2024届上海市上海物理高三年级上册期中学业质量监测试题含解析

2024届上海市上海师大附中物理高三上期中学业质量监测试题

注意事项

1.考生要认真填写考场号和座位序号。

2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B

铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。

3.考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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、装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出，如图所示，则在

A.材料与平台之间的接触面积逐渐减小，摩擦力逐渐减小

B.材料与平台之间的相对速度逐渐增大，摩擦力逐渐增大

C.平台对材料的支持力逐渐减小，摩擦力逐渐减小

D.材料与平台之间的动摩擦因数不变，支持力也不变，因而工人拉力也不变

2、在儿童乐园的蹦床项目中，小孩在两根弹性绳和蹦床的协助下实现上下弹跳.如图

所示，某次蹦床活动中小孩静止时处于。点，当其弹跳到最高点A后下落可将蹦床压

到最低点小孩可看成质点，不计空气阻力，下列说法正确的是（）

B.从。运动到8,小孩动能减少量等于蹦床弹性势能增加量

C.从A运动到B,小孩机械能减少量小于蹦床弹性势能增加量

D.若从3返回到A,小孩机械能增加量等于蹦床弹性势能减少量

3、万有引力定律是科学史上最伟大的定律之一，利用它我们可以进行许多分析和预测。

2016年3月8日出现了“木星冲日”。当地球位于太阳和木星之间且三者几乎排成一

条直线时，天文学家称之为“木星冲日”。木星与地球几乎在同一平面内沿同一方向绕

太阳近似做匀速圆周运动，木星到太阳的距离大约是地球到太阳距离的5倍。下列说法

正确的是（）

A.木星运行的加速度比地球的大

B.木星运行的周期比地球的小

C.下一次的“木星冲日”时间肯定在2017年

D.下一次的“木星冲日”时间肯定在2018年

4、物块在水平面上在外力作用下发生运动，其速度随位移变化的规律如图所示，则下

列说法正确的是（）

A.物块做匀加速直线运动

B.物块的加速度逐渐增大

C.物块的加速度逐渐减小

D.物块的加速度先逐渐增大后保持不变

5、如图所示，两平行的带电金属板水平放置.若在两板中间a点从静止释放一带电微

粒，微粒恰好保持静止状态.现将两板绕过a点的轴（垂直于纸面）逆时针旋转45。，

再由a点从静止释放一同样的微粒，改微粒将

A.保持静止状态

B.向左上方做匀加速运动

C.向正下方做匀加速运动

D.向左下方做匀加速运动

6、我国未来将在月球地面上建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站.如图所示，

关闭发动机的航天飞机A在月球引力作用下沿椭圆轨道向月球靠近，并将在椭圆轨道

的近月点B处与空间站C对接.已知空间站绕月圆轨道的半径为r,周期为T,万有引

力常量为G,月球的半径为R.下列说法中错误的是

A.航天飞机在图示位置正在加速向B运动

21广

月球的第一宇宙速度为v=--

4/，

C.月球的质量为仞=

GT2

D.要使航天飞机和空间站对接成功，飞机在接近B点时必须减速

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、下列说法中正确的是()

A.玻尔通过对氢原子光谱的研究建立了原子的核式结构模型

B.核力存在于原子核内任意两个核子之间

C.天然放射现象的发现使人类认识到原子核具有复杂的结构

D.光电效应现象和康普顿效应说明光具有粒子性

8、如图所示,一斜面光滑的质量为M的劈，在水平力尸作用下沿水平地面运动，这时质量

为/„的物体恰能在斜面上相对静止若劈和地面间的动摩擦因数为〃，则物体的加速度a

和水平力尸的大小分别是()

A.a=gtanaB.a=gsina

C.F=(Af+/n)(//+tana)gD.F=(Al+/n)(l+//)gtana

9、如图所示，小车上有一根固定的水平横杆，横杆左端固定的轻杆与竖直方向成。角，

轻杆下端连接一小铁球；横杆右端用一根细线悬挂一相同的小铁球，当小车做匀变速直

线运动时，细线保持与竖直方向成a角，若0<a,则下列说法中正确的是()

A.轻杆对小球的弹力方向沿着轻杆方向向上

B.轻杆对小球的弹力方向与细线平行向上

C.小车可能以加速度依an。向右做匀加速运动

D.小车可能以加速度依an，向左做匀减速运动

10、如图所示，小物块P放在固定斜面上，用不可伸长的轻软细绳，通过固定在斜面

上的定滑轮与小物块0相连，细绳拉紧.释放物块Q,小物块尸从A运动到8的过程

中，细绳对物块尸的拉力做功15J,物块尸克服重力做功5J,物块尸的动能增加5J,

滑轮的摩擦与质量不计，滑轮与物块产之间的细绳与斜面平行，则该过程中（）

A.物块Q的机械能减少15JB.物块尸克服摩擦力做功5J

C.物块。的重力势能减少15JD.物块产的机械能增加15J

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）已有资料可知，热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电

阻器（NTC）,正温度系数电阻器的电阻随温度的升高而增大，负温度系数电阻器的电

阻随温度的升高而减小.某实验小组尝试探究某一热敏电阻Rx的导电特性，他们用下

列器材进行实验描绘该热敏电阻的伏安特性曲线，所测数据记录在表格中.

电长"V0.000.200.400.701.001.301.702.102.50

一

电流〃A0.000.140.240.260.370.400.430.450&

器材有：

A.待测热敏电阻反

B.电压表V（量程3V,内阻约为1000。）

C.电流表A（量程0.6A,内阻约为0.5。）

D.滑动变阻器Ri（0〜10。）

E.电源E（电动势3V,内阻忽略）

F.开关与导线若干

笈

门

2.«

甲

(1)请设计合理的电路图，并根据电路图完成图甲中实物图的连接.

(2)在图乙所示坐标纸上用描点法画出元件的伏安特性曲线.

(3)根据作出的伏安特性曲线，请分析说明该曲线对应的热敏电阻是(填“PTC”

或“NTC”)热敏电阻.

(4)若将两个相同的这种热敏元件串联，且与电动势为5V,内阻尸10。的电源相连，则

一个这种热敏元件的实际功率为W(保留2位有效数字).

12.(12分)如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置。他在气垫导轨上

安装了一个光电门B,滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与

力传感器相连，力传感器可直接测出绳中拉力，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A

处由静止释放。气垫导轨摩擦阻力很小可忽略不计，由于遮光条的宽度很小，可认为遮

光条通过光电门时速度不变。

(1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示，则公mm.

⑵实验时，该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度”值，将滑块从A位置由静止释放，

测量遮光条到光电门的距离乙若要得到滑块的加速度，还需由数字计时器读出遮光条

通过光电门5的；

(3)下列不必要的一项实验要求是；

A.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量

B.应使A位置与光电门间的距离适当大些

C.应将气垫导轨调节水平

D.应使细线与气垫导轨平行

(4)改变钩码质量，测出对应的力传感器的示数尸，已知滑块总质量为用(2)问中

已测物理量和已给物理量写出M和尸间的关系表达式尸=。

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)据统计，40%的特大交通事故是由疲劳驾驶引起的.疲劳驾驶的危害丝毫

不亚于酒驾和醉驾.研究标明，一般人的刹车反应(从发现情况到汽车开始减速)时间

fo=O.4s,而疲劳驾驶时人的反应时间会变长.某次实验中，志愿者在连续驾驶4h后，

驾车以y°=72km/h的速度在实验场的平直路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行

驶距离为心=43m.设汽车刹车后开始滑动，已知汽车与地面间的滑动摩擦因数/,=0.8,

取g=10m/s2,求：

（1）减速运动过程中汽车的位移大小；

（2）志愿者在连续驾驶4h后的反应时间比一般人增加了多少？

14.（16分）如图所示，半径为R=0.5m的粗糙半圆环轨道，与高为10R的光滑斜轨

道，固定在同一竖直平面内，两轨道之间由一条光滑足够长的水平轨道CD相连，水平

轨道与斜轨道间有一段圆弧过渡.在水平轨道上，轻质弹簧被。、匕两小球挤压，处于

静止状态.同时释放两个小球（弹簧与小球不连在一起），b球恰好能到达斜轨道的最

高点B,a球恰好能到圆环轨道最高点A.已知a球质量为M=2kg,。球质量为

/n=1.6kg.取重力加速度g=10m/s2.求：

（1）。球离开弹簧时的速度大小；

（2）a球离开弹簧时的速度大小.

（3）释放小球前弹簧的弹性势能.

（4）。球从。点到A点的过程中，克服摩擦力所做的功.

15.（12分）如图所示，一圆环A紧套在一均匀粗糙圆木棒B上，A的厚度相对B的

长度来说可以忽略不计，圆环A处在圆木棒B的上端点，圆木棒B的下端点距地面的

高度为H,让它们由静止开始自由下落，当木棒与地面相碰后，木棒以竖直向上的速度

反向运动，并且碰撞前后的速度大小相等.设碰撞时间很短，不考虑空气阻力，重力加

速度为g.

R

（1）求木棒B下端点刚落地时，环A和木棒B的速度大小；

（2）假设木棒与地面相碰后，木棒B做竖直向上匀减速运动的加速度大小为a“圆环

A做竖直向下匀加速运动的加速度大小为a2,当木棒B运动到最高点时，圆环A恰好

运动到B的下端点，求木棒B的长度.

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、D

【解题分析】

C.匀加速拉动的过程只能持续到重心离开台面的瞬间，故在匀加速拉动过程中，物体

的重心在台面上，故物体对台面的压力不变，故物体受到的支持力不变，故c错误；

AB.而在拉动过程中动摩擦因数不变，由弓可知摩擦力是不变的，故AB错误;

D.因为摩擦力不变，物体做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可知

F-Ff=ma

因为加速度不变，摩擦力不变，所以工人的拉力是不变的，故D正确。

故选D.

2,A

【解题分析】

A.从A运动到0,小孩重力势能减少量等于动能增加量与弹性绳的弹性势能的增加量

之和，选项A符合题意；

B.从。运动到8,小孩动能和重力势能的减少量等于弹性绳和蹦床的弹性势能的增加

量，选项B不符合题意；

C.从A运动到B,小孩机械能减少量大于蹦床弹性势能增加量，选项C不符合题意；

D.若从8返回到A,小孩机械能增加量等于蹦床和弹性绳弹性势能减少量之和，选项D

不符合题意.

3、C

【解题分析】

AB.设太阳质量为M；质量为胆的行星，轨道半径为r,周期为T,加速度为a,

对行星由牛顿第二定律可得

「Mm4712r

G——=ma=m———

rT2

解得

由于4-5%,因此，土星运行的加速度比地球小，土星运行周期比地球大，故AB错

误；

CD.地球公转周期5=1年，土星公转周期

（=0^7>11.18年

设经时间f,再次出现土星冲日，则

W-8]-27

2万2)

其中。1=—,<^2=—,解得：1.1年，因此下一次土星冲日发生在2017年，C正

确，D错误。

故选C。

4、B

【解题分析】在任意时间取一段很短的距离©,对应的时间为Af,速度的变化量为

Av,则物块此时的加速度为。=包=包”=包丫.因速度随位移变化的图线的斜

△tAxArAx

率是个定值，而物块的瞬时速度越来越大，所以物块运动的加速度越来越大，物体做变

加速直线运动，故B正确.

5、D

【解题分析】

现将两板绕过a点的轴（垂直于纸面）逆时针旋转时，两板间的电场强度不变，电场力

也不变，所以现将两板绕过a点的轴（垂直于纸面）逆时针旋转后，带电微粒受两大小

相等的力的作用，合力方向向左下方，故微粒将向左下方做匀加速运动，故D正确，A、

B、C错误.

【考点定位】电容器，电场力，力的平衡.

【方法技巧】本题主要是:要理解这个题目的实质是在二力平衡作用下物体静止，如果

一个力转动45。，而大小不变，物体会乍样运动？

6、B

【解题分析】

试题分析：关闭发动机的航天飞机A在月球引力作用下沿椭圆轨道向月球靠近的过程

中，做的是变加速运动，A正确；空间站的运行速度为'=二二，而第一宇宙速度应是

T

环绕月球表面轨道运动的速度，应大于此速度，所以选项B错误；根据

反包=ill〃，解得月球质量为5r=所以选项C正确；欲对接成功，

T'在铲

需要飞机在接近B点时减速，否则飞机将做椭圆运动，所以选项D正确.故选ACD.

考点：人造卫星

【名师点睛】

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、卢瑟福通过a粒子散射实验建立了原子核式结构模型，故A错误；

B、核力本质是核子与核子间相互作用，而核子只存在于质子和质子间，中子和中子间，

且只在2x10“5m内起作用，故B错误；

C、天然放射现象中，原子核发生衰变，生成新核，同时有电子或a粒子产生，因此说

明了原子核可以再分，具有复杂的结构，故C正确；

D、光电效应与康普顿效应的物理本质是相同的，都是个别光子与个别电子的相互用，

说明光具有粒子性，故D正确；

故选CD。

8、AC

【解题分析】

AB.对物体，由牛顿第二定律得：

mg-tana=ma

解得加速度：

a=gtana

故正A确，B错误

CD.对物体与劈组成的系统,由牛顿第二定律得：

F-/j(Mg+mg)=(M+m)a

解得：

F-(M+，〃)g(〃+tana)

故C正确，D错误；

9、BC

【解题分析】

A.对细线吊的小球根据牛顿第二定律，得：

mgtana=ma,得至!]a=gtana

对轻杆固定的小球研究.设轻杆对小球的弹力方向与竖直方向夹角为“，由牛顿第二定

律，得：m,gtan/l=m'a'

因为a=*得到则轻杆对小球的弹力方向与细线平行，故A错误，5正确；

C.小车的加速度a=gtana,方向向右，而运动方向可能向右加速，也可能向左减速.故

C正确，O错误.

故选：BC.

点睛：先对细线吊的小球分析进行受力，根据牛顿第二定律求出加速度.再对轻杆固定

的小球应用牛顿第二定律研究，得出轻杆对球的作用力方向.加速度方向确定，但速度

可能有两种，运动方向有两种.

10、AB

【解题分析】

A、细绳对物块P的拉力做功15J,则有物块Q克服拉力做功15J,所以物块Q的机

械能减少15J,故A正确；

B、对物块P,由动能定理可得%-％一卬,=△&，解得物块P克服摩擦力做功5J,

故B正确；

C、物块P的动能增加，则有物块Q的动能增加，根据AE=AEp+△纭可知物块Q的

机械能减少量等于物块Q的重力势能减少量与物块Q的动能增加量之和，所以物块Q

的重力势能减少量大于15J,故C错误；

D、物块P的机械能增加量等物块P的重力势能增加量与物块P的动能增加量之和，所

以物块P的机械能增加1OJ,故D错误；

故选AB.

【题目点拨】

关键是细绳对物块P的拉力与细绳对物块Q的拉力大小相等，细绳对物块P的拉力做

功等于物块Q克服拉力做功，物块的机械能变化量等于物块的重力势能变化量与物块

的动能变化量之和.

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>PTC0.27

【解题分析】

(1)因为电压从零开始调节,所以采用分压电路，根据表中数据估算，待测阻值约4

欧左右，属于小电阻，采取外接，实物连线如图:

(2)通过描点做图得到

(3)根据图像可以得出，斜率越来越大，而U"图的斜率描述电阻变化，所以电阻随

温度升高而增大，属于正温度系数电阻器(PTC)

(4)电源的外特性关系式：U=5-1()/,而两个相同的热敏元件串联，每个元件的电

压U'=2，得到。'=-5/+2.5,将图像画到伏安特性曲线中，得到工作点电压0.81V,

2

工作电流0.338A计算得到功率为0.27W

12、2.30时间A--

2Lt2

【解题分析】

由图知第6条刻度线与主尺对齐

rf=2mm+6x0.05mm=2.30mm

(2)[2]已知初速度为零，位移为L,要计算加速度，需要知道末速度，根据瞬时速度的

计算方法可知，需要由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t；

(3)[3]A.拉力是直接通过传感器测量的，故与小车质量和钩码质量大小关系无关，故A

正确。

B.应使4位置与光电门间的距离适当大些，有利于减小误差，故B错误。

C.应将气垫导轨调节水平，使拉力才等于合力，故C错误。

D.要保持拉线方向与气垫导轨平行，拉力才等于合力，故D错误。

(4)[4]滑块到达光电门的速度为：

d

v=­

t

根据匀加速运动的速度位移的关系公式得：