2024年上海中学高三物理第一学期期末考试模拟试题含解析

2024年上海中学高三物理第一学期期末考试模拟试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、如图所示，一轻绳跨过固定在竖直杆下端的光滑定滑轮O，轻绳两端点A、B分别连接质量为m1和m2两物体。现用两个方向相反的作用力缓慢拉动物体，两个力方向与AB连线在同一直线上。当∠AOB=时，∠OAB=，则两物体的质量比m1：m2为（）A．1：1 B．1：2 C．1： D．1：2、在如图所示装置中，轻杆一端固定着一个质量可以忽略不计的定滑轮，两物体质量分别为m1、m2，轻绳一端固定于a点，悬点a、b间的距离远大于滑轮的直径，动滑轮质量和一切摩擦不计。整个装置稳定时下列说法正确的是（）A．α可能大于βB．m1一定大于m2C．m1可能大于2m2D．轻杆受到绳子的作用力3、与下列图片相关的物理知识说法正确的是（）A．甲图，汤姆生通过α粒子散射实验，提出了原子核的概念，建立了原子核式结构模型B．乙图，氢原子的能级结构图，大量处于n=4能级的原子向低能级跃迁时，能辐射6种不同频率的光子C．丙图，“光电效应”实验揭示了光的粒子性，爱因斯坦为此提出了相对论学说，建立了光电效应方程D．丁图，重核裂变产生的中子能使核裂变反应连续得进行，称为链式反应，其中一种核裂变反应方程为4、通过对自然现象及实验现象的仔细观察和深入研究，物理学家得出科学的结论，推动了物理学的发展。下列说法符合事实的是（）A．光电效应说明光具有粒子性，康普顿效应说明光具有波动性B．卢瑟福用人工转变的方法发现了质子，并预言了中子的存在C．玻尔的原子理论成功地解释了原子发光的现象D．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，提出了原子中存在原子核的观点5、如图所示，长为L的轻绳一端固定在O点，另一端系一质量为m的小球，在最低点给小球一水平初速度v0，同时对小球施加一大小不变，方向始终垂直于绳的力F，小球沿圆周运动到绳水平时，小球速度大小恰好也为v0。则正确的是（）A．小球在向上摆到45°角时速度达到最大 B．F=mgC．速度大小始终不变 D．F=6、如图所示，固定在水平地面的斜面体，其斜面倾角α=30°、斜面长x=1.6m，底端与长木板B上表面等高，B静止在光滑水平地面上，左端与斜面接触但不粘连，斜面底端与B的上表面接触处平滑连接。一可视为质点的滑块A从斜面顶端处由静止开始下滑，最终A刚好未从B上滑下。已知A、B的质量均为1kg，A与斜面间的动摩擦因数μ1=，A与B上表面间的动摩擦因数μ2=0.5，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（）A．A的最终速度为0B．B的长度为0.4mC．A在B上滑动过程中，A、B系统所产生的内能为1JD．A在B上滑动过程中，A、B系统所产生的内能为2J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，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为L的正三角形的三个顶点上；a、b电荷量均为q且为同种电荷，整个系统置于水平方向的匀强电场中．已知静电力常量为k，若三个质点均处于静止状态，则下列说法正确的是A．如果a、b带正电，那么c一定带负电B．匀强电场场强的大小为C．质点c的电荷量大小为D．匀强电场的方向与ab边垂直指向c8、如图所示，质量为3.2m的物块放在水平面上，跨过轻小动滑轮的细绳连接在物块A和物块B上，与物块A相连的细绳与水面间的夹角为53°且保持不变，已知物块B的质量为m，重力加速度为g，，，现用力F沿两段绳的角平分线方向向上拉，物块A、B均恰好做匀速直线运动，则下列说法正确的是（）A．拉力F为mgB．物块与水平面的摩擦力为0.6mgC．细绳拉力为3.2mgD．物块A与水平面的动摩擦因数为0.259、某种超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起，同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力。其推进原理可以简化为如图所示的模型：PQ和MN是固定在水平地面上的两根足够长的平直导轨，导轨间分布着竖直（垂直纸面）方向等间距的匀强磁场B1和B2。二者方向相反。矩形金属框固定在实验车底部（车箱与金属框绝缘）。其中ad边宽度与磁场间隔相等。当磁场B1和B2同时以速度v沿导轨向右匀速运动时。金属框受到磁场力，并带动实验车沿导轨运动，已知金属框垂直导轨的ab边的边长L、金属框总电阻R，列车与线框的总质量m，，悬浮状态下，实验车运动时受到的阻力恒为其对地速度的K倍。则下列说法正确的是（）A．列车在运动过程中金属框中的电流方向一直不变B．列车在运动过程中金属框产生的最大电流为C．列车最后能达到的最大速度为D．列车要维持最大速度运动，它每秒钟消耗的磁场能为10、如图所示为内壁光滑的半球形容器，半径为R。质量为m的小球在容器内的某个水平面内做匀速圆周运动，小球与球心O连线方向与竖直方向夹角为α。下列说法正确的是（）A．小球所受容器的作用力为B．小球所受容器的作用力为C．小球的角速度D．小球的角速度三、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）某课外活动小组使用如图所示的实验装置进行《验证机械能守恒定律》的实验，主要步骤：A、用游标卡尺测量并记录小球直径dB、将小球用细线悬于O点，用刻度尺测量并记录悬点O到球心的距离lC、将小球拉离竖直位置由静止释放，同时测量并记录细线与竖直方向的夹角θD、小球摆到最低点经过光电门，光电计时器（图中未画出）自动记录小球通过光电门的时间ΔtE、改变小球释放位置重复C、D多次F、分析数据，验证机械能守恒定律请回答下列问题：(1)步骤A中游标卡尺示数情况如下图所示，小球直径d=________mm(2)实验记录如下表，请将表中数据补充完整（表中v是小球经过光电门的速度θ10°20°30°40°50°60°cosθ0.980.940.870.770.640.50Δt/ms18.09.06.04.63.73.1v/ms-10.541.09①_____2.132.653.16v2/m2s-20.301.19②_______4.547.029.99(3)某同学为了作出v2-cosθ图像，根据记录表中的数据进行了部分描点，请补充完整并作出v2-cosθ图像（______）(4)实验完成后，某同学找不到记录的悬点O到球心的距离l了，请你帮助计算出这个数据l=____m（保留两位有效数字），已知当地重力加速度为9.8m/s2。12．（12分）某同学设计了一个既可以测电阻又可以测电源电动势与内阻的实验电路，如图甲所示，实验室提供了以下实验器材：电源E（电动势约为6V，内阻约为1Ω）；定值电阻R0（阻值约为5Ω）；电流表A（量程30mA，内阻约为5Ω）；电流表B（量程1A，内阻约为1Ω）；电压表C（量程6V，内阻约为5kΩ）；电压表D（量程3V，内阻约为3kΩ）；滑动变阻器F（阻值0~20Ω）；滑动变阻器G（阻值0~500Ω）根据题中所给信息，请回答以下问题(1)电流表应选________，滑动变阻器应选________；（选填器材代号）(2)该同学操作正确无误，用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数，其数据如下表所示：I（A）0.300.350.400.450.500.55U1（V）5.685.615.575.515.485.40U2（V）1.441.691.912.162.392.62根据表中数据求得定值电阻R0=________Ω（保留一位小数），其测量值________真实值（选填“>”、“<”或“=”）；该同学同时利用上表测得的数据求得电动势和内阻，由误差分析可知，电动势的测量值________电动势的真实值（选填“>”、“<”或“=”）。(3)该同学进一步利用了一个辅助电源E′，采用如图乙所示电路测量电源的电动势，测量过程中，调节R后再调节R1，使电流表A1的示数为0，测得多组数据。这样，电源的电动势的测量值________电源电动势的真实值（选填“>”、“<”或“=”）。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，ACB是一条足够长的绝缘水平轨道，轨道CB处在方向水平向右、大小E1.0106N/C的匀强电场中，一质量m0.25kg、电荷量q2.0106C的可视为质点的小物体，从距离C点L06.0m的A点处，在拉力F4.0N的作用下由静止开始向右运动，当小物体到达C点时撤去拉力，小物体滑入电场中。已知小物体与轨道间的动摩擦因数0.4，g取10m/s2。求：(1)小物体到达C点时的速度大小；(2)小物体在电场中运动的时间。14．（16分）如图所示，两平行金属导轨置于水平面（纸面）内，导轨间距为l，左端连有一阻值为R的电阻。一根质量为m、电阻也为R的金属杆置于导轨上，金属杆右侧存在一磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场区域。给金属杆一个瞬时冲量使它水平向右运动，它从左边界进入磁场区域的速度为v0，经过时间t，到达磁场区域右边界（图中虚线位置）时速度为。金属杆与导轨始终保持垂直且接触良好，它们之间的动摩擦因数为μ。除左端所连电阻和金属杆电阻外，其他电阻忽略不计。求：(1)金属杆刚进入磁场区域时的加速度大小；(2)金属杆在滑过磁场区域的过程中金属杆上产生的焦耳热。15．（12分）在呼伦贝尔草原的夏季，滑草是非常受游客欢迎的游乐项目。一个滑草专用滑道由斜坡部分和水平部分组成，两部分在C点由极小的圆弧平滑连接，斜坡滑道与水平面成角，在水平滑道上距C点40米的D点放置一个汽车轮胎，某游客从斜坡轨道上的A点推动滑车经过一段助跑到达B点跳上滑车，跳上滑车时即获得速度v0，B点距C点的距离为24.5米，滑车与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ=0.25，空气阻力忽略不计，人和滑车可看做质点。g=10m/s2（sin=0.6，cos=0.8）求：(1)人在斜坡滑道BC段下滑时的加速度为多大；(2)为了避免滑车和轮胎碰撞则在B点的速度v0应取何值。

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、D【解题分析】

由相似相角形法可得由于轻绳上拉力相同，由几何关系得联立得故选D。2、D【解题分析】

对m1分析可知绳子的拉力大小，对滑轮分析，由于滑轮放在一根绳子上，绳子两端的张力相等，故可知两绳子和竖直方向上的夹角相等，由共点力的平衡关系可得出两质量的关系．【题目详解】对m1分析可知，m1受拉力及本身的重力平衡，故绳子的拉力等于m1g；对于动滑轮分析，由于滑轮跨在绳子上，故两端绳子的拉力相等，它们的合力一定在角平分线上；由于它们的合力与m1的重力大小相等，方向相反，故合力竖直向上，故两边的绳子与竖直方向的夹角α和β相等；故A错误；由以上可知，两端绳子的拉力等于m1g，而它们的合力等于m1g，因互成角度的两分力与合力组成三角形，故可知1m1g＞m1g，即m1一定小于1m1．但是m1不一定大于m1，故BC错误。轻杆受到绳子的作用力等于两边绳子的合力，大小为，选项D正确；故选D。【题目点拨】本题要注意题目中隐含的信息，记住同一绳子各部分的张力相等，即可由几何关系得出夹角的关系；同时还要注意应用力的合成的一些结论．3、B【解题分析】

A．甲图为卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子的概念，建立了原子的核式结构模型，故A错误；B．乙图中，大量处于n=4能级的原子向低能级跃迁时，能辐射的光子种类为即共辐射出6种不同频率的光子，故B正确；C．丙图的“光电效应”实验揭示了光的粒子性，爱因斯坦为此提出了光子说，建立了光电效应方程，故C错误；D．重核裂变称为链式反应是因为生成的多个中子继续作为反应物又轰击铀核，反应方程为故D错误。故选B。4、B【解题分析】

A．光电效应、康普顿效应都说明光具有粒子性，故A错误；B．卢瑟福用人工转变的方法发现了质子，并预言了中子的存在，故B正确；C．玻尔的原子理论没有完全成功地解释原子发光现象，故C错误；D．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，认为原子核有内部结构，故D错误；故选B。5、D【解题分析】

本题考查动能定理的应用，要注意明确重力的功和路程无关，而拉力始终和绳垂直，即一直做正功。【题目详解】BD．小球向上摆的过程中，由动能定理：解得：B错误，D正确；因为当重力沿切线方向的分力与F等大反向时，切线方向的加速度为零，速度达最大，设在向上摆到角时，速度最大：解得A错误；因为两力在运动过程中做功大小不完全相同，故物体做变速运动，C错误。故选D。6、C【解题分析】

A．设A、B的质量均为m，A刚滑上B的上表面时的速度大小为v1．滑块A沿斜面下滑的过程，由动能定理得：解得：v1=2m/s设A刚好滑B右端的时间为t，两者的共同速度为v。滑块A滑上木板B后，木板B向右做匀加速运动，A向右做匀减速运动。根据牛顿第二定律得：对A有μ2mg=maA对B有μ2mg=maB则v=v1-aAt=aBt联立解得t=1.2s，v=1m/s所以，A的最终速度为1m/s，故A错误；B．木板B的长度为故B错误；CD．A在B上滑动过程中，A、B系统所产生的内能为Q=μ1mgL=1.5×1×11×1.2J=1J故C正确，D错误。故选C。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、AB【解题分析】

A.如果a、b带正电，要使a、b都静止，c必须带负电，否则匀强电场对a、b的电场力相同，而其他两个电荷对a和b的合力方向不同，两个电荷不可能同时平衡．故A项正确；BD.设c电荷带电量为Q，以c电荷为研究对象受力分析，根据平衡条件得a、b对c的合力与匀强电场对c的力等值反向，即：；所以匀强电场场强的大小为：，方向与ab边垂直由c指向ab连线．故B项正确，D项错误；C.设c电荷带电量为Q，根据平衡条件得c、b对a的合力与匀强电场对a的力等值反向，即：所以c球的带电量为2q，故C项错误；8、BD【解题分析】

AC．滑轮两边绳子的拉力均为B的重力，即T=mg，因滑轮两边绳子的夹角为37°，可知拉力F大于mg，选项AC错误；BD．对物块A受力分析可知，水平方向即物块与水平面的摩擦力为0.6mg；竖直方向：解得N=2.4mg则物块A与水平面的动摩擦因数为选项BD正确；故选BD。9、BC【解题分析】

A．当磁场向右运动过程中，穿过闭合线框中的磁场有时垂直于纸面向外的磁场增大，有时垂直于纸面向内的磁场增大，根据楞次定律可知列车在运动过程中金属框中的电流方向一直改变，A错误；B．金属框中和导体棒切割磁感线，最大的感应电动势为根据闭合电路欧姆定律可知B正确；C．列车速度最大为，此时切割磁感线的速率为，金属框中和导体棒切割磁感线，此时产生的感应电动势为通过线框的电流为列车所受合外力为0时，速度最大，即所受安培力等于阻力解得C正确；D．列车要维持最大速度运动，每秒消耗的磁场能为D错误。故选BC。10、BD【解题分析】

AB．对小球受力分析，如图所示：根据力的合成，可得小球所受容器的作用力为支持力：A错误，B正确；CD．根据力的合成，可得小球所受合外力小球做圆周运动的轨道半径为：根据向心力公式得：解得角速度，C错误，D正确。故选BD。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、9.801.632.661.0【解题分析】

(1)[1]游标卡尺的主尺读数为9mm，游标尺上第16个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为16×0.05mm=0.80mm，所以最终读数为：9mm+0.80mm=9.80mm；(2)[2]根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出小球经过光电门时的速度为：[3]则有：(3)[4]先根据记录表中的数据进行了描点，作出图像如图：(4)[5]由图像可得图像斜率的绝对值为：要验证机械能守恒定律，必须满足：化简整理可得：则有：解得：12、BF4.8<<=【解题分析】

(1)[1][2]．电源电动势为6V，保护电阻约为5Ω，则电流约为I=A=1A故为了能准确测量，电流表应选择B；因电源内电阻较小，故滑动变阻器