2024届上海市浦东新区普通高中高三物理第一学期期中学业质量监测模拟试题含解析

2024届上海市浦东新区普通高中高三物理第一学期期中学业质量监测模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、2018年3月30日我国成功发射第三十颗北斗导航卫星，这颗卫星属于中圆地球轨道卫星，在轨高度约为21500km，该高度处重力加速度为g1，该卫星的线速度为v1，角速度为ω1，周期为T1．2017年9月17日天舟一号在高度约400km的圆轨道上开始独立运行，该高度处重力加速度为g2，天舟一号的线速度为v2，角速度为ω2，周期为T2．则（）A．g1＞g2 B．v1＞v2 C．ω1＜ω2 D．T1＜T22、如图所示为山边公路的横截面，实线EF表示倾角为的软层面，沿着这个层面可能产生滑动．质量为1.0×107kg的石块B与上面的岩石之间有一大裂缝（称为节理），仅靠与层面间的摩擦力使它不致滑落，石块与层面间的滑动摩擦因数为0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．若有水渗入节理，会结冰膨胀，对石块施加一个平行于EF层面的作用力，导致石块向下滑动．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，则（）A．没有水渗入节理时，石块共受两个力的作用B．没有水渗入节理时，石块所受摩擦力大小为6.4×107NC．当有水渗入节理时，层面对石块支持力跟原来相比变小了D．当有水渗入节理时，至少需要4×106N平行力才能使石块滑动3、如图，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g．质点自P滑到Q的过程中，克服摩擦力所做的功为（）A．mgR B．mgR C．mgR D．mgR4、如图所示，物体A、B用足够长的细绳与轻弹簧连接后跨过滑轮，A置于薄木板上，此时弹簧左侧细绳与木板平行，已知质量，现将薄木板由倾角30°缓慢放平，物体A始终与木板保持相对静止，不计滑轮摩擦，物体A、B大小可忽略不计．（）A．弹簧伸长量逐渐变大B．连接A、B的细绳对滑轮的作用力不变C．物体A受到的摩擦力先变小后变大D．物体A受到的摩擦力大小不变5、甲、乙、丙三辆汽车同时以相同的速度经过某一路标，此后甲一直做匀速直线运动，乙先加速后减速，丙先减速后加速，它们经过下一路标时的速度仍相同，则A．甲车先经过下一个路标 B．乙车先经过下一个路标C．丙车先经过下一个路标 D．无法判断谁先经过下一个路标6、某重型气垫船，最高时速为72km/h，装有额定输出功率为6000kW的燃气轮机。假设该重型气垫船在海面航行过程所受的阻力与速度v满足（k为定值），下列正确的是A．该重型气垫船的最大牵引力为NB．由题中给出的数据可算出N•s/mC．当以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船所受的阻力大小为ND．当以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船发动机的输出功率为2500kW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，套在竖直细杆上的轻环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连施加外力让A沿杆以速度v匀速上升，从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平N位置，已知AO与竖直杆成θ角，则（）A．刚开始时B的速度为B．A匀速上升时，重物B也匀速下降C．重物B下降过程，绳对B的拉力大于B的重力D．A运动到位置N时，B的速度最大8、足够长的传送带与水平方向的倾角为θ，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连，b的质量为m.开始时，a、b及传送带均静止，且a不受传送带摩擦力作用.现让传送带逆时针匀速转动，则在b上升h高度(未与滑轮相碰)的过程中()A．物块a的重力势能减少mghB．摩擦力对a做的功等于a机械能的增量C．摩擦力对a做的功等于物块a、b动能增量之和D．任意时刻，重力对a、b做功的瞬时功率大小相等9、一定质量的理想气体，在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为P1、V1、T1，在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为P2、V2、T2，下列关系正确的是A．P1＝P2，V1＝2V2，T1＝2T2B．P1＝P2，V1＝V2，T1=2T2C．P1＝2P2，V1＝2V2，T1＝2T2D．T1=T2，P1＝2P2，10、如图所示，设“天宫一号”原来在圆轨道I上飞行，到达P点时转移到较低的椭圆轨道II上(未进入大气层)，则“天宫一号”()A．在P点减速进入轨道IIB．在P点轨道I上运动的周期大于轨道II上运动的周期C．在轨道I上P点的加速度大于轨道II上P点的加速度D．在轨道I上的机械能大于轨道II上的机械能三、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）在做“研究平抛物体的运动”的实验时，通过描点法画出小球平抛运动轨迹，并求出平抛运动初速度。实验装置如图甲所示。如图乙所示，某同学在描绘平抛运动轨迹时，忘记记下斜槽末端位置。图中A点为小球运动一段时间后的位置，他便以A点为坐标原点，建立了水平方向和竖直方向的坐标轴，则根据图象可知小球平抛运动的初速度大小为________m/s，以及抛出点的坐标________。（g取10m/s2）12．（12分）某同学利用图（a）所示实验装置即数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图，如图（b）所示，实验中小车（含发射器）的质量为200g，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到，回答下列问题：（1）根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成（填“线性”或“非线性”）的关系．（2）由图（b）可知，图线不经过远点，可能的原因是．（3）若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是，钩码的质量应满足的条件是．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，长l=1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点质量为m=2kg的小球。在一外力F（图中未画出）的作用下，小球保持绳与竖直方向的夹角θ=370的静止状态。重力加速度g=10m/s2.(sin370=0.6,cos370=0.8)，求：（1）小球所受F的最小值。（2）将外力F撤去，小球回到最低点时绳拉力T的大小。14．（16分）如图，小球a、b用等长细线悬挂于同一固定点O．让球a静止下垂，将球b向右拉起，使细线水平．从静止释放球b，两球碰后粘在一起向左摆动，此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60°．忽略空气阻力，求(1)两球a、b的质量之比；(2)两球在碰撞过程中损失的机械能与球b在碰前的最大动能之比．15．（12分）如图所示，三个相同的木块A、B、C质量均为m，置于光滑的水平面上，B、C之间有一轻质弹簧，弹簧的左端与木块B固连（右端与C不固连），弹簧处于原长状态，现使A以初速度2v0沿B、C的连线方向朝B运动，若A与B（1）以后运动过程中弹簧的最大弹性势能；（2）以后运动过程中C能获得的最大速度。

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、C【解题分析】

A项：由公式可知，高度越高，重力加速度越小，所以g1<g2，故A错误；B项：由公式可知，高度越高，线速度越小，所以v1<v2，故B错误；C项：由公式可知，高度越高，角速度越小，所以ω1＜ω2，故C正确；D项：由公式可知，高度越高，周期越大，所以T1<>T2，故D错误；故应选C．2、D【解题分析】

A.没有水渗入节理时，石块受到重力、支持力和摩擦力3个力的作用，A错误；B.没有水渗入节理时，石块所受摩擦力大小和重力沿斜面向下的分力相等，即为：NB错误；C.当有水渗入节理时，层面对石块支持力仍等于重力垂直于斜面向下的分力，保持不变，C错误；D.当有水渗入节理时，最大静摩擦力：N至少需要：N平行力才能使石块滑动，D正确．3、C【解题分析】试题分析：据题意，质点在位置P是具有的重力势能为：；当质点沿着曲面下滑到位置Q时具有的动能为：，此时质点对轨道压力为：，由能量守恒定律得到：，故选项C正确．考点：能量守恒定律、圆周运动【名师点睛】本题分析的关键是找出质点在初始位置是的机械能和在末位置时的机械能，两个位置机械能只差就等于摩擦力做的功的大小即；但在球末位置时的动能时需要用到圆周运动规律，，由此式可以求出在末位置的速度，也就可以求解此位置的动能大小了．4、C【解题分析】

对物体B受力分析，受重力和拉力，由二力平衡得到：T=mBg，则知弹簧的弹力不变，伸长量不变，故A错误；连接A、B的细绳之间的夹角减小，则两条细绳的拉力的合力变大，即细绳对滑轮的作用力变大，选项B错误；将薄木板由倾角30°缓慢放平的过程中肯定存在一个位置，即物块A受的重力、细线的拉力以及斜面的支持力三力平衡，此时A受摩擦力为零，则因开始时和最后时物块A所示的摩擦力均不是零，可知物体A受到的摩擦力先变小后变大，选项C正确，D错误；故选C.5、B【解题分析】

设甲做匀速直线运动的速度为v，乙先加速后减速，在运动的过程中速度大于v，则整个过程中的平均速度大于v；丙先减速后加速，在运动过程中的速度小于v，则整个过程中的平均速度小于v．根据，知乙的运动时间最短，所以乙车先经过下一个路标．A．甲车先经过下一个路标，与结论不相符，选项A错误；B．乙车先经过下一个路标，与结论相符，选项B正确；C．丙车先经过下一个路标，与结论不相符，选项C错误；D．无法判断谁先经过下一个路标，与结论不相符，选项D错误；6、C【解题分析】

A.气垫船的最高速度为v=72km/h=20m/s在额定输出功率下以最高时速航行时，根据P=Fv得：气垫船的牵引力此时匀速运动，由P=Fv知，在速度达到最大前，F＞3.0×105N，即气垫船的最大牵引力大于3.0×105N，故A错误。B.气垫船以最高时速匀速运动时，气垫船所受的阻力为f=F=3.0×105N根据f=kv得：k=1.5×104N•s/m故B错误。CD.以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船所受的阻力为此时气垫船发动机的输出功率为故C正确D错误。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、AC【解题分析】

AD.对于A，它的速度如图中标出的v，这个速度看成是A的合速度，其分速度分别是va

，vb其中va就是B的速度vB（同一根绳子，大小相同），刚开始时B的速度为vB＝vcosθ；当A环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，va＝0，所以B的速度vB＝0，故A正确，D错误；BC.因A匀速上升时，由公式vB＝vcosθ，当A上升时，夹角θ增大，因此B做减速运动，由牛顿第二定律，可知，绳对B的拉力大于B的重力，故B错误，C正确。8、ACD【解题分析】

A．开始时，a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力作用，有则b上升h，则a下降hsinθ，则a重力势能的减小量为mag×hsinθ=mgh故A正确；BC．根据能量守恒得，系统机械能增加，摩擦力对a做的功等于a、b机械能的增量．所以摩擦力做功大于a的机械能增加．因为系统重力势能不变，所以摩擦力做功等于系统动能的增加，故B错误，C正确；D．任意时刻a、b的速率相等，对b，克服重力的瞬时功率Pb=mgv对a有：Pa=magvsinθ=mgv所以重力对a、b做功的瞬时功率大小相等，故D正确．9、AD【解题分析】

由题意可知考查理想气体状态方程的应用，根据理想气体状态方程计算可得。【题目详解】由理想气体状态方程可知，当p1＝p2，体积和热力学温度成反比，V1＝2V2，T1＝2T2故A正确；B．由A分析可知当p1＝p2，V1＝V2，T1=T2，故B错误。C．由理想气体状态方程可知，当p1＝2p2，V1＝2V2，T1＝4T2，故C错误。D．由理想气体状态方程可知，当T1=T2，p1＝2p2，，故D正确。【题目点拨】一定质量的理想气体满足理想气体状态方程，根据公式计算可得。10、ABD【解题分析】

A．天宫一号进入轨道II时做向心运动，可知提供的力大于需要的向心力，所以需要在P点减速进入轨道II，故A正确；B．轨道II的半长轴较小，根据开普勒第三定律可知，天宫一号在轨道I上运动的周期大于轨道II上运动的周期，故B正确；C．根据得可知天宫一号在轨道I上P点的加速度等于轨道II上P点的加速度，故C错误；D．天宫一号进入轨道II时需要在P点减速，所以天宫一号在轨道I上的机械能大于轨道II上的机械能，故D正确。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、2（-20cm，-5cm）【解题分析】

[1]根据得：则小球平抛运动的初速度为：[2]点的竖直分速度为：根据知：则抛出点与B点的竖直位移为：水平位移为：则抛出点的位置坐标为：抛出点的坐标为(-20cm，-5cm)12、（1）非线性（2）存在摩擦力（3）调整轨道倾斜度以平衡摩擦力远小于小车质量【解题分析】

试题分析：（1）根据该同学描绘的加速度和钩码质量的图象是一条曲线而不是直线，所以是非线性关系．（2）根据图（b）可知当钩码有一定质量，即细线有一定拉力时，小车加速度仍等于0，说明小车合力等于0，所以可能除拉力外小车还受到摩擦力作用（3）实验改进部分由两个要求，第一个就是图象不过远点，需要平衡摩擦力，所以调整轨道倾斜度，第二个就是图象时曲线，因为小车的合力即细线拉力并不等于钩码重力，而是拉力只有当时．，图象近似为直线．考点：探究牛顿第二定律实验探究【题目详解】四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答