2024届上海市澄衷高级中学物理高三第一学期期中联考试题含解析

2024届上海市澄衷高级中学物理高三第一学期期中联考试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、一列简谐横波某时刻波形如图所示，下列说法正确的是A．x=a处质点振动的能量大于x=b处质点的振动能量B．x=b处质点的振动的频率由波源决定C．x=c处质点的振幅大于x=b处质点的振幅D．x=c处质点比x=a处质点少振动一个周期的时间2、如图所示，特战队员在进行训练时抓住一不可伸长的绳索，绳索的另一端固定，特战队员从高度一定的平台由静止开始下摆，悬点与平台在同一水平而上，在下摆过程中绳索始终处于绷紧状态，由于悬点位置不同，每次下摆的绳长可以发生变化，在到达竖直状态时特战队员松开绳索，特战队员被水平抛出直到落地。（不计绳索质量和空气阻力，特战队员可看成质点，绳索与队员的运动轨迹在同一竖直面内）下列说法正确的是（）A．绳索越长，特战队员落地时的水平位移越大B．绳索越长，特战队员在到达竖直状态时绳索拉力越大C．绳索越长，特战队员落地时的水平速度越大D．绳索越长，特战队员落地时的速度越大3、一物体受绳的拉力作用由静止开始前进，先做加速运动，然后改做匀速运动，再改做减速运动，则下列说法中正确的是()A．加速前进时，绳拉物体的力大于物体拉绳的力B．减速前进时，绳拉物体的力大于物体拉绳的力C．只有匀速前进时，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小才相等D．不管物体如何前进，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等4、.教科书中这样表述牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止．其中“改变这种状态”指的是改变物体的（

）A．速度 B．加速度 C．位置 D．受力5、两个质量分别为2m和m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a到转轴OO′的距离为L，b到转轴的距离为2L，a、b之间用长为L的强度足够大的轻绳相连，两木块与圆盘间的最大静摩擦力均为各自所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，开始时轻绳刚好伸直但无张力，用ω表示圆盘转动的角速度，在加速转动过程中，下列说法正确的是（）A．a比b先达到最大静摩擦力 B．a、b所受的摩擦力始终相等C．是b开始滑动的临界角速度 D．当时，a所受摩擦力的大小为6、以下说法正确的是A．电流的定义式是B．我们从教学楼一楼爬到5楼、6楼，楼梯台阶对我们的支持力做了正功C．库仑发现了电荷间相互作用的规律，并由此提出了“场”的概念D．洛伦兹力总是不做功的二、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，竖直平面内有一固定的光滑椭圆大环，其长轴长、短轴长．劲度系数为k的轻弹簧上端固定在大环的中心O，下端连接一个质量为m、电荷量为q、可视为质点的小环，小环刚好套在大环上且与大环及弹簧绝缘，整个装置处在水平向右的匀强电场中。将小环从A点由静止释放，小环运动到B点时速度恰好为O。已知小环在A、B两点时弹簧的形变量大小相等。则（）A．小环从A点运动到B点的过程中，弹簧的弹性势能先减小后增大B．小环从A点运动到B点的过程中，小环的电势能一直增大C．电场强度的大小D．小环在A点时受到大环对它的弹力大小8、如图所示，A为静止于地球赤道上的物体，B为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为B、C两卫星轨道的交点。已知A、B、C绕地心运动的周期相同，下列说法中正确的是（）A．物体A和卫星C具有相同大小的加速度B．卫星C的运行速度大于物体A的速度C．物体A的运行速度一定小于第一宇宙速度D．卫星B在P点的加速度与卫星C在该点加速度大小相等9、如图所示，光滑水平面上有质量均为的物块A和B，B上固定一轻质弹簧，B静止，A以速度水平向右运动，从A与弹簧接触至弹簧被压缩到最短的过程中（）A．A、B的动量变化量大小相等B．A、B的动量变化率相同C．A、B系统的总动能保持不变D．A、B系统的总动量保持不变10、甲、乙两质点在同一直线上做匀加速直线运动，v﹣t图象如图所示，3秒末两质点在途中相遇，由图象可知（）A．甲的加速度等于乙的加速度B．出发前甲在乙之前6m处C．出发前乙在甲前6m处D．相遇前甲乙两质点的最远距离为6m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“用双缝干涉测量光的波长”实验中，如图甲所示，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距d=0.25mm的双缝。从仪器注明的规格可知，单缝与双缝之间的距离为5.00cm,光屏与双缝间的距离L=60.00cm。接通电源使光源正常工作。(1)在图甲中，要使单缝与双缝相互平行，干涉条纹更加清晰明亮，以下操作合理的是______;A．移动光源B．转动测量头C．调节拨杆D．转动遮光筒（2）将测量头的分划板的中心刻线与某亮纹A中心对开，测量头的游标卡尺读数如图乙所示，其读数为______mm;继续移动分划板，使分划板的中心刻线与亮纹B中心对齐，测量头的标卡尺读数为27.20mm。则所测的单色光波长为______m(结果均保留两位有效数字)12．（12分）如图所示，为验证动能定理的实验装置，较长的小车的前端固定有力传感器，能测出小车所受的拉力，小车上固定两个完全相同的遮光条A、B，小车、传感器及遮光条的总质量为M，小车放在安装有定滑轮和光电门的光滑轨道D上，光电门可记录遮光条A、B通过它时的挡光时间．用不可伸长的细线将小车与质量为m的重物相连，轨道放在水平桌面上，细线与轨道平行(滑轮质量、摩擦不计)．(1)用螺旋测微器测遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度d=____mm．(2)实验过程中______满足M远大于m(填“需要”或“不需要”)．(3)实验主要步骤如下:①测量小车、传感器及遮光条的总质量M，测量两遮光条的距离L，按图甲正确连接器材．②由静止释放小车，小车在细线拉动下运动，记录传感器的示数F及遮光条A、B

经过光电门的挡光时间tA和tB，则验证动能定理的表达式为__________(用字母M、F、L、d、tA、tB表示)．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）如图是某种静电分选器的原理示意图，两个竖直放置的平行金属板带有等量异号电荷，形成匀强电场。分选器漏斗的出口与两板上端处于同一高度，到两板距离相等。混合在一起的a、b两种颗粒从漏斗出口下落时，a种颗粒带上正电,b种颗粒带上负电。经分选电场后，a、b两种颗粒分别落到水平传送带A、B上。已知两板间距d=0.1m,板的长度l=0.5m，电场仅局限在平行板之间;各颗粒所带电量大小与其质量之比均为1×10−5C/kg。设颗粒进入电场时的初速度为零，分选过程中颗粒大小及颗粒间的相互作用力不计。要求两种颗粒离开电场区域时，不接触到极板但有最大偏转量。重力加速度g=10m/s2（计算结果均保留一位有效数字）。(1)左、右两板各带何种电荷?两极板间的电压多大?(2)若两带电平行板的下端距传送带A、B的高度H=0.3m，颗粒落至传送带时的速度大小是多少?(3)设颗粒每次与传送带碰撞反弹时，沿竖直方向的速度大小为碰撞前竖直方向速度大小的一半，求颗粒第2次与传送带碰撞反弹的高度？14．（16分）光滑水平面上放着质量mA=1kg的物块A与质量mB=2kg的物块B，A与B均可视为质点，A靠在竖直墙壁上，A、B间夹一个被压缩的轻弹簧（弹簧与A、B均不拴接），用手挡住B不动，此时弹簧弹性势能Ep=49J．在A、B间系一轻质细绳，细绳长度大于弹簧的自然长度，如图所示．放手后B向右运动，绳在短暂时间内被拉断，之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道，其半径R=0.5m，B恰能到达最高点C．g取10m/s2，求：（1）绳拉断后B的速度vB的大小；（2）绳拉断过程绳对B的冲量I的大小；（3）绳拉断过程绳对A所做的功W．15．（12分）蹦床比赛分成预备运动和比赛动作。最初，运动员静止站在蹦床上；在预备运动阶段，他经过若干次蹦跳，逐渐增加上升高度，最终达到完成比赛动作所需的高度；此后，进入比赛动作阶段。把蹦床简化为一个竖直放置的轻弹簧，弹力大小F=kx（x为床面下沉的距离，k为常量）。质量m=50kg的运动员静止站在蹦床上，床面下沉；在预备运动中，假定运动员所做的总功W全部用于增加其机械能；在比赛动作中，把该运动员视作质点，其每次离开床面做竖直上抛运动的腾空时间均为，设运动员每次落下使床面压缩的最大深度均为。取重力加速度g=10m/s2，忽略空气阻力的影响。（1）求常量k，并在图中画出弹力F随x变化的示意图；（2）求在比赛动作中，运动员离开床面后上升的最大高度；（3）借助F-x图像可以确定弹力做功的规律，在此基础上，求和W的值。

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、B【解题分析】

A．由题意知，该波为简谐波，所以在传播的过程中没有阻尼，故质点a振动的能量等于质点b的振动能量，故A错误；B．简谐波在传播的过程中，质点的振动频率由振源决定，故B正确；C．传播过程中无能量损失，所以各质点的振幅都相同，故C错误；D．由图知，因不知传播的方向，故不能判断a、c两质点谁先振动，故D错误。故选B。2、C【解题分析】

A．设绳子长度为L，总高度为H，由动能定理可得特战员到达绳子最低点时的速度可得特战员到达绳子最低点时的速度，而后特战队员做平抛运动可知时，水平位移最大，A错误；B．特战队员在到达竖直状态时，由牛顿第二定律，可得代入速度，可得，B错误；C．特战队员落地时的水平速度为，故绳索越长，特战队员落地时的水平速度越大，C正确；D．整个过程，由动能定理，可得特战队员落地时的速度与绳子长度无关，D错误。故选C。3、D【解题分析】

不管物体做减速运动、匀速运动还是加速运动，绳拉物体的力和物体拉绳的力是一对作用力和反作用力，作用力和反作用力总是大小相等，与物体运动状态无关．A.加速前进时，绳拉物体的力大于物体拉绳的力，与结论不符，选项A错误；B.减速前进时，绳拉物体的力大于物体拉绳的力，与结论不符，选项B错误；C.只有匀速前进时，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小才相等，与结论不符，选项C错误；D.不管物体如何前进，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等，与结论相符，选项D正确；4、A【解题分析】

一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，有外力作用后，物体的速度发生变化，即不再是匀速直线运动状态或静止状态，所以“改变这种状态”指的是改变物体的速度．A.速度，与结论相符，选项A正确；B.加速度，与结论不相符，选项B错误；C.位置，与结论不相符，选项C错误；D.受力，与结论不相符，选项D错误．5、D【解题分析】

A．木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律可知，a、b木块受到的静摩擦力大小为Ffa=2mω2LFfb=mω22L即a、b转动所需向心力大小相等，且a、b的最大静摩擦力Ffma=k2mgFfmb=kmg所以当圆盘从静止开始绕转轴缓慢加速转动时，b的最大静摩擦力先达到最大值，A错误；B．在木块b的摩擦力没有达到最大值前，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律可知Ff=mω2ra和b质量分别是2m和m，a与转轴距离为L，b与转轴距离为2L，所以a和b受到的摩擦力是相等的，当b受到的静摩擦力达到最大值后，b受到的摩擦力与绳的拉力的合力提供向心力，即kmg+F=mω22L而a受力为Ff＇−F=2mω2L联立以上两式解得Ff＇=4mω2L−kmg综合得出，a、b受到的摩擦力不是一直相等，B错误；C．当b刚要滑动时，有2kmg+kmg=2mω2L+mω22L解得C错误；D．当时，a所受摩擦力的大小为Ff＇=4mω2L−kmg=D正确。故选D。6、D【解题分析】试题分析：电流的定义式是，A错误；我们从教学楼一楼爬到5楼、6楼，楼梯台阶对我们的支持力做不做功，B错误；库仑发现了电荷间相互作用的规律，但没有提出“场”的概念，C错误；洛伦兹力总是不做功的，D正确。考点：本题考查电流、功、场。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、AD【解题分析】

A．已知小环在A、B两点时弹簧的弹力大小相等，说明在A点弹簧的压缩量等于在B点的伸长量相等，设为x，原长为，则得在A点在B点解得小环在A点时，弹簧压缩量为小环从A点运动到B点的过程中，弹簧从压缩到原长，再到伸长，所以其弹性势能先减小后增大，A正确；B．小环从A点运动到B点的过程中，小环沿电场线方向水平运动2L，电场力做正功，小环的电势能一直减小，B错误；C．整个过程由能量守恒定律得得C错误；D．小环在A点时弹簧压缩量为，故平衡条件，有D正确。故选AD。8、BCD【解题分析】

A．物体A静止于地球赤道上随地球一起自转，卫星C为绕地球做圆周运动，它们绕地心运动的周期相同，根据向心加速度的公式可知卫星C的加速度较大，故A错误；

B．物体A和卫星C的周期相等，则角速度相等，根据知，半径越大，线速度越大，所以卫星C的运行速度大于物体A的速度，故B正确；

C．第一宇宙速度是最大的环绕速度，圆周轨道半径为地球半径，万有引力提供向心力解得卫星C的运行速度小于第一宇宙速度，而卫星C的运行速度大于物体A的速度，所以物体A的运行速度一定小于第一宇宙速度，故C正确；D．万有引力提供向心力解得两卫星距离地心的距离相等，则加速度相等，故D正确。故选BCD。9、AD【解题分析】

AD．由题意可知两物体相互作用过程中系统的合外力为零，故系统的总动量守恒，则A、B动量变化量大小相等、方向相反，故A正确，D正确；B．由动量定理得：可以知道动量的变化率等于物体所受的合外力，A、B两物体所受的合外力大小相等、方向相反，所受的合外力不同，则动量的变化率不同，故B错误；C．因整个过程中只有弹簧弹力做功，A、B系统的总机械能不变，弹性势能在变化，则总动能在变化，故C错误。故选AD。10、BD【解题分析】

由图看出，甲的斜率小于乙的斜率，则甲的加速度小于乙的加速度．故A错误．3s末甲、乙通过的位移分别为：x乙=×6×3m=9m，x甲=×3×2m=3m，由题，3秒末两质点在途中相遇，则说明出发前甲在乙之前6m处．故B正确，C错误．由于出发前甲在乙之前6m处，出发后乙的速度一直大于甲的速度，则两质点间距离不断缩短，所以相遇前甲乙两质点的最远距离为6m．故D正确．故选BD．【题目点拨】本题考查速度图象两个基本的意义：斜率等于加速度、“面积”等于位移，并根据速度和位置的关系求解两质点最远距离．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、C18.45mm7.4×10-7m【解题分析】

(1)[1]要使单缝与双缝相互平行，干涉条纹更加清晰明亮，则要增大条纹的宽度，根据公式可知，增大双缝到屏的距离L或减小双缝之间的距离都可以增大条纹的间距，故C正确，ABD错误；(2)[2]丙图中主尺读数为16mm，游标读数为0.05×10=0.50mm，总读数为：16.50mm；条纹的宽度为：[3]根据条纹间距公式可知，其波长为：12、0.400不需要FL=M【解题分析】

（1）[1]．螺旋测微器的读数为d=0+40.0×0.01（2）[2]．因为可以通过传感器读出力的大小，不需要满足M远大于m。（3）[3]．遮光条A、B通过光电门的速度分别为vv则动能的变化量为1拉力做功为W=FL则验证的动能定理表达式为FL=【名师点睛】以验证动能定理为实验命题背景考查学生的实验能力，知道光电门测速的原理，即极短时间内的平均速度等于瞬时速度，掌握螺旋测微器的读数方法，难度不大四、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、(1)1×104V(2)4m/s(3)0.05m【解题分析】

（1）由a颗粒带正电，故电场方向向左，所以左板带负电荷，右板带正电荷；依题意,颗粒在平行板的竖直方向上做自由落体运动,故满足：在水平方向上做匀加速直线运动,故满足：得两极板间的电压为：U=1×104V（2）根据动能定理，颗粒落到水平传送带上满足：