2024屆上海交大附中高三物理第一學(xué)期期中經(jīng)典模擬試題含解析

2024屆上海交大附中高三物理第一學(xué)期期中經(jīng)典模擬試題考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫(xiě)在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫(xiě)在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫(xiě)在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。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、下列物理量中，屬于矢量的是A．路程B．速率C．質(zhì)量D．加速度2、光滑的半球形物體固定在水平地面上，球心正上方有一光滑的小滑輪，輕繩的一端系一小球，靠放在半球上的A點(diǎn)，另一端繞過(guò)定滑輪后用力拉住，使小球靜止，如圖所示，現(xiàn)緩慢地拉繩，在使小球沿球面由A到B的過(guò)程中，半球?qū)π∏虻闹С至和繩對(duì)小球的拉力T的大小變化情況是（）A．N變大、T變小B．N變小、T變大C．N變小、T先變小后變大D．N不變、T變小3、如圖所示，豎直放置在水平面上的輕質(zhì)彈簧上放著質(zhì)量為2kg的物體A，處于靜止?fàn)顟B(tài)．若將一個(gè)質(zhì)量為3kg的物體B輕放在A上的一瞬間，則A對(duì)B的支持力大小為（取g=10m/s2）A．30N B．0 C．15N D．12N4、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?，F(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．5、從空中以v0=40m/s的初速度水平拋出一重為G=10N的物體，物體在空中運(yùn)動(dòng)t=5s落地，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2，則物體落地前瞬間，重力的瞬時(shí)功率為：（）A．400WB．500WC．300WD．700W6、有一個(gè)固定的光滑直桿與水平面的夾角為53°，桿上套著一個(gè)質(zhì)量為m＝1kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）．用不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩將滑塊m與另一個(gè)質(zhì)量為M＝1．7kg的物塊通過(guò)光滑的定滑輪相連接，細(xì)繩因懸掛M而繃緊，此時(shí)滑輪左側(cè)細(xì)繩恰好水平，其長(zhǎng)度L＝m；P點(diǎn)與滑輪的連線同直桿垂直（如圖所示）．現(xiàn)將滑塊m從圖中O點(diǎn)由靜止釋放（整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中M不會(huì)觸地，g取12m/s1）．則滑塊m滑至P點(diǎn)時(shí)的速度大小為（sin53°＝2．8，cos53°＝2．6）A．5m/s B．5m/s C．m/s D．1m/s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，AB是帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的徑跡，不考慮重力和空氣阻力，粒子在由電場(chǎng)中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，以下判斷正確的是（）A．粒子帶正電B．粒子在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力的大小比在B點(diǎn)受到的大C．粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能比在B點(diǎn)的動(dòng)能大D．粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在B點(diǎn)的電勢(shì)能大8、傾角為θ、質(zhì)量為M的室內(nèi)小滑梯如圖所示，質(zhì)量為m的小朋友沿著滑梯勻加速下滑，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中滑梯保持靜止不動(dòng)．對(duì)此運(yùn)動(dòng)過(guò)程，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A．小朋友和滑梯之間的動(dòng)摩擦因數(shù)一定小于tanθB．地面對(duì)滑梯的支持力一定等于(m+M)gC．地面對(duì)滑梯的摩擦力大小一定等于mgcosθsinθD．地面對(duì)滑梯的摩擦力方向一定向左9、一質(zhì)量為的質(zhì)點(diǎn)靜止于光滑水平面上，從時(shí)刻開(kāi)始，受到水平外力作用，如圖所示．下列判斷正確的是（）A．內(nèi)外力的平均功率是B．第內(nèi)外力所做的功是C．第末外力的瞬時(shí)功率最大D．第末與第末外力的瞬時(shí)功率之比為10、如圖所示，ABC是一條長(zhǎng)軌道，其中AB段是傾角為θ的斜面，BC段是水平的，一質(zhì)量為m的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止滑下，最后停在C點(diǎn)．已知滑塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，在B點(diǎn)兩軌道平滑連接，滑塊改變方向時(shí)無(wú)能量損失．現(xiàn)用一沿著軌道方向的力拉滑塊，使它緩緩地由C點(diǎn)回到A點(diǎn)，則拉力對(duì)滑塊做的功等于：（）A．mgh B．2mghC． D．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）在高中物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法中正確的是A．在“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)改變橡皮筋的長(zhǎng)度來(lái)改變拉力做功的數(shù)值B．在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，采用的科學(xué)方法是等效替代法C．在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，可用直尺直接測(cè)量彈簧的伸長(zhǎng)量D．在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，常常采用圖象法可以減小系統(tǒng)誤差12．（12分）光電門(mén)是一種較為精確的測(cè)時(shí)裝置，某同學(xué)使用光電門(mén)和其他儀器設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。A為裝有擋光片的鉤碼，總質(zhì)量用m表示，已知擋光片的擋光寬度為b，輕繩一端與A相連，另一端跨過(guò)光滑輕質(zhì)定滑輪與的重物B相連，B的質(zhì)量用M表示（并保證：M<m），他的做法是：先用力拉住B，保持A、B靜止，用h表示A的擋光片上端到光電門(mén)的距離；然后由靜止釋放B，A下落過(guò)程中經(jīng)過(guò)光電門(mén)，光電門(mén)可測(cè)出擋光片的擋光時(shí)間t，算出擋光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)的平均速度，將其視為A下落h（h?b）時(shí)的速度，重力加速度為g。(1)為了完成上述實(shí)驗(yàn)，除了圖示給出的實(shí)驗(yàn)器材以外，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有：________；(2)在A從靜止開(kāi)始下落h的過(guò)程中，驗(yàn)證以A、B、地球所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒的表達(dá)式為_(kāi)______（用題目所給物理量的符號(hào)表示）；(3)由于光電門(mén)所測(cè)的平均速度與物體A下落h時(shí)的瞬時(shí)速度間存在一個(gè)差值△v，因而系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能________系統(tǒng)增加的動(dòng)能（選填“大于”或“小于”）；(4)為減小上述△v對(duì)結(jié)果的影響，該同學(xué)想到了以下一些做法，其中可行的是_______。A．適當(dāng)減小擋光片的擋光寬度bB．增大擋光片的擋光寬度bC．減小擋光片上端到光電門(mén)的距離hD．保持A下落的初始位置不變，測(cè)出多組t，算出多個(gè)平均速度然后取平均值四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）帶電荷量為q=+5.0×10-8C的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，克服電場(chǎng)力做功3.0×10—6J．已知B點(diǎn)的電勢(shì)為UB=20V．求：(1)A、B間的電勢(shì)差；(2)A點(diǎn)的電勢(shì)；(3)q從A到B的電勢(shì)能變化；(4)將q/=-5.0x10—8C的點(diǎn)電荷放在A點(diǎn)時(shí)它的電勢(shì)能．14．（16分）如圖所示，在水平面上有一彈簧，其左端與墻壁相連，O點(diǎn)為彈簧原長(zhǎng)位置，O點(diǎn)左側(cè)水平面光滑，水平段OP長(zhǎng)L=1m，P點(diǎn)右側(cè)一與水平方向成的足夠長(zhǎng)的傳送帶與水平面在P點(diǎn)平滑連接，皮帶輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)速率為3m/s，一質(zhì)量為1kg可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A壓縮彈簧（與彈簧不栓接），使彈簧獲得彈性勢(shì)能，物塊與OP段動(dòng)摩擦因數(shù)，另一與A完全相同的物塊B停在P點(diǎn)，B與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)，傳送帶足夠長(zhǎng)，A與B的碰撞時(shí)間不計(jì)，碰后A．B交換速度，重力加速度，現(xiàn)釋放A，求：（1）物塊A.B第一次碰撞前瞬間，A的速度（2）從A.B第一次碰撞后到第二次碰撞前，B與傳送帶之間由于摩擦而產(chǎn)生的熱量（3）A.B能夠碰撞的總次數(shù)15．（12分）如圖為分揀郵件的傳輸裝置示意圖，固定在豎直平面內(nèi)的光滑四分之一圓弧軌道與水平傳送帶相切于B點(diǎn)，圓弧的半徑為R=0.8m；傳送帶的長(zhǎng)度L=3m，以速度v=2m/s沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)．現(xiàn)將一質(zhì)量m=2kg的郵件(可視為質(zhì)點(diǎn))由圓弧頂點(diǎn)A點(diǎn)靜止釋放，已知郵件和皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，g=10m/s2，求(1)郵件滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大??；(2)郵件由B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的時(shí)間；(3)郵件與皮帶摩擦產(chǎn)生的熱量．

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、D【解題分析】

矢量是既有大小又有方向的物理量，標(biāo)量是只有大小沒(méi)有方向的物理量?！绢}目詳解】A、B、C項(xiàng)：標(biāo)量是只有大小沒(méi)有方向的物理量，路程、速率和質(zhì)量都是標(biāo)量，故A、B、C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：矢量是既有大小又有方向的物理量，加速度為矢量，故D正確。故選：D?！绢}目點(diǎn)撥】矢量與標(biāo)量明顯的區(qū)別是：矢量有方向，標(biāo)量沒(méi)有方向。2、D【解題分析】試題分析：以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析小球受力情況：重力G，細(xì)線的拉力T和半球面的支持力N，作出N、T的合力F，由平衡條件得知．由得，得到，，由題緩慢地將小球從A點(diǎn)拉到B點(diǎn)過(guò)程中，，AO不變，變小，可見(jiàn)T變小，N不變，故選項(xiàng)D正確?？键c(diǎn)：共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用、力的合成與分解的運(yùn)用【名師點(diǎn)睛】本題是平衡問(wèn)題中動(dòng)態(tài)變化分析問(wèn)題，N與T不垂直，運(yùn)用三角形相似法分析，作為一種方法要學(xué)會(huì)應(yīng)用。3、D【解題分析】

根據(jù)題意可知考查牛頓第二定律瞬時(shí)性，先用整體法計(jì)算加速度，再用隔離法分析物體B，用牛頓第二定律列方程便可求得．【題目詳解】初始時(shí)刻，彈簧的彈力等于A的重力，即，將一個(gè)質(zhì)量為3kg的物體B豎直向下輕放在A上的一瞬間，整體的加速度隔離對(duì)B分析，，解得．故D符合題意，A、B、C不符合題意．【題目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵能夠正確地選擇研究對(duì)象并進(jìn)行受力分析，運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解，掌握整體法和隔離法的運(yùn)用．對(duì)整體分析，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度的大小，再隔離對(duì)B分析，運(yùn)用牛頓第二定律求出A對(duì)B的支持力大小，根據(jù)牛頓第三定律得出B對(duì)A的壓力大?。?、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。5、B【解題分析】

物體做的是平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上是自由落體運(yùn)動(dòng)，所以在物體落地的瞬間速度的大小為vy=gt=10×5m/s=50m/s，物體落地前瞬間，重力的瞬時(shí)功率為P=Fvcosθ=mgvy=10×50W=500W;故選B.【題目點(diǎn)撥】本題求得是瞬時(shí)功率，所以只能用P=Fv來(lái)求解，用公式P=W6、A【解題分析】試題分析：當(dāng)滑塊滑到P點(diǎn)時(shí)，由幾何知識(shí)可知連接滑塊的細(xì)線與桿垂直，設(shè)滑塊此時(shí)的速度為u，此時(shí)物體M的速度恰好為零，有考點(diǎn)：考查功能關(guān)系點(diǎn)評(píng)：本題難度較大，應(yīng)以整個(gè)系統(tǒng)為研究對(duì)象，注意分析兩物體發(fā)生的位移并不相同二、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、BC【解題分析】A、物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的合力的方向指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，由此可知，該粒子受到的電場(chǎng)力的方向逆著電場(chǎng)線向左，所以粒子帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B、電場(chǎng)線密的地方電場(chǎng)的強(qiáng)度大，電場(chǎng)線疏的地方電場(chǎng)的強(qiáng)度小，A點(diǎn)的電場(chǎng)線密，場(chǎng)強(qiáng)大，所以粒子在A點(diǎn)時(shí)受到的電場(chǎng)力的大小比在B點(diǎn)受到的大，故B正確；C、D、粒子在由電場(chǎng)中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力方向與速度方向的夾角為鈍角，電場(chǎng)力對(duì)粒子做負(fù)功，粒子的動(dòng)能減小，電勢(shì)能增加，所以粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能比在B點(diǎn)的動(dòng)能大，粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在B點(diǎn)的電勢(shì)能小，C正確，D錯(cuò)誤；故選BC.【題目點(diǎn)撥】對(duì)于本題關(guān)鍵是根據(jù)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡來(lái)判定電場(chǎng)力方向，由曲線運(yùn)動(dòng)條件可知合力偏向曲線內(nèi)側(cè)，運(yùn)用力學(xué)知識(shí)來(lái)研究粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題．8、AD【解題分析】

因?yàn)樾∨笥炎鰟蚣铀傧禄?，即，解得，A正確；因?yàn)樾∨笥汛嬖谝粋€(gè)豎直向下的分加速度，處于失重狀態(tài)，人對(duì)滑梯的作用力小于其重力，故地面對(duì)滑梯的支持力小于兩者的重力，B錯(cuò)誤；小朋友存在一個(gè)水平向左的分加速度，即在水平方向上小朋友的合力向左，根據(jù)牛頓第三定律可知小朋友對(duì)電梯在水平方向上的作用力向右，即電梯有向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，電梯受到地面的摩擦力方向一定向左，，故地面的摩擦力大小為，C錯(cuò)誤D正確．9、AD【解題分析】

A．0-1s內(nèi)，物體的加速度則質(zhì)點(diǎn)在0-1s內(nèi)的位移1s末的速度v1=a1t1=3×1m/s=3m/s第2s內(nèi)物體的加速度第2s內(nèi)的位移物體在0-2s內(nèi)外力F做功的大小W=F1x1+F2x2=3×1.5+1×3.5J=8J可知0-2s內(nèi)外力的平均功率故A正確；B．第2s內(nèi)外力做功的大小W2=F2x2=1×3.5J=3.5J故B錯(cuò)誤；CD．第1s末外力的功率P1=F1v1=3×3W=9W第2s末的速度v2=v1+a2t2=3+1×1m/s=4m/s則外力的功率P2=F2v2=1×4W=4W可知第2s末功率不是最大，第1s末和第2s末外力的瞬時(shí)功率之比為9：4，故C錯(cuò)誤，D正確．故選AD。點(diǎn)晴：根據(jù)牛頓第二定律求出0-1s內(nèi)和1-2s內(nèi)的加速度，結(jié)合位移時(shí)間公式分別求出兩段時(shí)間內(nèi)的位移，從而得出兩段時(shí)間內(nèi)外力做功的大小，結(jié)合平均功率的公式求出外力的平均功率，根據(jù)速度時(shí)間公式分別求出第1s末和第2s末的速度，結(jié)合瞬時(shí)功率的公式求出外力的瞬時(shí)功率．10、BD【解題分析】

物體由A點(diǎn)下落至C點(diǎn)，設(shè)克服摩擦力做功為WAC，由動(dòng)能定理：mgh-WAC=0，即：WAC=mgh，①由于緩緩?fù)?，說(shuō)明動(dòng)能變化量為零，設(shè)克服摩擦力做功為WCA，由動(dòng)能定理，當(dāng)物體從C點(diǎn)被推回A點(diǎn)有：WF-mgh-WCA=0

②根據(jù)W=FLcosα可得由A點(diǎn)下落至C，摩擦力做得功為：③從D→A的過(guò)程摩擦力做功為：④③④聯(lián)立得：WAC=WCA⑤①②③聯(lián)立得：

；故A，C錯(cuò)誤，B，D正確.故選BD.【題目點(diǎn)撥】本題重點(diǎn)是抓住來(lái)回兩個(gè)過(guò)程摩擦力做功相等，理解緩緩?fù)频囊饬x，對(duì)來(lái)和會(huì)兩個(gè)過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理即可求解．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、B【解題分析】

因?yàn)橄鹌そ畹睦?huì)隨其形變量的變化而變化，即拉力是變力，不容易求解其做功，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次保持橡皮筋的形變量一定，增加橡皮筋的個(gè)數(shù)，1條為W，2條為2W……，不是通過(guò)改變橡皮筋的長(zhǎng)度來(lái)改變拉力做功的數(shù)值，而是通過(guò)改變橡皮筋的條數(shù)來(lái)改變拉力做功的數(shù)值，A錯(cuò)誤；在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，采用的科學(xué)方法是等效替代法；兩個(gè)分力與合力效果是相同的，B正確；為了減少誤差，應(yīng)測(cè)量彈簧的總長(zhǎng)度，不能測(cè)量伸長(zhǎng)量，C錯(cuò)誤；圖象法只能減小因測(cè)量而產(chǎn)生的偶然誤差，不能減小系統(tǒng)誤差，D錯(cuò)誤；12、天平（包括砝碼）、刻度尺（m－M）gh＝（M＋m）（）2大于A【解題分析】

（1）[1]動(dòng)能和重力勢(shì)能之和為機(jī)械能，計(jì)算時(shí)需要知道物體質(zhì)量和下降的距離，結(jié)合如圖實(shí)驗(yàn)裝置可知，需要的實(shí)驗(yàn)器材：需要天平用來(lái)測(cè)量A、B的質(zhì)量，用刻度尺測(cè)量A的下落高度，所以還需要的器材天平（包括砝碼）、刻度尺。（1）[2]系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量為物塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度為則系統(tǒng)動(dòng)能的增加量為則機(jī)械能守恒的表達(dá)式為。（3）[3]光電門(mén)測(cè)出的平均速度是擋光片通過(guò)光電門(mén)過(guò)程中中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，此時(shí)下降的高度小于h，則系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能大于系統(tǒng)增加的動(dòng)能。（4）[4]ABCD．減小上述對(duì)結(jié)果的影響，可以減小擋光片的寬度，使得平均速度更接近瞬時(shí)速度，BCD錯(cuò)誤A正確。故選A。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13、（1）-60V（