手上拋鉤碼所做的功可以粗略地表示為聯(lián)立解得12、C②2.0W(1.9~2.1W)【解題分析】

(1)[1]因為要求加在熱敏電阻兩端的電壓從零開始逐漸增大，所以滑動變阻器采用分壓接法，為了便于調節(jié)，應選擇最大阻值小的滑動變阻器，故填C。(2)[2]因為器材沒有電壓表，故用已知內阻的電流表A1串聯(lián)一個大電阻R3改裝成電壓表。由于熱敏電阻的阻值遠小于電壓表內阻，所以電流表應用外接法，電路圖如圖所示(3)[3]把熱敏電阻