2024年上海市虹口区市级名校物理高三第一学期期中学业水平测试模拟试题含解析

2024年上海市虹口区市级名校物理高三第一学期期中学业水平测试模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、声音在气体中传播速度v可以用气体的压强p、气体的密度ρ和没有单位的比例常数k表示．根据这些情况，以下判断声音在气体中传播速度的表达式中正确的是()A．v＝k B．v＝kC．v＝k D．v＝k2、在一斜面顶端，将甲、乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上．甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的A．2倍 B．3倍 C．4倍 D．6倍3、一辆汽车在平直公路上做刹车实验，若从0时刻起汽车在运动过程中的位移与速度的关系式为x＝(10－0.1v2)m，则下列分析正确的是（）A．上述过程的加速度大小为10m/s2 B．刹车过程持续的时间为5sC．0时刻的初速度为10m/s D．刹车过程的位移为5m4、如图所示的两个斜面，倾角分别为37°和53°，在顶点两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上，若不计空气阻力，则A、B两个小球平抛运动时间之比为（）A．1：1 B．4：3 C．16：9 D．9：165、中俄联合实施探测火星计划，中国研制的“萤火一号”火星探测器与俄罗斯研制的“福布斯—土壤”火星探测器一起由俄罗斯“天顶”运载火箭发射前往火星．已知火星的质量约为地球质量的，火星的半径约为地球半径的．下列关于火星探测器的说法正确的是()A．发射速度只要高于第一宇宙速度即可B．发射速度只有达到第三宇宙速度才可以C．发射速度不能高于第二宇宙速度D．火星探测器环绕火星运行的最大速度为地球第一宇宙速度的6、某星体可视为均匀球体，半径为，自转周期为，其同步卫星的轨道半径为。假设该星体的自转周期变小（不考虑星体解体），当其自转周期小于某一值时，该星体的所有卫星均无法与该星体自转同步，则为A． B． C． D．二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，在一根长为L的细线下面系一质量为m的小球，将小球拉离竖直位置，使悬线与竖直方向成α角，给小球一个初速度，使小球在水平面内做匀速圆周运动，悬线旋转形成一个圆锥面，这就是常见的圆锥摆模型。关于圆锥摆，下面说法正确的是（）A．小球质量越大，圆锥摆的周期越小B．小球线速度v越大，圆锥摆的周期T越大C．悬点距离小球轨道平面越高，圆锥摆的周期T越大D．小球做匀速圆周运动的线速度v越大，小球的向心加速度越大8、如图所示，ABCD与CDEF为相邻的两个相同正方形，在正方形ABCD的中心O1有一正点电荷，在正方形CDEF的中心O2有一负点电荷，两点电荷带电量相等，G点为EF的中点，H点为CD的中点，则下列说法正确的是（）A．C和G两点的电场强度方向相同B．C点和H点的电势相等C．将一带正电的试探电荷沿直线从Ｂ点移动至Ｆ点的过程中，电场力一直做正功D．将一带正电的试探电荷沿直线从F点移动至E点的过程中，电场力先做正功后做负功9、如图所示，物体P静止于固定的斜面上，P的上表面水平．现把物体Q轻轻地叠放在P上，则A．P向下滑动 B．P静止不动C．P所受的合外力增大 D．P与斜面间的静摩擦力增大10、下列说法中正确的是（）A．分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小B．高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故C．功转变为热的宏观过程是不可逆过程D．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动E.瓶中充满某理想气体，且瓶内压强高于外界压强，在缓慢漏气过程中（内外气体的温度相同且保持不变），则瓶内气体吸收热量且分子平均动能不变三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）某同学利用图示装置测量某种单色光的波长．实验时，接通电源使光源正常发光：调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹．回答下列问题：（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可__________；A．将单缝向双缝靠近B．将屏向靠近双缝的方向移动C．将屏向远离双缝的方向移动D．使用间距更小的双缝（2）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ=_________；（3）某次测量时，选用的双缝的间距为1．311mm，测得屏与双缝间的距离为1.21m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56mm．则所测单色光的波长为______________nm（结果保留3位有效数字）．12．（12分）请按照有效数字规则读出以下测量值．（1）____________________（2）__________四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，MN为竖直放置的光屏，光屏的左侧有半径为R、折射率为的透明半球体，O为球心，轴线OA垂直于光屏，O至光屏的距离OA=R，位于轴线上O点左侧处的点光源S发出一束与OA夹角θ=60°的光线射向半球体，求光线从S传播到达光屏所用的时间。（已知光在真空中传播的速度为c）14．（16分）某同学设计了一款益智类的儿童弹射玩具，模型如图所示，段是长度连续可调的竖直伸缩杆，BCD段是半径为R的四分之三圆弧弯杆，DE段是长度为2R的水平杆，与AB杆稍稍错开．竖直标杆内装有下端固定且劲度系数较大的轻质弹簧，在弹簧上端放置质量为m的小球．每次将弹簧的长度压缩至P点后锁定，设PB的高度差为h，解除锁定后弹簧可将小球弹出．在弹射器的右侧装有可左右移动的宽为2R的盒子用于接收小球，盒子的左端最高点Q和P点等高，且与E的水平距离为x，已知弹簧锁定时的弹性势能Ep=9mgR，小球与水平杆的动摩擦因μ=0.5，与其他部分的摩擦不计，不计小球受到的空气阻力及解除锁定时的弹性势能损失，不考虑伸缩竖直轩粗细变化对小球的影响且管的粗细远小于圆的半径，重力加速度为g．求：(1)当h=3R时，小球到达管道的最高点C处时的速度大小vc；(2)在(1)问中小球运动到最高点C时对管道作用力的大小；(3)若h连续可调，要使该小球能掉入盒中，求x的最大值？15．（12分）如图所示，一开口气缸内盛有密度为的某种液体，一长为l的粗细均匀的小瓶底朝上漂浮在液体中，平衡时小瓶露岀液面的部分和进入小瓶中液柱的长度均为，已知各部分气体的温度均为T，大气压强为，重力加速度为g，求：(1)现使小瓶内气体温度降低，当小瓶的底部恰好与液面相平时，进入小瓶中的液柱长度为，求此时小瓶内气体的温度(2)现用活塞将气缸封闭（图中未画岀）,使活塞缓慢向下运动，各部分气体的温度均保持T不变。当小瓶露出液面的部分为时，进入小瓶中的液柱长度为。求此时气缸内气体的压强

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、A【解题分析】

根据传播速度v与空气的密度ρ以及压强p的单位，结合“力学制单位”来求解．传播速度v的单位m/s，密度ρ的单位kg/m3，p的单位kg/m•s2，在A选项中，代入压强p和密度ρ的单位化简后单位为m/s，正与速度单位“m/s”相同，是正确的．在B选项中，同理可得化简后的单位为s/m，不是速度的单位．C项化简得m2/s2，不是速度单位．D项化简得s2/m2，也不是速度单位．故选A。2、B【解题分析】

本题考查平抛运动的规律。【题目详解】ABCD.小球做平抛运动，落在斜面上时，有：（是斜面的倾角）解得：则小球落在斜面上的的竖直分速度为：根据平行四边形定则知小球落至斜面时的速率：两球的初速度之比为3：1,则两球在斜面上的速率之比为3：1，故B正确ACD错误。故选B。3、C【解题分析】

AC．根据公式和位移与速度的关系式为x=(10-0.1v2)m，解得：a=-5m/s2，v0=10m/s负号表示与运动方向相反，故A正确，C正确。B．刹车时间=2s故B错误；D．刹车位移为故D错误。故选C．4、D【解题分析】

小球落在斜面上时，位移和水平方向的夹角等于斜面的倾角，则：所以时间t：，则A、B两个小球平抛运动时间之比：，A．，而并非1：1，A错误；B．，而并非4：5，B错误；C．，而并非16：9，C错误；D．，D正确．5、D【解题分析】A、B、C、火星探测器前往火星，脱离地球引力束缚，还在太阳系内，发射速度应大于第二宇宙速度、可以小于第三宇宙速度，故A、B错误、C正确．D、由，得：，已知火星的质量约为地球质量的，火星的半径约为地球半径的，可得火星的第一宇宙速度与地球第一宇宙速度之比，故D错误．故选C．【题目点拨】本题要求同学们了解三个宇宙速度的基本含义．通过物理规律把进行比较的物理量表示出来，再通过已知的物理量关系求出问题是选择题中常见的方法．6、C【解题分析】对于同步卫星有，对于该星球上的物体有，随着自转周期减小，N在减小，当N=0时都随星球做圆周运动，同步卫星不再与星球相对静止，即不能同步，故此时有，解得，C正确．二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、CD【解题分析】

A.根据圆锥摆的周期公式可得，可知圆锥摆周期与质量无关，故A项与题意不相符；B.根据小球在水平面做圆周运动可知故线速度越大，tanα越大，即α越大，又因为0＜α＜故cosα越小，由,可知周期应越小，故B项与题意不相符；C.若悬点距离小球所在轨迹平面越高，即α越小，则在0＜α＜时，故cosα越大即周期越大，故C项与题意相符；D.由于小球做匀速圆周运动的线速度与加速度之间的关系为故线速度越大，小球的加速度越大，故D项与题意相符。8、BD【解题分析】

两点电荷在C点的合场强方向水平向右，两点电荷在G点的合场强方向水平向左，故两者的电场强度方向不同，A错误；等量异种电荷连线的中垂线是一条等势面，故C和H两点的电势相等，B正确；从B到F过程中电场力的夹角先与速度方向为钝角，即先做负功，再做正功，C错误；从F点到E点过程中电场力与速度方向的夹角先是锐角，后为钝角，即先做正功后做负功，故D正确．9、BD【解题分析】

对P受力分析，受重力、支持力、静摩擦力，根据平衡条件，有：N=Mgcosθ；f=Mgsinθf≤μN；故μ≥tanθ；由于物体Q轻轻地叠放在P上，相当于增大物体P重力，故P静止不动，故A错误，B正确；物体P保持静止，合力为零，故C错误；由于物体Q轻轻地叠放在P上，相当于增大物体P重力，故P与斜面间的静摩擦力增大，故D正确；故选BD．【题目点拨】本题关键是对物体受力分析，求解出支持力和静摩擦力表达式；物体Q轻轻地叠放在P上，相当于增大物体P重力．10、ACE【解题分析】

A．分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，选项A正确；B．高原地区水的沸点较低，这是高原地区大气压较低的缘故，选项B错误；C．根据热力学第二定律，功转变为热的宏观过程是不可逆过程，选项C正确；D．布朗运动是固体颗粒的无规则运动，它说明液体分子的永不停息地做无规则运动，选项D错误；E．瓶内气体缓慢流出过程中气体体积增大，气体对外做功，而温度始终相等，内能不变，则气体需要吸收热量。因温度是分子平均动能的标志，则分子的平均动能不变，故E正确。故选ACE。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、B631【解题分析】

（i）由Δx=，因Δx越小，目镜中观察得条纹数越多，故B符合题意；（ii）由，λ=（iii）λ==12、【解题分析】(1)螺旋测微器的固定刻度应读作2.5mm，可动刻度读作14.2×0.01mm=0.142mm，最后读数为2.5+0.142mm=2.642mm；(2)螺旋测微器的固定刻度应读作4.5mm，可动刻度读作49.0×0.01mm=0.490mm，最后读数为4.5+0.490mm=4.990mm；(3)游标卡主尺测量读数为10.毫米，游标的最小分度为0.05mm，则游标的第16根与主尺刻度对齐，游标卡尺主尺与游标刻度线对齐的示数为10mm+16×0.05mm=10.80mm【题目点拨】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、【解题分析】试题分析：光从光源S射出经半球体到达光屏的光路如图．光由空气射向半球体，由折射定律，有解得：在△OBC中，由正弦定理得：，解得：光由半球体射向空气，由折射定律，有，解得：，即出射光线与轴线OA平行．光从光源S出发经玻璃半球体到达光屏所用的总时间，且，解得：考点：考查了光的折射【名师点睛】处理几何光学相关的问题，关键是作出光路图，一定要用直尺准确作图，然后根据几何图形的特点求角或者线段的长度14、（1）；（2）F=9mg；（3）