2024届上海中学物理高三第一学期期中调研试题含解析

2024届上海中学物理高三第一学期期中调研试题

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、一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即月、玛和摩擦力的作用，木

块处于静止状态，如图所示，其中£=10N，F2=2N,若撤去6,则木块受到的摩擦

力为（）

A.10N,方向向左B.6N,方向向右C.2N,方向向右D.0

2、如图甲所示，电源E=12V,内阻不计，灯泡L的额定电压为9V,其伏安特性曲线

如图乙所示，滑动变阻器R的最大阻值为10Q。下列判断正确的是

A.灯泡L的阻值随电流的增大而减小

B.灯泡心的额定功率为13.5W

C.灯泡L消耗电功率的最小值是4W

D.滑动变阻器接入电路的阻值应至少为6c

3、a、）两个质量相同的球用细线连接，a球用细线挂在天花板上，&球放在光滑斜面

上，系统保持静止，下列图示正确的是。

4、一物体做匀加速直线运动，从某位置开始通过传感器收集位移和速度等数据信息，

然后输入计算机自动生成了物体运动的x-v图象，如图所示.以下说法正确的是（）

A.物体运动的初速度为lm/s

B.物体运动的加速度为2m/s2

C.物体速度由2m/s增加到4m/s的过程中，物体的位移大小为1m

D.物体速度由2m/s增加到4m/s的过程中，物体的运动时间为2s

5、如图所示，C是水平地面，A、B是两个长方形物块，尸是作用在物块B上的沿水平

方向的力，物块A和B以相同的速度做匀速直线运动。关于A、B间的动摩擦因数”

和B、C间的动摩擦因数42,下列说法中正确的是（）

77777^77^7^7777

A.可能〃i=0,"2=0B.可能〃1加，"2,0

C.可能“邦，“2=0D.一定有“1=0,”2邦

6、在竖直墙壁间有质量为机、倾角为。的直角楔形木块和质量为2机的光滑圆球，两者

能够一起以加速度“匀加速竖直下滑，已知”<g（g为重力加速度）.则木块与左侧墙壁之间

的动摩擦因数为（）

A.—tan(9

2

2

B.一tan。

3

C.^-cosO

2

D.—cos^

3

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、有%b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，b是近

地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星

排列位置如图所示，则（）

A.在相同时间内a转过的弧长最长

B.8的向心加速度近似等于重力加速度g

C.c在6无内转过的圆心角是一

2

D.d的运动周期有可能是22h

8、地球和火星围绕太阳的公转可以看作匀速圆周运动。地球的轨道半径为，周期为

T1,运行速度为即，角速度为⑼，加速度为火星的轨道半径为2周期为乃=5/,运

行速度V2,角速度为"2,加速度为。2。下列关系正确的有

（D1门IV/1air-

A-B-3=方C.-=^D.工=也

9、如图所示，轻绳悬挂两个相同的质量均为小的小球A、3处于静止状态，A、B之

间存在着的大小相等方向相反的斥力作用，那么对球悬线1的张力F）和悬线2的张力

F2大小关系可能出现的情况是

（B）

A.耳〉心B.Ft<F2

C.F\=F2D.6〉2mg

10、一质量为，”的质点以速度用匀速直线运动，在f=o时开始受到恒力尸作用，速度

大小先减小后增大，其最小值为v=a.5v0,由此可判断（）

A.质点受力户作用后一定做匀变速曲线运动

B.质点受力尸作用后可能做圆周运动

C.f=0时恒力尸与速度即方向间的夹角为60。

D.”息区时，质点速度最小

2F

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“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时打下

的纸如图所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计数点，每相邻两个计

数点之间还有4个点，图中没有画出，打点计时器接周期为T=L12s的交流电源，经

过测量得：

di=3.62cm,d2=8.11cm,d3=13.21cm,d4=19.19cm,d5=25.99cm,d6=33.61cm.

⑴计算VB=m/s；（结果保留两位小数）

（2）物体的加速度a=m/s2：（结果保留两位小数）

（3）如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz,而做实验的同学并不知道，那么加速度

的测量值与实际值相比（选填：偏大、偏小或不变）

12.（12分）用如图甲所示的装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验中.

（1）若小车的总质量为M,祛码和祛码盘的总质量为m,则当满足条件时，

可认为小车受到合外力大小等于祛码和祛码盘的总重力大小.

（2）在探究加速度与质量的关系实验中，下列做法中正确的是.

A.平衡摩擦力时，不应将装祛码的祛码盘用细绳通过定滑轮系在小车上

B.每次改变小车的质量时，都需要重新平衡摩擦力

C.实验时，先接通打点计时器电源，再放开小车

D.小车运动的加速度可由牛顿第二定律直接求出

（3）甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a.如图乙是某次

实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4

个打点未标出，计时器打点频率为50Hz,则小车运动的加速度为

m/s2（保留两位有效数字）.

（4）乙同学通过给小车增加祛码来改变小车的质量M,得到小车的加速度a与质量M

的数据，画出图线后，发现当」-较大时，图线发生弯曲.该同学后来又对实

MM

验方案进行了进一步地修正，避免了图线的末端发生弯曲的现象.则该同学的修正方案

可能是.

A.改画a与」一的关系图线

M+m

B.改画a与（M+m）的关系图线

C.改画a与二的关系图线

1

D.改画a与（加+加）2的关系图线

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)光滑的长轨道形状如图所示，下部为半圆形，半径为R=0.3m,固定在竖

直平面内。质量分别为m、2m的两小环A、B用长为次的轻杆连接在一起，套在轨道

上，A环距轨道底部高为次，现将A、B两环从图示位置由静止释放。重力加速度为

g,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,求：

B

泰

…y〃

nW

(1)运动过程中A环距轨道底部的最大高度；

(2)A环到达轨道底部时，A、B两环速度大小。

14.(16分)如图所示是一种折射率"=1.5的棱镜，用于某种光学仪器中，现有一束光

8

线沿的方向射到棱镜的A8界面上，入射角的大小i满足sin==.求：(c=3xl0m/S)

(1)光进入棱镜后的折射角和光在棱镜中传播的速率；

(2)此束光线射出棱镜后的方向(不考虑返回到AB面上的光线.

B

15.(12分)如图所示，质量为"，电荷量为g的带负电的粒子从。点以大小为%的速

率沿与水平线ON夹角为。(90°的方向射入I区圆形磁场，经偏转能平行于

ON进入IV区真空区域。已知粒子的比荷幺=lxl()4c/kg,I区圆形磁场半径

m

R=0.5m,磁感应强度大小用=IT.(不计带电粒子的重力和带电粒子之间的相互作

用)

(1)求粒子的初速度%的大小；

(2)控制II区磁场生的大小使得粒子第一次射出该磁场时，速度方向与ON夹角都

为45。求生与。的关系；

(3)在第2小题的条件下，仅分析6=90°的粒子射入圆形磁场，当该粒子进入U区

磁场时，立即在IV区加上竖直向上，场强大小E=5X103N/C的电场，粒子能打在水

平线ON上的。点，。点与N点距离乙=2m。若粒子在III,IV区运动过程中不再回到

II区磁场。求III区磁场磁感应强度大小与。

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】

开始时在水平方向木块受片、6及摩擦力的作用而处于平衡状态时，由平衡条件可知

木块所受的静摩擦力的大小为8N,则有木块受到的最大静摩擦力£山28N；当撤去

力£后，由于玛=2N<£”，，则有木块仍处于静止状态，由平衡条件可知木块所受

的静摩擦力大小,与作用在木块上的鸟等大反向，即/=2N,方向水平向右，故选

项C正确，A、B、D错误.

2、B

【解题分析】

A.从图象可以看出随电流的增大，电压与电流的比值越来越大，即电阻越来越大，故A

错误；

B.从图象可以看出额定电压9V时，电流1.5A,可得灯泡的额定功率为：

p=S=13.5W

故B正确

C.滑动变阻器R取最大阻值1()Q时，灯泡L消耗电功率最小，将电源和阻值10Q看作

一个电动势12V,内阻10Q的等效电源，则其提供电压电流满足：

U=12-10/

即坐标(2,1)满足，是该表达式图象与灯泡L伏安特性曲线的交点，即滑动变阻器R

取最大阻值10Q时，灯泡电压2V,电流1A,电功率消耗电功率的最小值是：

p=U/=2W

故c错误；

D.灯泡L额定电压9V,此时电流1.5A,则滑动变阻器接入电路的阻值：

故D错误。

3、B

【解题分析】

对6球受力分析，受重力、斜面对其垂直向上的支持力和细线的拉力，由于三力平衡时

三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故细线拉力向右上方，A图

错误；再对外两个球整体受力分析，受总重力、斜面垂直向上的支持力和上面细线的

拉力，根据共点力平衡条件判断上面的细线的拉力方向斜向右上方，故CD错误，B正

确.

4、B

【解题分析】

物体做匀加速直线运动，则有--说=2以，有图可知当y=0时，x=-lm,代入上式得:

-Vo=-2a；当x=0时，y=2m/s代入上式得：4一说=0解得：

2

v0=2m/s,a=2m/s故A错误；B正确；物体速度由2m/s增加到4〃?/s的过程

中，物体的位移大小为x==__人=3m，故C错误；物体速度由2m/s增

2a2x2

加到4〃?/S的过程中，物体的运动时间为/=以二五=3二2=1S,故D错误；故选B

a2

5、B

【解题分析】

AC.对整体分析，整体在水平方向上受拉力和滑动摩擦力平衡，可知物块B和地面间

的摩擦力不等于0,则B和地面间的动摩擦因数〃2一定不等于0,故AC错误；

BD.对物块A分析，因为A做匀速直线运动，知B对A的摩擦力为零，则A、B间的

动摩擦因数可能为零，也可能不为零。故B正确，D错误。

故选B。

【题目点拨】

解决本题的关键能够正确地进行受力分析，根据共点力平衡，判断摩擦力是否为零，难

度适中。

6、A

【解题分析】

光滑圆球受力如图所示

由牛顿第二定律得：F,v=FcosO,2mg-Fsin0=2ma.对直角楔形木块和光滑圆

3

球系统，由牛顿第二定律得：3mg-^FN=3ma,联立解得：〃=]tan6,故A正

确,BCD错误；

故选A.

【题目点拨】关键能够正确地受力分析，运用牛顿第二定律进行求解，掌握整体法和隔

离法的运用.

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、BC

【解题分析】

A、由6曾=〃?匕，得丫=、丝，卫星的半径越大，线速度越小，所以》的线速

rrVr

度比c、d大,而a与c的角速度相等，根据y=w可知，a的线速度小于c的线速度,

则在相同时间内入转过的弧长最长;故A错误.

B、b是近地轨道卫星，则其向心加速度约为g;故B正确.

TT

C、c是地球同步卫星，周期是24h,则c在6h内转过的圆心角是一;故C正确.

2

D、由开普勒第三定律自女知，卫星的半径越大，周期越大，所以d的运动周期大

于c的周期24h;故D错误.

故选BC»

【题目点拨】

对于卫星问题，要建立物理模型，根据万有引力提供向心力，分析各量之间的关系，并

且要知道同步卫星的条件和特点.

8、AB

【解题分析】根据（学=加后，得T=2叼婷，由T2=政1,得莹=t=匕即］二方，

又“=微，故肾=关=心故AB正确；根据G华=得丫=故3=强，C

MmAlair~l

错误；根据G7=wa,得。=6*故W眄9故D错误，选AB.

【题目点拨】根据万有引力提供向心力得出周期的表达式，结合周期之比得出轨道半径

之比，根据周期之比得出角速度之比.根据万有引力提供向心力，结合线速度、向心加

速度的表达式得出线速度和向心加速度之比.

9、ABC

【解题分析】

设AB之间的斥力为尸，以8为研究对象，根据平衡条件：

mg+F=F2

以整体为研究对象，根据平衡条件：

2mg=耳

若时，则有:

若时，则有:

若尸=〃吆时，则有：

£=心

A.与分析相符，故A正确;

B.与分析相符，故B正确;

C.与分析相符，故C正确;

D.与分析不符，故D错误.

10、AD

【解题分析】

由题意可知，物体做类斜抛运动，根据运动的合成与分解，结合力的平行四边形定则与

运动学公式，即可求解；

【题目详解】

A、在t=0时开始受到恒力F作用，加速度不变，做匀变速运动，若做匀变速直线运动,

则最小速度可以为零，所以质点受力F作用后一定做匀变速曲线运动，故A错误；

B、物体在恒力作用下不可能做圆周运动，故B错误；

C、设恒力与初速度之间的夹角是。，最小速度为：V,=vosinO=O.5vo

可知初速度与恒力的夹角为钝角，所以是15()。，故C错误；

D、质点速度最小时，即在沿恒力方向上有：vQcos3Q°=-t,解得：t=1丝生，

m2F

故D正确.

【题目点拨】

考查类斜抛运动的处理规律，掌握合成法则与运动学公式的应用，注意分运动与合运动

的等时性.

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、1.411.81偏小

【解题分析】

(1)每相邻两个计数点之间还有4个点，打点计时器接周期为T=l.12s的交流电源，

则计数点间的时间间隔『=5T=0.10s

打点计时器打B点时，物体的速度VB=&=80()*]()-"/=040”/

B2T'0.20/5仆

⑵物体的加速度

DG-AD4-4一%(33.61—2x13.20)x10-2

a=------7—=———J―-=---------------------------------m/5«0.8077?/s-

(3F)20.3020.09

(3)如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz,而做实验的同学并不知道，那么实际打

点周期小于测量的打点周期；据At=a-得，真实的加速度大于测量的加速度，即加

速度的测量值与实际值相比偏小.

12、M»mAC0.45A

【解题分析】

试题分析：(1)小车所受的合力等于绳子的拉力，对整体运用牛顿第二定律得：

mg

a=------,

M

F-Xfa-_rng

隔离对M分析，有：一‘~M~.a,当冽时，可认为小车受到合

+m1+--

M

外力大小等于祛码乙和祛码盘的总重力.

(2)在该实验中，我们认为绳子的拉力就等于小车所受的合外力，故在平衡摩擦力时，

细绳的另一端不能悬挂装祛码的祛码盘，故A正确；由于平衡摩擦力之后有

Afgsin3=//Mgcos3,故以=所以无论小车的质量是否改变，小车所受的滑动

摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力，改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力，故B

错误；实验时应先接通电源然后再放开小车，故C正确；小车的加速度应根据打点计

时器打出的纸带求出，不能由牛顿第二定律求出，故D错误.

(3)每打五个点取一个计数点，又因打点计时器每隔092s打一个点，所以相邻两计

数点间的时间T=0.1s，根据=贝！I：

Ax0.45x1f)~*,

a=―r=-----；—m/s"=0.45w/s,2.

To.r

(4)分别对小车与祛码列出牛顿第二定律，对小车有F=Ma,对祛码有F-mg=ma,

两式联立可得&=一唯一=」一mg,作图时应作出图象，故选项A正

M+mM+mM+m

确.

考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系

【名师点睛】明确实验原理是解决有关实验问题的关键.在验证牛顿第二定律实验中，

注意以下几点：平衡摩擦力，这样绳子拉力才为合力；满足祛码(连同祛码盘)质量远

小于小车的质量，这样绳子拉力才近似等于硅码(连同祛码盘)的重力；用“二分法”

求出小车的加速度.

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。

m

13、(1)3(2)VA=产/s、VB=3/s

【解题分析】

(1)当AB两环到达轨道的右侧速度为零时，A环距轨道底部的高度最大；据机械能守恒

可得运动过程中A环距轨道底部的最大高度。

(2)A环到达轨道底部时，据运动的分解可求得A、B两环速度间关系；再据机械能守

恒，求得A环到达轨道底部时，A、B两环速度大小。

【题目详解】

(1)当AB两环到达轨道的右侧速度为零时，A环距轨道底部的高度最大，设A环到轨

道底部的最大高度为〃，以轨道最低点为参考平面，由机械能守恒得：

5555

mg'-R+2mg(-R+手)=mgh+2mg(h--R)

7

解得：卜=视

(2)杆长为京，A环到达轨道底部时，B环在竖直轨道上，此时杆与竖直方向夹角端足

R3

Sin0=i=l则。=37°

将AB速度分解为沿杆和垂直杆，则以si〃37°=VBCOS370

以AB整体为研究对象，由机械能守恒得：

mg♦/+2mg•(9+/-jRcos37。)=pwv]+jx2mvi

ni

联立解得：V4=FI》B=3/s

14、(1)30°,2xl08m/s(2)光线沿D厂方向垂直于AC边射出棱镜

【解题分析】

⑴由折射定律有：

sinz

----=n

sinr

代入数据解得

r=30°

由折射率公式：

C

v=­

n

代入数据得：

v=2xl08m/s

(2)在△N