上海市浦东新区2024届高三物理上学期期末教学质量检测试题

上海市浦东新区2024届高三物理上学期期末教学质量检测试题一、选择题（共40分，18题每小题3分，912题每小题4分。每小题只有一个正确答案）1.关于质点，下列说法正确的是（）A.质点是一个理想化模型，实际上并不存在，所以，引入这个概念没有多大意义B.只有体积很小的物体才能看作质点C.凡轻小的物体，皆可看作质点D.如果物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时，即可把物体看作质点答案：D解析：质点是一个理想化模型，虽然实际并不存在，但对研究问题有重要意义，A错误；物体能否看作质点与体积大小无关，B错误；轻小物体不一定能看作质点，C错误；当物体形状和大小对研究问题属于无关或次要因素时，可看作质点，D正确。2.下列物理量中，属于矢量的是（）A.时间B.路程C.速度D.质量答案：C解析：矢量是既有大小又有方向的物理量，速度是矢量；时间、路程、质量只有大小没有方向，是标量。3.关于摩擦力，下列说法正确的是（）A.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反B.摩擦力的大小一定与压力成正比C.摩擦力一定是阻力D.运动的物体可能受到静摩擦力作用答案：D解析：摩擦力方向与物体相对运动或相对运动趋势方向相反，不一定与运动方向相反，A错误；只有滑动摩擦力大小与压力成正比，B错误；摩擦力可以是动力，也可以是阻力，C错误；运动的物体可能受到静摩擦力，比如传送带上的物体，D正确。4.如图所示，一个质量为m的物体静止在粗糙的水平面上，当用水平力F作用在物体上时，物体仍保持静止。下列说法正确的是（）A.物体受到的摩擦力大小为FB.物体受到的摩擦力方向与F方向相同C.物体受到的合力大小为FD.物体受到的合力大小为mg答案：A解析：物体静止，受力平衡，水平方向摩擦力与拉力F大小相等、方向相反，A正确，B错误；物体静止，合力为零，C、D错误。5.关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（）A.牛顿第一定律是通过实验直接得出的B.牛顿第一定律说明力是维持物体运动的原因C.牛顿第一定律揭示了物体具有惯性D.牛顿第一定律只适用于低速运动的物体答案：C解析：牛顿第一定律是在实验基础上通过科学推理得出的，不是直接实验得出，A错误；牛顿第一定律说明力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，B错误；牛顿第一定律揭示了物体具有惯性，C正确；牛顿第一定律适用于一切物体，D错误。6.如图所示，一个物体以初速度v0沿光滑斜面向上运动，经过时间t到达最高点，然后又沿斜面下滑回到出发点。下列说法正确的是（）A.物体上滑过程和下滑过程的加速度大小相等B.物体上滑过程和下滑过程的速度变化量大小相等C.物体上滑过程和下滑过程的位移大小相等D.物体上滑过程和下滑过程的平均速度大小相等答案：A解析：斜面光滑，上滑和下滑加速度大小都为gsinθ，A正确；上滑和下滑速度变化量方向不同，B错误；位移大小相等，但方向相反，C错误；上滑和下滑平均速度大小相等，方向相反，D错误。7.某物体做匀变速直线运动，其位移与时间的关系为x=2t+3t²（m），则该物体的初速度和加速度分别为（）A.2m/s，3m/s²B.2m/s，6m/s²C.3m/s，2m/s²D.3m/s，6m/s²答案：B解析：对比位移公式\(x=v_0t+\frac{1}{2}at^2\)，可得\(v_0=2m/s\)，\(a=6m/s²\)。8.如图所示，一个质量为m的小球用一根轻绳悬挂在天花板上，小球静止。现对小球施加一个水平向右的拉力F，使小球缓慢偏离竖直方向θ角。在小球偏离过程中，下列说法正确的是（）A.拉力F逐渐增大B.拉力F逐渐减小C.轻绳的拉力逐渐增大D.轻绳的拉力逐渐减小答案：AC解析：对小球受力分析，根据平衡条件，\(F=mgtanθ\)，\(T=\frac{mg}{cosθ}\)，θ增大，拉力F增大，轻绳拉力T增大，AC正确。9.如图所示，一个质量为m的物体放在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为μ。现对物体施加一个与水平方向成θ角的斜向上的拉力F，使物体在水平地面上匀速运动。下列说法正确的是（）A.物体受到的摩擦力大小为μ(mgFsinθ)B.物体受到的摩擦力大小为FcosθC.物体受到的合力大小为零D.拉力F的大小为\(\frac{μmg}{cosθ+μsinθ}\)答案：ACD解析：对物体受力分析，水平方向\(Fcosθ=f\)，竖直方向\(N=mgFsinθ\)，又\(f=μN\)，可得\(f=μ(mgFsinθ)\)，A正确，B错误；物体匀速运动，合力为零，C正确；由\(Fcosθ=μ(mgFsinθ)\)，解得\(F=\frac{μmg}{cosθ+μsinθ}\)，D正确。10.如图所示，两个质量分别为m1和m2的物体A、B用一根轻弹簧连接，放在光滑水平面上。现对物体A施加一个水平向右的恒力F，使A、B一起向右做匀加速直线运动。下列说法正确的是（）A.弹簧的弹力大小为\(\frac{m_1F}{m_1+m_2}\)B.物体A的加速度大小为\(\frac{F}{m_1+m_2}\)C.物体B的加速度大小为\(\frac{F}{m_1+m_2}\)D.弹簧的弹力大小为\(\frac{m_2F}{m_1+m_2}\)答案：ABC解析：对A、B整体，加速度\(a=\frac{F}{m_1+m_2}\)，B、C正确；对B，弹簧弹力\(F弹=m_2a=\frac{m_2F}{m_1+m_2}\)，A正确，D错误。11.如图所示，一个质量为m的小球从光滑轨道的A点由静止释放，经过B点后进入半径为R的竖直光滑圆形轨道，小球恰能通过圆形轨道的最高点C。已知A点与圆形轨道最低点B的高度差为h。下列说法正确的是（）A.小球在C点的速度大小为\(\sqrt{gR}\)B.小球在B点的速度大小为\(\sqrt{5gR}\)C.h=2.5RD.h=2R答案：ABC解析：小球恰能通过最高点C，重力提供向心力，\(mg=m\frac{v_C^2}{R}\)，解得\(v_C=\sqrt{gR}\)，A正确；从B到C，根据机械能守恒，\(\frac{1}{2}mv_B^2=\frac{1}{2}mv_C^2+2mgR\)，可得\(v_B=\sqrt{5gR}\)，B正确；从A到B，根据机械能守恒，\(mgh=\frac{1}{2}mv_B^2\)，解得\(h=2.5R\)，C正确，D错误。12.如图所示，一个质量为m的物体在水平面上做直线运动，其速度时间图像如图所示。已知物体在0t1时间内受到水平拉力F1作用，在t1t2时间内受到水平拉力F2作用，在t2t3时间内受到水平拉力F3作用。下列说法正确的是（）A.F1、F2、F3中，F1最大B.物体在0t1时间内的加速度最大C.物体在t1t2时间内的位移最大D.物体在t2t3时间内的速度变化量最大答案：AB解析：速度时间图像斜率表示加速度，0t1斜率最大，加速度最大，拉力F1最大，A、B正确；位移大小看图像与时间轴围成的面积，t2t3时间内位移最大，C错误；速度变化量等于末速度减初速度，0t1速度变化量最大，D错误。二、填空题（共20分，每空格2分）13.某同学用打点计时器研究物体的运动，得到如图所示的纸带，已知打点计时器打点的时间间隔为0.02s，纸带上相邻两点间的距离已测出，A、B、C、D是纸带上的四个点。则物体在AC段的平均速度大小为______m/s；物体在B点的瞬时速度大小约为______m/s。答案：0.35；0.40解析：AC段平均速度\(v_{AC}=\frac{x_{AC}}{t_{AC}}=\frac{7.00×10^{2}}{0.04}m/s=0.35m/s\)；B点瞬时速度\(v_B=\frac{x_{AC}}{2T}=\frac{7.00×10^{2}}{2×0.02}m/s=0.40m/s\)。14.如图所示，一个质量为m的物体在水平恒力F作用下，从静止开始沿水平地面做匀加速直线运动，经过时间t，物体的速度大小为v。则物体运动的加速度大小为______；物体在时间t内的位移大小为______。答案：\(\frac{v}{t}\)；\(\frac{vt}{2}\)解析：加速度\(a=\frac{v0}{t}=\frac{v}{t}\)；位移\(x=\frac{1}{2}at^2=\frac{1}{2}×\frac{v}{t}×t^2=\frac{vt}{2}\)。15.如图所示，一个质量为m的物体用一根轻绳悬挂在天花板上，物体静止。现对轻绳施加一个水平向右的拉力F，使轻绳偏离竖直方向θ角。则轻绳的拉力大小为______；拉力F的大小为______。答案：\(\frac{mg}{cosθ}\)；\(mgtanθ\)解析：对物体受力分析，根据平衡条件，轻绳拉力\(T=\frac{mg}{cosθ}\)，拉力\(F=mgtanθ\)。16.如图所示，一个质量为m的物体在水平面上做匀速圆周运动，其轨道半径为r，线速度大小为v。则物体运动的角速度大小为______；物体运动的向心力大小为______。答案：\(\frac{v}{r}\)；\(\frac{mv^2}{r}\)解析：角速度\(ω=\frac{v}{r}\)；向心力\(F=m\frac{v^2}{r}\)。17.如图所示，一个质量为m的物体放在光滑斜面上，斜面的倾角为θ。现对物体施加一个水平向右的恒力F，使物体沿斜面向上做匀加速直线运动。则物体运动的加速度大小为______；恒力F的大小为______。答案：\(g(sinθ+\frac{Fcosθ}{m})\)；\(\frac{mg(sinθ+\frac{Fcosθ}{m})}{cosθ}\)解析：对物体受力分析，沿斜面方向\(Fcosθmgsinθ=ma\)，解得\(a=g(sinθ+\frac{Fcosθ}{m})\)；再根据\(Fcosθ=m\frac{mg(sinθ+\frac{Fcosθ}{m})}{cosθ}\)，解得\(F=\frac{mg(sinθ+\frac{Fcosθ}{m})}{cosθ}\)。三、实验题（共16分）18.（6分）某同学用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。（1）实验中，需要平衡摩擦力，具体操作是：把木板不带滑轮的一端垫高，在不挂重物的情况下，轻推小车，让小车拖着纸带在木板上做______运动。（2）实验中，为了探究加速度与力的关系，应保持______不变，改变______，测量小车的加速度。（3）实验中，该同学得到了一条纸带，如图乙所示，已知打点计时器打点的时间间隔为0.02s，纸带上相邻两点间的距离已测出。则小车运动的加速度大小为______m/s²。答案：（1）匀速直线；（2）小车质量；重物质量；（3）0.50解析：（1）平衡摩擦力时让小车拖着纸带做匀速直线运动；（2）探究加速度与力的关系，保持小车质量不变，改变重物质量；（3）根据\(Δx=aT^2\)，\(a=\frac{x_3x_1}{2T^2}=\frac{(6.004.00)×10^{2}}{2×0.02^2}m/s²=0.50m/s²\)。19.（10分）某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律。（1）实验中，需要测量的物理量有：重物的质量m、重物下落的高度h、重物下落某一高度时的速度v。其中，重物下落的高度h可以用______测量；重物下落某一高度时的速度v可以用______测量。（2）该同学在实验中得到了一条纸带，如图所示，已知打点计时器打点的时间间隔为0.02s，纸带上相邻两点间的距离已测出。设重物从O点下落至B点的过程中，重力势能的减少量为ΔEp，动能的增加量为ΔEk。则ΔEp=______；ΔEk=______。（用题中所给的字母表示）（3）在实验误差允许的范围内，如果______，则机械能守恒定律得到验证。答案：（1）刻度尺；打点计时器和纸带；（2）mghOB；\(\frac{1}{2}mv_B^2\)；（3）\(ΔEp≈ΔEk\)解析：（1）高度用刻度尺测量，速度通过打点计时器和纸带计算；（2）重力势能减少量\(ΔEp=mghOB\)，B点速度\(v_B=\frac{x_{AC}}{2T}\)，动能增加量\(ΔEk=\frac{1}{2}mv_B^2\)；（3）当\(ΔEp≈ΔEk\)时，机械能守恒定律得到验证。四、计算题（共24分）20.（8分）如图所示，一个质量为m=2kg的物体放在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.2。现对物体施加一个与水平方向成θ=37°角的斜向上的拉力F=10N，使物体在水平地面上做匀加速直